《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程設(shè)計(jì)中國(guó)礦業(yè)大學(xué)了解機(jī)械設(shè)計(jì)的基本方法，熟悉并初步掌握簡(jiǎn)單機(jī)械的設(shè)計(jì)方法、設(shè)計(jì)步驟；綜合運(yùn)用已學(xué)課程的有關(guān)理論和知識(shí)進(jìn)行工程設(shè)計(jì)，培養(yǎng)設(shè)計(jì)能力，培養(yǎng)理論聯(lián)系實(shí)際的能力，為今后進(jìn)行設(shè)計(jì)工作奠定基礎(chǔ)；通過(guò)課程設(shè)計(jì)培養(yǎng)獨(dú)立工作能力；熟悉與機(jī)械設(shè)計(jì)有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、資料、手冊(cè)，并培養(yǎng)運(yùn)用它們解決實(shí)際問(wèn)題的能力。培養(yǎng)使用資料進(jìn)行計(jì)算、繪圖和數(shù)據(jù)處理的能力。一、課程設(shè)計(jì)的目的二、課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容課程設(shè)計(jì)做什么？減速器設(shè)計(jì)的過(guò)程是什么樣子？邊計(jì)算邊繪圖邊修改分幾個(gè)階段？每個(gè)階段的任務(wù)？六個(gè)階段設(shè)計(jì)步驟遇到困難怎末解決？查教材和手冊(cè),請(qǐng)教輔導(dǎo)老師。機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)A:使用期限10年，每年350天，每天16小時(shí)，運(yùn)輸帶速度允許誤差不超過(guò)7％。B:使用期限8年，每年350天，每天8小時(shí)，運(yùn)輸帶速度允許誤差不超過(guò)7％。題目

帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)具體題目參見(jiàn)：（《機(jī)械設(shè)計(jì)課程上機(jī)與設(shè)計(jì)》2011年版，第92頁(yè)）分組12345678910F/N1700180019002000210022002300250028002700v/(m/s)1.51.61.71.51.61.71.81.51.41.5D/mm315355400400355300375450450450分組11121314151617181920F/N2600250028002600110011501200125013001350v/(m/s)1.81.51.71.51.51.61.71.51.551.6D/mm400400450400250260270240250260分組21222324252627282930F/N1450150015001600700090006000600060006000v/(m/s)1.551.651.71.81.31.31.01.11.21.3D/mm250260280300220280200200200200分組31323334353637383940F/N5000500050005000500050006000600060006000v/(m/s)1.01.11.21.31.41.11.01.11.21.3D/mm180180180180200200200200200200分組41424344454647484950F/N6000600070007000700070007000700080008000v/(m/s)1.31.41.01.11.21.21.31.41.01.1D/mm220220220220220240240240240250分組5152535455F/N80008000800090009000v/(m/s)1.21.31.41.11.2D/mm250250250280280三、課程設(shè)計(jì)具體任務(wù)進(jìn)行傳動(dòng)方案的設(shè)計(jì);選擇電動(dòng)機(jī)（功率）及傳動(dòng)比分配，傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的確定；主要傳動(dòng)零件的參數(shù)設(shè)計(jì)(軸2個(gè)、齒輪傳動(dòng)）；齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，高、低速軸的彎扭組合強(qiáng)度校核；標(biāo)準(zhǔn)件的選用：軸承的選擇（校核軸承的壽命）；鍵的選擇；聯(lián)軸器的選擇；減速器結(jié)構(gòu)、箱體各部分尺寸確定，結(jié)構(gòu)工藝性設(shè)計(jì)裝配圖的設(shè)計(jì)和繪制編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)四、設(shè)計(jì)工作量減速器裝配圖1張(三視圖，A1圖紙)；設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)1份。減速器裝配圖參考圖例五、進(jìn)度安排（2周）--僅供參考第一階段：方案擬定、計(jì)算(時(shí)間：2天)

確定方案、計(jì)算數(shù)據(jù)，為繪制裝配圖作準(zhǔn)備第二階段：繪裝配草圖(時(shí)間：3天)1、畫(huà)裝配草圖

2、校核軸、鍵的強(qiáng)度及滾動(dòng)軸承的壽命第三階段：完成裝配圖(時(shí)間：3天)

進(jìn)一步完善裝配圖、標(biāo)注尺寸與配合、名細(xì)表、標(biāo)題欄、技術(shù)要求、技術(shù)特性第四階段：完成零件圖(時(shí)間：1天)

低速軸或低速軸上的大齒輪第五階段：寫(xiě)說(shuō)明書(shū)(時(shí)間：2天)第六階段：答辯(時(shí)間：1天)六、參考資料機(jī)械設(shè)計(jì)課程上機(jī)與設(shè)計(jì)（程志紅）機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（教材）六、參考資料《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)圖冊(cè)》龔溎義主編，高等教育出版社六、參考資料《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)》龔溎義主編，高等教育出版社六、參考資料《減速器設(shè)計(jì)實(shí)例精解》，張春宜主編，機(jī)械工業(yè)出版社七、成績(jī)?cè)u(píng)定設(shè)計(jì)計(jì)算能力；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及繪圖能力；查閱資料及分析問(wèn)題的能力；編制設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的能力。八、課程設(shè)計(jì)要求在教師的指導(dǎo)下,由學(xué)生獨(dú)立完成正確處理理論計(jì)算與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)系正確使用標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范保持教室安靜、衛(wèi)生清潔作息時(shí)間上午：8:30～11:30下午：2:00～5:00晚上請(qǐng)加班24十月2022設(shè)計(jì)帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置——一級(jí)圓柱直齒齒輪減速器電動(dòng)機(jī)帶輪系統(tǒng)輸送帶聯(lián)軸器減速器傳動(dòng)方案運(yùn)輸帶拉力輸送帶速卷筒直徑工作時(shí)間使用年限2300N1.9m/s300mm兩班生產(chǎn)10班年以以下參數(shù)為例：24十月2022電機(jī)選擇及運(yùn)動(dòng)參數(shù)設(shè)計(jì)24十月2022取額定功率為:5.5kW的電機(jī)電動(dòng)機(jī)的選擇及運(yùn)動(dòng)參數(shù)的計(jì)算(一)電動(dòng)機(jī)的選擇輸送帶功率的確定Pw=Fv/1000(kW)=2300(N)×1.9(m/s)/1000=4.37(kW)傳動(dòng)效率的確定h1=0.96,h2=0.97,h3=0.99,h4=0.98,h5=0.97h=h1h2h32h4h5=0.868電動(dòng)機(jī)所需功率取工況系數(shù):k=1.05Pd≥kPwh=5.286(kW)24十月2022電動(dòng)機(jī)的選擇及運(yùn)動(dòng)參數(shù)的計(jì)算(一)電動(dòng)機(jī)的選擇電機(jī)轉(zhuǎn)速的確定5.5kW卷筒轉(zhuǎn)速:nw=60v/(pD)=121(r/min)帶輪速比范圍:id=2~4齒輪速比范圍:ic=3~5系統(tǒng)速比可選范圍:i=2×3~4×5=6~20原動(dòng)機(jī)速比范圍:nd=(6~20)nw=720~2420(r/min)額定功率5.5kW滿(mǎn)載轉(zhuǎn)速1440r/min軸直徑38mm伸出長(zhǎng)度80mm選定：電機(jī)型號(hào)：Y132S-4額定轉(zhuǎn)矩：2.2N.m24十月2022電動(dòng)機(jī)的選擇及運(yùn)動(dòng)參數(shù)的計(jì)算(二)總速比的計(jì)算及傳動(dòng)比的分配5.5kW總速比:i=nd/nw=12則帶輪速比:id=i/ic=2.6339取齒輪速比:ic=4.556高速軸輸入功率:P1=Ph1=5.5×0.96=5.28kW(三)傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)參數(shù)的計(jì)算1）各軸功率計(jì)算:由電機(jī)功率即帶論傳遞功率:P=5.5kW低速軸輸入功率:

P2=Ph1h2h2=5.5×0.96×0.97×0.99=5.07kW24十月2022電動(dòng)機(jī)的選擇及運(yùn)動(dòng)參數(shù)的計(jì)算5.5kW高速軸轉(zhuǎn)速:n1=n/id=1440/2.6339=546.718r/min(三)傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)參數(shù)的計(jì)算2）各軸轉(zhuǎn)速計(jì)算:低速軸轉(zhuǎn)速:

n2=n/(idic)=1440/(2.6339×4.556)=120r/min3）各軸輸入扭矩計(jì)算:T1=9550P1n1=9550×=92.23N.m5.28546.718T2=9550P2n2=9550×=403.488N.m5.0712024十月2022電動(dòng)機(jī)的選擇及運(yùn)動(dòng)參數(shù)的計(jì)算軸名功率(kW)轉(zhuǎn)速(r/min)扭矩(N.mm)高速軸5.28546.71892.23×103低速軸5.07120403.488×1035.5kW傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)參數(shù)的計(jì)算結(jié)果列表額定功率5.5kW滿(mǎn)載轉(zhuǎn)速1440r/min軸直徑38mm伸出長(zhǎng)度80mm電機(jī)參數(shù)24十月202224十月2022V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)(一)選擇三角帶型號(hào)由傳動(dòng)系統(tǒng)方案：帶式輸送機(jī)、工作16小時(shí)計(jì)算功率：Pc=KsP=1.3×5.5=7.15kW查表得：Ks=1.3（工況系數(shù)）選用型號(hào)：B型V帶(n=1440r/min)計(jì)算功率Ps(kW)小帶輪轉(zhuǎn)速n(rpm)ZABCDF24十月2022V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)(二)確定帶輪節(jié)圓直徑D1、D2查表選推薦值：Dmin=140(125)，選擇D1=140mm取滑動(dòng)率：e=0.02D2=idD1(1-e)=2.6339×140(1-0.02)=361.371mm?。篋2=355mm帶實(shí)際傳動(dòng)比：i’d===2.5875355140×(1–0.02)D2D1(1–e)運(yùn)輸機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速：n”===122.151r/minni’dic14402.5875×4.556誤差：122.151–120120n”–n’

n’=%=1.793%<5%滿(mǎn)足24十月2022V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)(三)驗(yàn)算帶速vv===10.556m/spD1n60×1000p×140×144060×1000≤[v]=(

5~25

)m/s合適(四)確定帶長(zhǎng)度Lp

，中心距a1）初定中心距：a0公式：0.7(D1+D2)<a0<2(D1+D2)0.7(140+355)<a0<2(140+355)346.5<a0<990初取：a0=500mm24十月2022V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)(四)確定帶長(zhǎng)度Lp

，中心距a2）計(jì)算所需帶長(zhǎng)：L0查表取：a0=500mmL0≈2a0+(D1+D2)+p2(D2–D1)24a0=2×500+(140+355)+p2(355–140)24×500=1800.659mm3）確定帶的節(jié)線(xiàn)長(zhǎng)度Lp和內(nèi)周長(zhǎng)度Li

：

Lp=1840mm，Li=1800mm4）確定實(shí)際中心距：aa≈a0+(Lp–L0)2=500+≈520mm(1840–1800.659)2?。?/p>

a

=500mm24十月2022V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)(五)驗(yàn)算小帶輪包角：a1a0=500mma1≈180°–×57.3°(D2–D1)a=180°–×57.3°=156.309>120°(355–140)500滿(mǎn)足(六)確定三角帶根數(shù)：ZZ=Ps(P0+DP0)KqKaKL查表：皮帶單根功率P0[內(nèi)插值計(jì)算]P0=2.81kW查表：皮帶彎曲影響系數(shù)KbKb=2.65×10-3查表：皮帶傳動(dòng)比系數(shù)KiKi=1.121KiDP0=Kbn(1

–)=2.65×10-3×1440(1–)11.1224十月2022V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)(六)確定三角帶根數(shù)：Z查表：化纖結(jié)構(gòu)膠帶材質(zhì)系數(shù)Kq=0.409kW查表：皮帶長(zhǎng)度系數(shù)KLKL=0.95故：Kq=0.91KiDP0=Kbn(1

–)=2.65×10-3×1440(1–)11.12查表：皮帶包角系數(shù)Ka[內(nèi)插值計(jì)算]Ka=0.939Z=Ps(P0+DP0)KqKaKL==2.7677.15(2.81+0.409)×0.9×0.939×0.95取：Z=3

根24十月2022V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)(七)計(jì)算帶傳動(dòng)作用在軸上的力：Q1）計(jì)算單根三角帶的張力：F0查表：皮帶單位長(zhǎng)度質(zhì)量qq=0.17kg/mF0=(–1)+qv21000Ps2Zv2.5Ka=(–1)+0.17×10.55621000×7.152×3×10.5562.50.939=206.612（N）2）作用在軸上的作用力：QQ=2.Z.F0.sin(a/2)=2×3×206.612sin(156.309/2)=1213.273（N）24十月2022V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)(八)帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（僅從動(dòng)輪）查表：f=5mm,m=15mm,e=20±0.4mmg=12.5mm,d=7.5mm,b=17.4mmegbjdfDeDmBB=(Z-1)e+2g=65mmD=355mmDe=D+2f=365mm采用孔板結(jié)構(gòu)，ZG45鑄造，查表：軸孔徑：d=32mm孔轂徑：d1=2d=64mm緣轂徑：D0=De–2(m+d)=320mm其他結(jié)構(gòu)尺寸（查圖冊(cè)）孔轂長(zhǎng)：L=64mm24十月2022齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)24十月2022齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)(一)齒輪材料選擇，確定許用應(yīng)力1）材料選擇小齒輪選用45鋼調(diào)質(zhì)，HB1=220大齒輪選用45鋼正火，HB2=190查表：sHlim1=520N/mm2sHlim2=500N/mm2sFlim1=190N/mm2sFlim2=175N/mm224十月2022齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)(一)齒輪材料選擇，確定許用應(yīng)力2）許用應(yīng)力計(jì)算計(jì)算：=472.73N/mm2齒面接觸安全因數(shù)，SH=1.1齒根彎曲安全因數(shù)，SF=1.4=454.55N/mm2=135.71N/mm2=125N/mm2[sH]1==sHlim1SH5201.1[sH]2==sHlim2SH5001.1[sF]1==sFlim1SF1901.4[sF]2==sFlim2SF1751.424十月2022齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)(二)按齒面接觸強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算1）初選載荷系數(shù)K’(載荷不大，轉(zhuǎn)速不高)K’=1.22）選擇齒寬系數(shù)fafa=0.43）計(jì)算中心距aa≥48.5(i+1)K’T1fai[sH]23=48.5×(4.556+1)×1.2922300.4×4.556×454.5523=179.165mm取：a=200mm24十月2022齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)(二)按齒面接觸強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算4）選擇齒數(shù)Z1、Z2，模數(shù)m?。篫1=18，Z2=82m===4mm2aZ1+Z22×20018+825）確定實(shí)際載荷系數(shù)K因選擇電機(jī)時(shí)已計(jì)入過(guò)載系數(shù)，故取：K1=1齒輪圓周速度：v==pd1n160×1000pmZ1n160×1000p×4×18×546.71860×1000==2.061m/s24十月2022齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)(二)按齒面接觸強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算5）確定實(shí)際載荷系數(shù)KK1=1按8級(jí)精度查動(dòng)載系數(shù)：K2=1.05齒寬系數(shù)Fd：Fd=0.5(i+1)Fa=0.5×(4.556+1)×0.4=1.111查表得荷載集中系數(shù)：K3=1.061故：K=K1K2K3=1.114

由于K<K’=1.2，且二者比較接近，無(wú)須重新計(jì)算中心距6）計(jì)算齒輪寬度bb=faa=0.4×200=80mm24十月2022齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)(三)齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核查表：

yF1=3.02，yF2=2.23sF1==2KT1yF1bm2Z1=26.935N/mm2<[sF]1=135.71N/mm22×1.114×92230×3.0280×42×18sF2=sF1=yF2yF1

26.935×2.233.02=19.889N/mm2<[sF]2=125N/mm2彎曲強(qiáng)度足夠24十月2022齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)(四)齒輪傳動(dòng)幾何尺寸計(jì)算模數(shù)：m=4mm齒數(shù)：Z1=18、Z2=82壓力角：a=20°分度圓直徑：d1=m.Z1=72mm、d2=m.Z2=328mm中心距：a=200mm齒寬：b1=90mm、b2=80mm頂圓直徑：da1=80mm、da2=336mm根圓直徑：df1=62mm、df2=318mm24十月2022齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)(五)齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)小齒輪設(shè)計(jì)采用齒軸結(jié)構(gòu)（在裝配圖中完成）大齒輪采用幅板式鍛造齒輪，結(jié)構(gòu)如下代號(hào)名稱(chēng)結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算公式及數(shù)據(jù)結(jié)果(mm)d軸孔徑

取d=6060D1轂徑D1=1.6d=1.6×6096L轂孔長(zhǎng)L=b=8080n倒角n=0.5m=0.5×42D0輪緣徑D0=df2–2d0=318–2×12294D2板孔距D2=0.5(D0+D1)=0.5×(294+96)195d1板孔徑按結(jié)構(gòu)需要取d1=5050c板厚c=0.3b=0.3×8024r圓角r=0.4c=0.5×241224十月20224×f50f195f294f336f328f9680f6024齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)24十月2022軸的設(shè)計(jì)24十月2022高速軸的設(shè)計(jì)(一)軸的材料選擇查表:選用45鋼，調(diào)質(zhì)處理。

HB=220，sb=650N/mm2，ss=350N/mm2

s-1=300N/mm2，

t-1=155N/mm2(二)軸徑的初步估算查表：C=110及P=5.28kW

，n=546.718r/mind≥CPn3=110×=23.425mm5.28546.7183(三)軸徑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（與裝配草圖同步）取軸與帶輪孔徑：d1=32mm軸各段直徑：d2=38mm，d3=40mm，d4=49mm24十月2022d1=32d2=38d3=40d4=49d=72b1=90D1=10D2=20高速軸（徑向祥圖）d1—帶輪孔徑為依據(jù)d2—定位軸肩hd3—以選擇軸承公徑d4—軸承定位軸肩hd—小齒輪節(jié)圓軸承—0308D2=20d3=40d4=4924十月2022d=72D2=20b1=90D1=10D’1=10D2=20l=15(18)l1=64l2=53B=23lc=30Hl01=96.5(97)l1—帶輪孔徑長(zhǎng)為依據(jù)l=293(290)l02=76.5l03=76.5l2—繪圖+計(jì)算lc—端蓋長(zhǎng)度(查表)B—軸承寬度(0308)D1—箱內(nèi)距離b—齒輪寬度D’1—箱內(nèi)軸承端面l—箱外距離H—端蓋螺頭高l0—計(jì)算受力點(diǎn)距離l—軸長(zhǎng)度高速軸（軸向祥圖）24十月2022DBCA高速軸的設(shè)計(jì)(四)按彎扭合成進(jìn)行軸的強(qiáng)度校核1）繪制軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖MeQFt1Fr19776.576.52）計(jì)算軸的作用力圓周力Ft1：Ft1==2T1d12×9223072=2561.944N徑向力Fr1：Fr1=Ft1tan20°=932.47N帶傳動(dòng)作用在軸上的力Q：Q=1213.273N24十月2022DBCA高速軸的設(shè)計(jì)(四)按彎扭合成進(jìn)行軸的強(qiáng)度校核3）求支座反力MeQFt1Fr1RBzRBxRAzRAx9776.576.5zyx水平面RAx，RBxRAx=

RBx=Ft1RBxRAxFt12=1280.972N垂直面RAz，RBzQFr1RBzRAzRAz=932.471×76.5+1213.273×

(97+153)153=2448.708NRBz=1213.273×97–932.472×76.5153=302.964N驗(yàn)算：Q+Fr1+

RBx=RAz代入數(shù)值，無(wú)誤24十月2022DBCA高速軸的設(shè)計(jì)(四)按彎扭合成進(jìn)行軸的強(qiáng)度校核4）作彎矩圖MeQFt1Fr1RBzRBxRAzRAx9776.576.5zyxFt1RBxRAxQFr1RBzRAzMCx=97994.358N.mmMCz=23176.704N.mmMAz=117687.48N.mmMDx=MAx=MBx=0MDz=MBz=024十月2022DBCA高速軸的設(shè)計(jì)(四)按彎扭合成進(jìn)行軸的強(qiáng)度校核4）作彎矩圖——合成彎矩MeQFt1Fr1RBzRBxRAzRAxzyxMD=MB=0MA=M2Ax+M2Az=117687.48N.mmMC=M2Cx+M2Cz=100697.834N.mm5）作扭矩圖查表得：a=0.59aT1=0.59×92230=54415.7N.mm97994.358117687.48117687.48100697.83423176.70454415.724十月2022DBCA高速軸的設(shè)計(jì)(四)按彎扭合成進(jìn)行軸的強(qiáng)度校核6）作當(dāng)量彎矩圖MeQFt1Fr1RBzRBxRAzRAxzyx117687.48100697.83454415.7Md=Mc2+(aT1)2由MdD=aT1=54415.7N.mm得：MdA=MA2+(aT1)2=129658.83N.mmMdC左=MC2+(aT1)2=114460.134N.mmMdC右=MC2+(aT1)2=100697.843N.mmMdB=0129658.8354415.7114460.134100697.84324十月2022DBCA高速軸的設(shè)計(jì)(四)按彎扭合成進(jìn)行軸的強(qiáng)度校核7）校核軸的強(qiáng)度MeQFt1Fr1RBzRBxRAzRAxzyx117687.48100697.83454415.7129658.8354415.7114460.134100697.843查表得許用彎曲應(yīng)力：[s-1]b=60N/mm2A點(diǎn)處當(dāng)量彎矩最大，應(yīng)力為：=20.259N.mm2<[s-1]bsdA==MdA0.1d31129658.830.1×403D點(diǎn)處軸徑最小，應(yīng)力為：sdA==MdD0.1d3D54415.70.1×323=16.606N.mm2<[s-1]b高速軸強(qiáng)度足夠24十月2022低速軸的設(shè)計(jì)(一)軸的材料選擇(二)軸徑的初步估算(三)軸徑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（與裝配草圖同步）同高速軸：選用45鋼，調(diào)質(zhì)處理。

HB=220，sb=650N/mm2查表：C=110及P2=5.07kW

，n2=120r/mind≥CP2n23=110×=38.312mm5.071203取軸為聯(lián)軸器孔徑尺寸：d1=40mm軸各段直徑：d2=47mm，d3=50mm，d4=60mm24十月2022d1=40d2=48d3=50d4=60d5=70b=80D2=25D2=25D1=15d1—聯(lián)軸器孔徑為依據(jù)d2—非定位軸肩h1d3—以選擇軸承公徑d4—大齒輪孔徑(預(yù)選)b—大齒輪寬度軸承—0310d5—定位軸肩h軸套尺寸—繪圖確定高低速軸（徑向祥圖）d4=60d3=5024十月2022b=80D2=25D2=25D1=1527Bb015l01=78.5l02=78.5l2=49l1=90l3=32l1—聯(lián)軸器孔長(zhǎng)為依據(jù)l2—繪圖+計(jì)算lc—端蓋長(zhǎng)度(查表26)D1—兼顧高速軸b—齒輪寬度D2—箱內(nèi)軸承端面H—端蓋螺頭高l0—計(jì)算受力點(diǎn)距離l—軸長(zhǎng)度l0=107.5B—軸承寬度(0310)lcHb0—定位軸肩寬度軸承—0310套筒—繪圖確定l=323(320)l3—繪圖+計(jì)算低速軸（軸向祥圖）24十月2022低速軸的設(shè)計(jì)(四)按彎扭合成進(jìn)行軸的強(qiáng)度校核1）繪制軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖107.578.578.5BCADT2Ft2Fr22）計(jì)算軸的作用力圓周力Ft2：徑向力Fr2：Fr2=Ft2=932.47NFt2=Ft1=2561.94N低速軸上的力偶矩T2：T2=403488N.mm24十月2022低速軸的設(shè)計(jì)(四)按彎扭合成進(jìn)行軸的強(qiáng)度校核3）求支座反力107.578.578.5BCADT2Ft2Fr2zyxRBzRBxRAzRAx水平面RAx，RBxRAx=

RBx=Ft22=1280.972N垂直面RAz，RBzRAz=

RBz=Fr22=466.236NFt2RBxRAxFr2RBzRAz24十月2022低速軸的設(shè)計(jì)(四)按彎扭合成進(jìn)行軸的強(qiáng)度校核4）作彎矩圖107.578.578.5BCADT2Ft2Fr2zyxRBzRBxRAzRAxMAx=

MBx=0Ft2RBxRAxFr2RBzRAzMCx=

100556.3N.mmMAz=

MBz=0MCz=

36599.526N.mm合成彎矩MA=MB=0MC=M2Cx+M2Cz=107009.788N.mm24十月2022低速軸的設(shè)計(jì)(四)按彎扭合成進(jìn)行軸的強(qiáng)度校核5）作扭矩圖107.578.578.5BCADT2Ft2Fr2zyxRBzRBxRAzRAx查表得：a=0.59aT2=0.59×403488=238057.92N.mm100556.336599.526107009.788238057.926）作當(dāng)量彎矩圖MdA=0MdD=aT2=2380577.92N.mmMdC左=MC2+(aT2)2=MC=107009.788N.mmMdC右=MC2+(aT2)2=261003.195N.mm107009.788261003.195238057.9224十月2022低速軸的設(shè)計(jì)(四)按彎扭合成進(jìn)行軸的強(qiáng)度校核7）校核軸強(qiáng)度107.578.578.5BCADT2Ft2Fr2zyxRBzRBxRAzRAx100556.336599.526107009.788238057.92107009.788261003.195238057.92[s-1]b=60N/mm2C點(diǎn)處當(dāng)量彎矩最大，應(yīng)力為：=12.083N.mm2<[s-1]bsdC==MdA右0.1d3c261003.1950.1×603D點(diǎn)處軸徑最小，應(yīng)力為：sdA==MdD0.1d3D238057.920.1×403=37.197N.mm2<[s-1]b低速軸強(qiáng)度足夠24十月2022低速軸的設(shè)計(jì)(五)按疲勞強(qiáng)度進(jìn)行精確校核107.578.578.5BCADzyx107009.788238057.92CC鍵槽尺寸：C截面(18×11)，

(t=7mm)*C截面校核抗彎截面系數(shù)W=–pd332bt(d–t)2

2d=–p×6033218×7×(60–7)22×60=18650.55mm3抗扭截面系數(shù)Wt=–pd316bt(d–t)2

2d=–p×6031618×7×(60–7)22×60=429050.55mm324十月2022低速軸的設(shè)計(jì)(五)按疲勞強(qiáng)度進(jìn)行精確校核107.578.578.5BCADzyx107009.788238057.92CC*C截面校核彎曲正應(yīng)力s==MCmaxW107009.78818650.55=5.737N/mm2扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力t==TCmaxWt238057.92429050.55=0.55N/mm224十月2022低速軸的設(shè)計(jì)(五)按疲勞強(qiáng)度進(jìn)行精確校核107.578.578.5BCADzyx107009.788238057.92CC*C截面校核計(jì)算應(yīng)力幅sa=(smax–smin)/2

=[s–(-s)]/2=

5.737N/mm2

ta=(tmax–tmin)/2

=[t–0]/2=

0.275N/mm2

計(jì)算平均應(yīng)力sm=(smax+smin)/2

=[s+(-s)]/2=

0N/mm2

tm=(tmax+tmin)/2

=[t+0]/2=

0.275N/mm2

24十月2022低速軸的設(shè)計(jì)(五)按疲勞強(qiáng)度進(jìn)行精確校核107.578.578.5BCADzyx107009.788238057.92CC*C截面校核查表得：有效應(yīng)力集中系數(shù)（按過(guò)盈配合，內(nèi)插值計(jì)算）Ks=2.65，Kt=1.89查表得：尺寸系數(shù)es=0.81，et=0.70查表得：表面質(zhì)量系數(shù)按(Ra=1.6)

b=0.93查表得：應(yīng)力折算系數(shù)ys=0.1，yt=0.0524十月2022低速軸的設(shè)計(jì)(五)按疲勞強(qiáng)度進(jìn)行精確校核107.578.578.5BCADzyxCC*C截面校核計(jì)算安全系數(shù)：nns=Ksbes

s–1sa+yssm==300……

×5.737+0.1×02.650.93×0.8114.9nt=Ktbet

t–1tmax+yttm=155……

×0.275+0.05×0.2751.890.93×0.7=191n==nsntn2s+n2t安全系數(shù)：14.85>[n]=1.3~1.5足夠安全24十月2022低速軸的設(shè)計(jì)(五)按疲勞強(qiáng)度進(jìn)行精確校核107.578.578.5BCADzyx107009.788238057.92DD鍵槽尺寸：D截面(12×8)，t=5mm*D截面校核抗彎截面系數(shù)W=–pd332bt(d–t)2

2d=–p×4033212×5×(40–5)22×40=4481.25mm3抗扭截面系數(shù)Wt=–pd316bt(d–t)2

2d=–p×4031612×5×(40–5)22×40=11218.25mm324十月2022低速軸的設(shè)計(jì)(五)按疲勞強(qiáng)度進(jìn)行精確校核107.578.578.5BCADzyx107009.788238057.92CC*D截面校核彎曲正應(yīng)力s==MDmaxW0扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力t==TDmaxWt238057.9211281.25=21.22N/mm224十月2022低速軸的設(shè)計(jì)(五)按疲勞強(qiáng)度進(jìn)行精確校核107.578.578.5BCADzyx107009.788238057.92CC*D截面校核計(jì)算應(yīng)力幅ta=(tmax–tmin)/2

=[t–0]/2=

10.61N/mm2

計(jì)算平均應(yīng)力tm=(tmax+tmin)/2

=[t+0]/2=

10.61N/mm2

24十月2022低速軸的設(shè)計(jì)(五)按疲勞強(qiáng)度進(jìn)行精確校核107.578.578.5BCADzyx107009.788238057.92CC*D截面校核查表得：有效應(yīng)力集中系數(shù)（按過(guò)盈配合，內(nèi)插值計(jì)算）Kt=1.89查表得：尺寸系數(shù)et=0.88查表得：表面質(zhì)量系數(shù)按(Ra=1.6)

b=0.93查表得：應(yīng)力折算系數(shù)yt=0.0524十月2022低速軸的設(shè)計(jì)(五)按疲勞強(qiáng)度進(jìn)行精確校核107.578.578.5BCADzyxCC*D截面校核計(jì)算安全系數(shù)：nnt=Ktbet

t–1tmax+yttm=155……

×10.61+0.05×10.611.890.93×0.88=6.19安全系數(shù)：n=nt=6.19>[n]=1.3~1.5足夠安全24十月2022滾動(dòng)軸承的選擇24十月2022高速軸滾動(dòng)軸承的選擇(一)軸承所承受的載荷由于軸承僅受徑向載荷作用，選用單列向心球軸承：0308因RA>RB，故取RA=2763.523N計(jì)算RA=R2AX+R2AZ=1280.9722+2448.7082=2763.523NRB=R2BX+R2BZ=1280.9722+302.9642=1316.312N(二)軸承的當(dāng)量載荷查表：軸承的當(dāng)量載荷為：P=R=2763.523N24十月2022高速軸滾動(dòng)軸承的選擇(三)軸承型號(hào)確定查表：取軸承的壽命為：Lh=10000(h)查表得：fh=2.71，fF=1.5由軸轉(zhuǎn)速：n1=546.718(r/min)查表：fn=0.394(內(nèi)插值計(jì)算)，ft=1(工作溫度<100°)由此得：Cf=P=fhfFfnft2.71×1.50.394×1×2763.523=28511.982N查表得：308型號(hào)軸承的C=32000(N)滿(mǎn)足Cj<C的要求，故高速軸軸承選用合適。額定載荷24十月2022低速軸滾動(dòng)軸承的選擇(一)軸承所承受的載荷同高速軸，軸承僅受徑向載荷作用，選用單列向心球軸承：0310因RA=RB，取R=2763.523N計(jì)算RA=R2AX+R2AZ=1280.9722+466.2362=1363.182NRB=R2BX+R2BZ=1280.9722+466.2362=1363.182N(二)軸承的當(dāng)量載荷查表：軸承的當(dāng)量載荷為：P=R=RA=RB=1363.182N24十月2022低速軸滾動(dòng)軸承的選擇(三)軸承型號(hào)確定查表：取軸承的壽命為：Lh=10000(h)查表得：fh=2.71，fF=1.5由軸轉(zhuǎn)速：n2=120(r/min)查表：fn=0.652，ft=1(工作溫度<100°)由此得：Cf=P=fhfFfnft2.71×1.50.652×1×1363.182=8498.98N

所需C值甚小，但根據(jù)低速軸結(jié)構(gòu)要求，必須保證軸承內(nèi)徑d=50mm

因此改選210型軸承，C=27500(N)

軸承B=20mm，D=90mm。低速軸跨度改變?yōu)閘=150mm，小于初定的l=157mm，軸強(qiáng)度足夠。24十月2022鍵的選擇及強(qiáng)度校核24十月2022高速軸與帶輪聯(lián)結(jié)鍵(一)鍵的型號(hào)確定帶和軸配合選鉤頭楔型鍵：b×h=10×8取鍵長(zhǎng)：L=80mm鍵的工作長(zhǎng)度：l=L-(b+h)=62mm(二)鍵的強(qiáng)度計(jì)算鍵的材料45號(hào)鋼，帶輪為鑄鋼查表得鍵聯(lián)結(jié)的許用比壓為：[p]=100~120N/mm2鋼對(duì)鑄鋼的摩擦系數(shù)?。篺

=0.15工作比壓：12T6l(b+6fd)p==12×922306×62(10+6×0.15×32)=76.679N/mm2<[p]合適24十月2022低速軸與齒輪聯(lián)結(jié)鍵(一)鍵的型號(hào)確定齒輪和軸配合選普通A型平鍵：b×h=18×11取鍵長(zhǎng)：L=70mm。即：鍵18×70GB/T1096-90鍵的工作長(zhǎng)度：l=L-b=52mm高度：k=h/2=11/2=5.5mm(二)鍵的強(qiáng)度計(jì)算鍵的材料45號(hào)鋼，齒輪為45鋼查表得鍵聯(lián)結(jié)的許用比壓為：[p]=100~120N/mm2鍵的許用切應(yīng)力為：[t]=90N/mm224十月2022低速軸與齒輪聯(lián)結(jié)鍵(二)鍵的強(qiáng)度計(jì)算鍵聯(lián)結(jié)的工作比壓：2Tdklp==2×40348860×5.5×52=47.027N/mm2<[p]合適鍵的切應(yīng)力：2Tdblt==2×40348860×18×52=14.369N/mm2<[t]合適24十月2022低速軸與聯(lián)軸器聯(lián)結(jié)鍵(一)鍵的型號(hào)確定齒輪和聯(lián)軸器選普通A型平鍵：b×h=12×8取鍵長(zhǎng)：L=80mm。即：鍵12×80GB/T1096-90鍵的工作長(zhǎng)度：l=L-b=68mm高度：k=h/2=8/2=4mm(二)鍵的強(qiáng)度計(jì)算鍵的材料45號(hào)鋼，聯(lián)軸器為ZG45鋼查表得鍵聯(lián)結(jié)的許用比壓為：[p]=100~120N/mm2鍵的許用切應(yīng)力為：[t]=90N/mm224十月2022低速軸與聯(lián)軸器聯(lián)結(jié)鍵(二)鍵的強(qiáng)度計(jì)算鍵聯(lián)結(jié)的工作比壓：2Tdklp==2×40348840×4×68=74.171N/mm2<[p]合適鍵的切應(yīng)力：2Tdblt==2×40348840×12×68=24.724N/mm2<[t]合適24十月2022聯(lián)軸器的選擇24十月2022聯(lián)軸器的選擇(一)類(lèi)型選擇在方案確定時(shí)進(jìn)行。d=40mm，l=90mm查表：K1=0.25,K2=1.2TC=(K1+K2)T=(0.25+1.2)×403488=585057N.mm(二)扭矩計(jì)算(三)強(qiáng)度計(jì)算選用十字滑塊聯(lián)軸器，（結(jié)構(gòu)查圖冊(cè)）許用扭矩：[T]=800N.m=800000N.mm許用最高轉(zhuǎn)速：[n]=250r/min

TC<[T]合適24十月2022減速器的潤(rùn)滑24十月2022潤(rùn)滑形式的選擇(一)齒輪潤(rùn)滑因，齒輪圓周速度：v=2.061m/s<12m/s(二)滾動(dòng)軸承潤(rùn)滑故采用油浴潤(rùn)滑。選用：HJ-30機(jī)械油浸油深度為：浸沒(méi)大齒輪輪頂10mm高速軸軸承：