1、 机械设计课程设计计算说明书全套图纸加 153893706题 目 起重机行走装置减速器（分流式二级圆柱齿轮减速器） 指导教师 院 系 徐海学院机电系 班 级 机自 08-3 班 学 号 姓 名 完成时间 2011.1.12 目录一设计任务书二、传动方案拟定. 三、电动机的选择. 四、计算总传动比及分配各级的传动比 五、运动参数及动力参数计算 六、传动零件的设计计算七、轴的设计计算 八、滚动轴承的选择及校核计算 九、键联接的选择及计算十、联轴器的选择十一、减速器附件设计十二、润滑与密封十三、附录（零件及装配图）计 算 及 说 明 结 果一 . 设计任务书1.1工作条件与技术要求：忙闲程度中等，工
2、作类型中等，运动速度允许误差为5。工作情况：减速器装置可以正反转，载荷平稳，环境温度不超过 40；传动零件工作总小数 小时，滚动轴承寿命 4000 小时；检修410间隔期间：2000 小时一次大修，500 小时小修：制造条件极其生产批量：中型机械制造厂，单件小批量生产。1.2 设计内容（1）确定传动装置的类型，画出机械系统传动方案简图；（2）选择电动机，进行传动装置的运动和动力参数计算；（3）传动系统中的传动零件设计计算；（4）绘制减速器装配图 1 张（A0）;（5）齿轮及轴的零件图各 1 张（A1） 2原始数据运行阻力 F（KN）：1.6运行速度 V（m/s）：0.6车轮直径 D (mm)：
3、350启动系数 ：1.6dk=10000hhLF=1600NV=0.6m/sD=350mm=1.6dk计 算 及 说 明 结 果二传动方案的拟定电动机 1 通过联轴器 2 将动力传入减速器 3，在经联轴器 4 传至减速器外的齿轮 5，带动车轮 6 工作。传动系统中采用两级分流式圆柱齿轮减速器结构较复杂，高速级齿轮相对于轴承位置对称，沿齿宽载荷分布较均匀，高速级和低速级分别为斜齿圆柱齿轮和直齿圆柱齿轮传动。1.电动机 2.联轴器 3.减速器4.联轴器 5.齿轮 6.车轮分流式二级圆柱齿轮减速器计 算 及 说 明 结 果三电动机的选择1 选择电动机类型 按已知工作条件和要求，选用 Y 系列一般用途
4、的三相异步电动机2 选择电动机的容量1）滚筒所需功率 ： wP=FV/1000=16000.6/1000=0.96 kw w滚筒的转速 n=601000V/D=32.74r/minn2）电动机至滚筒之间传动装置的总效率为 ：w63521其中 ， ， ， 分别为传动系统中联轴器，齿轮传动及轴承效率， 是齿轮至车轮的效率， =0.97， =0.96， =0.98 =0.96 w123w= 0.633w63521 96.08.970533）确定电动机的额定功率 edP电动机的输出功率为=1.3X1.6X0.96/0.633=3.16Kw/wdpkK 为功率储备系数， 为启动系数d确定电动机的额定功率
5、 eP选定电动机的额定功率 =4 kwd3、 选择电动机的转速=32.74 r/minwn该传动系统为分流式圆柱齿轮传动，查阅机械设计教材表推荐传动比为=86012i则总传动比可取 20 至 150 之间则电动机转速的可选范围为=20 =832.74=654.8r/min1dnw=150 =6057.32=4911r/min2可见同步转速为 1000r/min ，1500r/min ，3000r/min 的电动机都符合，这里初选同步转速为 1000r/min ，1500r/min ，3000r/min 的三种电动机进行比较，如下表：=0.96kwwP=32.74r/minn=0.633=3.1
6、6kwdP=4kwed=654.8r/min1dn=4911r/min2计 算 及 说 明 结 果由参考文献1中表 16-1 查得：电动机转速n/(r/min)方案电动机型号额定功率（KW）同步转速满载转速额 定 转 矩堵 转 转 矩 额 定 转 矩最 大 转 矩 质量/kg1 Y112M-2 4 3000 2890 2.2 2.22 Y112M-4 4 1500 1440 2.2 2.23 Y132M1-6 4 1000 960 2.0 2.04 Y160M1-8 4 750 720 2.0 2.0由表中数据，综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量，价格以及总传动比，即选定方案 3四总传动比确
7、定及各级传动比分配4.1 计算总传动比由机械设计课程上机与设计中表 16-2 查得：满载转速 nm=960 r / min；总传动比 =nm / =960/32.74=29.32aiw4.2 分配各级传动比查阅机械设计课程上机与设计中表 5-1 各级传动中分配各级传动比，取减速器外齿轮传动比为 ，则7.20i高速级的圆柱齿轮传动比 = =3.83，则 86.10/ia 1i)4.3(低速级的圆柱齿轮的传动比为= / =10.86/3.83=2.812i1电动机型号为 Y32M1-6i=29.327.20i= 3.831i=2.812i计 算 及 说 明 结 果五计算传动装置的运动和动力参数1.
8、 各轴转速电动机轴为轴，减速器高速级轴为轴，中速轴为轴，低速级轴为轴，减速器外的轴为小齿轮轴、大齿轮轴则= 960 r/minIIn960/3.93 r/min=250.65 r/min1IIi250.65/ 2.81 r/min2IIVni= 89.20r/min=89.20/2.7=33.04r/min0in解得车轮速度在速度允许误差为5范围内2.按电动机额定功率 计算各轴输入功率edP=4 kwI=40.98kw=3.80kw1II=3.80 0.98 kw32 P296.0=3.434kw=3.4340.960.98 kw23IVI=3.231kw= =3.2310.980.97 kw
9、31VIPP=3.071 kw=3.0710.960.98=2.889kw323.各轴转矩=95504/960950IIPTnNm=39.8 = 960 IInr/min 250.6/minIr89IVn=33.04r/min0i=4kwIP=3.80 kwI=3.434kwI=3.231 kwIVP= =3.071kwV=2.899kw 950IIPTn=39.8 NmII=37.84 计 算 及 说 明 结 果=95503.80/960 950IIPTnNm=37.84 =95503.434/250.65II =130.84Nm=95503.231/ 89.20950IVIVPTn=345
10、.92 =95503.071/89.20VV N=328.79 m=95502.889/33.04 nPT950=835.05N表 3 轴的运动及动力参数项目 电动机轴I高速级轴II中间轴III低速级轴IV减速器外大齿轮轴转速（r/min）960 960 250.65 89.20 33.04功率（kw）4 3.80 3.434 3.231 2.889转矩()Nm39.8 37.84 130.84 345.92 835.05传动比 1 3.83 2.81 2.7效率 0.95 0.90 094 0.65六、齿轮传动设计1.高速级齿轮传动设计（1）选择材料、精度及参数a . 按图 1 所示传动方案
11、，选用斜齿圆柱齿轮传动b .塔式起重机运输机为一般工作机器，速度不高，故选用8 级精度（GB10095-88）c . 材料选择。查机械设计教材图表（P75 表 6-2） ，选择小齿轮材料为 40Cr（调质） ，硬度为 280 HBS，大齿轮材料为 45 钢（调质） ，硬度为 240 HBS，二者的硬度差为 40 HBS。950IIPTn=130.84NmIVIV=345.92 950VVPTn=328.79Nm=835.05 8 级精度（GB10095-88）小齿轮：40Cr（调质）280 HBS大齿轮：45 钢（调质）240HBS计 算 及 说 明 结 果d . 初选小齿轮齿数 =24，则大
12、齿轮齿数1Z=3.8324=922=3.831ue .初选螺旋角 = 4f .选取齿宽系数 ： =1.2d1）确定公式内的各计算数值由公式 计算3121 uKTZddHEa. 分流式小齿轮传递的转矩 = /21I=37.84/2=18.92Nmb. 查图表（P79 图 6-3）选取区域系数 =2.45HZc. 查图表（p78 表 6-4）选取弹性影响系数 =189.8 E12MPad. 由公式 =0.985014COSZe. 由许用接触应力, 查表取 ，NHSlim 1,50,7limli2lim1 LHHS查表取 得5.,0.12NZ=735MPa， =605MPa，则 =605MPaHHH
13、f. 由式N=60nj hL计算应力循环次数160hNnj=60960110000=5.7681083./12=5.76 0/3.83=1.58=241Z= 92283.1u= 4=1.2d1u=18.921TNm=2.45HZ=189.8E2Mpa985.0=735MPa1H2H=605MPa=605 MPa81076.51N1.52计 算 及 说 明 结 果g.计算载荷系数 K-使用系数，查机械设计教材表 6-3，取 =1.25A AK-动载系数，由推荐值 1.02-1.2, 取 =1.08V V-齿间载荷分配系数，由推荐值 1-1.4，取 =1.4 -齿向载荷分配系数，由推荐值 1-1.
14、2，取 =1.2KK得 =2.08AVh.确定重合度系数 Z由推荐值 0.75-0.88，取 =0.82Z2） 计算a. 按计算小齿轮分度圆直径 1td2331 )605981894.2(8.21).(09. td=31.71 mmb. 计算法面模数= cos/ =31.71 /24=1.28 ,取标准值 m=2mmnm1td1Z04cosc.计算中心距 aa= （Z1+Z2)/2cos=2(24+92) / =119.56n 01s圆整 a=120mm d.计算分度圆螺旋角 =arccos （Z1+Z2)/2a=arccos2 （24+92)/2nm= o8.14e.计算分度圆直径 d=mZ
15、1/ =224/ =49.65mm1o.cso8.14csf计算圆周速度 V11/60tdn=1.25A=1.08V=1.4=1.22.08=0.82Zm=2mm=a=120mm = o8.14=49.65mm1d计 算 及 说 明 结 果=3.1449.65960/（601000）m/s=2.5m/sg. 计算齿宽 bb= =1.231.71mm=38.052mm 圆整d1t大齿齿宽 =b=39mm2小齿齿宽 =44mm1b3）按齿根弯曲疲劳强度校核计算按式 校核计算FSaFnFYbdmKT121） 确定计算系数a.计算载荷系数由式AVFK得 =1.251.081.41.2=2.08=K1b
16、. 计算当量齿数26.568.14cos/2cos/331ZV101.80 92c. 查取齿形系数查机械设计表（P81 表 6-5） =2.58 ， =2.1871FY2Fd. 查取应力校正系数查机械设计表（P81 表 6-5） =1.596 ， =1.7861S2Se. 计算弯曲疲劳许用应力取弯曲疲劳安全系数 =1.4， 弯曲强度寿命系数 查机械设计limF NY教材图 6-8，取 ,弯曲强度尺寸系数 查机械设计教121NYX材图 6-9 取 =1。查得小齿轮弯曲疲劳强度极限 =600 MPa ，X 1FE=2.5m/s1V=39mm2b=44mm1=1.25AK=1.08v=1.4HF=1
17、.21K=2.08=26.561VZ=101.802=2.58 1FY=2.1872=1.596 1S=1.7862Y计 算 及 说 明 结 果大齿轮弯曲疲劳强度极限 =500 MPa ，双向传动乘以 0.72FE由公式 XNFYSlim得 =0.7600/1.4 MPa=300MPa1=0.7400/1.4 MPa=200MPa2f.计算重合度系数 Y不变位时，端面啮合角 000 63.2)8.14cos/2arctn(t端面模数 mmt 7.s/重合度 a)tan(t2)tan(t12 21 ttZZ = 0063.2tan)2963.coss(tanrc92 ).4.41=1.692重合
18、度系数 =0.25+0.75/1.692=0.693Yg.计算螺旋角系数 螺旋角系数由推荐值 0.85-0.92，取 =0.89Y2） （2）校核计算YmdbKTSaFnF112= 265.4989.063.180.8. =45.75 2/N=1.4limFS121NY=1X=600 MPa1FE=500 MPa2=300MPa1=200MPa2=0.693Y=0.89计 算 及 说 明 结 果YmdbKTSaFnF221= 65.49389.063.78.10.8. =48.96 2/N故，齿根弯曲强度满足。（3）齿轮其他几何尺寸计算大轮分度圆直径 = = =190.3mm2dcos/2zm
19、n 08.14cos/92根圆直径 mmf 65.65.41 ffhmm3.302ff顶圆直径 ad ma.2.91h19422. 低速级齿轮传动设计（1）选择材料、精度及参数a. 按图 1 所示方案，选用直齿圆柱齿轮传动b. 选用 8 级精度（GB10095-85）c. 材料选择 小齿轮：40Cr（调质） ，硬度为 280HBS大齿轮：45 钢（调质） ，硬度为 240HBSd. 初选小齿轮齿数 =25 ， =252.81=703Z432ie. 选取齿宽系数 =1.22d（2）按齿面接触强度设计按下式试算3231 1uKTZddHE=45.751F2/mN=48.962F2/mN圆整后 md
20、501=190mm2f8mdf451a928 级精度（GB10095-85）小齿轮：40Cr（调质）280HBS大齿轮：45 钢（调质）240HBS；=253Z704=1.22d计 算 及 说 明 结 果1） 确定公式内各计算数值 a. 确定小齿轮传递的转矩 =130.843ITNmb. 查图表（P79 图 6-3）选取区域系数 =2.45HZc. 查图表（p78 表 6-4）选取弹性影响系数 =189.8 E12MPad. 由许用接触应力, 查表取 ，NHZSlim,50,70limli4lim3 LHHS查表取 得15.,0.43N=735MPa， =605MPa，则 =605MPaHHH
21、e. 确定应力循环次数=60250.65110000=1.5360hNnjL810=1.5 /2.81=5.47./48107f.计算载荷系数 K-使用系数，查机械设计教材表 6-3，取 =1.25A AK-动载系数，由推荐值 1.02-1.2, 取 =1.08V V-齿间载荷分配系数，由推荐值 1-1.2，取 =1.2 -齿向载荷分配系数，由推荐值 1-1.2，取 =1.1KK得 =1.782AVg.确定重合度系数 Z由推荐值 0.85-0.92，取 =0.87Z2）计算a. 由公式计算小齿轮分度圆直径 ，代入 中的较小值3tdH=605MPa 得4H130.843TNm=2.45HZ=18
22、9.8E12MPa=700Mpalim3H=550MPali4=735Mpa 3H4H=605MPa=605MPa1.53N81074.5=1.25A=1.08V=1.2=1.11.782=0.87Zmdt63.23计 算 及 说 明 结 果233 )60587.19.2(8.21).(04.72 td=62.63 mm b.计算齿轮模数 m m= =62.63/25=2.51 ,取标准值 m=3mm3/Zdc.计算小轮分度圆直径 =m = =75mm25d.计算圆周速度 3V3/601tIdn=3.1462.63250.65/60000m/s=0.98m/se.计算标准中心距a= （Z3+Z
23、4)/2=2(25+70) / 2=142.5mm 圆整 145mm md. 计算齿宽 bb= =1dm2.7563.2大齿轮齿宽 4小齿轮齿宽 b803（3） 按齿根弯曲强度校核计算计算公式为FSaFFYmbdKT321） 确定公式内各计算数值a. 计算弯曲疲劳许用应力取弯曲疲劳安全系数 =1.4， 弯曲强度寿命系数 查机械设计limFSNY教材图 6-8，取 ,弯曲强度尺寸系数 查机械设计教143NYX材图 6-9 取 =1。查得小齿轮弯曲疲劳强度极限 =600 MPa ，X 3FE大齿轮弯曲疲劳强度极限 =500 MPa ，双向传动乘以 0.74FE由公式 XNFYSlimmdt63.2
24、3m=3mm=75mm3d=0.98m/s 3Va=145mmmb754803计 算 及 说 明 结 果得 =0.7600/1.4 MPa=300MPa3=0.7400/1.4 MPa=200MPa4b.计算载荷系数 。2K由公式 得 VA=1.78221.08.51c.查取齿形系数。查图表（P81 表 6-5）得 =2.62 , =2.243FY4Fd. 查取应力校正系数。查图表（P81 表 6-5）得 =1.59， =1.753s4se.计算重合度系数 Y重合度 a)tan(t4)tan(t32133 ttZZ = 002tan)37coss(tanrc705251=1.71重合度系数 =
25、0.25+0.75/1.71=0.689Y(2)设计计算YmdbKTSaFF32= 37580689.012.4.17.=74.4 2/N253Z704=300MPa3=200MPa4=1.7822K=2.62 3FY=2.244=1.593s=1.754sY=0.689Y计 算 及 说 明 结 果YmdbKTSaFF342= 375689.0124.08.17.=74.6 2/N（4） 计算齿轮其他几何尺寸计算1） 计算中心距=3（25+70）/2 mm=145mm234()mZa2） 计算分度圆直径325mm=75mm323d370 mm=210mm（CAD 图修正为 215）44Z3)根
26、圆直径 fmhdff 5.6732.17523 ff 0844）顶圆直径 amhda 132753a43. 减速器外齿轮传动设计（1）选择材料、精度及参数a . 按图 1 所示传动方案，选用斜齿圆柱齿轮传动b .塔式起重机运输机为一般工作机器，速度不高，故选用8 级精度（GB10095-88）c . 材料选择。查机械设计教材图表（P75 表 6-2） ，选择小齿轮材料为 40Cr（调质） ，硬度为 280 HBS，大齿轮材料为 45 钢（调质） ，硬度为 240 HBS，二者的硬度差为 40 HBS。（2）按齿根弯曲强度设计由公式 计算325)(FSadYmzKT23/4.7mNF24/6.7
27、mNF=145mm2amd75314mdf683f204mda81428 级精度（GB10095-88）小齿轮：40Cr（调质）280 HBS大齿轮：45 钢（调质）240HBS=265Z计 算 及 说 明 结 果a.计算弯曲疲劳许用应力取弯曲疲劳安全系数 =1.4， 弯曲强度寿命系数 查机械设计limFSNY教材图 6-8，取 ,弯曲强度尺寸系数 查机械设计教143NYX材图 6-9 取 =1。查得小齿轮弯曲疲劳强度极限 =600 MPa ，X 3FE大齿轮弯曲疲劳强度极限 =500 MPa ，双向传动乘以 0.74FE由公式 XNFYSlim得 =0.7600/1.4 MPa=300MPa
28、3=0.7400/1.4 MPa=200MPa4b.选取齿宽系数 =1.23dc.初选小齿轮齿数 =26 ， =262.7=715Z056id.确定小齿轮传递的转矩 79.28TNme.查图表（P79 图 6-3）选取区域系数 =2.45HZf. 查图表（p78 表 6-4）选取弹性影响系数 =189.8 E12MPag. 确定应力循环次数=6089.20110000=0.54hjLnN605810=0.54 /2.7=0.27.2/8107h.计算载荷系数 K-使用系数，查机械设计教材表 6-3，取 =1.25A AK-动载系数，由推荐值 1.02-1.2, 取 =1.08V V-齿间载荷分
29、配系数，由推荐值 1-1.2，取 =1.2 -齿向载荷分配系数，由推荐值 1-1.2，取 =1.1KK得 =1.782AV=716Z=300MPa3=200MPa4=1.23d79.28TNm=2.45HZ=189.8 E12MPa85104.N762=1.25A=1.08V计 算 及 说 明 结 果i.查取齿形系数查机械设计表（P81 表 6-5） =2.60 ， =2.235FY6Fj.查取应力校正系数查机械设计表（P81 表 6-5） =1.595 ， =1.765S5Sk.比较 大小FSY， ，取两者大值。01382.5FS019624.6FSYl.重合度系数取 =0.687Y将上面参
30、数带入公式 325)(FSadYmzKT= 32)019624.(.1798=2.69mm由于减速器外是开式齿轮传动，所以将模数加大 10%20%，故=1.15m=3.09,圆整取 =3mm.3m3m(3)计算齿轮相关几何参数a.计算齿轮分度圆直径Zd7826535mm136b.计算圆周速度 5V=0/5nd sm/36.0/2.8974. c.计算标准中心距Za5.1/)6(32/)(65d.计算齿宽 d.978.153b=1.2K=1.11.782=2.65FY=2.236=1.595S=1.76Y019624.6FS=0.687Y=3mm.3=78mm5d=213mm6=0.36m/s5
31、Va=145.5mm计 算 及 说 明 结 果大齿轮宽 ，小齿轮宽 mb956mb95e.根圆直径 fdhff .7032.17825mff 56 f.顶圆直径 adha 843275ma196七、 高速轴的设计已知 =3.8024kw ， =960r/min ， =37.84 IPInITNm， =18.921/2ITNm1. 求作用在齿轮上的力=218.92 /31.71N=1193.3N1dFt 310N=449.23 N8.4cos2tan9.costan1r=1193.31 14.8 N=315.29Nt1aFt圆周力 ，径向力 及轴向力 的方向如图所示1t 1rF1amb956md
32、f5.70f26mda8452196NFt31.91r24a.51计 算 及 说 明 结 果1 初步确定轴的最小直径。先按式30PdAn初步估算轴的最小直径。选取轴的材料为 45 号钢，调质处理。查机械设计教材表 8-6 取 =112，0IA得 112 mm=17.72mm3minPAd3960824.该轴直径 d100mm，有一个键槽，轴颈增大 3%,安全起见，取轴颈增大3%则 ，圆整后取 d2=19mm。md5.17.5.10.1min2in2 输入轴的最小直径是安装联轴器处的直径。选取联轴器的型号。联轴器的计算转矩公式为caATK查图表（P173 表 11-2） ，取 =2.3，则 =2
33、.337.84AcaITNm=87.032 根据 =87.032 及电动机轴径 D=38mm，查标准 GB4323-84，caITNm选用 TL6 型弹性套柱销联轴器。确定轴最小直径 =32 mmminIdmd72.1in2d2=19mm=87.032 caITNm=32 mmminId计 算 及 说 明 结 果计 算 及 说 明 结 果2 轴的结构设计拟定轴上零件的装配方案。经分析比较，选用如图所示的装配方案（1） 根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度1） 右轴承从轴的右端装入，靠轴肩定位，1-2 段比半联轴器毂孔长短14mm， =80mm。联轴器靠轴肩定位并考虑 O 型密封圈标准内径，
34、21l取 =35mm 。3d2） 初步选择滚动轴承。该传动方案没有轴向力，高速轴转速较高，载荷不大，故选用深沟球轴承。根据 =35mm，查 GB276-89 初步取32d0 组游隙，0 级公差的深沟球轴承 6008，其尺寸为dDB=40mm68mm15mm ，故 =40mm10433） 为减少装配轴承处的精加工而设置的轴肩，取 =44mm，10854d取轴承到减速器箱体内壁为 8mm，取箱体内壁到高速轴小齿轮距离为 15mm,故 =23mm。54l4） 由机械设计课程上机与设计查箱体内壁到轴承座孔端面的距离mm ，取 =65mm，采用凸缘式轴承盖，112(0)LC:1L取轴承盖的总宽度为 50
35、mm，到联轴器的距离为 15mm，则 =68mm.32l5）3-4 段装配轴承，取轴径长度小于轴承宽度 3mm，故 =15-43=12mm， 同理 10-11 段装配轴承，并需倒角，故 =18mm，10l=80+20-5=95mm52376cB6）5-6 和 7-8 段为齿轮，长度 ，直径ml48765=54mm875d=32mm21d=80mml=35mm32深沟球轴承 6008=40mm1043d=44mm85=23mm54l=68mm32l=12mm4=18mm10lm9576l48=54mm765d键=10mm8mmbhl72mm计 算 及 说 明 结 果（3）轴上零件的周向定位半联轴
36、器与轴的周向定位采用普通 C 型平键连接，按 =32 21dmm， =80mm 查机械设计课程上机与设计图表（11-1）选用键21l=10mm8mm72mm 。滚动轴承与轴的周向定位采用过渡配合来保证，bh选用直径尺寸公差为 m64）确定轴上圆角和倒角尺寸查图表（P 表 15-12） ，取轴端倒角为 1.6 ，各轴肩处圆角半径为 R245（二）中速轴（III 轴）的设计已知 =3.434kw， =130.84 ， =250.65r/min IITNmIn1求作用在齿轮上的力=1193.31 N ， =449.23N， =315.29 N21ttF21rF21aF=2130.84/62.5N=4
37、186.88N3ItTd=1523.9 N03tan2rF轴上力的方向如下图所示初步确定轴的最小直径根据 初步确定轴的最小直径，选取轴的材料为 45 钢，调质30PdAn处理。查图表（8-6） ，取 =112 ，于是得0I过渡配合 m6=1193.31 N21ttF=449.23Nr=315.29 N21aFt8.463r95=30mmminId计 算 及 说 明 结 果=112 mm=26.8mm 。该轴的最小直径为安装轴承处的直径，mind65.2043取为 =30mminI3轴的结构设计（1）拟定轴上零件的装配方案，如图（2）确定轴的各段直径和长度1）根据 =30mm 取 =30mm，轴
38、承与齿轮 2， 之间采用轴肩定minId21d位，取 = =35mm，齿轮 2， 与齿轮 3 之间用套筒定位，取3276=43mm ，由于轴环宽度 b1.4h 轴 II 的设计，取543=c=10mm 因为 =80 mm ， =39mm 取 =80，6l3B2B54l=39-3mm=36mm .23B2）初步选择滚动轴承由于配对的斜齿轮相当于人字齿，初步选取 0 组游隙，0 级公差的轴承 30306，其尺寸为 dDB=30mm72mm19mm 。又由于箱体内壁之间距离相等，故 21+8+15+2.5+3=49.5,轴的21l两端倒角，取 52mm21l取轴承端盖的总宽度为 45mm3）轴上零件
39、的周向定位齿轮的周向定位都采用普通平键连接按 =43mm6543d= =30mm21d87= =35mm36=43mm54=10mm 63l=8054= =36mm 32l76圆锥滚子轴承 3030652mm21l=80mm54l键 =10x8x28bhl计 算 及 说 明 结 果， =80mm 54l= =35mm32d76= =36mm l查图表（表 11-1）取各键的尺寸为2-3 段和 6-7 段 =10x8x28bhl滚动轴承的周向定位靠过渡配合来保证，选公差为 m64）确定轴上圆角和倒角尺寸取轴端倒角为 1.6 ，各轴肩处的圆角半径为 R245（三）低速轴（轴 IV）的设计已知 =3
40、.231kw ， =345.92 ， =89.20r/minIVPIVTNmIVn1求作用在轴上的力=4189.88N =1523.9N43ttF43rF2初步确定轴的最小直径按 初步确定轴的最小直径。选取轴的材料为 45 钢调质处理。30PdAn查图表（P 表 15-3）取 =112，于是得0IV112 mm=37.1mm 。该轴的最小直径为安装联轴器处minIVd2.8931的直径，选取联轴器的型号。根据式 ，查图表（P173 表 11-2） ，取 =2.3 ，则caATKAK=2.3345.92 =795.616IVNm根据 =795.616 ，查标准 GB5014-85 考虑到起重机运
41、输机运转平稳，caIm选用 HL4 型弹性柱销联轴器。选取轴孔直径 d=40mm，其轴孔长度L=84mm，则轴的最小直径 =40mmminIVd3轴的结构设计（1）拟定轴上零件的装配方案。经比较，选取如下图所示的方案=3.231kwIVP=345.92 ITNm=89.20r/minIVn=4189.88N 43ttF=1523.9Nr37.1mm minIVd=795.616caIVTNHL4 型弹性柱销联轴器=40mmminIVd=84mm1213l计 算 及 说 明 结 果（2）根据轴向定位要求确定轴的各段直径和长度1）取 =40mm，为了满足半联轴器的轴向定位要求，采用轴肩定132d位
42、，由 h=1.5mm，取 =45mm2312d2）初步选择滚动轴承根据轴上受力及轴颈，初步选用 0 组游隙，0 级公差的深沟球轴承6210，其尺寸为 dDB=50mm90mm20mm 故 =50mm3410d3）取 =55mm， =28mm45910d3410l4）根据轴颈取安装齿轮处轴段 =60mm，齿轮左端采用轴肩定位，5678d取 h=1.5mm，则 =63mm ，轴环宽度 b1.4h=1.43mm=4.2mm，取8910mm89l5）已知 =75mm。取 =55.8mm ， =2.3mm（S=2mm ） =74.7mm ，4B67d67l78l=8mm6l6）根据轴 II，轴 III
43、的设计，取滚动轴承与内壁之间的距离 =8mm，则3S=14+2.5+20+10+2.5-8-2.3=57.7mm45l7)根据箱体内壁至轴承座孔端面的距离 =60mm，及 =8mm，B=20mm，取轴承1L3盖的总宽度为 45mm，轴承盖与联轴器之间的距离为 =20mm 则S盖 联=65mm2312l(3）轴上零件的周向定位齿轮，半联轴器与轴的周向定位都采用普通平键连接，根据=40mm, =84mm1321d1213l=40mm1321d=45mm深沟球轴承 6210=50mm3410d=55mm59=28mm3410l=60mm5678d=63mm 8910mml=55.8mm67d=2.3
44、mml=74.7mm78=8mm56l= =57.7mm4910=65mm232l键bhL=12mm8mm78mm bhL=18mm11mm68mm 计 算 及 说 明 结 果查图表（P 表 11-1）得1-2 和 12-13 段：bhL=12mm8mm78mm 7-8 段：bhL=18mm11mm68mm 滚动轴承与轴的周向定位靠过渡配合来保证，选用直径尺寸公差为 m6（4）确定轴上圆角和倒角尺寸查图表（P 表 15-12） ，取轴端倒角尺寸为 1.6 ,轴上圆角 R2.45（4） 轴的校核1 求高速轴的校核1.） 轴的计算简图如下图所示，由机械设计图知，深沟球轴承 6008，a=7.5mm,从轴的结构图及弯矩图和扭矩图（见下图）可以看出 Ft 作用处是危险截面，L=248mm，将该截面的所受弯矩和扭矩列于下表其中弯矩合成公式 2HVM当量弯矩公式 caT计算应力公式 W表 4 危险截面所受弯矩和扭矩载荷 水平面 H 垂直面 V支反力 F =1193.31N 12N=449.23N12NF弯矩 =65035.395HMm=24483.0351VMm=32365.2852总弯矩 M =69491.162 =72643.751N2N扭矩 T T=11352
