帶式運輸機傳動裝置設(shè)計--二級展開式圓柱齒輪減速器

目 錄 一、 課程設(shè)計 任務(wù) 書 2 二、 設(shè)計要求 2 三、 設(shè)計步驟 2 1. 傳動裝置總體設(shè)計方案 3 2. 電動機 的選擇 4 3. 確定傳動裝置的總傳動比和分配傳動比 5 4. 計算 傳動裝置的運動和動力參數(shù) 5 5. 帶輪的設(shè)計 6 6. 齒輪 的 設(shè)計 8 7. 軸的設(shè)計 19 8. 滾動軸承的選擇和校核 26 9. 聯(lián)軸器的選擇 27 30 30 四、 設(shè)計小結(jié) 31 五、 參考資料 32 - 1 - 111 一 課程設(shè)計任務(wù)書 題目：機械廠 裝配車間輸送帶傳動裝置設(shè)計 2 3 5 4 1:(傳動裝置總體設(shè)計圖 ) 工作情況： 單向運輸、輕度振動、環(huán)境溫度不超過 35 原始數(shù)據(jù)： 主動滾筒扭矩 T（ N· m）： 1200； 主動滾筒直徑 D（ 360； 主動滾筒運輸帶速度 V（ m/s）： 運動要求：輸送帶運動速度允許誤差不超過 5； 使用壽命（年）：十年，每年 350 天，每天 16 小時； 檢修周期：一年小修，兩年大修； 生產(chǎn)批量：單件小批生產(chǎn)； 生產(chǎn)長型：中型機械廠。 設(shè)計內(nèi)容 設(shè)計任務(wù) 圖（可附在說明書內(nèi)） 0號或 1 圖紙） 輪類零件圖 1張、軸類零件圖 1張） - 2 - 傳動裝置總體設(shè)計方案 設(shè)計要求 （ 1）減速器設(shè)計成：展開式二級減速器 （ 2）對所設(shè)計的減速器：要求有兩對斜齒輪傳動 設(shè)計進度 一周）：機械設(shè)計課程設(shè)計課本閱讀，總體計算和傳動件參數(shù)計算及強度校核； 二周）：裝配圖繪制及草圖繪制； 三周）：齒輪零件和軸零件零件圖的繪制 ,設(shè)計說明書的整理編寫。 設(shè)計步驟 置總體設(shè)計 方案 : 本組設(shè)計數(shù)據(jù) ： 題號 參數(shù) 8 主滾筒扭矩 （ 1200 主滾筒速度 （ m/s） 滾筒 直徑（ 360 動裝置由電機、減速器、工作機組成。 輪相對軸承不對稱分布，故沿軸向載荷分布不均 ，要求軸有較大的剛度。 慮到電機轉(zhuǎn)速高，傳動功率大，將 V 帶設(shè)置在高速級。 其傳動方案 簡圖 如下： 2 3 5 4 1500 50 - 3 - 2、電動機的選擇 1）選擇 電動機 的類型 2）選擇 電動機 的容量 3）確定電動機轉(zhuǎn)速 圖 1:(傳動裝置總體設(shè)計圖 ) 帶傳動和二級圓柱斜齒輪減速器（展開式）。 1、 電動機類型和結(jié)構(gòu)的選擇 因為本傳動的工作狀況是： 單向運輸、輕度振動 。所以選用常用的封閉式 Y（ 列的電動機。 2、電動機功率選擇： （ 1） 運輸帶工作壓力： F=T/20000/60=2) 傳動裝置的總功率：（查課程設(shè)計表 2 = 1 × 2 3× 3 2× 4 ×5= 1 帶傳動的效率，取 2 滾動軸承傳動的效率，取 3 8 級精度齒輪傳動的齒輪副效率，取 4 聯(lián)軸器的效率，取 3； 5主動滾筒效率，取 (3) 主動滾筒輸出功率 由 2T*v/（ 1000*D）得： 4）電動機工作功率 =、確定電動機轉(zhuǎn)速： 主動滾筒 轉(zhuǎn)速 n =60*v/D=60* =指導書 2 V 帶傳動常用的傳動比范圍 4，二 級展開式 圓柱齒輪減速器 傳動比 范圍為 40,故電動機轉(zhuǎn)速的可選范圍為 n=（ 2 4）×（ 8 40）× 合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速電動機有 750r/1000r/1500r/3000r/ 種 方案 ，見下表： 表 1動機參數(shù) 電動 機型號 額定功率動機轉(zhuǎn)速 /(r/電動機質(zhì)量 考 價格 同步轉(zhuǎn)速 滿載轉(zhuǎn)速 50 720 147 920 rn w - 4 - 3、計算傳動裝000 970 119 760 500 1440 81 510 000 2900 70 330 4、確定電動機型號 綜合考慮減輕電動機及傳動系統(tǒng)質(zhì)量、節(jié)約資金，選定電動機型號為 要性能見表 1要外形尺寸和安裝尺寸見表 1表 1電動機主要性能參數(shù) 電動機型號 額定功率 步轉(zhuǎn)速(r/滿載轉(zhuǎn)速(r/堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩 額定轉(zhuǎn)矩 最大 轉(zhuǎn)矩 額定轉(zhuǎn)矩 500 1440 1動機主要外形尺寸和安裝尺寸 中心高 H 外形尺寸 L× 腳安裝尺寸A× B 軸伸尺寸 D× E 平鍵尺寸 F× G 132 515× 315 216× 178 38× 80 10× 33 1. 總傳動比 由選定的電動機滿載轉(zhuǎn)速 主動滾筒 轉(zhuǎn)速 n，可得傳動裝置總傳動比為 n /n 1440/. 傳動系統(tǒng)的 傳動比 i× i (10,開式二級斜齒圓柱齒輪 減速器的傳動比 ) 為使 V 帶外廓尺寸不要太大， 初步取0i 二級減速器 傳動比為 i 0/ 足二級圓柱齒輪傳動比范圍。 動比 按展開式布置，考慮潤滑條件，取高速級傳動比 取 i= i1 .3 以 選定電動機型 號 i - 5 - 置的總傳動比和分配傳動比（ 1）總傳動比i(2) 分配傳動比 1）各軸的轉(zhuǎn)速 2）各軸的輸入功率 . 計算傳動裝置的運動和動力參數(shù) 該傳動裝置從電動機到工作機共有三軸，依次為軸軸軸 （ 1） 各軸轉(zhuǎn)速 n0/1440/576r/n1/ 576/n n/ 2i r/n=n= 2） 各軸輸入功率 P1 Pp× 2×3 PP× 2×3 PP× 4× 5=各軸的 輸出功率： P P × P P × P P × P P × 3） 各軸輸入轉(zhuǎn)矩 1T =i× 1 N·m 電動機 軸的 輸出轉(zhuǎn)矩550550× 440=·m 所以 : Ti× 1 =m TT× 1i × 1 × 2 =m TT× 2i × 2 ×3=m T=T× 4× 5=·m 輸出轉(zhuǎn)矩 ： TT× m T T × ·m T T × m T T × 320 N·m 表 1運動和動力參數(shù) 計算 結(jié)果 i i - 6 - 3）各軸的輸入轉(zhuǎn)矩 5. 齒輪的設(shè)計 功率 P 矩 T 速 r/入 輸出 輸入 輸出 電動機軸 440 I 軸 76 軸 320 1. 確定計算功率 查課本表 8選擇工作情況系數(shù)為 p 為傳遞的額定功率 ,既電機的額定功率 . 2. 選擇帶型號 根據(jù) 9k ,選用 帶型為 B 型帶 3. 選取帶輪基準直徑21, dd 帶輪基準直徑 251 ， 則大帶輪基準直徑 102 ,取 152 。 4. 驗算帶速 v 25/414125100060 1 在 5 25m/s 范圍內(nèi)， 5. 確定中心距 a 和帶的基準長度 由于 , 所以 初 步 選 取 中 心 距 a ：450)315125(02.10 dd 初定中心距 500 ，所以帶長 , 16144)()(22 0220 121 查表 選取 基準長度 600， 得實際中心距 4 32/1 6 1 41 6 0 04 5 020 ， 取 50 6. 驗算小帶輪包角1 155180180 121 a dd 角合適。 7. 確定 v 帶根數(shù) z 選用直齒圓柱齒輪傳動 7 級精度 小齒輪材料 45鋼（調(diào)質(zhì)） 大齒輪材料 45鋼 (正火 ) 251 d - 7 - 齒輪的設(shè)計 1) 選定齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù) 2) 初步設(shè)計齒輪主要尺寸 因 251 ，帶速 ， 440r/動比 i, 查 8b 表得 表 8 查表 8 K=9)(00 故選 Z=5 根帶。 8. 計算預緊力0 可得 ,故 : 單根普通帶張緊后的初拉力為 7 . 2 009)00 220 計算作用在軸上的 壓 軸 力p 1 7 3 0 . 62155s i . 2 61522s i 0 （一）高速級齒輪傳動的設(shè)計計算 1， 齒輪材料，熱處理及精度 （ 1） 考慮此減速器的功率及現(xiàn)場安裝的限制，故大小齒輪都選用硬齒面漸開線斜齒輪 （ 2） 高速級小齒輪選用 40質(zhì) )，齒面硬度為 小齒輪 280速級大齒輪選用 45鋼正火，齒面硬度為 大齒輪 240者材料硬度相差 40 （ 3） 取 小齒齒數(shù) 1Z =24，則大齒輪齒數(shù) i× 24= 取 78。 （ 4） 齒輪精度 ： 按 10095 88，選擇 7級，齒根噴丸強化。 （ 5） 選取螺旋角：初選螺旋角為 =14° 2， 初步設(shè)計齒輪傳動的主要尺寸 按齒面接觸強度設(shè)計 2131 )(12 確定各參數(shù)的值 : 由表 10 =1，選載荷系數(shù)課本圖 10取區(qū)域系數(shù) 由表 10則 計算應(yīng)力值環(huán)數(shù) 60n1 0× 576× 1×（ 16× 350× 10） =109 h 5.1 206 101602N N 1 - 8 - 1/108 h 齒輪的疲勞強度極限 由表 10齒面硬度查得小齒輪接觸疲勞強度極限1600 大 齒輪接觸疲勞強度極限2550 查 課本 10 得： = =全系數(shù)取 S=1 H1= 1550× H 2 = 450× 432 許用接觸應(yīng)力 M P 7 1 . 7 52/)3241 1 . 55(2/)( 21 由表 10得材料的彈性影響系數(shù) =小齒輪傳遞轉(zhuǎn)矩 T=105 × 11/105 × 76 =104 小齒輪的分度圓直徑 (12 = . 9 2)4 7 1 . 7 2 . 9 43 計算圓周速度 100060 11nd t 2 . 021 00 060 5 766 6. 9 計算齒寬 b b=td =算模 數(shù) =14 t co ，取計算齒寬與 高之比 2 t 圓整取 K K K t - 9 - 齒高 h= =計算縱向重合度 =d 14t a a n =計算載荷系數(shù) K 使用系數(shù) 根據(jù) ,7級精度 , 查圖 10 動載系數(shù) KH= )d2d+103 × b =+1) × 1+103 × 圖 10F= 由圖 10H=載荷系數(shù) : K K K K=1× 按實際載荷系數(shù)校正所算 得 的分度圓直徑 =3 =計算模數(shù) co 4. 齒根彎曲疲勞強度設(shè)計 由彎曲強度的設(shè)計公式 )(c 確定公式內(nèi)各計算數(shù)值 小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 m 確定齒數(shù) z 因為是硬齒面，故取 1Z =24，則大齒輪齒數(shù) i× 24= 取 78 傳動比誤差 i u z / z 78/24 i 1 5，允許 計算當量齒數(shù) z z / 24/ 4 251 z 1522 z 802 整取 32 01 251 072 S - 10 - z z / 78/ 4 初選齒寬系數(shù) 1 初選螺旋角 初定螺旋角 14 載荷系數(shù) K K K K K K =1× 查取 齒形系數(shù) Y 和應(yīng)力校 正系數(shù) Y 查課本由1970 齒形系數(shù) Y Y 應(yīng)力校 正系數(shù) Y Y 重合度系數(shù) Y 端面重合度近似為 2111 ） 1/24 1/78） × ） 因為 /則重合度系數(shù)為 Y 螺旋角系數(shù) Y 軸向重合度 o Y 1 計算大小齒輪的 安全系數(shù)由表查得 S 齒輪應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 60 60× 576× 1× 10× 350× 16 10 大齒輪應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N1/u 10 由圖 10得小齒輪的 彎曲疲勞強度極限； 大齒輪彎曲疲勞壽命系數(shù)均取 1， 取彎曲疲勞安全系數(shù) S= 1 2 小齒輪的數(shù)值較大，應(yīng)按小齒輪校核齒根彎曲疲勞強度。 彎曲疲勞強度足夠 - 11 - (一 )F1= 01 F2= 11 111 Y 222 Y 大齒輪的數(shù)值大 設(shè)計計算 計算模數(shù) n o 243 對比計算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強度計算的法面模數(shù) 1357整為標準模數(shù) ,取 為了同時滿足接觸疲勞強度，需要 按 接觸疲勞強度算得的分度圓直徑 計算應(yīng)有的齒數(shù) z1= 取 34 那么 4= 110 幾何尺寸計算 計算中 心距 a= 21 = 14*)01143( =將中心距圓整為 149按圓整后的中心距 修正螺旋角 =)01143(a r c c o ( 21 因 值改變不多 ,故參數(shù),k, 計算大 度圓直徑 s 243co s 2011co 計算 齒輪寬度 B= 0 7 0 11 圓整后 702 B 571 B - 12 - （二） 低速級齒輪傳動的設(shè)計計算 材料： 低 速級小齒輪選用 45 鋼調(diào)質(zhì)，齒面硬度為 小齒輪 280取 小齒齒數(shù)1Z=30 高 速級大齒輪選用 45 鋼正火，齒面硬度為 大齒輪 240 30=圓整取 0. 齒輪精度 按 10095 1998，選擇 7級，齒根噴丸強化。 按齒面接觸強度設(shè)計 試選 查課本由2150取區(qū)域系數(shù) 試選 ,查得 1= 2=力循環(huán)次數(shù) 60× j× 0× 1× (16× 350× 10)=108 108 接觸疲勞壽命系數(shù)均取 1 按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強度極限 001 , 大齒輪的接觸疲勞強度極限 501 取失效概率為 1%,安全系數(shù) S=1,則接觸疲勞許用應(yīng)力 H 1 = 6001600 H 2 =550/1=550 2 )( 2575查材料的彈性影響系數(shù) dT=105 × 22 /105 × 104 242131 )(12 = 5 選用 2 01 - 13 - 1 0 0 060 0 060 21 nd b=d× 模數(shù) t 5 2 齒高 h=0 2 KH=+2)+10 3 × b =+ 10 3 × 用系數(shù) K A =1 同高速齒輪的設(shè)計 ,查表選取各數(shù)值 KF= KH=KF=載荷系數(shù) K=1× 計算模數(shù) 3 7 mc 確定公式內(nèi)各計算數(shù)值 （ 1） 計算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 m （ 2） 確定齒數(shù) z 因為是硬齒面，故取 z 30， z i × z 30 動比誤 差 i u z / z 92/30 i 5，允許 0選取 深溝 球軸承 6309 42 57 - 14 - （ 3） 初選齒寬系數(shù) 由表查得 1 （ 4） 初選螺旋角 初定螺旋角 12 （ 5） 載荷系數(shù) K K K K K K =1× 6） 當量齒數(shù) z z / 30/ 2 z z / 92/ 2 課本1970形系數(shù) Y 和 應(yīng)力修正系數(shù) Y 1 Y 7 5 3 1 Y （ 7） 螺旋角系數(shù) Y 軸向重合度 1 8 計算大小齒輪 的 查得齒輪彎曲疲勞強度極限 彎曲疲勞壽命系數(shù)均取 1 S= F 1 = F 2 = 計算大小齒輪的 并加以比較 0 1 1 4 2111 Y 0 1 4 4 222 Y 大齒輪的數(shù)值大 ,選用大齒輪的尺寸 設(shè)計計算 . 計算模數(shù) n o 253 - 15 - 對比計算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強度計算的法面模數(shù) 1357整為標準模數(shù) ,取 要 按 接觸疲勞強度算得的分度圓直徑 計算應(yīng)有的齒數(shù) . z1= 取 30 30= 取 2 初算主要尺寸 計 算中心距 a= 21 = 12)9230( =將中心距圓整為 125 修正螺旋角 =)9230(a r c c o ( 21 因 值改變不多 ,故參數(shù),k,分度圓直徑 12301292計算 齒輪寬度 d 圓整 后取 02 001 (5)首先考慮大齒輪，因齒輪齒頂圓直徑大于 160又小于 500以選用腹板式結(jié)構(gòu)為宜。其他有關(guān)尺寸按 課本 a） 薦用的結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計，并繪制大齒輪零件圖如下。 其次考慮小齒輪，由于小齒輪齒頂圓直徑較小，若采用齒輪結(jié)構(gòu)，不宜與軸進行安裝，故采用齒輪軸結(jié)構(gòu)，其零件 圖見滾動軸承和傳動軸的設(shè)計部分。 (5)首先考慮大齒輪，因齒輪齒頂圓直徑大于 160又小于 500以選用腹板式結(jié)構(gòu)為宜。其他有關(guān)尺寸按 課本 圖 10用的結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計，并繪制大齒輪零件圖如下。 1 - 16 - ( 三 )7. 鍵聯(lián)接設(shè)計 其次考慮小齒輪，由于小齒輪齒頂圓直徑較小，若采用齒輪結(jié)構(gòu)，不宜與軸進行安裝，故采用齒輪軸結(jié)構(gòu)，其零件圖見滾動軸承和傳動軸的設(shè)計部分。 設(shè)計 (一 )根據(jù)工作條件，初定軸的材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理。軸的最小直徑計算公式3m in o 10 1、 高速軸 1為高速軸最小直徑處裝大帶輪，設(shè)一個鍵槽，因此取 11+5%)= 125、 中間軸 2據(jù)軸承的選擇，取 240、 低速軸 3裝聯(lián)軸器設(shè)一個鍵槽，3 1+5%） =根據(jù)后面密封圈的尺寸，取34二）、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 1、高速軸 1）高速軸的直徑的確定 11d：最小直徑處 安裝大帶輪的外伸軸段，因此 1m 2 12d：密封處軸段 根據(jù)大帶輪的軸向定位要求，定位高度11( 0 . 0 7 0 . 1 ) ，取 12d 363d：滾動軸承軸段 13動軸承選取 30208 ： d× D× B=4068184d:過渡段 由于各級齒輪傳動的線速度為 2m/s 左右，滾動軸承采用脂潤滑， 46720 2.10.1r 142519822 1138822故滿足預期壽命。 - 17 - 結(jié)構(gòu)的 設(shè)計 考慮擋油盤的軸向定位，取 14輪軸段：由于齒輪直徑較小，所以采用齒輪軸結(jié)構(gòu)。 15d：滾動軸承段， 15d 132）高速軸各段長度的確定 11l：由于大帶輪的寬度 B=99定11l=99 12l：由箱體結(jié)構(gòu)，軸承端蓋、裝配關(guān)系 等確定 12l =553l：由滾動軸承確定13l=184l：由裝配關(guān)系、箱體結(jié)構(gòu)確定 14l =1095l： 長度由軸肩確定，取15l=66l：由 高速齒輪寬度 B=62 確定 157l：滾動軸承軸段，由裝配關(guān)系，和箱體結(jié)構(gòu)確定17l=32、中間軸 1）中間軸各軸段的直徑確定 21d：最小直徑處 滾動軸承軸段，因此 21d 452滾動軸承選取 30209 d× D× B=457519 22d：低速齒輪軸段 取 22d 503d： 軸環(huán)，根據(jù)齒輪的軸向定位要求 取 234d:高速帶齒輪軸段 24d 22d 505d：滾動軸承段， 25d 21）中間軸各軸段長度的確定 21l：由滾動軸承，擋油盤及裝配關(guān)系 取 21l =302l：由低速小齒輪輪寬 B=97 取 22l 953l：軸環(huán)，23l=154l：由高速齒輪大齒輪輪寬 B=62 24l 605l： 25l 21- 18 - 3, 低速軸 1) 低速軸各軸段的直徑確定 31d： 滾動軸承軸段，因此31d=0212 d× D× B=609522 32d：低速大齒輪軸段 取32d=643d：軸環(huán)，根據(jù)齒輪的軸向定位要求 取33d=774d: 過度段取，考慮擋油盤的軸向定位： 34d=625d：滾動軸承段，35d=606d：封密軸段處，根據(jù)聯(lián)軸器的定位要求以及封面圈的的標注，取35d=557d：最小直徑，安裝聯(lián)軸器的外伸軸段37d=50）低速軸各軸段長度的確定 31l：由滾動軸承、擋油盤以及裝配關(guān)系等確定取31l=222l：由低速大齒輪輪寬 B=9732l=953l：軸環(huán)，33 10l 4l：由由裝配關(guān)系和箱體結(jié)構(gòu)取34l=905l：滾動軸承、擋油盤以及裝配關(guān)系35l=346l：軸套及裝配關(guān)系36l=407l：由聯(lián)軸器的孔轂 L=107 取37 142l 4. 軸上零件的周向固定 為了保證良好的對中性，齒輪與軸選用過盈配合 H7/軸承內(nèi)圈配合軸勁選用 輪與 大帶輪均采用 A 型普通平鍵聯(lián)接，分別為 16*63 鍵 10*80 5. 軸上倒角與圓角 為保證 6008 軸承內(nèi)圈端面緊靠定位軸肩的端面，根據(jù)軸承手冊的推薦，取軸肩圓角半徑為 1他軸肩圓角半徑均為 2據(jù)標準 的左右端倒角均為 1* 45 。 （三）、中間軸的校核 - 19 - 9. 潤滑密封設(shè)計 10. 聯(lián)1、中間軸上作用力的計算 因為采用的是直齒圓柱齒輪，所以軸向力 0如下圖 ，中間軸的力學模型如圖 輪 2 21 3 1 6 8 . 7 5 N21 1 1 5 3 . 3 3 N齒輪 3 2332 2 4 6 8 7 7 0 7 3 6 0 . 1 81 2 7 . 3 8 33 t a n 2 0 7 3 6 0 . 1 8 t a n 2 0 2 6 7 8 . 8 9 N 2、支反力的計算 由上面數(shù)學模型圖知 1 2 31 0 2 . 5 , 1 1 2 . 5 , 7 0L m m L m m L m m 總長 L=285)垂直面受力如圖 對于2得： 2 3 3 2 32 () L F L 1 1 5 3 . 3 3 7 0 2 6 7 8 . 8 9 1 4 3 2 . 1 62851 4 3 2 . 1 6 N 方向向下 對于2得： 2 1 2 3 121 1 5 3 . 3 3 1 0 5 . 5 1 1 2 . 5 2 6 7 8 . 8 9 1 0 2 . 5() 93285 L L F 方向向下。 由上軸的合力2 0，校核 2 2 32 9 3 . 4 1 4 3 2 . 1 6 1 1 5 3 . 3 3 2 6 7 8 . 8 9 0A v B v r F F 計算無誤 2）水平 支反力如圖 于22 3 3 2 32 () L F L 7 32 圖 223圖 - 20 - 軸器設(shè)計 3 1 6 8 . 7 5 7 0 7 3 6 0 . 1 8 1 8 2285 =于2得： 2 1 2 3 12 () 7 3 6 0 . 1 8 1 0 2 . 5 3 1 6 8 . 7 5 2 1 5 5 0 3 7 . 5 4285 L L F 由上軸的合力2 0，校核： 2 2 2 32 5 4 9 1 . 9 3 5 0 3 7 . 5 4 3 1 6 8 . 7 5 7 3 6 0 . 1 8 0A H B H t F F 計算無誤。 3） 總支反力 2 2 2 22 1 4 3 2 . 1 6 5 4 9 1 . 3 9 5 6 7 5 . 0 7R A A V A F N 總支反力 2 2 2 22 9 3 3 0 3 7 . 5 4 3 0 3 8 . 4 1R B B V B F N 3、繪轉(zhuǎn)矩、彎矩圖 1）垂直平面內(nèi)的轉(zhuǎn)矩圖如右圖 2 2 1C V A L1 4 3 2 . 1 4 1 0 2 . 5 1 4 6 7 9 6 . 4 2 2 3D V B L9 3 . 4 7 0 6 5 3 8 2）水平面彎矩圖如右圖 2 2 1C H A L5 4 9 1 . 3 9 1 0 2 . 5 5 6 2 8 6 7 . 4 8 2 2 3D H B L5 0 3 7 . 5 4 7 0 3 5 2 6 2 7 . 8 3)合成彎矩圖如右圖 222 2 2C C V C M221 4 6 7 9 6 . 4 5 6 2 8 6 7 . 4 8 5 8 1 6 9 4 . 9 222 2 2D D V D M 226 5 3 8 3 5 2 6 2 7 . 8 3 5 2 6 8 8 . 4 0 M 6538 M 468770 圖 - 21 - 4、轉(zhuǎn)矩圖 中間軸的轉(zhuǎn)矩圖如右圖 468770T N m m5、彎矩強度校核 由上面可知 截面的轉(zhuǎn)矩最大，是危險截面。根據(jù)選定的軸材料 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理，由表 15得 1 60M 2 1335 8 1 6 9 4 . 9 2 3 4 . 9 6 6 00 . 1 0 . 1 5 5 M P a M P 故安全。 6、安全系數(shù)法疲勞強度校核 1）由上面可知 是危 險截面 2）根據(jù)選定軸 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理，查表 15定材料性能： 116 4 0 , 2 7 5 , 1 5 5B M P a M P a M P a 3）抗彎截面系數(shù)： b× h=16× 10 t=6 223 33 21 6 6 4 5 63 . 1 4 4 5 8 9 0 0 . 0 43 2 2 3 2 2 4 5b t d m 抗扭截面系數(shù)： 223 3 21 6 6 4 5 63 . 1 4 4 5 1 7 8 4 1 . 6 81 6 2 1 6 2 4 5Tb t d m 彎曲應(yīng)力 2 5 8 1 6 9 4 . 9 2 6 5 . 3 6 , 08 9 0 0 . 0 4 P 扭轉(zhuǎn)應(yīng)力2 468770 2 6 . 2 71 7 8 4 1 . 6 8 P 2 6 . 2 7 P a 4)影響系數(shù) 截面上由于軸肩引起的理論應(yīng)力集中系數(shù)和按表 3取。由2 . 0 5 50 . 0 4 , 1 . 2 24 5 4 5 取 = =附圖 3 . 8 2 , 0 . 8 5 故有效應(yīng)力集中系數(shù)： 1 1 1 0 . 8 2 ( 2 . 1 0 1 ) 1 . 9 0 2 1 1 1 0 . 8 5 ( 1 . 6 8 1 ) 1 . 5 7 8 由附圖 3尺寸系數(shù) 由附圖 3的扭轉(zhuǎn)系數(shù) - 22 - 軸按磨削加工 由附圖 3表面質(zhì)量系數(shù) 0 軸未經(jīng)表面強化處理，即 1q 則可得綜合系數(shù)： 1 1 . 9 0 2 11 1 2 . 7 6 50 . 7 1 0 . 9 2 1 1 . 5 7 8 11 1 2 . 1 6 30 . 7 6 0 . 9 2 取鋼的特性系數(shù)： 0 . 1 , 0 . 0 5則安全系數(shù) 1 275 1 . 52 . 7 6 5 6 5 . 3 6 + 0 . 1 0 1 275 4 . 82 . 1 6 3 2 6 . 2 7 + 0 . 0 5 2 6 . 2 7S K 2 2 2 21 . 5 4 . 8 2 . 4 61 . 5 4 . 8 S= 設(shè)計的軸安全。 （四）、低速軸的校核 1、低速軸上作用力的計算 因為采用的是直齒圓柱 齒輪，所以軸向力 0如圖 速軸的力學模型： 齒輪 1 43 736018 N43 2 7 6 8 . 8 9 N2、支反力的計算 由上面數(shù)學模型圖知 121 0 4 , 1 8 4L m m L m m總長L=283)垂直面受力如右圖 9 33- 23 - 對于3得： 443 2 6 3 8 . 8 9 1 8 4 1 7 1 1 . 5 1288 N 方向向下。 對于4得： 443 2 6 7 8 . 8 9 1 0 4 9 6 7 . 3 7288 方向向下。 由上軸的合力3 0，校核 3 3 42 1 7 1 1 . 5 1 9 6 7 . 3 7 2 6 7 8 . 8 9 0A v B v F 計算無誤。 2）水平支反力如圖 于3423 4 3 6 0 . 1 8