二级展开式圆柱斜齿轮减速器说明书

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二级圆柱斜齿轮减速器说明书

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设计课题:设计一用于带式运输机上的两级展开式圆柱齿轮减速器.运输机连续单向运转,载荷变化不大,空载起动,卷筒效率为0.96(包括其支承轴承效率的损失),减速器小批量生产,使用期限8年(300天/年),两班制工作,运输容许速度误差为5%,车间有三相交流,电压380/220V表一:二. 设计要求1.减速器装配图一张(A1)。

2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。

3.设计说明书一份。

三. 设计步骤1. 传动装置总体设计方案2. 电动机的选择3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比4. 计算传动装置的运动和动力参数5. 设计V带和带轮6. 齿轮的设计7. 滚动轴承和传动轴的设计8. 键联接设计9. 箱体结构设计10. 润滑密封设计11. 联轴器设计1.传动装置总体设计方案:1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。

2. 特点:齿轮相对于轴承不对称分布,故沿轴向载荷分布不均匀,初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。

选择V 带传动和二级圆柱斜齿轮减速器(展开式)。

传动装置的总效率a η5423321ηηηηηη=a =0.96×398.0×295.0×0.97×0.96=0.759;1η为V 带的效率,1η为第一对轴承的效率, 3η为第二对轴承的效率,4η为第三对轴承的效率,5η为每对齿轮啮合传动的效率(齿轮为7级精度,油脂润滑. 因是薄壁防护罩,采用开式效率计算)。

2.电动机的选择电动机所需工作功率为: P =P /η=1900×1.3/1000×0.759=3.25kW, 执行机构的曲柄转速为n =D π60v1000⨯=82.76r/min ,经查表按推荐的传动比合理范围,V 带传动的传动比i =2~4,二级圆柱斜齿轮减速器传动比i =8~40,则总传动比合理范围为i =16~160,电动机转速的可选范围为n =i ×n =(16~160)×82.76=1324.16~13241.6r/min 。

二级展开式斜齿圆柱齿轮减速器设计说明书1

二级展开式斜齿圆柱齿轮减速器设计说明书1

天津职业技术师范大学机械课程设计机械设计课程设计说明书设计题目 : 二级睁开式斜齿圆柱齿轮减速器班级:机检 1112设计者:周萍、邓艳梅、郑蓓芳、李绘涵学号: 03340111214、 03340111218、、 03340111230前言本次课程设计于13 年六月中旬开始,经过这三个个礼拜的设计,我们有了较大的收获,并从实质上对自己所学的专业和主要学科有了较深刻的理解。

因为时间匆促,设计任务较重。

设计过程中可能会或多或少的存在一些错误。

希望审阅老师提出可贵建议,以便实时更正,力求达到要求。

机械设计课程教课基本要求规定:每个学生一定达成一个课程设计。

因为它是机械设计课程的最后一个重要教课环节,也是高等工科院校大部分专业学生第一次较全面的设计能力训练。

本次设计的内容为设计二级圆柱斜齿齿轮减速器。

详细包含以下内容:决定传动装置的整体设计方案;选择电动机;计算传动装置的运动和动力参数;传动零件、轴的设计计算;轴承、联接件、润滑密封和联轴器的选择及校验计算;机体构造及其附件的设计;绘制装置图及零件工作图;编写计算说明书以及进行设计辩论 .限于设计者水平有限,加之时间匆促,不免有不当之处,希望广大师生责备指正 , 使报告更完美。

重点词:减速器电动机高速级齿轮低速机齿轮轴箱体目录前言 (2)第 1 章设计任务书 (5)1.1 设计题目 (5)1.2 工作条件及生产条件 (5)1.3 第七组设计原始数据 (5)第 2 章电机的选择 (6)2.1 传动方案的制定 (6)2.2 电动机的选择 (6)2.3 传动装置的运动和动力参数计算 (7)第 3 章斜齿圆柱齿轮减速器的设计 (9)3.1 高速轴上的大小齿轮传动设计 (9)3.2 高速轴上的大小齿轮传动设计 (12)第 4 章轴的构造设计及计算 (17)4.1 概括 (17)4.2 轴的选择及构造设计 (17)4.3 中间轴的校核 (20)第 5 章转动轴承的选择及计算 (25)5.1 中间轴轴承的校核 (25)5.2 高速轴轴承的校核 (26)5.3 低速轴轴承的校核 (27)第 6 章键联接的选择计算及齿轮构造计算 (29)6.1 概括 (29)6.2 键的校核 (29)第 7 章箱体及附件的构造设计和选择 (31)7.1 概括 (31)7.2 减速器锻造箱体的构造尺寸 (31)7.3 附件的选择 (31)9.8 起吊装置 (34)设计小结 (34)参照文件 (36)第1章设计任务书1.1 设计题目二级睁开式斜齿圆柱齿轮减速器1.2 工作条件及生产条件该减速器用于带式运输机的传动装置。

二级展开式圆柱齿轮减速器设计说明书

二级展开式圆柱齿轮减速器设计说明书

设计计算及说明主要结果1 引言(1)运输带工作拉力:NF1900=;(2)运输带工作速度:smv/4.1=(5%)±;(3)滚筒直径:mmD300=;(4)工作寿命:10年单班制工作;(5)工作条件:连续单向运转,工作时有轻微振动。

2 传动装置设计2.1 传动方案展开式二级圆柱齿轮减速器,如图1所示。

图1 减速器传动方案展开式二级圆柱齿轮减速器传动路线如下:采用二级圆柱齿轮设计,其效率高,工作耐久,且维修简便。

高,低速级均采用直齿齿轮,传动较平稳,动载荷也较小,可以胜任工作要求。

但其齿轮相对于支承位置不对称,当轴产生弯扭变形时,载荷在齿宽上分布不均匀,因此在设计时应将轴设计的具有较大的刚度。

同时由于减速传动,使输出端扭矩较大,在选择轴和轴承的时候要特别注意。

电动机联轴器减速器联轴器带式运输取a aa a功率kw P 79.23= 转速min /175.893r n = 转矩mm N T ⋅=29916034.1.2 初步确定轴的最小直径mm mm n P A d 29.35175.8979.211233330min =⨯== 输出轴的最小直径是安装联轴器处的直径。

选取轴的材料为45钢调质处理。

为使所选轴的直径1d 与联轴器的孔径相适应,故需同时选取联轴器型号。

联轴器计算转矩3T K T A ca =由文献[1]表14-1,考虑到转矩变化很小,取3.1=A Kmm N mm N T K T A ca ⋅=⋅⨯==3889082991603.13转矩 ca T 应小于联轴器公称转矩,选用LT7型弹性套柱销联轴器,其 mm N ⋅⨯310988.388,半联轴器孔径mm d 401= ,故取mm d 401= ,半联轴器长度mm L 112= ,半联轴器与轴配合的毂孔长度mm L 841=。

4.1.3 轴的结构设计(1)拟定方案如下图所示(2)根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度mm d 29.35min =mmN T ca ⋅=388908LT7转矩 ca T 应小于联轴器公称转矩,选用LT3型弹性套柱销联轴器,其 mm N ⋅⨯31065.26,半联轴器孔径mm d 161= ,故取mm d 161= ,半联轴器长度mm L 42= ,半联轴器与轴配合的毂孔长度mm L 301=。

二级展开式圆柱斜齿轮减速器设计说明书

二级展开式圆柱斜齿轮减速器设计说明书

目录(一)电动机的选择..................................................................................... 错误!未定义书签。

1、选择电动机的类型........................................................................... 错误!未定义书签。

2、确定电动机的转速........................................................................... 错误!未定义书签。

3、选择电动机....................................................................................... 错误!未定义书签。

(二)计算传动装置的总传动比ⅰ∑并分配传动比...................................... 错误!未定义书签。

1、计算运动装置的总传动比............................................................... 错误!未定义书签。

2、分配传动比....................................................................................... 错误!未定义书签。

(三)计算传动装置各轴的运动和动力参数............................................. 错误!未定义书签。

1、各轴的转速....................................................................................... 错误!未定义书签。

机械设计二级圆柱齿轮减速器

机械设计二级圆柱齿轮减速器

机械设计减速器设计说明书系别:专业:学生姓名:学号:指导教师:职称:目录第一部分设计任务书 (1)一、初始数据 (1)二. 设计步骤 (1)第二部分传动装置总体设计方案 (2)一、传动方案特点 (2)二、计算传动装置总效率 (2)第三部分电动机的选择 (2)3.1 电动机的选择 (2)3.2 确定传动装置的总传动比和分配传动比 (3)第四部分计算传动装置的运动和动力参数 (4)(1)各轴转速: (4)(2)各轴输入功率: (5)(3)各轴输入转矩: (5)第五部分 V带的设计 (6)5.1 V带的设计与计算 (6)5.2 带轮结构设计 (8)第六部分齿轮的设计 (10)6.1 高速级齿轮的设计计算 (10)6.2 低速级齿轮的设计计算 (18)第七部分传动轴和传动轴承及联轴器的设计 (26)7.1 输入轴的设计 (26)7.2 中间轴的设计 (31)7.3 输出轴的设计 (37)第八部分键联接的选择及校核计算 (43)8.1 输入轴键选择与校核 (43)8.2 中间轴键选择与校核 (44)8.3 输出轴键选择与校核 (44)第九部分轴承的选择及校核计算 (45)9.1 输入轴的轴承计算与校核 (45)9.2 中间轴的轴承计算与校核 (46)9.3 输出轴的轴承计算与校核 (46)第十部分联轴器的选择 (47)第十一部分减速器的润滑和密封 (47)11.1 减速器的润滑 (47)11.2 减速器的密封 (48)第十二部分减速器附件及箱体主要结构尺寸 (49)12.1 减速器附件的设计与选取 (49)12.2 减速器箱体主要结构尺寸 (54)设计小结 (55)参考文献 (55)第一部分设计任务书一、初始数据设计二级展开式斜齿圆柱齿轮减速器,初始数据T = 650Nm,V = 0.85m/s,D = 350mm,设计年限(寿命): 5年,每天工作班制(8小时/班):2班制,每年工作天数:300天,三相交流电源,电压380/220V。

二级展开式圆柱齿轮传动减速器设计说明书Ⅰ

二级展开式圆柱齿轮传动减速器设计说明书Ⅰ

课程设计任务书2009—2010学年第一学期机械工程学院(系、部)机械设计制造及其自动化专业机设071 级课程名称:机械设计设计题目:二级圆柱斜齿轮减速器完成期限:自2009 年12 月21日至2010年01 月03 日共 2 周指导教师(签字):2010年 1 月目录1.选择电动机 (3)2.确定传动装置的总传动比和分配传动比 (5)3.齿轮的设计 (6)3.1 高速级减速齿轮的设计 (6)3.2 低速级减速齿轮的设计 (12)4.轴的设计 (18)4.1 高速级轴的设计 (18)4.2 中间轴的设计 (22)4.3 低速级轴的设计 (27)4.4 精确校核轴的疲劳强度 (32)5、轴承的校核 (35)5.1 输出轴的轴承计算 (36)5.2 中间轴的轴承计算 (36)5.3 高速轴的轴承计算 (37)6、键联接的选择及校核计算 (38)6.1 输出轴的键计算 (38)6.2 中间轴的键校核 (39)6.3 输入轴的键校核 (39)7.箱体结构的设计 (39)8. 润滑密封设计 (42)9.箱体及其附件的结构设计 (43)10.设计总结 (44)一设计题目:带式运输机的传动装置的设计题号2 1带式运输机的工作原理(二级展开式圆柱齿轮减速器带式运输机的传动示意图)2工作情况:已知条件1)工作条件:三班制,使用10年,连续单向运转,载荷较平稳,小批量生产,;2)动力来源:电力,三相交流电,电压380/220V;3)运输带速度容许误差:±5%;4)制造条件及生产批量:一般机械厂制造,小批量生产。

3原始数据2题号参数运输带工作拉力F/KN 2200运输带工作速度v/(m/s) 2卷筒直径D/mm 300注:运输带与卷筒之间卷筒轴承的摩擦影响已经在F中考虑。

100060v D π⨯=由机械设计手册可知,电动机转速的可选范围为'(8~40)a i n ==符合这一范围的同步转速有19—1,查得电动机数据及计算出的总传动比列于下表(2.确定传动装置的总传动比和分配传动比 (1) 总传动比 由选定的电动机满载转速n 和工作机主动轴转速n ,可得传动装置总传动比为a i =n /n =1440/127.4=11.30因为分配传动比是一项复杂的工作,往往需要经多次改动,现在只做初步设计。

二级展开式斜齿圆柱齿轮减速器设计说明

二级展开式斜齿圆柱齿轮减速器设计说明

机械设计课程设计计算手册设计题目:两级圆锥圆柱齿轮减速机一、设计数据及要求1.1 传输方案示意图图 1 传输方案示意图1.2 原始数据表 1:原始数据输送带张力 F(N) 输送带速度 V(m/s) 滚筒直径 D (mm)1000 2.6 4001.3 工作条件二班制,使用寿命10年,连续单向运转,负载相对稳定,小批量生产,输送链速允许误差为链速的5%。

2、电机选型及传动运动动态参数计算、齿尖高度系数0、等位。

输送机为通用工作机,速度不高,故选用佛商学院大齿轮:45质)3.初步确定轴的最小直径 初步估计轴的最小直径。

所选轴的材料为45钢(调质),根据《机械设计(第八版)》表15-3,0112A =得mm 4.141440061.3112n P A d 33I I 0min === 输入轴的最小直径是安装联轴器的直径12d 。

为了使所选12d 的轴径与联轴器的直径相适应,需要同时选择联轴器型号。

联轴器的计算扭矩见2ca A T K T =《机械设计(第八版)》表14-1。

由于扭矩变化很小,因此将5.1A=K 其视为m 4515.30203015.12ca ⋅=⨯==N T K T A查阅《机械设计课程设计》表14-1,选用Lx2型弹性销联轴器,其工作扭矩为560N.m ,电机轴径为28mm ,联轴器直径不宜过小。

Take 12d = 20mm ,半联轴器长度L = 112mm ,半联轴器与轴配合的轮毂孔长度为62mm 。

4、轴结构设计(1) 拟定轴上零件的装配图(见图2)图 3 输入轴上的零件组装(2)根据轴向定位的要求确定轴各段的直径和长度1)为了满足半联轴器的轴向定位,需要在12段轴的右端做一个台肩,所以取23段的直径mm 23d 23=。

左端与轴端挡圈定位,12段长度应适当小于L ,取12L =60mm2)滚动轴承的初步选择。

由于轴承同时承受径向力和轴向力,单列找到圆锥滚子轴承,参考工作要求,根据mm 23d 23=《机械设计课程设4.14d min =2ca A T K T ==30.45m ⋅N12d =20L=112N F F N F F Nd T F t a nt r t 58.577tan 79.868cos tan 73.231521======I Iββα已知锥齿轮的平均节圆直径()mm 10.1585.01d d 22m =-=R ϕNF F N F F N F n t a n t r t 20.250sin tan 38.83cos tan 59.724d 22222222m 2=====T =δαδα圆周力1t F , 2t F , 径向力1r F ,2r F 和轴向力1a F ,2a F 如下图所示:25.22=ca σ57279min/48088.2===I I I I I I T r n kw Pmm d 47.49= NF NF N F a r t 58.57779.86873.2315===mm10.158d 2m =图 4. 弯矩和扭矩图3.初步确定轴的最小直径初步估计轴的最小直径。

带式运输机——二级展开式斜齿轮减速器说明书

带式运输机——二级展开式斜齿轮减速器说明书

绪论带式运输机是输送能力最大的连续输送机之一。

其结构简单、运行平稳、运转可靠,能耗低、对环境污染小、便于集中控制和实现自动化、管理维护方便,在连续装载条件下可实现连续运输。

它是运输成件货物与散装物料的理想工具,因此被广泛用于国民经济部门。

尤其是在矿山用量最多、规模最大。

中文摘要本文设计了一带式传输机的传动系统,其主要的传动由二级展开式斜齿轮传动,在二级齿轮传动中,减速器是原动机和工作机之间的独立的闭式传动装置,用来降低转速和增大转矩,以满足工作需要,在某些场合也用来增速,称为增速器。

减速器的类别是根据所采用的齿轮齿形、齿廓曲线划分;减速器的品种是根据使用的需要而设计的不同结构的减速器;减速器的型式是在基本结构的基础上根据齿面硬度、传动级数、出轴型式、装配型式、安装型式、联接型式等因素而设计的不同特性的减速器。

减速器是机械行业中较为常见而且比较重要的机械传动装置。

它的种类非常多,各种减速器的设计各有各的特点,但总的设计步骤大致相同。

其设计都是根据工作机的性能和使用要求,如传递的功率大小、转速和运动方式,工作条件,可靠性,尺寸,维护等等。

本文是关于斜齿圆柱齿轮减速器的设计,主要用于运输带的传送。

这种减速器相对于其他种类的减速器来讲,运用不是很广泛。

本次的设计具体内容主要包括:减速器总体设计;主要传动机构设计;主要零、部件设计。

通过对减速器的设计,掌握有关机械设计方面的知识,熟练的使用CAD制图软件辅助设计。

关键词:减速器、圆柱齿轮、主动轴、传动装置目录第一部分设计任务-------------------------------3 第二部分传动方案分析-------------------------3 第三部分电动机的选择计算--------------------------------6 第四部分传动装置的运动和动力参数的选择和计算(包括分配各级传动比,计算各轴的转速、功率和转矩)-----------------7 第五部分传动零件的设计计算----------------------------------9 第六部分轴的设计计算---------------2 1 第七部分键连接的选择及计算-----------------------26 第八部分滚动轴承的选择及计算-------------------------28 第九部分联轴器的选择----------------------------------30 第十部分润滑与密封--------------------------------30 第十一部分箱体及附件的结构设计和选择------------------------------31 设计小结--------------------------------------------33 参考文献--------------------------------------------25第二部分传动方案分析设计题目:二级展开式斜齿轮减速器1.组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。

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机械设计课程设计说明书设计题目: 展开式双级斜齿圆柱齿轮减速器汽车学院院(系)车辆工程专业班级学号设计人指导教师虞红根完成日期2013年7 月23 日一、设计任务书(一)课程目的:1、通过机械设计课程设计,综合运用机械设计课程和其它有关选修课程的理论和生产实际知识去分析和解决机械设计问题,并使所学知识得到进一步地巩固、深化和发展。

2、学习机械设计的一般方法。

通过设计培养正确的设计思想和分析问题、解决问题的能力。

进行机械设计基本技能的训练,如计算、绘图、查阅设计资料和手册,熟悉标准和规范。

(二)题目:题目4. 设计一用于带式运输机传动装置中的三轴线双级斜齿圆柱齿轮减速器。

设计基础数据如下:工作情况载荷平稳鼓轮的扭矩T(N•m)750鼓轮的直径(mm) 350运输带速度V(m/s)0.8带速允许偏差(%) 5使用期限(年) 5工作制度(班/日) 2总体布置:二、传动方案的拟订及说明三、齿轮设计计算五.轴的结构设计计算(一)高速轴的结构设计1、求输入轴上的功率P1、转速n1和转矩T1mmN1029.39Tmin/r960nkW95.3P3111⋅⨯===2、求作用在齿轮上的力因已知高速级小齿轮的分度圆直径为m m95.30d1=则N93.2538N95.301029.392d2TF311t=⨯⨯==N28.953N''48'12cos14tan2093.2538costanFF ntr=︒︒⨯==βαN08.643N''48'12tan1493.2538tanFFta=︒⨯==β圆周力tF,径向力rF及轴向力aF的方向如图所示。

3、初步确定轴的最小直径选取轴的材料为40Cr调质处理。

根据资料1表15-3,取112A=,于是得mm95.1796095.3112nPAd3311min===轴上有一个键槽,轴径应增加5%所以mm85.18%595.1795.17dmin=⨯+=,圆整取mm20dmin=.输入轴的最小直径显然是安装联轴器直径d VII-VIII。

为了使所选的轴直径d VII-VIII与联轴器孔径相适应,故同时确定联轴器型号。

联轴器的计算转矩1TKTAca=,查表14-1,取5.1=AKmNTca⋅=⨯=935.5829.395.1。

按照计算转矩caT应小于联轴器公称转矩的条件,查标准GB5272-85,选用选取ML3型的梅花形弹性联轴器,其公称转矩为mN⋅90。

半联轴器的孔径mmd221=,半联轴器长度mmL52=,半联轴器与轴配合的毂孔长度mmL381=。

根据要求,进行结构设计,如图。

Ⅰ−Ⅱ段用滚动轴承7305AC,B=17mm,再加上封油盘的长度,取mmL26=I I-I,dⅠ−Ⅱ=25mm。

Ⅱ-ⅢI I I-I IL为轴到齿轮轴的过渡段,且起轴肩的作用,齿轮轴的mmdf825.271=,故取=I I I-I IL mm9,=I I I-I Id mm27。

Ⅲ-Ⅳ段为齿轮轴,d f1=27.825mm,d a1=33.45mm,LⅢ−Ⅳ=30mmⅣ-Ⅴ根据整体设计要求,由三根轴的两对齿轮配合,取L=69mm,考虑到右端轴承处的mmd25VV=I-,取mmd26VIV=-。

Ⅴ-Ⅵ段用滚动轴承7305AC,B=17mm,再加上封油盘的长度,取mmL27Ⅵ-Ⅴ=,dⅤ−Ⅵ=25mm。

Ⅵ-Ⅶ段为了轴承端盖的装拆方便的要求,故取mmLVII35VI=-,又因为VI-VII段还起轴肩的作用,故取dⅥ−Ⅶ=24mm。

VII-VIII段为最细段,和联轴器配合,所以取,36VIIIVmmL=-I Immd22VIIIV=-I I。

图中未标圆角处取mmd1=。

这样,即初步确定了轴的各段直径和长度。

(3)键的选择根据《机械设计课程设计》表14-1查得Ⅶ-Ⅷ处的键的代号为键6×25GB1096-79(6×6×25)。

(二)中间轴的设计1.已知该轴的功率2P,转速2n,转矩2T2P=3.79KW,2n=179.44r/min ,2T=201.71310⨯N·mm ,2. 求作用在齿轮上的力已知该轴上大齿轮的分度圆直径为mmd05.1651=NdTFt23.244405.1651071.201223=⨯⨯==NFF ntr72.917costan==βαNFFta09.619tan==β该轴上小齿轮的分度圆直径为mm d 56.512=N dT F t 28.782456.511071.201223=⨯⨯==N F F ntr 80.2936cos tan ==βα N F F t a 29.1971tan ==β3、初步确定轴的最小直径选取轴的材料为40Cr 调质处理。

根据表15-3,取112C =,于是得mm n P C d 96.3044.17979.311233min ==≥ 加装三个键最小轴径增加7%,为33.13mm 。

中间轴的最小直径是与轴承配合处的直径,根据轴承内径系列,选择轴承代号为7307C 取d=35mm ,尺寸外形为 d D B ⨯⨯=35mm ×80mm ×21mm,其余尺寸见图。

4.轴的结构设计安装大齿轮处的键型号为 键C12⨯22GB1096-79 安装小齿轮处的键型号为 键12⨯40GB1096-79 轴上零件装配方案和尺寸如图根据要求,进行结构设计,如图。

Ⅰ-Ⅱ轴最细处为I-II 段,装滚动轴承,选取mm d 35=I I -I ,轴承型号7307C GB292-83。

轴承mm B 21=。

加上封油盘的长度,并使齿轮定位准确,取L Ⅰ−Ⅱ=44.5mmⅡ-Ⅲ为了使套筒断面可靠地压紧齿轮,此轴段应略短于轮毂宽度,故取mmLIIIII24=-,mmd40=I I I-I I。

Ⅲ-Ⅳ齿轮右端采用轴环定位,故取dⅢ−Ⅳ=45mm,LⅢ−Ⅳ=12.5mm。

Ⅳ-Ⅴ为使小齿轮定位准确,取LⅣ−Ⅴ=49mm,dⅣ−Ⅴ=40mm Ⅴ-Ⅵ右端装轴承处V-VI段同I-II段结构相似,取mmd35VV=I-。

初步估计齿轮到箱体内壁距离和箱体厚度,滚动轴承宽度等距离,取mmL42VV=I-。

这样,以初步确定了轴的各段直径和长度。

(三)低速轴的设计1.已知该轴的功率3P,转速3n,转矩3T3P=3.64KW,3n=43.66 r/min ,3T=796.20×103N•mm ,2. 求作用在齿轮上的力已知该轴上齿轮的分度圆直径为mmd44.2121=NdTFt76.749544.2121020.796223=⨯⨯==F r=F ttanαncosβ=2813.49NNFFta52.1888tan==β3、初步确定轴的最小直径选取轴的材料为45钢调质处理。

根据表15-3,取112C=,于是得mmnPCd93.4865.4364.311233min==≥。

安装三个键槽增大直径7%,得mmd35.52min=输出轴的最小直径显然是安装联轴器处轴的直径d I−II。

为了使所选的轴直径d I−II与联轴器的孔径相适应,故需同时选取联轴器的型号。

联轴器的计算转矩T ca=K A T,查[1] 表14-1,考虑到转矩变化小,故取K A=1.3,则T ca=K A T=1.3×796.20=1035.06 N∙m按照计算转矩caT应小于联轴器公称转矩的条件,采用HL4型弹性柱销联轴器,其公称转矩为1250N∙m,半联轴器孔径d1=55mm,故d I−II=55mm,半联轴器长度L=112mm,半联轴器与轴配合的毂孔长度L1=84mm。

查《机械设计课程设计》表15-6,选择轴承代号为7212C的角接触球轴承,尺寸外形为2211060⨯⨯=⨯⨯BDd4.轴的结构设计安装大齿轮的键型号为键C20⨯36GB1096-97安装联轴器处的键为键16⨯70GB1096-97轴上零件装配方案和尺寸如图如图。

由联轴器选择所知,轴最细处为I-II段,装半联轴器,选取mmd55=I I-I,为了保证轴端挡圈只压在半联轴器上而不压在轴的端面上,故I-II段的长度应比1L略短一些,现取mmL82=I I-I。

为了轴承端盖的装拆方便,故取mmL40=I I I-I I,又因为II-III段还起轴肩的作用,故取mmd58=I I I-I I。

初步选定滚动轴承,选取7212C,故mmddVIII60VV==-I II-I I I,又因为轴承mmB22=,加上封油盘的长度,故取mmL33V=I-I I I。

IV-V段起左端轴承的轴肩作用,取mmd72VV=-I。

因为要和低速级小齿轮相精确啮合,由中速轴的结构设计可确定mmL5.41VV=-I,齿轮左端采用轴肩定位,轴肩高度dh07.0>,故取mmh5=,则轴环处的直径mmd77VV=I-,轴环宽度hb4.1≥,取mmL10VV=I-。

VI-VII段为低速组齿轮,由之前齿轮设计所得,齿宽为mmB45=,为了使套筒断面可靠地压紧齿轮,此轴段应略短于轮毂宽度,故取mmL44VV=I I-I,d VI−VII=70mm。

初步估计齿轮到箱体内壁距离,和箱体厚度,滚动轴承宽度等距离,取mm L 5.45V V =I I I -I I 。

d VII−VIII =60mm图中未标圆角处取mm r 2=。

这样,以初步确定了轴的各段直径和长度。

五.轴、轴承、键的校核(一)各轴上的载荷1.高速轴的校核 1),高速轴的弯扭组合强度的校核分析高速轴所受的力及弯扭矩受力如图:N d T F t 93.25382111==N F F ntr 28.953cos tan ==βα N F F t a 08.643tan ==β水平面上受力分析 L= 134.8mmMPaWTMca19.36)(232≈+=ασ轴的材料为40cr,调质处理。

由<机械设计>表15-1查得70MPa][1-=σ。

因此][1-caσσ<,故安全。

3)精确校核轴的疲劳强度①确定危险截面由图可知Ⅳ截面弯矩较大,仅次于III,且Ⅳ截面受扭,III截面不受扭,故确定Ⅳ截面为危险截面。

②Ⅳ截面左侧3371.29641.0mmdW==MPaWTMPaWMmmNMmmdWTTbT63.626.2109.6304320.743149.98159.9842.59292.033====•=⨯-===τσ轴的材料为40Cr调质由《机械设计》(下同)表15-1查得:MPaMPaMPaB20035573511===--τσσ圆角r=1,rd=0.038,Dd=1.19。

有轴肩形成的理论应力集中系数按附表3-2查得:65.109.2==τσαα又由附图3-1查得:2.中间轴的校核1),中间轴的弯扭组合强度的校核分析高速轴所受的力及弯扭矩 受力如图:N d T F t 28.78242111==N F F nt r 80.2936cos tan 1==βαN F F t a 29.1971tan 1==βN d T F t 23.24442222==N F F nt r 72.917cos tan 2==βαN F F t a 09.619tan 2==βL=138.8][1-caσσ<,故安全。

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