1、 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)二級(jí)圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)說明書學(xué)生姓名 楊川俊 學(xué) 號(hào) 8011212114 所屬學(xué)院 機(jī)械電氣化工程學(xué)院 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化班 級(jí) 機(jī)械設(shè)計(jì)16-1 指導(dǎo)教師 張涵 2014年12月17日前言 一、課程設(shè)計(jì)的目的和意義 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)是相關(guān)工科專業(yè)第一次較全面的機(jī)械設(shè)計(jì)練習(xí)，是機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程的最后一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。其目的是： 1、培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的機(jī)械系統(tǒng)課程的知識(shí)去解決機(jī)械工程問題的能力，并使所學(xué)知識(shí)得到鞏固和發(fā)展。 2、學(xué)習(xí)機(jī)械設(shè)計(jì)的一般方法和簡單機(jī)械傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)步驟。 3、進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)基本技能的訓(xùn)練，如計(jì)算、繪圖和學(xué)習(xí)使用設(shè)計(jì)資料

2、、手冊(cè)、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。 4、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)還為專業(yè)課課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)奠定了基礎(chǔ)。 二、課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容和份量1、題目 一般選擇通用機(jī)械的傳動(dòng)裝置作為設(shè)計(jì)的課程，傳動(dòng)裝置中包括齒輪減速器、帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)、蝸桿傳動(dòng)及聯(lián)軸器等零、部件。 傳動(dòng)裝置是一般機(jī)械不可缺少的組成部分，其設(shè)計(jì)內(nèi)容既包括課程中學(xué)過的主要零件，有涉及到機(jī)械設(shè)計(jì)中常遇到的一般問題，能達(dá)到課程設(shè)計(jì)的目的。2、內(nèi)容總體設(shè)計(jì)、主要零件的設(shè)計(jì)計(jì)算、減速器裝配圖和零件工作圖的繪制及 設(shè)計(jì)計(jì)算說明書的編寫等。3、份量 減速器裝配圖一張（A0或A1圖紙），零件工作圖二張（齒輪減速器為輸入或輸出軸、蝸桿減速器為蝸桿軸一張，齒輪或蝸輪一張），設(shè)計(jì)

3、計(jì)算說明書一份。 三、課程設(shè)計(jì)的步驟1、設(shè)計(jì)準(zhǔn)備 認(rèn)真閱讀設(shè)計(jì)任務(wù)書，明確設(shè)計(jì)要求、工作條件、內(nèi)容和步驟；通過閱讀有關(guān)資料、圖紙；參觀實(shí)物和模型，了解設(shè)計(jì)對(duì)象；準(zhǔn)備好設(shè)計(jì)需要的圖書、資料和用具；擬定設(shè)計(jì)計(jì)劃等。2、傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì) 確定傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)方案；計(jì)算電動(dòng)機(jī)的功率、轉(zhuǎn)速，選擇電動(dòng)機(jī)的型號(hào)；計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)（確定總傳動(dòng)比、分配各級(jí)傳動(dòng)比、計(jì)算各軸的轉(zhuǎn)速、功率和轉(zhuǎn)矩等）。3、傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算 減速器以外的傳動(dòng)零件設(shè)計(jì)計(jì)算（帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)）；減速器內(nèi)部的傳動(dòng)零件設(shè)計(jì)計(jì)算（如齒輪傳動(dòng)等）。4、減速器裝配草圖設(shè)計(jì) 繪制減速器裝配草圖，選擇聯(lián)軸器，初定軸徑；選擇軸承類型并設(shè)計(jì)軸承組

4、合的結(jié)構(gòu)；定出軸上受力點(diǎn)的位置和軸承支點(diǎn)間的跨距；校核軸及輪轂聯(lián)接的強(qiáng)度；校核軸承壽命；箱體和附件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。5、工作圖設(shè)計(jì) 零件工作圖設(shè)計(jì)、裝配工作圖設(shè)計(jì)。6、整理編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書 整理編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書，總結(jié)設(shè)計(jì)的收獲和經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。 四、課程設(shè)計(jì)的基本要求認(rèn)真、仔細(xì)、整潔。理論聯(lián)系實(shí)際，綜合考慮問題，力求設(shè)計(jì)合理、實(shí)用、經(jīng)濟(jì)、工藝性好。正確處理繼承與創(chuàng)新的關(guān)系，正確使用標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。學(xué)會(huì)正確處理設(shè)計(jì)計(jì)算和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)間的關(guān)系，要統(tǒng)籌兼顧。所繪圖紙要求準(zhǔn)確、表達(dá)清晰、圖面整潔，符合機(jī)械制圖標(biāo)準(zhǔn)；說明書要求計(jì)算準(zhǔn)確、書寫工整，并保證要求的書寫格式。一、設(shè)計(jì)任務(wù)書設(shè)計(jì)一用于帶式運(yùn)輸機(jī)上的兩級(jí)圓柱齒輪減

5、速器，傳動(dòng)系統(tǒng)為采用兩級(jí)圓柱齒輪減速器和圓柱齒輪傳動(dòng)。1、 總體布置簡圖1聯(lián)軸器 2電動(dòng)機(jī) 3齒輪減速器 4卷筒 5帶式運(yùn)輸機(jī)2、 工作條件工作機(jī)空載啟動(dòng)，有輕微振動(dòng)，經(jīng)常滿載，單向運(yùn)轉(zhuǎn),單班制工作，每年工作300天，使用壽命10年，,運(yùn)輸帶允許速度誤差5%。3、 原始數(shù)據(jù)聯(lián)軸器拉力：F=2.6×103N運(yùn)輸帶速度：V=1m/s卷筒直徑：D=320mm4、 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)算說明書的編寫二、傳動(dòng)方案的擬定及說明如任務(wù)說明書上布置

6、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。由資料2表2-4查得：彈性聯(lián)軸器；滾動(dòng)軸承；圓柱齒輪傳動(dòng)；，則3、電動(dòng)機(jī)功率 電動(dòng)機(jī)額定功率 按課程設(shè)計(jì)P216表20-1 選擇電動(dòng)機(jī)的額定功率 二級(jí)展開式圓柱齒輪減速器的傳動(dòng)比 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速范圍 方案電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率（kW）同步轉(zhuǎn)速（r/min）滿載轉(zhuǎn)速（r/min)電動(dòng)機(jī)重量（kg)1Y160M1-847507201182Y132M1-641000960733Y112M-4415001440434、電動(dòng)機(jī)確定

7、根據(jù)和，選用Y132M-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）Y132M1-649602.0質(zhì)量（kg）DEFG2.073388010×833四、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）960960208.7059.63功率（kW）3.173.152.992.84轉(zhuǎn)矩（N）31.5331

8、.37137.17456.38傳動(dòng)比4.63.5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) 用直齒圓柱齒輪 用8級(jí)精度 材料：選擇小齒輪材料為45SiMn，硬度為240HBS；大齒輪材料為45SiMn，硬度為280HBS。初選小齒輪齒數(shù)：大齒輪齒數(shù)（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) 由資料1（齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)所用參數(shù)及公式來自此書）圖10-20選取區(qū)域系數(shù)c) 由式10-21計(jì)算接觸疲勞強(qiáng)度用重合度系數(shù)d) 由表10-7選取齒款系數(shù)=e) 由表10-5查得材料彈性影響系數(shù)

9、f) 由圖10-25d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g) 由圖10-23查得接觸疲勞壽命系數(shù)h) 接觸疲勞許用應(yīng)力：取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1 取其中較小的作為該齒輪的接觸疲勞須用應(yīng)力，即 試算小齒輪分度圓直徑小齒輪分度圓直徑 調(diào)整小齒輪分度圓直徑a) 計(jì)算圓周速度a) 齒寬b及模數(shù)mntb) 計(jì)算載荷系數(shù)K使用系數(shù)根據(jù)，8級(jí)精度，由圖10-8得動(dòng)載系數(shù)由表10-4插值查得齒輪的圓周力由表10-3查得故載荷系數(shù)c) 按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑d) 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) 試選載荷系數(shù)b) 由式10-18，可得計(jì)算彎曲疲

10、勞強(qiáng)度的重合度系數(shù)c) 由當(dāng)量齒數(shù) 查圖10-17查得齒形系數(shù)由表10-18查得應(yīng)力修正系數(shù) e) 計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力由圖10-22查得彎曲疲勞壽命系數(shù)由圖10-24a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，并加以比較小齒輪的數(shù)值大,所以取試算齒輪模數(shù)調(diào)整齒輪模數(shù)a) 計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù)前的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備 圓周速度v 齒寬b 齒寬h及寬高比b/hb)計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù) 使用系數(shù)根據(jù)，8級(jí)精度，由圖10-8得動(dòng)載系數(shù)由表10-3查得故載荷系數(shù)c) 按實(shí)際的載荷系數(shù)算得的齒輪模數(shù)對(duì)比計(jì)算結(jié)果，取，?。?） 幾何尺寸計(jì)算計(jì)算中心距，取為234

11、mm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8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螺旋角 （2）初算數(shù)據(jù) =364.5-（1020）=354.5344.5mm 取=349.5mm=/=349.5/4.6=75.98mm初算中心距=計(jì)算齒寬b及模數(shù)b=1×75.98=75.98=0.015×=0.015×212.74=3.19 取h=2.25×=7.1775b/h=75.98/7

12、.1775=10.59則 取Z=21又因?yàn)?所以取Z=97實(shí)際傳動(dòng)比 與4.6接近傳動(dòng)比誤差=（4.61-4.6）/4.6×100=0.22<5初算中心距考慮到模數(shù)向大圓整，所以取=212驗(yàn)算螺旋角精確計(jì)算計(jì)算齒輪寬度圓整后?。ǘ?總結(jié)(1)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。(2)驗(yàn)算帶速允許偏差因此齒輪設(shè)計(jì)部分符合要求，表格內(nèi)呈現(xiàn)主要設(shè)計(jì)結(jié)論：高速級(jí)低速級(jí)小齒輪大齒輪小齒輪大齒輪傳動(dòng)比4.63.5模數(shù)(mm)3.54.5中心距(mm)234212齒數(shù)21972381齒寬(mm)768111

13、1104直徑(mm)分度圓73.5339.5103.5364.5齒根圓64.75330.7592.25353.25齒頂圓80.5346.5112.5373.5旋向左旋右旋右旋左旋七、軸的設(shè)計(jì)計(jì)算（一）、中速軸1、軸上的功率、轉(zhuǎn)速和扭矩2、齒輪上的力高速級(jí)齒輪的分度圓直徑為則低速級(jí)齒輪的分度圓直徑為則3.初步確定軸的最小直徑考慮到齒輪軸段，選取軸的材料為40Cr。根據(jù)資料1p366表15-3，取，于是得4.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）擬定裝配方案下圖所示為擬定中速軸裝配方案（2）確定軸各段的具體尺寸1）12段需要放置軸承，選取,。2）初選滾動(dòng)軸承。因傳動(dòng)件為斜齒輪，雖軸承同時(shí)徑向力和軸向力的作用，考慮到有

14、限壽命設(shè)計(jì)和經(jīng)濟(jì)性，選用深溝球軸承。初步選取0組游隙,公差等級(jí)為0級(jí)的深溝球軸承，其尺寸為。由資料2表4-5，軸承采用油潤滑。3）選取軸承蓋。根據(jù)資料2p.91表9-9已知軸承蓋安裝出的軸徑，軸承孔。選取軸承蓋螺釘為。據(jù)此，可以設(shè)計(jì)出軸承端蓋，其具體設(shè)計(jì)參數(shù)如下表：悶蓋 軸承蓋內(nèi)錐度軸承蓋內(nèi)圓角4）23段長度及軸徑的確定為減少軸與軸承安裝配合表面的加工長度，且考慮到擋油環(huán)的定位，故在安裝軸承軸段右側(cè)變直徑。取，。5）34段齒輪軸的確定根據(jù)資料2表9-2，時(shí)做成齒輪軸，故，齒頂圓直徑，齒根圓直徑。6）45段軸的確定擬用軸肩過度和定位，使用軸肩和定位套筒對(duì)大齒輪進(jìn)行軸向定位，由此確定，。7）56段

15、長度及軸徑的確定56段放置大齒輪。大齒輪齒寬為。該軸段長度應(yīng)比齒輪齒寬小由此確定， 7）67段長度及軸徑的確定67段為軸承段，同一軸上兩軸承應(yīng)取相同型號(hào)，則取，由箱體幾何尺寸關(guān)系可得。 10）確定倒角根據(jù)資料2p.124表11-7，直徑取軸倒角，圓角,。直徑取軸倒角，圓角,。整理中速軸的設(shè)計(jì)參數(shù)如下表：5811）軸上鍵槽的設(shè)計(jì)考慮經(jīng)濟(jì)性，選擇普通平鍵。根據(jù)資料2p148表14-1大齒輪段選擇 5.校核強(qiáng)度1）計(jì)算軸上載荷將軸受力簡化為下圖：前述，可確定根據(jù)，齒輪分度圓直徑，可得根據(jù)，齒輪分度圓直徑，可得根據(jù)，可得危險(xiǎn)截面的載荷如下表：載荷水平面垂直面支反力彎矩總彎矩扭矩2)根據(jù)彎扭組合變形校核

16、軸的強(qiáng)度危險(xiǎn)截面I、II：根據(jù)資料1p.369表15-4給出的公式，根據(jù)資料1p.369式15-5，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)變應(yīng)力，取，軸的計(jì)算應(yīng)力危險(xiǎn)截面：已選定軸的材料為40Cr（調(diào)質(zhì)）。由資料1p358表15-1查得。因此，故安全。綜上，軸符合強(qiáng)度要求。6.精確校核軸的疲勞強(qiáng)度1)判斷危險(xiǎn)截面截面6、7、大齒輪齒寬中點(diǎn)處軸段截面只受彎矩作用，且其值較小，雖然存在鍵槽、軸肩及過盈配合引起的應(yīng)力集中現(xiàn)象，將削弱軸的疲勞強(qiáng)度，但與其他截面相比，其相對(duì)安全。因此截面6、7、大齒輪齒寬中點(diǎn)截面不進(jìn)行校核。截面2僅受彎矩作用，雖然彎矩較大，且軸肩倒圓角較小，應(yīng)力集中較大；截面3軸肩高度較大，倒圓角相應(yīng)較大。

17、兩個(gè)截面都具有一定危險(xiǎn)性，但由于不受扭矩，應(yīng)力相對(duì)受扭矩截面較小。因此截面2、3不進(jìn)行校核。齒輪軸中間截面受彎矩、扭矩作用，應(yīng)力最大，但由于應(yīng)力集中不大，直徑較大，較為安全。因此齒輪中間軸截面不進(jìn)行校核。截面4的彎矩與小齒輪齒寬中點(diǎn)截面相比相對(duì)較小，但由于同時(shí)受到扭矩作用，并且直徑較小，判斷為危險(xiǎn)截面。因此截面4右側(cè)進(jìn)行校核。截面5截面尺寸較小，彎矩扭矩較大，存在軸肩和過盈配合引起的應(yīng)力集中，判斷為危險(xiǎn)截面。因此截面5右側(cè)進(jìn)行校核。2)精確校核截面4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40Cr。由資料1p358表15-1查得截面

18、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)軸按精車，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；, ?。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。3)截面5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40Cr。由資料1p358表15-1查得按軸肩引起應(yīng)力集中計(jì)算：截面上由于軸肩而形成的理論應(yīng)力

19、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)得截面5 查附表3-8，按過盈配合插值法查得故按軸肩引起應(yīng)力集中計(jì)算軸按磨削加工，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。又本機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)無大的瞬時(shí)過載（帶的打滑可以保證）以及嚴(yán)重的應(yīng)力循環(huán)不對(duì)稱性，故可略去靜強(qiáng)度校核。（二）、高速軸1、軸上的功率、轉(zhuǎn)速和扭矩2、齒輪上的力高速級(jí)小

20、齒輪的分度圓直徑為則3.初步確定軸的最小直徑考慮到做成齒輪軸，要求“表硬心韌”，故選取軸的材料為40Cr(調(diào)質(zhì))。根據(jù)資料1P366表15-3取考慮到裝聯(lián)軸器加鍵，由資料1p366，相應(yīng)的軸徑應(yīng)增大，所以。4.選擇聯(lián)軸器輸入軸安裝聯(lián)軸器處直徑即為軸的最小直徑。因設(shè)計(jì)該部分軸的直徑，需要根據(jù)聯(lián)軸器的孔長，故需同時(shí)選擇聯(lián)軸器。聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩，減速器工況為：轉(zhuǎn)矩變化小的運(yùn)輸機(jī)，原動(dòng)機(jī)為電動(dòng)機(jī)。則由資料1P347表14-1，取，則，按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩應(yīng)小于聯(lián)軸器額定轉(zhuǎn)矩的條件且圓周速度小于許用轉(zhuǎn)速的條件，選用梅花形彈性聯(lián)軸器。根據(jù)資料2P177表17-5，選用梅花形彈性聯(lián)軸器型號(hào)為LM4型聯(lián)軸器，其額定轉(zhuǎn)

21、矩為。從動(dòng)端半聯(lián)軸器的孔徑，從動(dòng)端半聯(lián)軸器長度。5.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）擬定裝配方案下下圖所示為擬定高速軸結(jié)構(gòu)（2）確定軸各段的具體尺寸1）為了使聯(lián)軸器的軸向定位準(zhǔn)確，12軸段右端需制出一軸肩。根據(jù)選取的聯(lián)軸器，故選取軸。聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度，為了保證軸端檔圈只壓在半聯(lián)軸器上，而不與12軸的端面發(fā)生干涉，故1-2段軸的長度應(yīng)比略短一些，取。2）23軸端放置軸承端蓋，2為定位軸肩，由資料1p.360，定位軸肩的高度一般取為。由資料1p.360表15-2，對(duì)于直徑在18mm到30mm的軸推薦倒角C或圓角半徑R=1.0mm。且軸承蓋處需要?dú)秩γ芊?，氈圈為?biāo)準(zhǔn)件，根據(jù)資料2P169表16-10，選取

22、氈圈適應(yīng)軸徑 。氈圈的設(shè)計(jì)參數(shù)如表：軸徑油封氈圈溝槽3）初選滾動(dòng)軸承因傳動(dòng)件為斜齒輪，雖軸承同時(shí)徑向力和軸向力的作用，考慮到有限壽命設(shè)計(jì)和經(jīng)濟(jì)性，選用深溝球軸承。為減少軸與軸承安裝配合表面的加工長度，故在安裝軸承處變直徑。取。參照工作要求并根據(jù)，初步選取0組游隙,公差等級(jí)為0級(jí)的深溝球軸承，其尺寸為。齒輪圓周速度，由資料2表4-5，軸承采用油潤滑。4）選取軸承蓋。根據(jù)資料2p.91表9-9，選取凸緣式軸承蓋：已知軸承蓋安裝處的軸徑，軸承孔。由軸承外徑D=62mm，選取軸承蓋螺釘為。據(jù)此，可以設(shè)計(jì)出軸承端蓋，其具體設(shè)計(jì)參數(shù)如下表：符合深溝球軸承安裝要求、由密封件尺寸確定 軸承蓋內(nèi)錐度軸承蓋內(nèi)圓角

23、5）2-3段長度確定考慮軸承端蓋的螺栓裝拆的必要距離，選取。6) 3-4段長度的確定由資料2p.30表4-6，取軸承端面至箱體內(nèi)壁的距離。由幾何尺寸關(guān)系可得。7）4-5段長度及軸徑的確定軸承右端采用軸環(huán)定位，根據(jù)資料2P153表15-2深溝球軸承安裝尺寸，且由資料1p.360，定位軸肩的高度一般取為，取定位軸肩高度，軸環(huán)處的直徑，軸環(huán)寬度， 取。8）5-6段長度及軸徑的確定根據(jù)箱體內(nèi)齒輪，取，。9）6-7段軸徑及長度的確定根據(jù)資料2表9-2，時(shí)做成齒輪軸，故，齒頂圓直徑，齒根圓直徑。10）7-8段軸徑及長度的確定 由尺寸約束取，。11）8-9段軸徑及長度的確定 由資料1p.360，定位軸肩的高

24、度一般取為，取定位軸肩高度，軸環(huán)處的直徑，軸環(huán)寬度， 取。12）9-10段軸徑及長度的確定右端滾動(dòng)軸承采用擋油盤和軸承端蓋定位。該處要放圓錐滾子軸承，同一軸上兩軸承應(yīng)相同，。由幾何尺寸關(guān)系可得，。11）確定倒角由資料2p.124表11-7，取軸倒角，圓角,。由資料2p.124表11-7，直徑取軸倒角，圓角,。直徑取軸倒角，圓角,。整理高速軸的設(shè)計(jì)參數(shù)如下表：3642323830 6020870.54265 2012）軸上鍵槽的設(shè)計(jì)考慮經(jīng)濟(jì)性，選擇普通平鍵。根據(jù)資料2p148表14-1聯(lián)軸器段選擇 6、校核強(qiáng)度1）計(jì)算軸上載荷將軸受力簡化為下圖：前述,可確定，。根據(jù)，齒輪分度圓直徑，可得根據(jù)，可

25、得計(jì)算軸上的載荷,并作出彎矩轉(zhuǎn)矩圖如上:危險(xiǎn)截面的載荷如下表：載荷水平面垂直面支反力彎矩總彎矩扭矩2)根據(jù)彎扭組合變形校核軸的強(qiáng)度根據(jù)資料1表15-4給出的公式，根據(jù)資料1，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)變應(yīng)力，取，軸的計(jì)算應(yīng)力已選定軸的材料為40Cr（調(diào)質(zhì)）。由資料1P358表15-1查得。因此，故安全。（三）、低速軸1、軸上的功率、轉(zhuǎn)速和扭矩2、齒輪上的力低速級(jí)大齒輪的分度圓直徑為則3.初步確定軸的最小直徑選取軸的材料為45鋼。根據(jù)資料1P366表15-3取考慮到裝聯(lián)軸器加鍵，由資料1p366，相應(yīng)的軸徑應(yīng)增大，所以。4.選擇聯(lián)軸器輸入軸安裝聯(lián)軸器處直徑即為軸的最小直徑。因設(shè)計(jì)該部分軸的直徑，需要根據(jù)聯(lián)

26、軸器的孔長，故需同時(shí)選擇聯(lián)軸器。聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩，減速器工況為：轉(zhuǎn)矩變化小的運(yùn)輸機(jī)，原動(dòng)機(jī)為電動(dòng)機(jī)。則由資料1P366表15-3，取，則，按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩應(yīng)小于聯(lián)軸器額定轉(zhuǎn)矩的條件且圓周速度小于許用轉(zhuǎn)速的條件，選用梅花形彈性聯(lián)軸器。根據(jù)資料2P177表17-5，選用梅花形彈性聯(lián)軸器型號(hào)為LM7型聯(lián)軸器，其額定轉(zhuǎn)矩為。主動(dòng)端半聯(lián)軸器的孔徑，主動(dòng)端半聯(lián)軸器長度。5.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）擬定裝配方案下圖所示為擬定低速軸結(jié)構(gòu)（2）確定軸各段的具體尺寸1）為了使聯(lián)軸器的軸向定位準(zhǔn)確，12軸段右端需制出一軸肩。根據(jù)選取的聯(lián)軸器，故選取軸。聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度，為了保證軸端檔圈只壓在半聯(lián)軸器上，而不與12軸的

27、端面發(fā)生干涉，故1-2段軸的長度應(yīng)比略短一些，取。2）23軸端放置軸承端蓋，2為定位軸肩，由資料1p.360，定位軸肩的高度一般取為。由資料1p.360表15-2，對(duì)于直徑在30mm到50mm的軸推薦倒角C或圓角半徑R=1.6mm。且軸承蓋處需要?dú)秩γ芊?，氈圈為?biāo)準(zhǔn)件，根據(jù)資料2P169表16-10，選取氈圈適應(yīng)軸徑 。氈圈的設(shè)計(jì)參數(shù)如表：軸徑油封氈圈溝槽45445758463）初選滾動(dòng)軸承因傳動(dòng)件為斜齒輪，雖軸承同時(shí)徑向力和軸向力的作用，考慮到有限壽命設(shè)計(jì)和經(jīng)濟(jì)性，選用深溝球軸承。為減少軸與軸承安裝配合表面的加工長度，故在安裝軸承處變直徑。取。參照工作要求并根據(jù)，初步選取0組游隙,公差等級(jí)為

28、0級(jí)的深溝球軸承，其尺寸為。由資料2表4-5，軸承采用油潤滑。4）選取軸承蓋。根據(jù)資料2p.91表9-9，選取凸緣式軸承蓋：已知軸承蓋安裝處的軸徑，軸承孔。由軸承外徑D=90mm，選取軸承蓋螺釘為。據(jù)此，可以設(shè)計(jì)出軸承端蓋，其具體設(shè)計(jì)參數(shù)如下表：符合深溝球軸承安裝要求、由密封件尺寸確定 軸承蓋內(nèi)錐度軸承蓋內(nèi)圓角5）2-3段長度確定考慮軸承端蓋及螺栓裝拆的必要距離,選取。6) 3-4段長度的確定由資料2p.30表4-6，取軸承端面至箱體內(nèi)壁的距離。由幾何尺寸關(guān)系可得。7）4-5段長度及軸徑的確定軸承右端采用軸環(huán)定位，根據(jù)資料2P153表15-2深溝球軸承安裝尺寸，且由資料1p.360，定位軸肩的

29、高度一般取為，取定位軸肩高度，軸環(huán)處的直徑，軸環(huán)寬度， 取。8）5-6段長度及軸徑的確定根據(jù)箱體內(nèi)齒輪，取，根據(jù)資料2表4-6， ，所以。9）6-7段軸徑及長度的確定齒輪左端采用軸環(huán)定位，根據(jù)資料1p.360，定位軸肩的高度一般取為，取定位軸肩高度，軸環(huán)處的直徑，軸環(huán)寬度， 取。10）7-8段長度及軸徑的確定齒輪右端采用套筒軸向定位，考慮到齒輪軸向定位可靠性，取軸的長度比齒寬短2mm，得?？紤]到右端直徑的過度取。11）8-9段長度及軸徑的確定滾動(dòng)軸承左端采用套筒定位，滾動(dòng)軸承右端采用軸承端蓋定位。資由幾何尺寸關(guān)系可得，11）確定倒角由資料2p.124表11-7，直徑取軸倒角，圓角,。直徑取軸倒

30、角，圓角,。整理高速軸的設(shè)計(jì)參數(shù)如下表：58605250652085165139.512）軸上鍵槽的設(shè)計(jì)考慮經(jīng)濟(jì)性，選擇普通平鍵。根據(jù)資料2p148表14-1聯(lián)軸器段選擇 齒輪段選擇6、校核強(qiáng)度1）計(jì)算軸上載荷將軸受力簡化為下圖：前述,可確定，。根據(jù)，齒輪分度圓直徑，可得根據(jù)，可得計(jì)算軸上的載荷,并作出彎矩轉(zhuǎn)矩圖如上:危險(xiǎn)截面的載荷如下表：載荷水平面垂直面支反力彎矩總彎矩扭矩2)根據(jù)彎扭組合變形校核軸的強(qiáng)度根據(jù)資料1表15-4給出的公式，根據(jù)資料1，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)變應(yīng)力，取，軸的計(jì)算應(yīng)力已選定軸的材料為45鋼（調(diào)制）。由資料1p358表15-1查得。因此，故安全。八、滾動(dòng)軸承的選擇及計(jì)算軸承

31、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)高速軸徑向力軸向力深溝球軸承6206中速軸徑向力軸向力深溝球軸承6207低速軸徑向力軸向力深溝球軸承6210（一）、高速軸的軸承選用6206型深溝球軸承，1.載荷，由軸的校核過程中可知：，2.軸承當(dāng)量動(dòng)載荷和由，根據(jù)資料2p153表15-2插值得由任務(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)椋∵M(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6207型深溝球軸承，1.載荷，由軸的校核過程中可知：，2.軸承當(dāng)量動(dòng)載荷和由，根據(jù)資料2p153表15-2插值得由任務(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6210型深溝球軸承，1.載荷，由軸的校核過程中可知：，2.軸承當(dāng)量動(dòng)載荷和由，根據(jù)資料2p153表15-2插值得由任務(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620629200h68407h合格620729200h30310h合格621029200h合格九、鍵聯(lián)結(jié)的選擇及校核計(jì)算1.高速軸