机械设计课程设计概述(doc 57页)dhtr

《机械设计课程设计概述(doc 57页)dhtr》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机械设计课程设计概述(doc 57页)dhtr（66页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、滁州学院本科毕业论文机械设计课程设计2016/2017学年第二学期指导老师：王峥2015级机械设计制造及自动化 学号： 2015211425 顶 姓名： 张恒 顶 2017-05目录1 课程程设计题题目1.1 内容1.2 目标1.3 任务陈述1.4设设计的关关键2 传动动装置的的总体设设计2.1传传动方案案的确定定2.2 电动动机的选选择2.3 传动动比的计计算及分分配2.4 传动动装置的的运动、动动力参数数计算3 传动动件的设设计计算算3.1 减速速器外传传动件的的设计计计算 33.1.1v带带设计3.2 减速速器内传传动件的的设计计计算 3.2.11齿轮传传动设计计（1、22轮的设设计）

2、33.2.2齿轮轮传动设设计（33、4轮轮的设计计）4 键连连接的选选择及校校核计算算 4.11输入轴轴键选择择及校核核 4.22中间轴轴键选择择及校核核 4.33输出轴轴键选择择及校核核5 轴承承选择及及校核计计算 55.1输输入轴的的轴承计计算及校校核 55.2中中间轴的的轴承计计算及校校核 55.3输输出轴的的轴承计计算及校校核6 联轴轴器选择择7 减速速器的润润滑及密密封 77.1减减速器的的润滑 77.2减减速器的的密封8减速器器附件及及箱体主主要结构构尺寸1、 课程设计计题目：设计铸工工车间的的砂型运运输设备备。该传传送设备备的传动动系统由由电动机机、减速速器和输输送带组组成。每日

3、 两两 班制制工作，工工作期限限为100年。已知条件件：输送送带带轮轮直径dd= 3300 mmm，输送送带运行行速度vv= 00.699 m/s，输输送带轴轴所需拉拉力F= 660000 NN。1.1内内容1.设计计二级圆柱柱齿轮减速速器，计算带传传动的主主要性能能参数。2.绘制制齿轮减减速器的的装配图图一张；绘制低低速轴上上的齿轮轮的传动动件的工工作图一一张；绘绘制从动动轴的零零件工作作图；绘绘制减速速器箱体体的零件件工作图图一张。3.写出出设计计计算说明明书一份份。1.2 目标（1） 通过课程程设计实实践，树树立正确确的设计计思想，增增强创新新意识，培培养综合合运用机机械设计计课程和和其

4、他先先修课程程的理论论与实际际知识去去分析和和解决机机械设计计问题的的能力。（2） 学习机械械设计的的一般方方法，掌掌握机械械设计的的一般规规律。（3）通通过制定定设计方方案，合合理选择择传动机机构和零零件类型型，正确计算零零件工作作能力，确确定尺寸寸和掌握握机械零零件，以以较全面面的考虑虑制造工工艺，使使用和维维护要求求，之后后进行结结构设计计，达到到了解和和掌握机机械零件件，机械械传动装装置或简简单机械械的设计计过程和和方法。（4）学学习进行行机械设设计基础础技能的的训练，例例如：计计算，绘绘图，查查阅设计计资料和和手册，运运用标准准和规范范等。1.3 任务陈述1、绘制制传动装装置装配配图

5、一张张（A00/A11）；2、绘制制传动装装置中轴轴、齿轮轮零件图图各一张张(A33)；3、编编制设计计说明书书一份。（字字数在880000字左右右）1.4设设计的关关键设计的重重中之重重在于二二级展开开式圆柱柱斜齿轮轮减速器器的设计计，需要要通过计计算减速速器内部部各种零零件的性性能参数数使其达达到规定定的强度度、刚度度要求进进而对减减速器进进行设计计。其主主要步骤骤如下：第一步选择原原动机第第二步分配传传动比计算各各轴的转转速，力力矩第三三步齿齿轮传动动设计与与计算第第四步轴的设设计与计计算第五五步联联轴器的的选择与与设计第第六步轴承的的选择与与校核第第七步润滑方方式选择择第八步步其它它附

6、件如如端盖油标等各种种附件的的选择第第九步减速器器箱体的的设计2 传动动装置的的总体设设计2.1传传动方案案的确定定（1）根根据工作作要求和和工作环环境，选选择展开开式二级级圆柱直直齿轮减减速器传传动方案案。此方方案工作作可靠、传传递效率率高、使使用维护护方便、环环境适用用性好。（2）为为了保护护电动机机，其输输出端选选用带式式传动，这这样一旦旦减速器器出现故故障停机机，皮带带可以打打滑，保保证电动动机的安安全。（3）由由于带传传动的承承载能力力较低，传传递相同同转矩时时结构尺尺寸较大大，但传传动平稳稳，能缓缓冲吸震震，因此此，应将将其布置置在高速速的一端端。（4）直直齿圆柱柱齿轮相相对于带带

7、传动有有一定的的冲击，所所以放在在传动装装置的速速度低的的一端。 故该机机器包括括原传动动机、传传动装置置、工作作机三部部分组成成，而且且结构紧紧凑，匀匀称、强强度和刚刚性号，便便于操作作和维修修。2.2 电动动机的选选择2.2.1电动动机的类类型按工作要要求和工工作条件件选用YY系列鼠鼠笼三相相异步电电动机。其其结构为为全封闭闭自扇冷冷式结构构，电压压为3880V。2.2.2电动动机的功功率式中：为为工作机机的阻力力，；为工作机机的线速速度，m/ss；为工作机机的效率率，带式传动动机可取取=0.996其中：=60000N，=0.699m/ss，=0.996得2、电动动机的输输出功率率为电动动

8、机至滚滚筒轴的的传动装装置总效效率。工作作机实际际需要的的电动机机的输出出功率。工作作机所需需的输入入功率且传动装装置的总总效率公式式为：式中，为为传动系系统中各各级传动动机构、轴轴承以及及联轴器器的效率率。查机械械设计课课程设计计第三三章表3-1可知知带传传动效率率：0.96每对对轴承的的传动效效率：0.999圆柱柱齿轮的的传动效效率：00.988联轴轴器的传传动效率率：0.99卷筒筒的传动效效率：00.966由简图可可知共有有三对轴轴承，两两对齿轮轮，一个个联轴器器，两种传送送带。所以传动动装置的的总效率率为：=0.8853、电动动机所需需功率为为：因载荷平平稳 ，电电动机额额定功率率只需

9、略略大于即即可，查查机械械设计课课程设计计表117-77选取电电动机额额定功率率=。2.2.3电动动机转速速的确定定滚筒轴工工作转速速：由机械械设计课课程设计计表3-2得展展开式减减速器的的传动比比为：=9225V带的传传动比为为：=224得总推荐荐传动比比为：1181100所以电动动机实际际转速的的范围为为：791.0843995r/minn查机械械设计课课程设计计常用标标准和规规范表表17-7可知符合这一一范围的的同步转转速为7750rr/miin、110000r/mmin、115000r/mmin、330000r/mmin。但是电动动机的转转速范围围为7991.00843995r/min

10、n，且330000r/mmin的的电动机机的转速速过高。故选用同步转速1500r/min的电机。型号为YY1322S-44，满载载转速。2.3 传动动比的计计算及分分配1、总传传动比为为:其中是电电动机的的满载转转速，是是电动机机的工作作转速。2、分配配传动比比为使传动动装置尺尺寸协调调、结构构匀称、不不发生干干涉现象象，现选选V带传传动比：；则减速器器的传动动比为：；考虑两级级齿轮润润滑问题题，两级级大齿轮轮应该有有相近的的浸油深深度。应应使两级级的大齿齿轮具有有相似的的直径（低低速级大大齿轮的的直径应应略大一一些，使使高速级级大齿轮轮的齿顶顶圆与低低速轴之之间有适适量的间间隙）。设高速级级

11、的传动动比，低速级级的传动比比为，对于二二级展开开式圆柱柱齿轮减减速器：取=3.75，则则低级传传动比为为：；2.4 传动动装置的的运动、动动力参数数计算2.4.1各轴轴的转速速：电机轴：=14440r/minn1轴:；2轴:；3轴:；滚筒轴:2.4.2各轴轴的输入入功率：电机轴：=1轴:；2轴:；3轴:；卷筒轴:2.4.3各轴轴的输入入转矩：电机轴:；1轴:；2轴:；3轴:；滚筒轴:2.4.4整理理列表轴名功率转矩转速电机轴5.536.4481440015.288105.0548025.12238212834.97710799.743.996滚筒轴4.8771058843.9963 传动动件

12、的设设计计算算3.1 减速速器外传传动件的的设计计计算3.1.1 VV带设计计3.1.1.11 原始始数据电动机功功率 kww电动机转转速 r/minnV带理论论传动比比3.1.1.22设计计计算确定计算算功率根据两班班制工作作，空载载启动，连连续，单单向运转转，载荷荷稳定，工工作期限限10年年。表8-88 查得得工作系系数KAA=1.23.1.1.33 选择择V带的的带型根据、由由图8-11选选用A型。3.1.1.44 确定定带轮的的基准直直径并验验算带速速v1） 初选小带带轮的基基准直径径。由表表8-77和表88-9，取取小带轮轮的基准准直径=80mmm2） 验算带速速按式（88-133）

13、验算算带的速速度因为，故故带速合合适3.1.1.55 计算算大带轮轮的基准准直径。根根据式（88-155a），计计算大带带轮的基基准直径径根据表88-9，取取标准值值为mmm3.1.1.66 确定定V带的的中心距距a和基基准长度度1） 根据式（88-200），初初定中心心距2） 由式（88-222）计算算带所需需的基准准长度由表8-2选带带的基准准长度。3） 按式（88-233）计算算实际中中心距由式（88-244）可得得中心距距的变化化范围为为3388.255mm3944.5mmm。3.1.1.77验算小小带轮上上的包角角3.1.18计计算带的的根数zz1） 计算单根根V带的的额定功功率。由

14、，查表表8-4得根据，ii=3和和A型带，查查表8-5得查表8-6得，查查表8-2得，于于是2） 计算V带带的根数数z。取10根根。3.1.1.99 计算算单根VV带的初初拉力由表8-3得BB型带的的单位长长度质量量q=00.1005kgg/m，所所以=97.82NN3.1.1.110 计计算压轴轴力3.1.1.111 主主要设计计结论带型带轮基准准直径(mm)传动比基准长度度(mmm)A312500中心距（mmm）根数初拉力(N)压轴力(N)6631097.88219011.1883.1.1.112 带带轮的结结构设计计1、带轮轮的材料料：采用铸铁铁带轮（常常用材料料HT2200）2、带轮轮

15、的结构构形式：V带轮的的结构形形式与VV带的基基准直径径有关。小小带轮接接电动机机，较小小，所以以采用实实心式结结构带轮轮。3.2 减速速器内传传动件的的设计计计算3.2.1 齿轮传传动设计计（1、22轮的设设计）1. 选精度等等级、材材料及齿齿数（1）选选择小齿齿轮材料料为400Cr（调调质），齿齿面硬度度2800HBSS，大齿齿轮材料料为455钢（调调质），齿齿面硬度度为2440HBBS。（2）一一般工作作机器，选选用8级级精度。（3）选选小齿轮轮齿数zz1 = 22，大大齿轮齿齿数z22 = 223.75 = 822.5，取取z2= 883。（4）压压力角aa = 20。2.按齿齿面接触

16、触疲劳强强度设计计（1）由由式试算算小齿轮轮分度圆圆直径，即即1）确定定公式中中的各参参数值。试选载载荷系数数KHtt = 1.66。计算小小齿轮传传递的转转矩T1 = 1005.005 NN/m选取齿齿宽系数数d = 1。由图查查取区域域系数ZZH = 2.55。查表得得材料的的弹性影影响系数数ZE = 1899.8 MPaa1/22。计算接接触疲劳劳强度用用重合度度系数ZZ。端面压力力角：aa1 = aarcccosz1cossa/(zz1+2hha*) = aarcccos22coss20/(222+221) = 30.5377aa2 = aarcccosz2cossa/(zz2+2hh

17、a*) = aarcccos87coss20/(887+221) = 23.2844端面重合合度：ea = zz1(taanaa1-ttanaa)+zz2(taanaa2-ttanaa)/2 = 222(taan300.5337-taan200)+883(taan233.2884-taan200)/2 = 1.771重合度系系数：Ze = = = 0.8744计算接接触疲劳劳许用应应力ssH查得小齿齿轮和大大齿轮的的接触疲疲劳极限限分别为为sHliim1 = 6600 MPaa、sHliim2 = 5550 MPaa。计算应力力循环次次数：小齿轮应应力循环环次数：N1 = 60nnkthh =

18、 604800110300028 = 1.38109大齿轮应应力循环环次数：N2 = 60nnkthh = N1/u = 11.388109/3.75 = 3.69108查取接触触疲劳寿寿命系数数:KHHN1 = 00.888、KHHN2 = 00.911。取失效概概率为11%,安安全系数数S=11,得:sH11 = = = 5288 MPPasH22 = = = 5000.5 MPaa取sHH1和sH2中的较较小者作作为该齿齿轮副的的接触疲疲劳许用用应力，即即sH = sH2 = 5000.5 MPaa2）试算算小齿轮轮分度圆圆直径 = = 666.444mm（2）调调整小齿齿轮分度度圆直径

19、径1）计算算实际载载荷系数数前的数数据准备备圆周速速度vv = = = 1.6677m/ss齿宽bbb = = 1*666.444 = 666.444mm2）计算算实际载载荷系数数KH由表查查得使用用系数KKA = 1。根据vv = 1.667 mm/s、88级精度度，由图图10-8查得得动载系系数KVV = 1.002。齿轮的的圆周力力Ft1 = 22T1/d1tt = 2100001055.055/66.44 = 331622.2552NKAFtt1/bb = 131662.2252/66.44 = 447.660 NN/mmm 1000 N/mm查表100-3得得齿间载载荷分配配系数KK

20、Ha = 1.22。由表110-44用插值值法查得得8级精精度、小小齿轮相相对支承承非对称称布置时时，KHHb = 1.4457。由此，得得到实际际载荷系系数KH = KAAKVKHaKHb = 11.021.221.4457 = 11.78833）可得得按实际际载荷系系数算的的的分度度圆直径径d1 = = 666.444 = 68.89mmm及相应的的齿轮模模数mn = d11/z1 = 68.89/22 = 33.133 mmm模数取为为标准值值m = 3 mm。3.几何何尺寸计计算（1）计计算分度度圆直径径d1 = z11m = 2223 = 666 mmmd2 = z22m = 833

21、3 = 2449 mmm（2）计计算中心心距a = (d11+d2)/22 = (666+2449)/2 = 1557.55 mmm（3）计计算齿轮轮宽度b = dd1 = 166 = 666 mmm4.校核核齿根弯弯曲疲劳劳强度（1）齿齿根弯曲曲疲劳强强度条件件sF = sF1）确定定公式中中各参数数值计算弯弯曲疲劳劳强度用用重合度度系数YYeYe = 0.25+0.775/ = 00.255+0.75/1.771 = 0.6899由齿数数，查图图得齿形形系数和和应力修修正系数数YFa11 = 2.669 YYFa22 = 2.223YSa11 = 1.558 YYSa22 = 1.779计

22、算实实际载荷荷系数KKF由表100-3查查得齿间间载荷分分配系数数KFa = 1.22根据表110-44用插值值法查得得KHb = 1.4426，结结合b/h = 9.78查查图100-133得KFb = 1.4427则载荷系系数为KF = KAAKvKFaKFb = 11.1121.221.4427 = 11.9118计算齿齿根弯曲曲疲劳许许用应力力sF查得小齿齿轮和大大齿轮的的弯曲疲疲劳极限限分别为为sFliim1 = 5500 MPaa、sFliim2 = 3380 MPaa。由图查取取弯曲疲疲劳寿命命系数KKFN11 = 0.885、KKFN22 = 0.887取安全系系数S=1.44

23、，得sF1 = = = 3033.577 MPPasF2 = = = 2366.144 MPPa2）齿根根弯曲疲疲劳强度度校核sF1 = = = 74.8633 MPPa sF1sF2 = = = 70.31 MPaa sF2齿根弯曲曲疲劳强强度满足足要求。5.主要要设计结结论 齿数zz1 = 22、zz2 = 87，模模数m = 33 mmm，压力力角a = 20，中心心距a = 1163.5 mmm，齿齿宽b11 = 71 mm、bb2 = 66 mm。6.齿轮轮参数总总结和计计算代号名称称计算公式式高速级小小齿轮高速级大大齿轮模数m3mm3mm齿数z2283齿宽b71mmm66mmm分度

24、圆直直径d66mmm249mmm齿顶高系系数haa1.01.0顶隙系数数c0.2550.255齿顶高hhamhaa3mm3mm齿根高hhfm(hha+cc)3.755mm3.755mm全齿高hhha+hhf6.755mm6.755mm齿顶圆直直径daad+2ha72mmm251mmm齿根圆直直径dffd-2hf58.55mm241.5mmm3.2.2齿轮轮传动设设计（33、4轮轮的设计计）1.选精精度等级级、材料料及齿数数（1）选选择小齿齿轮材料料为400Cr（调调质），齿齿面硬度度2800HBSS，大齿齿轮材料料为455钢（调调质），齿齿面硬度度为2440HBBS。（2）一一般工作作机器，选

25、选用8级级精度。（3）选选小齿轮轮齿数zz3 = 23，大大齿轮齿齿数z44 = 232.9912= 666.9776，取取z4= 677。（4）压压力角aa = 20。2.按齿齿面接触触疲劳强强度设计计（1）由由式试算算小齿轮轮分度圆圆直径，即即1）确定定公式中中的各参参数值。试选载载荷系数数KHtt = 1.66。计算小小齿轮传传递的转转矩T22 = 3822N/mm选取齿齿宽系数数d = 1。由图查查取区域域系数ZZH = 2.55。查表得得材料的的弹性影影响系数数ZE = 1899.8 MPaa1/22。计算接接触疲劳劳强度用用重合度度系数ZZ。端面压力力角：aa1 = aarccco

26、sz3cossa/(zz3+2hha*) = aarcccos23coss20/(223+221) = 30.1811aa2 = aarcccosz4cossa/(zz4+2hha*) = aarcccos67coss20/(677+21) = 23.9988端面重合合度：ea = zz3(taanaa1-ttanaa)+zz4(taanaa2-ttanaa)/2 = 233(taan300.1881-taan200)+770(taan233.9998-taan200)/2 = 1.7701重合度系系数：Ze = = = 0.8755计算接接触疲劳劳许用应应力ssH查得小齿齿轮和大大齿轮的的接

27、触疲疲劳极限限分别为为sHliim1 = 6600 MPaa、sHliim2 = 5550 MPaa。计算应力力循环次次数：小齿轮应应力循环环次数：N3 = 60nnkthh = 60128210300018 = 3.69*1088大齿轮应应力循环环次数：N4 = 60nnkthh = N1/u = 33.699108/2.9912= 1.2666*1008查取接触触疲劳寿寿命系数数:KHHN1 = 00.911、KHHN2 = 00.933。取失效概概率为11%,安安全系数数S=11,得:sH11 = = = 5466 MPPasH22 = = = 5111.5 MPaa取sH1和sH2中的

28、较较小者作作为该齿齿轮副的的接触疲疲劳许用用应力，即即sH = sH2 = 5111.5 MPaa2）试算算小齿轮轮分度圆圆直径 = = 1102.6766mm（2）调调整小齿齿轮分度度圆直径径1）计算算实际载载荷系数数前的数数据准备备圆周速速度vv = = = 0.6688 m/ss齿宽bbb = =11022.6776 = 1002.6676mmm2）计算算实际载载荷系数数KH由表查查得使用用系数KKA = 1。根据vv = 0.6688mm/s、88级精度度，由图图查得动动载系数数KV = 0.778。齿轮的的圆周力力Ft3 = 22T2/d1tt = 210000382/1022.67

29、76= 74440.888 NNKAFtt3/bb = 174440.888/1022.6776 = 722.477 N/mm 1100 N/mmm查表得齿齿间载荷荷分配系系数KHHa = 1.22。由表用用插值法法查得88级精度度、小齿齿轮相对对支承非非对称布布置时，KKHb = 1.4469。由此，得得到实际际载荷系系数KH = KAAKVKHaKHb = 10.7781.221.4469 = 11.37753）可得得按实际际载荷系系数算的的的分度度圆直径径d3 = = 1002.6676 = 97.6188 mmm及相应的的齿轮模模数mn = d33/z3 = 97.6188/233 =

30、 4.2244mmm模数取为为标准值值m = 4 mm。3.几何何尺寸计计算（1）计计算分度度圆直径径d3 = z33m = 2334 = 922 mmmd4 = z44m = 6774 = 2668 mmm（2）计计算中心心距a = (d33+d4)/22 = (922+2668)/2 = 1880 mmm（3）计计算齿轮轮宽度b = dd3 = 192 = 992 mmm取b4 = 992、bb3 = 97。4.校核核齿根弯弯曲疲劳劳强度（1）齿齿根弯曲曲疲劳强强度条件件sF = F1）确定定公式中中各参数数值计算弯弯曲疲劳劳强度用用重合度度系数YYeYe = 0.25+0.775/ea=

31、 0.25+0.775/11.7001 = 0.6911由齿数数，查图图得齿形形系数和和应力修修正系数数YFa11 = 2.666 YYFa22 = 2.225YSa11 = 1.559 YYSa22 = 1.776计算实实际载荷荷系数KKF由表查得得齿间载载荷分配配系数aaKFa = 1.22根据KHHb = 1.4469，结结合b/h = 100.222查图得得KFb = 1.439= 11.4339则载荷系系数为KF = KAAKvKFaKFb= 111.0051.221.4439 = 11.8113计算齿齿根弯曲曲疲劳许许用应力力F查得小齿齿轮和大大齿轮的的弯曲疲疲劳极限限分别为为sF

32、liim1 = 6620 MPaa、sFliim2 = 6620 MPaa。由图查取取弯曲疲疲劳寿命命系数KKFN11 = 0.887、KKFN22 = 0.889取安全系系数S=1.44，得sF1 = = = 3855.299 MPPasF2 = = = 3944.144 MPPa2）齿根根弯曲疲疲劳强度度校核sF1 = = = 1033.4001 MMPa sF1sF2 = = = 96.8144 MPPa sF2齿根弯曲曲疲劳强强度满足足要求。5.主要要设计结结论 齿数zz1 = 23、zz2 = 67，模模数m = 44 mmm，压力力角a = 20，中心心距a = 1180 mmm，

33、齿宽宽b1 = 97 mm、bb2 = 92 mm。6.齿轮轮参数总总结和计计算代号名称称计算公式式低速级小小齿轮低速级大大齿轮模数m4mm4mm齿数z2367齿宽b97mmm92mmm分度圆直直径d92mmm268mmm齿顶高系系数haa1.01.0顶隙系数数c0.2550.255齿顶高hhamhaa4mm4mm齿根高hhfm(hha+cc)5mm5mm全齿高hhha+hhf9mm9mm齿顶圆直直径daad+2ha100mmm276mmm齿根圆直直径dffd-2hf82mmm258mmm3.3 输入轴轴的设计计1.输入入轴上的的功率PP1、转速速n1和转矩矩T1P1 = 5.28 KW n1

34、1 = 4800r/mmin T11 = 1055.055Nm2.求作作用在齿齿轮上的的力 已知高高速级小小齿轮的的分度圆圆直径为为:d1 = 666 mmm 则:Ft = = = 31883.333 NNFr = Ftttanna = 31883.333tann20 = 11558.664N3.初步步确定轴轴的最小小直径: 先初步步估算轴轴的最小小直径。选选取轴的的材料为为45钢钢，调质质处理，根根据表，取取A0 = 1122，得：dminn = A0 = 1122 = 24.91mmm 输入轴轴的最小小直径是是安装大大带轮处处的轴径径，由于于安装键键将轴径径增大55%，故故选取:d122

35、= 26mm4.轴的的结构设设计图5.根据据轴向定定位的要要求确定定轴的各各段直径径和长度度 1）为为了满足足大带轮轮的轴向向定位要要求，II-III轴段右右端需制制出一轴轴肩，故故取III=IIII段的的直径dd23 = 300 mmm；左端端用轴端端挡圈定定位，按按轴端直直径取挡挡圈直径径D = 355 mmm。大带带轮宽度度B = 788 mmm，为了了保证轴轴端挡圈圈只压在在大带轮轮上而不不压在轴轴的端面面上，故故I-III段的的长度应应比大带带轮宽度度B略短短一些，现现取l112 = 766 mmm。 2）初初步选择择滚动轴轴承。因因轴承只只承受径径向力，故故选用深深沟球轴轴承。参参

36、照工作作要求并并根据dd23 = 300 mmm，由轴轴承产品品目录中中选择深深沟球轴轴承62207，其其尺寸为为dDT = 3557217 mm，故故d344 = d788 = 35 mm，取取挡油环环的宽度度为155，则ll34 = l778 = 177+155 = 32 mm。 轴承采采用挡油油环进行行轴向定定位。由由手册上上查得662077型轴承承的定位位轴肩高高度h = 33.5 mm，因因此，取取d455 = d677 = 42 mm。 3）由由于齿轮轮的直径径较小，为为了保证证齿轮轮轮体的强强度，应应将齿轮轮和轴做做成一体体而成为为齿轮轴轴。所以以l566 = B = 711 m

37、mm，d556 = d11 = 66 mm 4）根根据轴承承端盖便便于装拆拆，保证证轴承端端盖的外外端面与与大带轮轮右端面面有一定定距离，取取l233 = 50 mm。 5）取取齿轮距距箱体内内壁之距距离 = 16 mm，低低速小齿齿轮和高高速小齿齿轮之间间的距离离c = 122 mmm。考虑虑箱体的的铸造误误差，在在确定滚滚动轴承承位置时时，应距距箱体内内壁一段段距离ss，取ss = 8 mmm，已已知低速速小齿轮轮的宽度度b3 = 97 mm，则则l45 = bb3+c+s-15 = 997+112+116+88-155 = 1188 mmml67 = +s-15 = 99 mmm至此，已

38、已初步确确定了轴轴的各段段直径和和长度。6.轴的的受力分分析和校校核1）作轴轴的计算算简图（见见图a）: 根据662077深沟球球轴承查查手册得得T = 177 mmm 带轮中中点距左左支点距距离L11 = (788/2+50+17/2)mmm = 977.5 mm 齿宽中中点距左左支点距距离L22 = (711/2+32+1188-177/2)mm = 1177 mm 齿宽中中点距右右支点距距离L33 = (711/2+9+332-117/22)mmm = 68 mm2）计算算轴的支支反力：水平面支支反力（见见图b）：FNH11 = = = 7322.5 NFNH22 = = = 19006

39、.66 N垂直面支支反力（见见图d）：FNV11 = = = -16614.6 NNFNV22 = = = 12229 NN3）计算算轴的弯弯矩，并并做弯矩矩图：截面C处处的水平平弯矩：MH = FNNH1LL2 = 7322.51777 Nmmm = 12296552 NNmm截面A处处的垂直直弯矩：MV0 = FFpL1 = 13445.55897.5 NNmm = 11311194 Nmmm截面C处处的垂直直弯矩：MV1 = FFNV11L2 = -16614.61777 Nmmm = -22857784 NmmmMV2 = FFNV22L3 = 1222968 Nmmm = 83557

40、2 Nmmm分别作水水平面弯弯矩图（图图c）和和垂直面面弯矩图图（图ee）。截面C处处的合成成弯矩：M1 = = 31138119 NNmmM2 = = 15542553 NNmm作合成弯弯矩图（图图f）。4）作转转矩图（图图g）。5）按弯弯扭组合合强度条条件校核核轴的强强度： 通常只只校核轴轴上承受受最大弯弯矩和转转矩的截截面（即即危险截截面C）的的强度。必必要时也也对其他他危险截截面（转转矩较大大且轴颈颈较小的的截面）进进行强度度校核。根根据公式式（144-4），取取a = 0.66，则有有：sca = = = MPaa = 111.11 MPPas-1 = 660 MMPa 故设计计的轴

41、有有足够的的强度，并并有一定定的裕度度（注：计算WW时，忽忽略单键键槽的影影响）。轴轴的弯扭扭受力图图如下：3.4 中间轴轴的设计计1.求中中间轴上上的功率率P2、转速速n2和转矩矩T2P2 = 6.31 KW n22 = 1822.288 r/minn TT2 = 3300.355 Nmm2.求作作用在齿齿轮上的的力 已知高高速级大大齿轮的的分度圆圆直径为为：d2 = 2661 mmm 则:Ft1 = = = 225311.4 NFr1 = FFt1tanna = 25331.44tann20= 9920.8 NN 已知低低速级小小齿轮的的分度圆圆直径为为：d3 = 922 mmm 则:Ft

42、2 = = = 771811.5 NFr2 = FFt2tanna = 71881.55tann20= 226122.4 N3.初步步确定轴轴的最小小直径 先初步步估算轴轴的最小小直径。选选取轴的的材料为为45钢钢，调质质处理，根根据表，取取：A00 = 1077，得:dminn = A0 = 1077 = 34.9 mmm4.轴的的结构设设计图5.根据据轴向定定位的要要求确定定轴的各各段直径径和长度度 1）初初步选择择滚动轴轴承。中中间轴最最小直径径是安装装滚动轴轴承的直直径d112和dd56,因因轴承只只承受径径向力，故故选用深深沟球轴轴承。参参照工作作要求并并根据ddminn = 34.

43、9 mmm由轴轴承产品品目录中中选取深深沟球轴轴承62207，其其尺寸为为dDT = 3557217 mm，故故d122 = d566 = 35 mm。 2）取取安装大大齿轮处处的轴段段V-VVI的直直径d445 = 400 mmm；齿轮轮的右端端与右轴轴承之间间采用挡挡油环定定位。已已知高速速大齿轮轮齿轮轮轮毂的宽宽度B = 666 mmm，为为了可靠靠的压紧紧齿轮，此此轴段应应略短于于轮毂宽宽度，故故取l445 = 644 mmm。齿轮轮的左端端采用轴轴肩定位位，轴肩肩高度hh = (23)RR，由轴轴径d445 = 400 mmm查表，得得R = 1.6 mmm，故故取h = 44 mm

44、m，则轴轴环处的的直径dd34 = 488 mmm。轴环环宽度bb1.44h，取取l344 = 14.5 mmm。 3）左左端滚动动轴承采采用挡油油环进行行轴向定定位。由由手册上上查得662077型轴承承的定位位轴肩高高度h = 33.5 mm，因因此，取取d233 = 40 mm。 4）考考虑材料料和加工工的经济济性，应应将低速速小齿轮轮和轴分分开设计计与制造造。已知知低速小小齿轮的的轮毂宽宽度为BB = 97 mm，为为了使挡挡油环端端面可靠靠地压紧紧齿轮，此此轴段应应略短于于轮毂宽宽度，故故取l223 = 955 mmm。 5）取取齿轮距距箱体内内壁之距距离 = 16 mm，高高速小齿齿

45、轮和低低速小齿齿轮之间间的距离离c = 122 mmm。考虑虑箱体的的铸造误误差，在在确定滚滚动轴承承位置时时，应距距箱体内内壁一段段距离ss，取ss = 8 mmm，已已知滚动动轴承宽宽度T = 117 mmm，则则l12 = TT+s+2 = 177+166+8+2 = 433 mmml56 = TT2T+ss+2.5+22 = 17+8+116+22.5+2 = 455.5 mm至此，已已初步确确定了轴轴的各段段直径和和长度。6.轴的的受力分分析和校校核1）作轴轴的计算算简图（见见图a）: 根据662077深沟球球轴承查查手册得得T = 177 mmm 高速大大齿轮齿齿宽中点点距右支支点

46、距离离L1 = (666 - 2)/2 + 455.5-17/2 mmm = 699 mmm 中间轴轴两齿轮轮齿宽中中点距离离L2 = (666/2+14.5+997/22)mmm = 96 mm 低速小小齿轮齿齿宽中点点距左支支点距离离L3 = (977 - 2)/2+443-117/22)mmm = 82 mm2）计算算轴的支支反力：水平面支支反力（见见图b）：FNH11 = = = 42008.44 NFNH22 = = = 55004.55 N垂直面支支反力（见见图d）：FNV11 = = = -2003.77 NFNV22 = = = -14487.9 NN3）计算算轴的弯弯矩，并并

47、做弯矩矩图：截面B、CC处的水水平弯矩矩：MH1 = FFNH11L1 = 42008.4469 Nmmm = 29003800 NmmmMH2 = FFNH22L3 = 55004.5582 Nmmm = 45113699 Nmmm截面B、CC处的垂垂直弯矩矩：MV1 = FFNV11L1 = -2003.7769 Nmmm = -1440555 NmmmMV2 = FFNV22L3 = -14487.982 Nmmm = -12220008 NNmm分别作水水平面弯弯矩图（图图c）和和垂直面面弯矩图图（图ee）。截面B、CC处的合合成弯矩矩：M1 = = 29907220 NNmmM2 =

48、 = 46675668 NNmm作合成弯弯矩图（图图f）。4）作转转矩图（图图g）。5）按弯弯扭组合合强度条条件校核核轴的强强度： 通常只只校核轴轴上承受受最大弯弯矩和转转矩的截截面（即即危险截截面B）的的强度。必必要时也也对其他他危险截截面（转转矩较大大且轴颈颈较小的的截面）进进行强度度校核。根根据公式式（144-4），取取a = 0.66，则有有：sca = = = MPaa = 555 MMPas-1 = 660 MMPa 故设计计的轴有有足够的的强度，并并有一定定的裕度度（注：计算WW时，忽忽略单键键槽的影影响）。轴轴的弯扭扭受力图图如下：3.5 输出轴轴的设计计1.求输输出轴上上的功

49、率率P3、转速速n3和转矩矩T3P3 = 6.06 KW n33 = 59.96 r/mmin T33 = 9644.399 Nmm2.求作作用在齿齿轮上的的力 已知低低速级大大齿轮的的分度圆圆直径为为:d4 = 2880 mmm 则:Ft = = = 68888.5 NNFr = Ftttanna = 68888.5ttan220= 25505.8 NN3.初步步确定轴轴的最小小直径 先初步步估算轴轴的最小小直径。选选取轴的的材料为为45钢钢，调质质处理，根根据表，取取:A00 = 1122，于是是得dminn = A0 = 1122 = 52.2 mmm 输出轴轴的最小小直径显显然是安安装

50、联轴轴器处轴轴的直径径d122，为了了使所选选的轴直直径d112与联联轴器的的孔径相相适应，故故需同时时选取联联轴器型型号。 联轴器器的计算算转矩TTca = KAAT3，查表表，考虑虑转矩变变化很小小，故取取KA = 1.33，则:Tca = KKAT3 = 1.339644.399 = 12553.77 Nmm 按照计计算转矩矩Tcaa应小于于联轴器器公称转转矩的条条件，查查标准GGB/TT 43323-20002或手手册，选选用LTT10型型联轴器器。半联联轴器的的孔径为为63 mm故故取d112 = 633 mmm，半联联轴器与与轴配合合的毂孔孔长度为为1077 mmm。4.轴的的结构

51、设设计图5.根据据轴向定定位的要要求确定定轴的各各段直径径和长度度 1）为为了满足足半联轴轴器的轴轴向定位位要求，II-III轴段右右端需制制出一轴轴肩，故故取III-IIII段的的直径dd23 = 688 mmm；左端端用轴端端挡圈定定位，按按轴端直直径取挡挡圈直径径D = 733 mmm。半联联轴器与与轴配合合的毂孔孔长度LL = 1077 mmm，为了了保证轴轴端挡圈圈只压在在半联轴轴器上而而不压在在轴的端端面上，故故I-III段的的长度应应比L略略短一些些，现取取l122 = 1055 mmm。 2）初初步选择择滚动轴轴承。因因轴承只只承受径径向力，故故选用深深沟球轴轴承。参参照工作作

52、要求并并根据dd23 = 688 mmm，由轴轴承产品品目录中中选取深深沟球轴轴承62214，其其尺寸为为dDT = 700mm1255mm24mmm，故故d344 = d788 = 70 mm，取取挡油环环的宽度度为155，则ll34 = 244+155 = 39 mm 左端滚滚动轴承承采用挡挡油环进进行轴向向定位。由由手册上上查得662144型轴承承的定位位轴肩高高度h = 44.5 mm，因因此，取取d455 = 79 mm。 3）取取安装齿齿轮处的的轴段VVI-VVII段段的直径径d677 = 75 mm；齿轮的的右端与与右轴承承之间采采用挡油油环定位位。已知知低速大大齿轮轮轮毂的宽宽

53、度为BB = 92 mm，为为了使挡挡油环端端面可靠靠地压紧紧齿轮，此此轴段应应略短于于轮毂宽宽度，故故取l667 = 900 mmm。齿轮轮的左端端采用轴轴肩定位位，轴肩肩高度hh = (23)RR，由轴轴径d667 = 755 mmm查表，得得R = 2 mm，故故取h = 66 mmm，则轴轴环处的的直径dd56 = 877 mmm。轴环环宽度bb1.44h，取取l566 = 12 mm。 4）根根据轴承承端盖便便于装拆拆，保证证轴承端端盖的外外端面与与半联轴轴器右端端面有一一定距离离，取ll23 = 500 mmm。 5）取取齿轮距距箱体内内壁之距距离 = 16 mm，低低速小齿齿轮和

54、高高速小齿齿轮之间间的距离离c = 122 mmm。考虑虑箱体的的铸造误误差，在在确定滚滚动轴承承位置时时，应距距箱体内内壁一段段距离ss，取ss = 8 mmm，已已知滚动动轴承的的宽度TT = 24 mm高高速大齿齿轮轮毂毂宽度BB2 = 66 mm，则则l45 = BB2+c+5+22.5+s-l566-155 = 66+12+5+22.5+16+8-112-115 = 822.5 mml78 = TT+s+2.5+22 = 24+8+116+22.5+2 = 522.5 mm至此，已已初步确确定了轴轴的各段段直径和和长度。6.轴的的受力分分析和校校核1）作轴轴的计算算简图（见见图a）:

55、 根据662144深沟球球轴承查查手册得得T= 24 mm 齿宽中中点距左左支点距距离L22 = (922/2+12+82.5+339-224/22)mmm = 1677.5 mm 齿宽中中点距右右支点距距离L33 = (922/2-2+552.55-244/2)mm = 884.55 mmm2）计算算轴的支支反力：水平面支支反力（见见图b）：FNH11 = = = 23009.88 NFNH22 = = = 45778.77 N垂直面支支反力（见见图d）：FNV11 = = = 8400.2 NFNV22 = = = 16665.66 N3）计算算轴的弯弯矩，并并做弯矩矩图：截面C处处的水平平弯矩：MH = FNNH1LL2 = 23009.881677.5 Nmmm = 38668922 Nmmm截面C处处的垂直直弯矩：MV = FNNV1LL2 = 8400.21677.5 Nmmm = 14007344 Nmmm分别作水水平面弯弯矩图（图图c）和和垂直面面弯矩图图（图ee）。截面C处处的合成成弯矩：M = = 41116933 Nmmm作合成弯弯矩图（图图f）。4）作转转矩图（图图g）。5）按弯弯扭组合合强度条条件校核核轴的强强度： 通常只只校核轴轴上承受受最大弯弯矩和转转矩