wordword/34一、傳動裝置的總體設(shè)計（一）設(shè)計題目課程設(shè)計題目：帶式運輸機傳送裝置.設(shè)計數(shù)據(jù)與要求：設(shè)計的原始數(shù)據(jù)要求：F=2200Nd=250m\m機器年產(chǎn)量：小批量；機器工作環(huán)境：清潔；機器載荷特性：平穩(wěn)；機器最短工作年限：6年2班。.傳動裝置簡圖：〔二〕選擇電動機根據(jù)參考文?[2],按工作要求和工作條件選小系列三相籠型異步電動機。全封閉

自扇冷式結(jié)構(gòu)，電壓為380V工作機的有效功率為:PWFv

1000PWFv

100022000.9…,

kW10001.98KW從電動機到工作機傳送帶間的總效率為:式中：1'2'3'4分別為聯(lián)軸器、軸承、齒輪傳動、卷筒的傳動效率。聯(lián)軸器選用彈性聯(lián)軸器，軸承為角接觸球軸承，齒輪為8級精度齒輪，由參考文獻［2］力=。19叫=。項心=。切/1。,96。如此：=X毛：XX寸4=0.99*x0.994X0,97上X0-96=0.846所以電動機所需要的工作功率為:1.98kW=234kW0.84b按參考文獻［2］表9.2推薦的傳動比合理圍二級圓柱齒輪減速器傳動心工=8~鈉而工作機卷筒軸的轉(zhuǎn)速為：=68.755rjmin60x1000xv60x1000=68.755rjmin兀xdnx250所以電動機轉(zhuǎn)速的可選圍為：：1-1符合這一圍的同步轉(zhuǎn)速有750r/min、1000r/min、1500r/min三種。綜合考慮電動機和傳動裝置的尺寸、質(zhì)量與價格等因素,為使傳動裝置結(jié)構(gòu)緊湊，決定選用同步轉(zhuǎn)速為1000r/min的電動機，另需要其中電機工作所需額定功率:PedPd

根據(jù)電動機類型、容量和轉(zhuǎn)速，由參考文S2]32S-6。其主要性能如下表:一起動轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩960電動機型號額定功率kW滿載轉(zhuǎn)曲r/m⑼額定轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩960Y132S-6由參考文獻[2]表15.2查得電動機的主要安裝尺寸與外形尺寸如下:HABCDEFGDGKY132S13221614070388010X83312—bb1b2hAABBHAL1—2802101353156020018475〔三〕計算傳動裝置的總傳動比i為：13,9632,分配傳動比:考慮潤滑條件，為使兩級大齒輪直徑相接近，取=1.4i口，故:r=4y=X13.963=4.421]13.963it,==3.158u4.421〔四〕計算傳動裝置各軸的運動和動力參數(shù)I軸，?.>11960t?it=-=77^7=21JAAr/mmII軸情I217.14f~’.料=—=^—=68.76r/min1n軸II1口工⑸i卷筒軸，'「I軸..一」R軸?-1一1田軸卷筒軸P卷=.冏[=2"X0.99X0,99二空二電動機軸的輸出轉(zhuǎn)短d為Gpdg2347-=9.55x106—=9.55x10Gx——=23278Nmm//960所以:T[=7\小=23278x0,99=23045N?mmII軸T%內(nèi)i】=23045x0.99x0.97x4.421=97839N-mmin軸T”=Ti【叮力Jn=97839x0.99x0.97x3458=296708N-mm卷筒軸丁薦=7口rjEi—295708x099x0.99=290804N，mm將上述計算結(jié)果匯總于下表得軸名功率kW轉(zhuǎn)矩T/(N-mm)轉(zhuǎn)速n/(r/min)傳動比i效率4電機軸232789601I軸230459604.421II軸97839田軸296708卷筒*由29080418、傳動零件的設(shè)計計算〔一〕高速齒輪傳動.選擇材料、熱處理方式與精度等級考慮到帶式運輸機為一般機械，故大小齒輪均選用5鋼，采用軟齒面，小齒輪調(diào)質(zhì)處理，齒面硬度為215~255HB而均硬度236HBW：齒輪正火處理，齒面硬度162~217HBW平均硬度190HBWk、小齒輪齒面平均硬度差為6HBW在30~50HBW。選用8級精度。.初步計算傳動主要尺寸由于是軟齒面閉式傳動，故按照齒面接觸疲勞強度進展。由參考文就式〔8.21〕,即式中各參數(shù)為:1）小齒輪傳遞的扭矩T=23045N*mm2）設(shè)計時，因v值未知，K］不能確定，故可初選載荷系泰『二此題初選/二M5）初選螺旋價=12%=2.466）初選勺=19如此勺一公與-4.421X19-33.99,收=847）齒數(shù)比"一/1廠4.421由參考文獻［1］式〔8.1〕得端面重合度由參考文獻［1］式〔8.2〕得軸面重合度%=0318?！?。門口=0318x1.1x19xtanll=141由參考文獻［1］4="775。8）由參考文獻［1］“6o\a\H=絲㈣9〕許用接觸應(yīng)力由參考文的］式〔8.26〕，即〃“算得由參考文獻1福*570Mp明電m2=39。-o小齒輪1和大齒輪2的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)分別為N]=60nj=60x960X1.0x2x8x250X6=1.3824X10°1.3824XID14.421=3,1269X10由參考文獻=工％2=I41（允許局部點他由參考文獻［1］表8.7,取安全系數(shù)電二1,0，得Z/U）用他1L0X570[alui=-MPa=570MPqZN2aHlUn2ZN2aHlUn2I為2= rLilX390MPa—432.9MPu10初算小齒輪1的分度圓直部叫得熱3+1/毋遇/作_a2xT4X230454.421+171\司~~［［a］H］-JL54.4211mm=37.840.確定傳動尺寸1〕計算載荷系數(shù)。由參考文的］表8.3查得使用系婕,1=L°。過山凸rx37.840X960=m/s=197mJ560x100060x1000由參考文獻［1］圖8.7得動載荷系/”二112由參考文獻［1］*0=I,印設(shè)軸剛性?。Ｓ蓞⒖嘉墨I［1］1,如此

K=KAKvK^Ka=1.0xL12X115xL2=1.54562〕對^^進展修正。因K于占有較大差異，故需對搬值計算出的Q進展修正，即K1.5456dY=dul—=37.840X'1mm=39.Y09mmJ%《J-43)確定模故"心叫尸 439.109Xcos12mm叫尸 419由參考文獻［1］表8.1,成叫=2mm4）計算傳動尺寸唐|(公十4)2X(19+84)a==。mm=105.2mm中心距.Zcosp2xcos12叫】（勺+町）arccos 圓整為a叫】（勺+町）arccos 2xQ9+84)=arccos=1L2012X105所以血卡12x19d1==mm=38.738mmC0SPCO51L201叫囪2X84&==--mm=17L262mmS5#COS1L201%二拆X4=1,0x38.738mm=38.733mmM=40mm力=4+(5.10)mm/廣45mm■,,耳乂4.校核齒根彎曲疲勞強度4),即2KT%=hmH'M'f%VI叫DfH,^U?式中各參數(shù)：456丘=23045仆mm、3典叫才可=38.738mm、叫=2型2)齒形系數(shù)^和應(yīng)力修正系短5。當量齒數(shù)勺19zL,i===20,13gs『cos11.20f1z284zy2==-=88.99cos/f'c<?511.201,2.79必=222

o0杳得%=15w2?1?782查得重合度系/e=°'79。4〕8查得螺旋角系域#="91。5〕許用彎曲應(yīng)力可由參考文的］式〔8.29〕，一下算得。由參考文獻［1f,圖8.29b查得彎曲疲勞極限應(yīng)力/由二22OMP：%*=I7W由參考文^=1°。

由參考文獻［1］表8.7查得安全系數(shù)^二1，25,故上1仃所向1,0X220I(jlF1=.-=-MPa=176MPal*LSflL25丫槨仃巴所21,0X170L25=MPa=136MPaL252x15456x23045七八匕%=x乙79xL55x(力m/['5￡〃40X2X387382.22X1.78fip)=(7pi--=71146X-MPa=65.30MPa<[0]r?門匕Ki2,79x155s滿足齒根彎曲疲勞強度。5.齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計1)小齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計5.齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計1)小齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計由軸的設(shè)計計算知小齒輪設(shè)計成齒輪軸的結(jié)構(gòu)形式。齒頂高’齒根高；1:11：齒頂0^="+2x%=38738+2x2mm=42738mm齒根那產(chǎn)八2x=38.738-2乂2.5.=33.73由皿2)大齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計2)大齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計齒頂微="xm=lx2=2ixm=1.2Sx2=2.5mm齒頂*=d+2xha=171,262+2x2mm=175,262所齒根=d-2xhy=200.521-2x2.5771m-166.262mm由于齒頂圓直徑/口工迎氣”，采用實心式結(jié)構(gòu)高速級齒輪參數(shù)列表齒輪法向模數(shù)分度圓直徑齒數(shù)螺旋角中心距a小26019ClSH11123105大5577〔二〕低速級直齒圓柱齒輪傳動設(shè)計.選擇材料、熱處理方式與精度等級經(jīng)屢次計算，并考慮到減速器總體尺如+坂工250,%-%15的要求，選取齒輪材料為40Cr;采用中硬齒面，即小齒輪調(diào)質(zhì)處理，齒面硬度為06~332HBW均硬度319HBWV大齒輪亦調(diào)質(zhì)處理，齒面硬煦83~314HBW均硬度298HBW由于沒有軸向力，應(yīng)當選用直齒輪。選地級精度。.初步計算傳動主要尺寸由于是中硬齒面閉式傳動，故按照齒根彎曲疲勞強度進展設(shè)計。由參考文?[1]式〔8.25〕，即m>~~一~；—8，“鬲I叫式中各參數(shù)為：1）小齒輪傳遞的扭矩T□二97839N■mm2)設(shè)計時，因v值未知，/，不能確定，故可初選載荷系加=1，?1上，此題初選叫二I；3)%:。,5。4)初次1=25,如此勺二”“與二&158x25=7艮95,聯(lián)之=79。..,tr；］=—=3.1605)齒數(shù)比j。由參考文獻［1］式〔8.1〕得端面重合度：L?H-：＜2［―+—Hcos/J=［1.88-3.2X(―+—)1xcns12D=1,674口動\2579；］—i==26.71COSP￡05127279=-=甚=%4]COSP￡0512^=2,58^=2.2300查得弓=1Wsz=L77由圖h得彎曲疲勞極限應(yīng)//油1=加加產(chǎn)360MPa0

由參考文獻［1］表8.7,取安全系數(shù)“=1*25小齒輪1和大齒輪2的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)分別為:N］由參考文獻［1］表8.7,取安全系數(shù)“=1*25小齒輪1和大齒輪2的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)分別為:N］=6071〃如［口八=60x217.14x1.0x2x8x250x6=3.1268x10’M3A266x108 7—= =9.9012x107II3.158由圖。1=6=I，。，故仃丹muLOX360 = MPa=288MPaL25^NZaFlim2LOX360 = MPa=288Mp口1.25%產(chǎn)512.58XL59 = =0.014244［叫1288因此,=max【叫'S'四)=0.014244綜上，可初算法面模數(shù):2/丁小丫凡|2X1,3X97839mT23?"另—x0.72x0.014244=2,21麗在西舊F\0,5x25).確定傳動尺寸1）計算載荷系數(shù)K。由參考文薊1"且=1'°

1rd3為a7TX217.14x2.21x25=m/s=0-63m/560X100060X1000由參考文獻［1］圖8.7得動載荷系必［二100由參考文獻［1］9=L13（設(shè)軸剛性小由參考文獻［1］*y=L1,如此K=（小小/。=1.0xL08x1.13xLI=L3424271x2）用?進展修正。并圓整為標準模數(shù)，即1.3424271x2.23mmL3按表8.1,圓整加=2.5mm3）計算傳動尺寸中心距:130min因此,心=mW1=2,5X25=62.5mmd±=m勺=2,5x79=197,5m?nb==0.5x62.5=3LZ5mm,?。?35mm比=與+取％=40mm.校核齒面接觸疲勞強度由式〔8.20〕

呻u+1~益為4泗?u工㈤M式中各參數(shù)：1）*、.8、"］、"值同前。2）由dE二189.8JMP。。由圖節(jié)點區(qū)域系期""春gh?KTHtgh?KTHtu+1=ZpZjjZ_ 2. =Ibdlu=643,3AfPa1342x2x189.8x2.45X0.87XJ35X62許用接觸應(yīng)力：仃開1門加2即網(wǎng)”=—W—由參考文獻［1］圖8.28,得力中岡=*miz=1200MP。由參考文獻［19,彳聲1二小】,。,由表安全系城h=L°,故r,仃Hmo/n1200X1.0“…不［＜t\u===1200MPaH5H1.0因此有仃"-滿足齒面接觸疲勞強度要求。5.計算齒輪傳動其他尺寸1）小齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計

齒頂高：I」齒根高h/=(K+〃)X造=L25X乙5=3.125mm齒頂圓必=d+2x%=6Z5+2X2,5mm=67.5mm齒根圓，:''.一：',，一,.■,2）大齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計齒頂高％=自汗乂m=1*N5=+c*|xm=L25X2.5—3.125mm齒頂■=d+2x%=197.5+2x2.5mm=202.5mm197.5-2x3.125mm=19L25mm采用腹板式結(jié)構(gòu)，如如下圖所示dk—53mm,J91胃—H4.fh?nn『取『入—B5mm…；.-L。，—I77G.「7，”?|c=(0,2-0.3)&=7-10.5nwn.取。=10第m%a0.5pi+%)=131mm

d()0,25-23mmf取4口=22成加礪=(2.5-4)m=(6.25-*10)mm>10mm取匹=10mm低速級齒輪參數(shù)列表齒輪法向模數(shù)分度圓直徑齒數(shù)螺旋角中心距a小40250130mm大3579三、減速器裝配圖設(shè)計考慮工藝性能、材料消耗和制造本錢，選用剖分是機體，鑄鐵材料鑄造成型，與機體有關(guān)的零件結(jié)構(gòu)尺寸如下表所示。名稱符號計算公式結(jié)果機座壁厚0.025a388機蓋壁厚110.02a388機座凸緣厚度bb11.512機蓋凸緣厚度bib1.5112機座底凸緣厚度Pb22.520地腳螺釘直徑dfdf0.036a12M20地腳螺釘數(shù)目na<2504軸承旁聯(lián)接螺栓直徑did10.75dfM12

機蓋與機座聯(lián)接螺栓直徑d2Ra=(05?0.6)d/M10連接螺栓內(nèi)的間距l(xiāng)150~200mm軸承端蓋螺釘直徑4=(0.4~0.5必M8窺視孔蓋螺釘直徑d4d4=〔0.3~0.4〕dfM6定位銷直徑dd=[0.7~0.8〕d208外機壁至軸承座端面距離lil1=C1+C2+〔5~8〕47機壁至軸承座端12q+々+a+(5~8：55面距離大四牝頂圓與機壁距離1Ai11,2810齒輪端面與機壁距離2&Nd10機蓋、機座肋厚m,mHi】w0.855m=0￡5318（一）高速軸（軸I）的設(shè)計計算1.軸的根本參數(shù)I軸：n1=nm=960r/minT『=23045N-mm作用在齒輪上的力:

2Tl2x2304S38.732Tl2x2304S38.73日N=1189,8/V士圳外1tan20F=F=1189.8xN=44L5Ns部cos11,201Ffll=Fatanp=1189.8xtanll201F=235.6N考慮到結(jié)構(gòu)尺寸以與可能出現(xiàn)的特殊要求1號小齒輪^:3B.738mm,有可能需要使用齒輪軸，而齒輪所選材料為45鋼，第一級軸是高速軸同時傳遞力矩J故軸的材料選用45鋼，熱處理方式為調(diào)質(zhì)，以獲得良好的綜合機械性能。按照扭轉(zhuǎn)強度條件初算軸的最小直徑,9.55x106cipd>n=C—*0.28M式中d——軸的直徑；r——軸剖面中最大扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力，mpaP-一軸傳遞的功率，kWn軸白轉(zhuǎn)速，r/min;[]——許用扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力，MPa;C由許用扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力確定的系數(shù)；軸的材料初定為45號鋼，根據(jù)參考文棘1]表查得C=118106,考慮軸端彎矩比轉(zhuǎn)矩小，取C=108

\Pl=2.22kWn=nI1l=960r/min—=108X1—=108X1 mm=143mm02[r]本方案中，軸頸上有一個鍵槽，應(yīng)將軸徑增充%即d>14.3x(1+5%)fnm=】5,0mm.選擇聯(lián)軸器。為補償聯(lián)軸器所連接兩軸的安裝誤差隔離振動,擬選用LX型彈性柱銷聯(lián)軸器〔GB/T5014-2003。計算轉(zhuǎn)矩為Tc=KT=1,5x23.28N-m=34.92N,m式中：T——聯(lián)軸器所傳遞的名義轉(zhuǎn)矩p234T=9550-=9550X—/V?m=23.28N,mK工作情況系數(shù)。查參考文版］表12.1可?。篕=15根據(jù)建=34?92N'叫，lx型聯(lián)軸器中LX1型聯(lián)軸器就能滿足傳遞轉(zhuǎn)矩的要求［7；=250N>底］。但其軸孔直徑圍刈二(12~20mm,滿足不了電動機的軸頸4、\，、4巾‘、，…皿"口=1250/V■m>Trt\n\=4750r/mm>n什心力士要求，應(yīng)當選用LX3型聯(lián)軸器"匚"''。其軸孔直徑d=(30~4H)m坦,可滿足電動機的軸頸要求。最后確定減速器高速軸軸伸出的直徑

.確定滾動軸承的類型與其潤滑與密封方式考慮軸向力的影響，本方案選用角接觸球軸承。因為齒輪1的線速度而X1000斤而X1000斤X4L730K9G060X1000m/s2.10me>2m/s,靠機體油的飛濺可以直接潤滑軸承。由于該減速器的工作環(huán)境清潔，且已選定油潤滑,故滾動軸承采用接觸式密封中的唇形圈密封軸承端蓋用以固定軸承，調(diào)整軸承間隙并承受軸向力和承端蓋的結(jié)構(gòu)形式選用凸緣式，用螺釘與機體軸承座連接。調(diào)整軸向間隙比擬方便，密封性能好。.軸承部件的設(shè)計取機體的鑄造壁厚&=8mm,機體上軸承旁連接螺栓直徑連接螺栓直徑312ml裝拆螺栓所需要的扳手空而加儲=18mm4血L1,mm故軸承座壁至座孔外端面距4=6+C]+g+=55~58mm解=55mmo為方便軸承部件的裝拆，減速器的機體用剖分結(jié)構(gòu)形式。因傳遞功率小，齒輪減速器效率高，發(fā)熱小，估計軸不會很長，故軸承部件的固定方式采用兩端固定由此所設(shè)計的軸承部件的結(jié)構(gòu)形式如圖：輸出軸的草圖所示，然后，可按軸上零件的安裝順序，從最小直徑的軸端1開始設(shè)計。(1)軸段直徑確定軸段1的直徑為網(wǎng)二為血科聯(lián)軸器的右端軸肩h=(0.07?0J)d工=(0.07?0.1)x30Mm=(2.1?3)mm4=4+2人=30+2x(2.1-3)m?n=(34,2-36)mm按標準GB/T1387.1-1992選取唇形圈油封的軸根本尺寸=35mm,其根本外徑和寬度分別＞=50mm力=8mm,所以對軸段2有電;35mm軸段3和軸段7安裝軸承，尺寸由軸承確定?？紤]使用斜齒輪宓輪有軸向力，軸承類型選用角接觸球軸承軸，根據(jù)GB/T276-1994,初選軸承7208cd=40mm外形尺寸D=80mimB=18mm軸件安裝尺寸4=47mm,采用油潤滑。故取由=d產(chǎn)40mm。二4二47m?n軸段5做成齒輪軸的形式，螃5=40mm(2)軸段長度確定軸段具體長度要綜合考慮其他2根軸的尺寸和聯(lián)軸器端面到箱體軸承透蓋的距離確定。軸段1長度略短于聯(lián)軸器長度，欣］=60麗。軸段3和軸段7的長度等于軸承寬度，艮b=G°18mm軸段2長度等于聯(lián)軸器端面到箱體軸承透蓋的距離〔取6mm軸承端蓋總厚度〔取9mm與基座外端面到軸承外側(cè)距離之和人16+9+55-4-1858mm軸段4和軸段6為軸承定位軸肩的長度成：“10打】血軸段5長度需要在齒輪箱體軸承和其他軸系部件位置固定后綜合確定a考慮到滾刀在加工該軸段上的齒輪時，有與軸曲軸肩相碰的可能，應(yīng)當防止。如上圖所示，滾刀直徑按標他B/T6083-200取4=63刖加，為保證加工到齒輪最右端時滾刀不碰與軸段6的軸肩，“應(yīng)滿足:

故安全起見，取 -''（二）中間軸（軸H）的設(shè)計計算1.故安全起見，取 -''（二）中間軸（軸H）的設(shè)計計算1.軸的根本參教-II軸：n=217.14r/nunrf|=97839N-mm計算得作用在齒輪2上的力:2X97839N=1142.6抵171,262=1142.6x42&=1142.6x42&9NN=

cos\L201

aFal-F(2tanp-1142.6xttinl1.201N-2263N計算得作用在齒輪3上的力:%2X97839625—%2X97839625—Fr2=Ftstanan=3130.8xtan20°N=1139.5/V二「巴cosa3130,8 二「巴cosa3130,8 AT=3331.8/V匚辦20’考慮結(jié)構(gòu)尺寸且第二級軸是速度較高同時傳遞更大力矩，選國0Cr材料，熱處理方式為外表淬火，以獲得良好的綜合機械性能。

按照扭轉(zhuǎn)強度條件初算軸的最小直徑,9.55x10r1-n—C、0.2[r]_、軸的材料初定為40Cr材料，根據(jù)參考文就1]表10.2查得C=9入106,考慮軸端彎矩比轉(zhuǎn)矩小，取C=100所以p\2.221217.14(7>C-J—=100xJ?mm=21.70mm1217.14本方案中，按軸上有兩個鍵槽處理，應(yīng)將軸徑增大0%即>2L70X(1+=23,87mm考慮軸向力的影響，本方案亦選用角接觸球軸承。采用油潤滑，唇形圈密封。軸承端蓋用以固定軸承，調(diào)整軸承間隙并承受軸向力。選用凸緣式端蓋結(jié)構(gòu),用螺釘與機體軸承座連接。調(diào)整軸向間隙比擬方便，密封性能好。(1)軸承部件的結(jié)構(gòu)形式軸承部件的固定方式采用兩端固定曲此所設(shè)計的軸承部件的結(jié)構(gòu)形式如圖中間軸的草圖如如下圖所示，然后，可按軸上零件的安裝順序，從最小直徑的軸端桿始設(shè)計。(2)軸段直徑確定軸承類型選用角接觸球軸承軸，根胎B/T276-1994,初選軸承7208cd=40mm外形尺寸D=80m)mB=18m府由件安裝尺寸力=47mm,故乙=%=40mm。軸承測可用套筒軸向定位軸段2的直徑應(yīng)廖朝勺之位尺寸二氣=竺吧?？紤]可能出現(xiàn)的齒輪軸問題,進展校核計算，分度圓直徑為6mm所用鍵的尺寸為：bxh=14x9mm轂槽茶1='8mm如此/2/2，顯然齒輪3需要做成齒輪軸。軸段4取4=44所,如此軸段3的軸肩為h=(0.07^0.1X4=(0.07~0.1)x44mm=(3.08~4.4)mm,軸肩取4mm口此直徑為%=52m叫(3)軸段長度確定軸段4長度略短于齒輪2輪轂長度，齒輪2輪轂長度為40mm如此44型巾"',軸段3長度取15mm13=1Smm0軸段5長度由軸承寬度、箱體與其他軸系部件位置固定后綜合確定，‘沖""mm(三)輸出軸(軸田)的設(shè)計計算1.軸的根本參教-田軸：n[[f=68,76r/min

Tin=296708JV-mmPU[=2.14kW如此經(jīng)過計算可得作用在齒輪上的力:2T[[I2X296708197.5—=N=3004.6/V197.5Fm=F^tana^3004.6xtan20aN=1093.6/VF門F門3004.6一二 N=3197.5/Vcosacos200考慮使用45號鋼的時候軸可能會比擬粗，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而且第三根軸傳遞力矩較大,應(yīng)當選用40Cr,熱處理方式為調(diào)質(zhì)，能獲得良好的綜合機械性能。按照扭轉(zhuǎn)強度條件初算軸的最小直徑,9.55x10^-JPd>3Ji=C-1j-0.2[t]根據(jù)參考文?[1]表查得C=9/106,考慮軸端彎夕!比轉(zhuǎn)矩小，%=100所以055X10“一iP2.14d>2n=C-J--100x&mm=3L46m?n&.76本方案中，設(shè)軸頸上有兩個鍵槽，應(yīng)將軸徑增大0%即d>32.2OSX(1+10%)mm=34,60mm4.選擇聯(lián)軸器由于該軸轉(zhuǎn)速較低,傳遞轉(zhuǎn)矩較大，考慮到本設(shè)計不易保證同心度，采用具有良好補償位移偏差的金屬滑塊聯(lián)軸器/ZQ4384-1997。查參考文?［1］表13.5可?。篕=1.5計算轉(zhuǎn)矩為底=KT",=L5x296708N,m=445,1N-m根據(jù)。=445.1N?m查參考文獻⑵表13.5中確定選取許用轉(zhuǎn)矩為50剛“血的金屬滑塊聯(lián)軸器即可滿足要求〔網(wǎng)=250"小加>舛〕。其軸孔直徑取d=40mmA=70mm在該軸上已無軸向力，或軸向力很小，本方案選用深溝球軸承。需要考慮軸承徑與安裝，查參考文獻［2］表12.2深溝球軸承，取6210查得d=50mm,D=90mm,B=20mm?軸上兩個軸承應(yīng)該為一樣型號，采用油潤滑，唇形圈密封。(1)軸承部件的結(jié)構(gòu)形式軸承部件的固定方式采用兩端固定曲此所設(shè)計的軸承部件的結(jié)構(gòu)形式如圖輸出軸的草圖如如下圖所示，然后，可按軸上零件的安裝順序，從最小直徑的軸8桿始設(shè)計。(2)軸段直徑設(shè)計軸段8的直徑，需要考慮到上述確定的聯(lián)軸器直徑1上也幽，如此:4耽二40mmIo考慮聯(lián)軸器的軸向固定和唇形圈密封的徑系列，取軸肩，軸段直彳尺7=45巾可。

軸段6與軸段1要安裝軸承選軸承類型為深溝球軸承故軸段6和軸段1的直徑為:風(fēng)=*工=四丁巴。軸段5的直徑應(yīng)為軸承的定位尺寸，聞5=57山"1。軸段4為非工作軸段，故取’4=”吧軸段2安裝齒輪為保證軸段3軸肩與齒輪2齒頂部位保持一定距離E10mm〕，取；：'',(3)軸段長度確定軸段3與軸5同為定位軸頸，曲二卜=1°7加。軸段2長度略短于齒輪4的輪轂寬度，齒輪4的輪轂寬度為35mm如止匹=33mm,軸段1長度等于軸承寬度、軸承與箱體壁間隙、齒輪與箱體壁間隙和齒輪4與其所在軸段長的差值組成，加=20+3+12+2=37mm軸段5長度等于軸承寬度與擋油板寬度+43=15+9=24m小〕之和，%=19+24=4力叫軸段4長度根據(jù)前兩根軸確定%=75mm。軸段7長度由軸承端蓋寬度、聯(lián)軸器端面到軸承端蓋的距離〔取6mm機座外外表與軸承外側(cè)距離組成,血=16+9+55-22=58mm,軸段8長度略短于聯(lián)軸器長度，聯(lián)軸器長度如4mm如此以日=53mm?！?〕軸上鍵強度校核|叫=|叫=10OMPu由參考文?[1]式6.1需滿足擠壓強度條件:1）軸段2與大齒輪連接處的鍵其中軸段2的直徑53mm可取鍵的尺寸bxh=16X10mm選取B型鍵如此可解得27訓(xùn)Im27訓(xùn)Im2X2967085x32x5370.0MPt，I叫2）軸段8與聯(lián)軸器連接處的鍵其中軸段8的直徑40mm可取鍵的尺寸bxh=12X8mm選取A型鍵b=50mm』=L-b=38mm,k="/2=4mm如此可解得kid2X29670838x40kid2X29670838x4097.SMPa<〔1〕軸的受力簡圖〔2〕計算支反力2Tm2x296708J4=——=N=3004.6NM41975F/q=P^tunan=3004.6xkm20°N=1093.6Ncosa3004.6JV=3197.5Wcos200cosa3004.6JV=3197.5Wcos200計算支反力，在水平面上:rih=1093.6x42.5N=2rih=122J+42.5

R2H=Fr-Rlti=1093.6-286.7^=8019N在垂直平面上3004.6X42.542.5+122-5-N=774.0N跖=(尸「—%J=(3004.6-774.0JN=2230.6/V軸承1的總支反華=出/+晅=而彳+77/N=8254N軸承1的總支反心:帆/+的「二優(yōu)01"+223。,6卻=2368.5N〔3〕畫彎矩圖水平面上軸承處:M?h]=公42=286.7x122,5=35120,75N-mmMaH2=丹2HL3=801.9x42.5=34080,75**mm垂直面上，彎矩為:MaV1=R[小=774.0X122,5=94815/V■mmMwz=R2VL3=2230.6x42,5=94800.5N,mm因此,M口I=+MaV^=J§5120752+9481P=101110.6N-mmMa2=M/+=^34080.752+94800.5工=1007404W-mm〔4〕畫扭矩圖由彎矩圖和扭矩圖可知，軸的危險截面是齒輪中心剖面，因彎矩大，有轉(zhuǎn)矩，還有鍵槽引起的應(yīng)力集中，故剖面左側(cè)為危險截面。

抗彎截面模量11姐(八次^2d□16x4,5x(53-4.5)0JX53J-2x53抗扭截面模量…3㈣(dT/=0,2d2d飛16x45x(53—4.5)：0.2x”2x53扭剪應(yīng)力T29670828178—=MPa=10.53MPa28178MPa=5,26Mp口2MPa=5,26Mp口2危險截面的當量應(yīng)力%=J=J+4（%）2=12.98MPu+公也、+卜+/口仃〃=75