機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)-三軸線雙級(jí)斜齒圓柱齒輪齒輪減速器設(shè)計(jì)T=810 V=0.85 D=360

機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)計(jì)算及說明結(jié)果一、設(shè)計(jì)任務(wù)書三軸線雙級(jí)斜齒圓柱齒輪齒輪減速器設(shè)計(jì)T=810N.m，V=0.85m/s,D=360mm全套圖紙加V信 sheji1120或扣 33463894111、 總體布置簡圖2、 工作狀況載荷平穩(wěn)、單向旋轉(zhuǎn)。3、 原始數(shù)據(jù)鼓輪的扭矩T（Nm）鼓輪的直徑D（mm）運(yùn)輸帶速度v（m/s）帶速允許偏差（%）使用年限（年）工作制度（班/日）8103600.855524、 設(shè)計(jì)內(nèi)容（1） 電動(dòng)機(jī)的選擇與參數(shù)計(jì)算（2） 斜齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算（3） 軸的設(shè)計(jì)（4） 滾動(dòng)軸承的選擇（5） 鍵和聯(lián)軸器的選擇與校核（6） 裝配圖、零件圖的繪制（7） 設(shè)計(jì)計(jì)算說明書的編寫5、 設(shè)計(jì)任務(wù)（1）減速器總裝配圖一張（0號(hào)或1號(hào)圖紙）（2）齒輪、軸零件圖各一張（2號(hào)或3號(hào)圖紙）（3）設(shè)計(jì)計(jì)算說明書一份二、傳動(dòng)方案的擬定及說明如任務(wù)說明書上布置簡圖所示，傳動(dòng)方案采用二級(jí)展開式圓柱齒輪減速箱三、電動(dòng)機(jī)的選擇1、工作及所需輸入功率 2、傳動(dòng)裝置總效率傳動(dòng)裝置的總效率式中，1、2 為從電動(dòng)機(jī)至卷筒軸之間的各傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和軸承的效率。由機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)表2-4查得：彈性聯(lián)軸器；圓柱齒輪傳動(dòng)；滾動(dòng)軸承；卷筒軸滑動(dòng)軸承，則3、電動(dòng)機(jī)功率 4、工作機(jī)主軸轉(zhuǎn)速 5、二級(jí)展開式圓柱齒輪減速器的傳動(dòng)比6、電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 7、電動(dòng)機(jī)確定 根據(jù)和，選用Y132M2-6型電動(dòng)機(jī) 主要技術(shù)數(shù)據(jù)如下表：型號(hào)額定功率（kW）滿載轉(zhuǎn)速（r/min）Y132M2-65.59602.0質(zhì)量（kg）DEFG2.284388010×833四、傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比及其分配1、總傳動(dòng)比分配 2、分配各級(jí)傳動(dòng)比 取，五、計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)1、各軸轉(zhuǎn)速n（r/min）減速器高速軸為軸，中速軸為軸，低速軸為軸，各軸轉(zhuǎn)速為：2、各軸輸入功率P（kW）3、各軸輸入轉(zhuǎn)矩T（N）將計(jì)算結(jié)果列表如下：項(xiàng)目電動(dòng)機(jī)軸高速軸1中速軸2低速軸3轉(zhuǎn)速（r/min）960960182.545.1功率（kW）4.4484.4044.2294.061轉(zhuǎn)矩（N）44.243.8221.3859.9傳動(dòng)比5.264.05效率0.990.97*0.990.97*0.99六、傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)計(jì)算（一）、齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算1、低速齒輪組（1） 選定齒輪類型、精度、材料及齒數(shù) 用斜齒圓柱齒輪 用7級(jí)精度 材料：選擇小齒輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS；大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為240HBS，二者硬度差為40HBS初選小齒輪齒數(shù)：大齒輪齒數(shù)，圓整取 選取螺旋角（2） 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值a) 試選b) 由機(jī)械設(shè)計(jì)（齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)所用參數(shù)全部來自此書）圖10-30選取區(qū)域系數(shù)c) 由圖10-26查得，d) 小齒輪傳遞的傳矩e) 由表10-7選取齒款系數(shù)f) 由表10-6查得材料彈性影響系數(shù)g) 由圖10-21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限；大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限h) 由圖10-19查得接觸疲勞壽命系數(shù)i) 接觸疲勞許用應(yīng)力：取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1 計(jì)算a) 小齒輪分度圓直徑b) 計(jì)算圓周速度c) 齒寬b及模數(shù)mntd) 計(jì)算縱向重合度e) 計(jì)算載荷系數(shù)K使用系數(shù)根據(jù)，7級(jí)精度，由圖10-8得動(dòng)載系數(shù)由表10-4查得由圖10-13查得由表10-3查得故載荷系數(shù)f) 按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑g) 模數(shù)（3） 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)確定計(jì)算參數(shù)a) 計(jì)算載荷系數(shù)b) 根據(jù)縱向重合度，從圖10-28查得螺旋角影響系數(shù) c) 計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)d) 查取齒形系數(shù)：由表10-5查得查取應(yīng)力校核系數(shù)：由表10-5查得e) 計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力由圖10-18查得彎曲疲勞壽命系數(shù)由圖10-20c查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限；大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4f) 計(jì)算大、小齒輪的，并加以比較大齒輪的數(shù)值大設(shè)計(jì)計(jì)算取模數(shù)齒數(shù)（4） 取，則（5） 幾何尺寸計(jì)算計(jì)算中心距，圓整為167mm按圓整后的中心距修正螺旋角計(jì)算大、小齒輪的分度圓直徑計(jì)算齒輪齒寬圓整后取2.高速齒輪組（1） 齒輪類型、精度、材料及齒數(shù) 選用斜齒圓柱齒輪 選用7級(jí)精度 材料：選擇小齒輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS；大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為240HBS，二者硬度差為40HBS 小齒輪齒數(shù)：大齒輪齒數(shù) 螺旋角（2） 按齒面接觸強(qiáng)度校合 確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值j) 由機(jī)械設(shè)計(jì)（齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)所用參數(shù)全部來自此書）圖10-30選取區(qū)域系數(shù)由圖10-26查得，k) 小齒輪傳遞的傳矩l) 由表10-7選取齒款系數(shù)m) 由表10-6查得材料彈性影響系數(shù)n) 由圖10-21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限；大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 o) 應(yīng)力循環(huán)次數(shù)：p) 由圖10-19查得接觸疲勞壽命系數(shù)q) 接觸疲勞許用應(yīng)力：取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1r) 計(jì)算圓周速度s) 齒寬b及模數(shù)mnt) 計(jì)算縱向重合度 計(jì)算載荷系數(shù)Ka) 使用系數(shù)b) 根據(jù)，7級(jí)精度，由圖10-8得動(dòng)載系數(shù)c) 由表10-4查得d) 由圖10-13查得e) 由表10-3查得故載荷系數(shù)故 （3） 按齒根彎曲強(qiáng)度校合 確定計(jì)算參數(shù)a) 計(jì)算載荷系數(shù)b) 根據(jù)縱向重合度，從圖10-28查得螺旋角影響系數(shù)c) 計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)d) 查取齒形系數(shù)：由表10-5查得e) 查取應(yīng)力校核系數(shù)：由表10-5查得f) 計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力由圖10-18查得彎曲疲勞壽命系數(shù)由圖10-20d查得齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4g) 計(jì)算大、小齒輪的，并加以比較大齒輪的數(shù)值大 校核計(jì)算取模數(shù)取，則（4） 幾何尺寸計(jì)算 中心距 按圓整后的中心距修正螺旋角 計(jì)算大、小齒輪的分度圓直徑 計(jì)算齒輪齒寬圓整后?。ǘ┛偨Y(jié)為了使中間軸上大小齒輪的軸向力能夠相互抵消一部分，故高速級(jí)小齒輪采用右旋，大齒輪采用左旋，低速級(jí)小齒輪左旋，大齒輪右旋。高速級(jí)低速級(jí)小齒輪大齒輪小齒輪大齒輪傳動(dòng)比5.264.05模數(shù)(mm)22螺旋角14.06°14.89°中心距(mm)149167齒數(shù)2312132130齒寬(mm)53487166直徑(mm)分度圓47.60250.4165.98268.03齒根圓42.60245.4160.98263.03齒頂圓51.60254.4169.98272.03旋向左旋右旋右旋左旋七、軸的設(shè)計(jì)計(jì)算（一）、高速軸1、求輸入軸上的功率P1、轉(zhuǎn)速n1和轉(zhuǎn)矩T12、求作用在齒輪上的力因已知高速級(jí)小齒輪的分度圓直徑為則圓周力Ft，徑向力Fr及軸向力Fa的方向如圖所示3、初步確定軸的最小直徑選取軸的材料為40Cr調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)（關(guān)于軸的設(shè)計(jì)校核的參數(shù)均來自此書）表15-3，取，于是得輸入軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處軸的直徑d-。為了使所選的軸直徑d-與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，故同時(shí)選取聯(lián)軸器型號(hào)。聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩，查表14-1，考慮為輸送機(jī)，故取，則：按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩的條件，查手冊(cè)，選用HL3型彈性柱銷聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為630Nm。半聯(lián)軸器的孔徑d=30mm，故取d-=30mm；半聯(lián)軸器長度L=82mm，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度L1=82mm。4、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）擬訂軸上零件的裝配方案，如圖所示。（2）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度 為了滿足聯(lián)軸器的軸向定位，-軸段右端需制出一軸肩，故取-段的直徑d-=38mm。聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度L=82mm，為了保證軸端檔圈只壓在聯(lián)軸器上而不壓在軸的端面上，故-段的長度應(yīng)比L1略短一些，現(xiàn)取l-=80mm。 初步選擇滾動(dòng)軸承。因軸承同時(shí)受有徑向力和軸向力的作用，故選用角接觸球軸承。參照工作要求并根據(jù)d-=38mm，由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取0基本游隙組、標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的角接觸秋軸承46208，其尺寸為d×D×B=40mm×80mm×18mm，故d-=d-=40mm；而l-=26mm，l-=20mm。左、右端滾動(dòng)軸承采用軸肩進(jìn)行軸向定位。取得d-=47mm。由結(jié)構(gòu)取l-=20mm 軸承端蓋的總寬度為44mm（由減速器及軸承端蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而定）。根據(jù)軸承端蓋的裝拆，取端蓋的外端面與半聯(lián)軸器右端面間的距離l=30mm，故取l-=74mm。 由減速箱整體結(jié)構(gòu)，取l-=84mm查設(shè)計(jì)手冊(cè)P117表11-2取d-=45mm至此，已初步確定了軸的各段直徑和長度。（3）軸上零件的軸向定位半聯(lián)軸器與軸的聯(lián)接，選用平鍵為10mm×8mm×70mm。為了保證有良好的對(duì)中性，且不經(jīng)常拆裝，半聯(lián)軸器與軸的配合為H7/r6。滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是由過渡配合來保證的，查課程設(shè)計(jì)表15-6選軸的直徑尺寸公差為k6。高速軸尺寸參數(shù)匯總?cè)缦拢狠S段編號(hào)長度（mm）直徑（mm）配合說明-8030與聯(lián)軸器以鍵聯(lián)接配合-7438定位軸肩-2040與滾動(dòng)軸承46208配合-1047定位軸肩-8445-945-2640與滾動(dòng)軸承46208配合總長度356mm（含齒輪）5、求軸上的載荷首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖作出軸的計(jì)算簡圖。在確定軸承支點(diǎn)位置時(shí)，從手冊(cè)中查取a值。對(duì)于46208型軸承，由手冊(cè)中查得a=23.6mm。因此，軸的支撐跨距L2+L3=119.9mm+30.9mm=150.8mm。根據(jù)軸的計(jì)算簡圖作出軸的彎矩圖和扭矩圖。從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩和扭矩圖可以看出截面A是軸的危險(xiǎn)截面。先計(jì)算出截面A處的MH、MV及M的值列于下表。載荷水平面H垂直面V支反力FFNH1=377NFNH2=1463NFNV1=219NFNV2=474N彎矩MMH=45.2NmMV=26.3 Nmm總彎矩M=52.3Nm扭矩T1=43.8 Nm6、按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度根據(jù)軸的彎扭合成強(qiáng)度條件，取，軸的計(jì)算應(yīng)力已選定軸的材料為40Cr，調(diào)質(zhì)處理。由表15-1查得。因此，故安全。（二）中速軸1、求軸上的功率P2、轉(zhuǎn)速n2和轉(zhuǎn)矩T2P2=4.229kWn2=182.5r/minT2=221.3 Nm 2、求作用在齒輪上的力已知高速級(jí)齒輪的分度圓直徑為，根據(jù)式(10-14)，則已知低速級(jí)齒輪的分度圓直徑為，根據(jù)式(10-14)，則3、初步確定軸的最小直徑選取軸的材料為45鋼調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)表15-3，取，于是得輸入軸的最小直徑顯然是安裝軸承處軸的直徑d-d-，則取d-=d-=35mm。4、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）擬訂軸上零件的裝配方案用如圖所示裝配方案（2）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度 初步選擇滾動(dòng)軸承。因軸承同時(shí)受有徑向力和軸向力的作用，故選用單列圓錐滾子軸承。參照工作要求并根據(jù)d-=d-=35mm，由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的單列圓錐滾子軸承46207，其尺寸為d×D×T=35mm×72mm×17mm，考慮齒輪距箱體內(nèi)壁之距離，及滾動(dòng)軸承的寬度故l-=37mm l-=39mm。 取安裝齒輪處的軸段-的直徑d-=40mm；齒輪的左端與左端軸承之間采用擋油盤定位。已知齒輪輪轂的寬度為71mm，為了使套筒端面可靠地壓緊齒輪，此軸段應(yīng)略短于輪轂寬度，故取l-=68mm。安裝齒輪處的軸段-的直徑d-=40mm；齒輪的右端與右端軸承之間采用套筒定位。已知齒輪輪轂的寬度為48mm，為了使套筒端面可靠地壓緊齒輪，此軸段應(yīng)略短于輪轂寬度，故取l-=45mm。 為了使兩齒輪軸向定位，取d-=48mm，又由于兩旋轉(zhuǎn)齒輪軸向距離不小于10mm，故取l-=11mm。至此，已初步確定了軸的各段直徑和長度。（3）軸上零件的軸向定位小齒輪與軸的聯(lián)接，選用平鍵為12mm×8mm×56mm。齒輪與軸的配合為H7/m6。大齒輪與軸的聯(lián)接，選用平鍵為12mm×8mm×36mm。齒輪與軸的配合為H7/m6。中速軸尺寸參數(shù)匯總?cè)缦拢狠S段編號(hào)長度（mm）直徑（mm）配合說明-3735與滾動(dòng)軸承46207配合-6840與小齒輪以鍵配合-1148定位軸肩-4540與大齒輪以鍵配合-3935與滾動(dòng)軸承46207配合總長度200mm5、求軸上的載荷首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖作出軸的計(jì)算簡圖。在確定軸承支點(diǎn)位置時(shí)，從手冊(cè)中查取a值。對(duì)于46207型圓錐滾子軸承，由手冊(cè)中查得a=21.5mm。因此，軸的支撐跨距L1+L2+L3=44.5mm+67.5mm+36mm=148mm。根據(jù)軸的計(jì)算簡圖作出軸的彎矩圖和扭矩圖。從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩和扭矩圖可以看出截面A是軸的危險(xiǎn)截面。先計(jì)算出截面A處的MH、MV及M的值列于下表。載荷水平面H垂直面V支反力FFNH1=5121NFNH2=3355NFNV1=-2370NFNV2=519N彎矩MMH2=227.9NmMV2=105.5 Nm總彎矩M=251.1Nm扭矩T2=221.3Nm6、按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度根據(jù)軸的彎扭合成強(qiáng)度條件，取，軸的計(jì)算應(yīng)力已選定軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。由表15-1查得。，故安全。（三）低速軸1、求輸出軸上的功率P3、轉(zhuǎn)速n3和轉(zhuǎn)矩T32、求作用在齒輪上的力因已知低速級(jí)大齒輪的分度圓直徑為則圓周力Ft，徑向力Fr及軸向力Fa的方向如圖所示3、初步確定軸的最小直徑選取軸的材料為45鋼調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)表15-3，取于是得：輸入軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處軸的直徑d-。為了使所選的軸直徑d-與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，故同時(shí)選取聯(lián)軸器型號(hào)。聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩，查表14-1，考慮為輸送機(jī)，故取，則：按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩的條件，查手冊(cè)，選用HL4型彈性柱銷聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為1250Nm。半聯(lián)軸器的孔徑d=48mm，故取d-=48mm；半聯(lián)軸器長度L=112mm，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度L1=112mm。半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度L-=110mm。4、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）擬訂軸上零件的裝配方案，如圖所示。（2）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位，-軸段左端需制出一軸肩，故取-段的直徑d-=55mm。半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度L1=112mm，為了保證軸端檔圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸的端面上，故-段的長度應(yīng)比L1略短一些，現(xiàn)取l-=110mm。初步選擇滾動(dòng)軸承。因軸承同時(shí)受有徑向力和軸向力的作用，故選用角接觸球軸承。參照工作要求，由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的角接觸球軸承46212，其尺寸為d×D×B=60mm×110mm×22mm，故d-=d-=60mm；而根據(jù)軸承寬度及整體結(jié)構(gòu)，取l-=46mm，l-=24mm。左端滾動(dòng)軸承采用套筒進(jìn)行軸向定位，因此d-=65mm。根據(jù)齒輪寬度取l-=62mm。取安裝齒輪處的軸段-的直徑d-=65mm；齒輪的左端與左端軸承之間采用套筒定位。已知齒輪輪轂的寬度為66mm，為了使套筒端面可靠地壓緊齒輪，此軸段應(yīng)略短于輪轂寬度，故取l-=62mm。齒輪的右端與右端軸承均采用軸肩定位，故取d-=70mm,再由整體結(jié)構(gòu)得l-=78mm軸承端蓋的總寬度為41mm（由減速器及軸承端蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而定）。根據(jù)軸承端蓋的裝拆，取端蓋的外端面與聯(lián)軸器左端面間的距離l=31mm，故取l-=72mm。至此，已初步確定了軸的各段直徑和長度。（3）軸上零件的軸向定位半聯(lián)軸器與軸的聯(lián)接，選用平鍵為14mm×9mm×100mm，為了保證有良好的對(duì)中性，且不經(jīng)常拆裝，半聯(lián)軸器與軸的配合為H7/r6。齒輪與軸的聯(lián)接，選用雙平鍵為18mm×11mm×48mm。齒輪與軸的配合為H7/n6低速軸尺寸參數(shù)匯總?cè)缦拢狠S段編號(hào)長度（mm）直徑（mm）配合說明-4660與滾動(dòng)軸承46212配合-6265與大齒輪以鍵聯(lián)接配合 套筒定位-7870軸肩定位-2460與滾動(dòng)軸承46212配合-7255軸肩定位-11048與聯(lián)軸器以鍵聯(lián)接配合總長度392mm5、求軸上的載荷首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖作出軸的計(jì)算簡圖。在確定軸承支點(diǎn)位置時(shí)，從手冊(cè)中查取a值。對(duì)于46212型圓錐滾子軸承，由手冊(cè)中查得a=31.7mm。因此，軸的支撐跨距L1+L2=106.3mm+39.3mm=145.6mm。根據(jù)軸的計(jì)算簡圖作出軸的彎矩圖和扭矩圖。從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩和扭矩圖可以看出截面A是軸的危險(xiǎn)截面。先計(jì)算出截面A處的MH、MV及M的值列于下表。載荷水平面H垂直面V支反力FFNH1= 1732N FNH2=4684NFNV1=2129N，F(xiàn)NH2= -279N彎矩MMH=184.1 Nm MV=226.3 Nm總彎矩M=291.7Nm扭矩T3=859.9 Nm6、按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度根據(jù)軸的彎扭合成強(qiáng)度條件，取，軸的計(jì)算應(yīng)力已選定軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。由表15-1查得。因此，故安全。7.精確校核軸的疲勞強(qiáng)度a)判斷危險(xiǎn)截面從彎矩、扭矩大小上看，大彎矩和扭矩基本處于軸段-，切該段直徑與其他主要受彎扭軸段相差較小，從彎矩扭矩角度來說，校核截面應(yīng)在軸段-上。從有效應(yīng)力集中系數(shù)來看，軸段-上存在雙鍵、過渡配合、軸肩引起的應(yīng)力集中，應(yīng)力集中現(xiàn)象較其他截面都更加嚴(yán)重，因此，從應(yīng)力集中來看，校核截面也應(yīng)在軸段-上。綜上，校核截面選擇軸段-靠軸肩處和雙鍵處進(jìn)行b)截面右側(cè)抗彎截面系數(shù)抗扭截面系數(shù)截面左側(cè)的彎矩為截面上的扭矩為截面上的彎曲應(yīng)力截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。由表15-1查得截面上由于軸肩而形成的理論應(yīng)力集中系數(shù)按附表3-2 經(jīng)插值后可查得又由附圖3-1可得軸的材料的敏性系數(shù)為故有效應(yīng)力集中系數(shù)為由附圖3-2得尺寸系數(shù)由附圖3-3得扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù)軸按磨削加工，附圖3-4得表面質(zhì)量系數(shù)為軸未經(jīng)表面強(qiáng)化處理，即q=1，則得綜合系數(shù)值為又由§3-1和§3-2查得碳鋼的特性系數(shù), ?。? ?。挥谑?，計(jì)算安全系數(shù)值，按式(15-6)(15-8)則得故可知其安全。c)靠近截面的鍵槽處抗彎截面系數(shù)抗扭截面系數(shù)截面左側(cè)的彎矩為截面上的扭矩為截面上的彎曲應(yīng)力截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。由表15-1查得查附表3-8，按過渡配合查得軸按磨削加工，附圖3-4得表面質(zhì)量系數(shù)為軸未經(jīng)表面強(qiáng)化處理，即q=1，則得綜合系數(shù)值為又由§3-1和§3-2查得碳鋼的特性系數(shù), 取；, ??；于是，計(jì)算安全系數(shù)值，按式(15-6)(15-8)則得故可知其安全。八、滾動(dòng)軸承的選擇及計(jì)算軸承預(yù)期壽命 對(duì)軸承進(jìn)行初選,見下表：軸載荷類型選擇軸承類型初選型號(hào)高速軸徑向力較小軸向力單列角接觸球軸承46208中速軸徑向力一定軸向力單列角接觸球軸承46207低速軸徑向力一定軸向力單列角接觸球軸承46212（一）、高速軸的軸承選用46208型角接觸球軸承，1.徑向載荷和由軸的校核過程中可知：，2.軸承當(dāng)量動(dòng)載荷和初選e=0.4進(jìn)行計(jì)算又所以查表得 變化不大，故取由任務(wù)書可知，工作情況載荷平穩(wěn)，故取3.驗(yàn)算軸承壽命因?yàn)?，取進(jìn)行壽命校核計(jì)算：故所選軸承滿足壽命要求。（二）、中速軸的軸承選用46207型角接觸球軸承，1.徑向載荷和由軸的校核過程中可知：，2.軸承當(dāng)量動(dòng)載荷和初選e=0.4進(jìn)行計(jì)算又所以查表得 變化不大，故取由任務(wù)書可知，工作情況載荷平穩(wěn)，故取3.驗(yàn)算軸承壽命因?yàn)?，取進(jìn)行壽命校核計(jì)算：故所選軸承滿足壽命要求。（三）、低速軸的軸承選用46212型角接觸球軸承，1.徑向載荷和由軸的校核過程中可知：，2.軸承當(dāng)量動(dòng)載荷和初選e=0.4進(jìn)行計(jì)算又所以查表得 變化不大，故取由任務(wù)書可知，工作情況載荷平穩(wěn)，故取3.驗(yàn)算軸承壽命因?yàn)?，取進(jìn)行壽命校核計(jì)算：故所選軸承滿足壽命要求。軸承校核匯總?cè)缦拢狠S承型號(hào)軸承預(yù)期壽命軸承計(jì)算壽命校核結(jié)果4620829200h81954h合格4620729200h42638h合格46201229200h2080498h合格九、鍵聯(lián)結(jié)的選擇及校核計(jì)算1.高速軸聯(lián)軸器處的鍵取普通平鍵10×70 GB1096-79鍵的工作長度鍵與輪轂鍵槽的接觸高度初選鍵安全，采用。2.中速軸上大齒輪處的鍵取普通平鍵12×56 GB1096-79鍵的工作長度鍵與輪轂鍵槽的接觸高度初選鍵安全，采用。3.中速軸上小齒輪處的鍵由于扭矩和直徑都一樣，所以大小齒輪取相同的鍵，取普通平鍵12×56 GB1096-794.低速軸上大齒輪處的鍵取普通平鍵18×48 GB1098-79鍵的工作長度鍵與輪轂鍵槽的接觸高度初選鍵不可用，故確定雙鍵方案用鍵，且對(duì)稱布置，于是有5、低速軸聯(lián)軸器處的鍵取普通平鍵14×100 GB1096-79鍵的工作長度鍵與輪轂鍵槽的接觸高度初選鍵安全，采用。鍵校核匯總?cè)缦拢烘I編號(hào)鍵尺寸擠壓應(yīng)力許用應(yīng)力結(jié)論B3安全B6安全B11安全B12安全B13雙鍵安全十、聯(lián)軸器的選擇1.高速軸與電動(dòng)機(jī)間選用HL3聯(lián)軸器3082GB5014-852.低速軸與鼓輪間選用HL4聯(lián)軸器48112GB5014-85（具體過程見軸的校核）十一、減速器附件的選擇1. GB6170-86 M16視孔、視孔蓋及通氣器a) 視孔：設(shè)計(jì)原則：大小以手能伸入箱體進(jìn)行檢查操作為宜，可觀察兩對(duì)齒輪嚙合情況。 并綜合考慮視孔蓋尺寸、凸臺(tái)尺寸、箱體鑄造確定尺寸：b) 視孔蓋：設(shè)計(jì)原則：大小根據(jù)視孔及選用螺釘?shù)氖褂靡蟠_定。確定尺寸：相應(yīng)凸臺(tái)尺寸：紙質(zhì)密封墊圈厚度：1mmc) 通氣器通氣器型號(hào)：蓋板下焊接螺母： 2. 油標(biāo)根據(jù)箱體情況選擇油尺來指示油面高度。手柄型號(hào)：M12尺桿：最高油面低速級(jí)大齒輪的浸油高度為其半徑的三分之一。最低油面低速級(jí)大齒輪的浸油高度為10mm。3. 放油孔及螺塞螺塞型號(hào)：封油墊圈型號(hào)：4. 起蓋螺釘選擇原則：螺紋直徑等于凸緣聯(lián)結(jié)螺栓，必要時(shí)可用聯(lián)結(jié)螺栓頂起箱蓋。螺釘型號(hào)：螺釘個(gè)數(shù)：1個(gè)5. 起吊裝置起吊裝置選擇：雙吊耳起吊十二、潤滑與密封1.潤滑由于高速軸上齒輪齒頂線速度約為2 m/s，所以軸承采用油潤滑。具體情況見下表：潤滑位置齒輪及軸承潤滑方式油潤滑潤滑劑潤滑油相應(yīng)結(jié)構(gòu)開箱座開有油槽添加方式打開視孔蓋添加排出方式放油孔放油檢查方式取出油標(biāo)尺檢查油痕打開視孔蓋檢查2.密封軸段伸出處：氈圈軸承與箱內(nèi)小齒輪間：擋油盤箱體與箱蓋：螺栓鎖緊放油孔：封油圈通氣器：密封墊片游標(biāo)尺：隔套十三、箱體設(shè)計(jì)及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)件選定查課程設(shè)計(jì)表4-1，所得結(jié)果列于下表：名稱尺寸關(guān)系選取值選用標(biāo)準(zhǔn)件箱座壁厚8mm箱蓋壁厚8mm箱座凸緣厚度12mm箱蓋凸緣厚度12mm地腳螺栓直徑M20地腳螺栓數(shù)目4軸承旁連接螺栓直徑M16箱體箱蓋聯(lián)結(jié)螺釘直徑M10軸承端蓋螺釘直徑綜合考慮強(qiáng)度、空間等因素M8視孔蓋螺釘直徑綜合考慮強(qiáng)度、空間等因素M5定位銷直徑綜合考慮空間等因素8mm GB117-86 A8×32軸承旁凸臺(tái)半徑20mm凸臺(tái)高度綜合考慮扳手空間、低速軸軸承座外徑、箱體等因素43mm箱體外壁至軸承座端面距離48mm大齒輪齒頂圓與內(nèi)機(jī)壁距離9.5mm肋厚度7mm十四、設(shè)計(jì)小結(jié)十五、參考文獻(xiàn)1 濮良貴,紀(jì)名剛. 機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）. 北京：高等教育出版社，2006.2 王昆，何小柏，汪信遠(yuǎn). 機(jī)械設(shè)計(jì)/機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì). 北京：高等教育出版社,1995.3 李強(qiáng)德,徐祖茂. 機(jī)械制圖.上海：同濟(jì)大學(xué)出版社,2003.4 廖念釗，莫雨松等. 互換性與技術(shù)測量（第五版）.北京：中國計(jì)量出版社，2008同步轉(zhuǎn)速960r/min強(qiáng)度足夠強(qiáng)度足夠強(qiáng)度足夠強(qiáng)度足夠強(qiáng)度足夠滿足壽命要求滿足壽命要求滿足壽命要求強(qiáng)度足夠強(qiáng)度足夠改用雙鍵強(qiáng)度足夠強(qiáng)度足夠- 37 -