机械设计课程设计说明书完整版.pdf

1、机 械 设 计 课 程 设 计吉 林 化 工 学 院机 电 工 程 学 院1前 言 2设 计 任 务 书 3第 一 章 电 动 机 的 选 择 41.1 电 动 机 类 型 和 结 构 形 式 的 选 择 .41.2 电 动 机 功 率 的 选 择 41.3 电 动 机 转 速 和 型 号 的 选 择 .41.4 传 动 比 的 分 配 51.5 传 动 装 置 的 运 动 和 动 力 参 数 计 算 ： .5第 二 章 斜 齿 圆 柱 齿 轮 的 设 计 72.1 高 速 级 的 大 小 齿 轮 参 数 设 计 .72.2 低 速 级 的 大 小 齿 轮 参 数 设 计 .11第 三 章 轴

2、 的 结 构 设 计 和 计 算 163.1 轴 的 选 择 与 结 构 设 计 163.2 中 间 轴 的 校 核 ： 20第 四 章 联 轴 器 的 选 择 244.1 联 轴 器 的 选 择 和 结 构 设 计 24第 五 章 键 联 接 的 选 择 及 计 算 265.1 键 的 选 择 与 结 构 设 计 26第 六 章 滚 动 轴 承 的 选 择 及 计 算 276.1 轴 承 的 选 择 276.2 轴 承 的 校 核 . .27第 七 章 润 滑 和 密 封 方 式 的 选 择 337.1 齿 轮 润 滑 337.2 滚 动 轴 承 的 润 滑 33第 八 章 箱 体 及 设

3、计 的 结 构 设 计 和 选 择 348.1 减 速 器 箱 体 的 结 构 设 计 348.2 减 速 度 器 的 附 件 35参 考 资 料 40机 械 设 计 课 程 设 计吉 林 化 工 学 院机 电 工 程 学 院2前 言本 次 课 程 设 计 于 2011年 6月 23日 开 始 ， 经 历 了 三 周 时 间 的 设 计 ，时 间 仓 促 ， 设 计 任 务 较 重 。 设 计 过 程 中 或 多 或 少 的 存 在 一 些 错 误 。 希望 广 大 审 阅 者 提 出 宝 贵 意 见 ， 以 便 及 时 改 正 ， 力 争 达 到 合 格 要 求 。本 次 设 计 的 内 容

4、 ： 明 确 课 程 设 计 的 目 的 ， 内 容 和 进 行 方 式 ， 机 械设 计 的 一 般 过 程 ， 课 程 设 计 中 注 意 的 一 些 问 题 。 具 体 的 设 计 过 程 是 审阅 题 目 要 求 。 计 算 ， 核 算 ， 制 图 ， 最 后 修 改 。 总 结 等 过 程 。 整 个 过 程都 要 求 严 谨 。 求 实 .经 过 细 心 计 算 .校 核 .具 有 一 定 参 考 价 值 。这 次 课 程 设 计 经 高 路 老 师 的 指 导 ， 审 阅 ， 并 提 出 宝 贵 意 见 ， 特此 表 示 感 谢 。参 加 本 次 课 程 设 计 的 有 姚 璐

5、、 柴 岩 岩 。 限 于 设 计 者 水 平 有 限 ，不 妥 之 处 欢 迎 审 阅 者 指 示 。姚 璐 、 柴 岩 岩2011年 6 月机 械 设 计 课 程 设 计吉 林 化 工 学 院机 电 工 程 学 院3设 计 任 务 书一 、 设 计 题 目 ： 二 级 展 开 式 斜 齿 圆 柱 齿 轮 减 速 器二 、 工 作 条 件 及 生 产 条 件 ：1、 该 减 速 器 用 于 带 式 运 输 机 的 传 动 装 置 。 工 作 时 有 轻 微 振 动 ， 经 常 满 载 ，空 载 启 动 ， 单 向 运 转 ， 单 班 制 工 作 。 运 输 带 允 许 速 度 差 为 5%，

6、 减 速 器 小 批 量 生产 ， 使 用 期 限 为 5年 （ 每 年 300天 ） 。三 、 完 成 任 务 :1、 减 速 器 装 配 图 一 张 （ A0） ；2、 中 间 轴 上 大 齿 轮 和 中 间 轴 零 件 图 各 一 张 （ A2） ；3、 设 计 说 明 书 一 份 （ 4000字 ） 。四 、 第 12 组 课 程 设 计 原 始 数 据 ：卷 筒 直 径 D(mm)： 450运 输 带 速 度 v(m/s)： 0.90运 输 带 所 需 转 矩 T(N.m): 400卷 筒 联 轴 器 联 轴 器带 式 输 送 机 圆 柱 齿 轮 减 速 器VF 电 动 机机 械 设

7、 计 课 程 设 计吉 林 化 工 学 院机 电 工 程 学 院4第 一 章 电 动 机 的 选 择选 择 电 动 机 包 括 电 动 机 的 类 型 、 结 构 形 式 、 功 率 、 转 速 和 型 号 。1.1 电 动 机 类 型 和 结 构 形 式 的 选 择根 据 电 动 机 的 电 源 种 类 、 工 作 条 件 、 工 作 时 间 的 长 短 、 载 荷 条 件 以 及 过 载 情况 等 条 件 来 选 择 。 一 般 情 况 下 ， 多 采 用 Y系 列 三 相 交 流 异 步 电 动 机 。1.2 电 动 机 功 率 的 选 择根 据 已 知 条 件 可 以 计 算 出 工

8、作 机 卷 筒 的 转 速 为 ： min/217.3845014.390.0100060100060 rDnw 已 知 工 作 机 的 转 矩 T（ N.m） 和 转 速 n(r/min),则 工 作 机 的 有 效 功 率 为 ：KWTPnw 601.19550/217.384009550 为 了 计 算 电 动 机 的 所 需 功 率 dP ， 先 要 确 定 从 电 动 机 到 工 作 机 之 间 的 总 效 率。 查 表 可 知 传 动 装 置 中 每 对 运 动 副 或 传 动 副 的 效 率 选 择 如 下 ：类 型 数 量 效 率 弹 性 联 轴 器 2个 99.01 滚 动

9、轴 承 4对 98.02 圆 柱 齿 轮 2对 97.03 运 输 机 滚 筒 1个 96.04 则 传 动 装 置 的 总 效 率 为 ： 817.096.097.098.099.0 2424234221 电 动 机 所 需 的 功 率 为 KWPP wd 961.1817.0/601.1/ 根 据 电 动 机 所 需 功 率 选 取 电 动 机 的 额 定 功 率 为 2.2KW。1.3 电 动 机 转 速 和 型 号 的 选 择常 用 的 电 动 机 同 步 转 速 为 1500r/min和 1000r/min， 查 表 可 以 分 别 选 取Y100L1-4和 Y112M-6型 电 动

10、 机 。 根 据 电 动 机 的 满 载 转 速 nm和 滚 筒 转 速 nw可 算出 总 传 动 比 。（ 1） 电 动 机 同 步 转 速 为 1500r/min时 ， 满 载 转 速 min/1430rnm ， 传 动 装 置机 械 设 计 课 程 设 计吉 林 化 工 学 院机 电 工 程 学 院5的 总 传 动 比 ： 418.37217.38/1430/ wm nni（ 2） 电 动 机 同 步 转 速 为 1000r/min时 ， 满 载 转 速 min/940rnm ， 传 动 装 置 的总 传 动 比 ： 596.24217.38/940/ wm nni（ 3） 现 将 此

11、两 种 电 动 机 的 数 据 和 总 传 动 比 列 于 下 表 中电 动 机型 号 额 定功 率 同 步转 速 满 载转 速 总 传动 比 外 伸轴 径 轴 外 伸长 度Y100L1-4 2.2kw 1500r/min 1430r/min 37.418 009.0 004.028mm 60mmY112M-6 2.2kw 1000r/min 940r/min 24.596 009.0 004.028mm 60mm由 表 可 知 ， 方 案 1虽 然 电 动 机 转 速 高 ， 价 格 低 ， 但 总 传 动 比 大 。 为 了 能 合 理地 分 配 传 动 比 ， 使 传 动 装 置 结 构

12、 紧 凑 ， 决 定 选 用 方 案 2， 即 电 动 机 型 号 为 Y112M-6。1.4 传 动 比 的 分 配双 级 圆 柱 齿 轮 减 速 器 高 速 级 的 传 动 比 为 ：698.5596.2432.132.11 ii低 速 级 的 传 动 比 为 ：2i =i/ 1i =24.596/5.698=4.3171.5 传 动 装 置 的 运 动 和 动 力 参 数 计 算(1)各 轴 的 转 速 计 算 ：1n = mn =940r/min2n = 1n / 1i =960/5.698=164.970r/min3n = 2n / 2i =164.970/4.317=38.217r

13、/min4n = wn =38.217r/min（ 2)各 轴 的 输 入 功 率 计 算 ：1P = dP 1=1.961 0.99=1.941kW机 械 设 计 课 程 设 计吉 林 化 工 学 院机 电 工 程 学 院62P = 1P 2 3=1.941 0.98 845.197.0 kW3P = 2P 2 3=1.845 0.98 0.97=1.754kW4P = 3P 1 2=1.754 0.98 0.99=1.702kW(3)各 轴 的 输 入 转 矩 计 算 ：1T =9550 1P / 1n =95501.941/940=19.720N m2T =9550 2P / 2n =9

14、5501.845/164.970=106.806N m3T =9550 3P / 3n =95501.754/38.217=438.305N m4T =9550 4P / 4n =95501.702/38.217=425.311N m各 轴 运 动 的 动 力 参 数轴 号 转 速 n（ r/min） 功 率 P（ KW） 转 矩 T（ N.m） 传 动 比1 940 1.941 19.720 5.6982 164.970 1.845 106.8063 38.217 1.754 438.305 4.3174 38.217 1.702 425.311 1机 械 设 计 课 程 设 计吉 林 化

15、工 学 院机 电 工 程 学 院7第 二 章 斜 齿 圆 柱 齿 轮 减 速 器 的 设 计2.1 高 速 级 的 大 小 齿 轮 参 数 设 计选 用 标 准 斜 齿 轮 圆 柱 齿 轮 传 动 ：（ 1） 齿 轮 材 料 的 选 择由 表 8-1查 得 ：小 齿 轮 选 择 45钢 调 质 ,HBS1=217 255；大 齿 轮 选 择 45刚 常 化 ,HBS2=162 217；此 时 两 齿 轮 最 小 硬 度 差 为 217-162=55； 比 希 望 值 略 大 些 ， 可 以 初 步 试 算 。因 输 送 为 一 般 通 用 机 械 ， 故 选 齿 轮 精 度 等 级 为 8级

16、。(2) 齿 数 的 选 择 ：现 为 软 齿 面 齿 轮 ， 齿 数 应 比 根 切 齿 数 较 多 为 宜 ， 初 选Z1=24Z2= 11Zi =5.69824=136.752取 大 齿 轮 齿 数 Z2=137， 则 齿 数 比 为 u= 21/ZZ =137/24=5.708， 与 原 要 求 仅差 (5.698-5.708)/5.698=0.00175=-0.175%， 故 可 以 满 足 要 求 。(3) 选 择 螺 旋 角 ： 按 经 验 ， 8 N0， 故 KHN=1。许 用 接 触 应 力 ： MPaSK HHHNH 758.4551.1 333.5011 2lim mm

17、ZZuuKTd HEHd703.37 )758.455 8.189450.2(708.5 1708.5688.18.0 197205.12 )(123 23 211 计 算 法 面 模 数 mnmn=d1cos/Z1=37.703 cos12 /24=1.537mm(8) 按 齿 根 弯 曲 疲 劳 强 度 设 计 ：计 算 螺 旋 角 系 数 Y 。 ,因 1.3001， 按 1计 算 ， 得 ：9.012012111201 Y用 插 值 法 求 得 小 齿 轮 和 大 齿 轮 的 弯 曲 疲 劳 极 限 应 力 分 别 为 ：MPaMPaFF 333.178)120190()120210(

18、 )155185(155 667.191)120230()120210( )155185(1551lim1lim 由 表 8-6取 安 全 系 数 SF=1.3， 计 算 弯 曲 疲 劳 寿 命 系 数 ;机 械 设 计 课 程 设 计吉 林 化 工 学 院机 电 工 程 学 院10 MPaSK MPaSKKN ntN NK FFFNF FFFNF FNhFN 197.1373.1 333.1781 436.1473.1 667.19111 1041086.11 10186.160 104 2lim1 1lim1 68 89 6 许 用 应 力 ： 。所 以 取因计 算 齿 形 系 数 与 许

19、 用 应 力 之 比 值 ：Y 1Fa / 1F =2.612/147.436=0.0177Y 2Fa / 2F =2.152/137.197=0.0157由 于 Y 1Fa / 1F 较 大 ， 用 大 齿 轮 的 参 数 Y 1Fa / 1F 代 入 公 式计 算 齿 轮 所 需 的 法 面 模 数 ： 3 1121 21n cos2 m FFad YzYKT mm050.1 0177.0688.1248.0 12cos9.0197205.123 2 2 (9) 按 接 触 强 度 决 定 模 数 值 ， 取mn=2mm(10) 初 算 中 心 距 ： 597.16412cos2 )137

20、24(2cos2 )( 21 ZZma n mm标 准 化 后 取 a=165mm(11) 修 正 螺 旋 角 ：“313812 642.121652 )13724(2arccos2 )(arccos 21 a zzmn机 械 设 计 课 程 设 计吉 林 化 工 学 院机 电 工 程 学 院11(12) 计 算 端 面 模 数 ： mmmm nt 0497.2642.12cos 2cos (13) 计 算 传 动 的 其 他 尺 寸 ： mmzmd t 193.49240497.211 mmzmd t 807.2801370497.222 mmdb d 40354.39193.498.012

21、 mmbb 45540)105(21 (14) 计 算 齿 面 上 的 载 荷 ： NdTFt 740.801193.49197202211 NFF ttr 060.299642.12cos 20tan740.801tan NFF ta 827.179642.12tan740.801tan 2.2 低 速 级 的 大 小 齿 轮 参 数 设 计选 用 标 准 斜 齿 轮 圆 柱 齿 轮 传 动 ：(1)齿 轮 材 料 的 选 择由 表 8-1查 得 ：小 齿 轮 选 择 45钢 调 质 ,HBS1=217 255；大 齿 轮 选 择 45刚 常 化 ,HBS2=162 217；此 时 两 齿

22、轮 最 小 硬 度 差 为 217-162=55； 比 希 望 值 略 大 些 ， 可 以 初 步 试 算 。因 输 送 为 一 般 通 用 机 械 ， 故 选 齿 轮 精 度 等 级 为 8级 。(2) 齿 数 的 选 择 ：现 为 软 齿 面 齿 轮 ， 齿 数 应 比 根 切 齿 数 较 多 为 宜 ， 初 选Z1=28Z2= 12Zi =4.31728=120.876取 大 齿 轮 齿 数 Z2=121， 则 齿 数 比 为 u= 21/ZZ =121/28=4.321， 与 原 要 求 仅差 (4.317-4.321)/4.317=0.00103=-0.103%， 在 5%范 围 内

23、 ， 故 可 以 满 足 要 求 。(3) 选 择 螺 旋 角 ： 按 经 验 ， 8 N0， 故 KHN=1。许 用 接 触 应 力 ： MPaSK HHHNH 758.4551.1 333.5011 2lim mm ZZuuKTd HEHd305.62 )758.455 8.189457.2(321.4 1321.4708.10.1 1068065.12 )(123 23 211 计 算 法 面 模 数 mnmn=d1cos/Z1=62.305cos11 /28=2.184mm机 械 设 计 课 程 设 计吉 林 化 工 学 院机 电 工 程 学 院14(8) 按 齿 根 弯 曲 疲 劳

24、强 度 设 计 ：计 算 螺 旋 角 系 数 Y 。 ,因 1.7331， 按 1计 算 ， 得 ：908.012011111201 Y用 插 值 法 求 得 小 齿 轮 和 大 齿 轮 的 弯 曲 疲 劳 极 限 应 力 分 别 为 ：MPaMPaFF 333.178)120190()120210( )155185(155 667.191)120230()120210( )155185(1551lim1lim 由 表 8-6取 安 全 系 数 SF=1.3， 计 算 弯 曲 疲 劳 寿 命 系 数 ; MPaSK MPaSKKN ntN NK FFFNF FFFNF FNhFN 197.13

25、73.1 333.1781 436.1473.1 667.19111 1041086.11 10186.160 104 2lim1 1lim1 68 89 6 许 用 应 力 ： 。所 以 取因计 算 齿 形 系 数 与 许 用 应 力 之 比 值 ：Y 1Fa / 1F =2.528/147.436=0.0171Y 2Fa / 2F =2.158/137.197=0.0158由 于 Y 1Fa / 1F 较 大 ， 用 大 齿 轮 的 参 数 Y 1Fa / 1F 代 入 公 式计 算 齿 轮 所 需 的 法 面 模 数 ： 3 1121 21n cos2 m FFad YzYKT mm53

26、0.1 0171.0708.1280.1 11cos908.01068065.123 2 2 机 械 设 计 课 程 设 计吉 林 化 工 学 院机 电 工 程 学 院15(9) 按 接 触 强 度 决 定 模 数 值 ， 取mn=2.5mm(10) 初 算 中 心 距 ： 736.18911cos2 )12128(5.2cos2 )( 21 ZZma n mm标 准 化 后 取 a=190mm(11) 修 正 螺 旋 角 ：“72411 402.111902 )12128(5.2arccos2 )(arccos 21 a zzmn(12) 计 算 端 面 模 数 ： mmmm nt 550.

27、2402.11cos 5.2cos (13) 计 算 传 动 的 其 他 尺 寸 ： mmzmd t 409.7128550.211 mmzmd t 591.308121550.222 mmdb d 72409.71409.710.112 mmbb 80872)105(21 (14) 计 算 齿 面 上 的 载 荷 ： NdTFt 388.2991409.711068062211 NFF ttr 696.1110402.11cos 20tan388.2991tan NFF ta 278.603402.11tan740.801tan 机 械 设 计 课 程 设 计吉 林 化 工 学 院机 电 工

28、 程 学 院16齿 轮 的 主 要 参 数高 速 级 低 速 级齿 数 z 24 137 28 121中 心 距 a 165 190法 面 模 数 nm 2 2.5端 面 模 数 tm 2.0497 2.550螺 旋 角 642.12 402.11法 面 压 力 角 n 20 20端 面 压 力 角 t 410.20 344.20齿 宽 b 40 45 72 80标 准 齿 顶 高 系 *mah 1 1标 准 顶 隙 系 数 *c 0.25 0.25当 量 齿 数 vz 25.645 146.389 29.602 127.922分 度 圆 直 径 d 49.193 280.807 71.409

29、 308.591齿 顶 高 ah 2 2.5齿 根 高 fh 2.5 3.125齿 全 高 h 4.5 5.625齿 顶 圆 直 径 ad 53.193 284.807 76.409 313.591齿 根 圆 直 径 fd 44 193 275.807 65.159 302.341基 圆 直 径 bd 46.105 263.178 66.955 289.342机 械 设 计 课 程 设 计吉 林 化 工 学 院机 电 工 程 学 院17第 三 章 轴 的 结 构 设 计 和 计 算轴 是 组 成 机 器 的 主 要 零 件 之 一 ， 一 切 作 回 转 运 动 的 传 动 零 件 （ 如 齿

30、 轮 ） ， 都必 须 安 装 在 轴 上 才 能 进 行 运 动 及 动 力 传 动 。 因 此 ， 轴 的 主 要 功 能 是 支 承 回 转 零 件及 传 递 运 动 和 动 力 。3.1 轴 的 选 择 与 结 构 设 计一 、 高 速 轴1、 初 步 确 定 轴 的 最 小 直 径选 取 轴 的 材 料 为 45号 钢 调 质 处 理 ， 查 表 （ 12 2） ， 取 A0=115mmnPAd 376.15940941.111533 110min 输 入 轴 受 扭 段 的 最 小 直 径 是 安 装 联 轴 器 处 的 轴 径 。 为 了 使 所 选 的 轴 径 与 联 轴器 的

31、 孔 径 相 适 应 ， 故 需 同 时 选 取 联 轴 器减 速 器 高 速 轴 外 伸 端 轴 颈 ， 用 电 动 机 直 径 D估 算d=(0.8 1.2)D=0.828=22.4mm因 为 该 轴 段 截 面 上 有 一 个 键 槽 ， d增 大 5%故 d=22.4(1+5%)=23.52mm联 轴 器 的 计 算 转 矩 Tca = Ak T ,查 表 11 1， 取 Ak =1.5， 则58.29720.195.1 TkT Aca 0N.mm根 据 工 作 要 求 ， 选 用 弹 性 套 柱 销 联 轴 器 ， 型 号 为 LT4， 联 轴 器 的 许 用 转 矩T=63Nm，

32、许 用 转 速 n=5700r/min， 半 联 轴 器 的 外 孔 径 d=25mm,故 取 与 输 入 轴相 连 处 d1-2=25mm,半 联 轴 器 长 度 L=62mm（ Y型 孔 ） ， 与 轴 段 长 度 L1=60mm.2、 拟 定 轴 上 零 件 的 装 配 方 案按 轴 向 定 位 要 求 确 定 轴 的 各 段 直 径 和 长 度1） 考 虑 联 轴 器 的 定 位 要 求 ， 1 2轴 段 需 定 位 轴 肩 h=0.07 d1-2=25mm， 取轴 肩 高 度 h=2.5mm， 则 d2-3=30mm； 为 安 装 轴 承 端 盖 ， L2-3=55mm。2） 联 轴

33、 器 左 端 用 轴 端 挡 圈 定 位 ， 半 联 轴 器 与 轴 配 合 长 度 L=62mm， 为 了 保证 轴 挡 圈 压 紧 半 联 轴 器 ， 故 1-2轴 段 的 长 度 应 比 L略 短 一 些 ， 故 L1-2=60mm轴 段 2-3的 直 径 需 对 1-2轴 段 有 定 位 轴 肩 ， 故 d2-3=30mm。 轴 承 端 盖 的 总 宽度 为 49mm,根 据 轴 承 端 盖 的 装 拆 及 便 于 对 轴 承 添 加 润 滑 油 的 要 求 ， 取 端 盖 的 外 端面 与 半 联 轴 器 右 端 面 间 的 距 离 L=55mm,故 取 L2-3=55mm。3） 初

34、 步 选 择 滚 动 轴 承 。 因 轴 承 同 时 受 有 径 向 力 和 轴 向 力 作 用 ， 故 选 择 深 沟球 轴 承 ， 取 安 装 轴 承 段 直 径 d3-4=d7-8=35mm,选 取 6207型 深 沟 球 轴 承 ， 其 尺 寸 为 ，177235 BDd ， 3-4轴 段 应 为 轴 承 宽 度 B再 加 伸 出 1mm倒 角 长 度 ， 所 以L3-4=18mm， 7-8轴 段 除 了 安 装 轴 承 外 ， 另 外 还 要 留 2mm的 挡 油 牌 厚 度 ， 故L7-8=20mm.机 械 设 计 课 程 设 计吉 林 化 工 学 院机 电 工 程 学 院184）

35、 对 4-5段 ， 由 于 低 速 级 小 齿 轮 宽 度 B=40mm， 而 装 配 时 高 速 级 大 齿 轮 和箱 体 内 壁 有 一 段 距 离 ， 由 中 间 轴 可 知 L4-5=105mm, 由 轴 肩 定 位 轴 承 ， 故d4-5=42mm。5） 取 安 装 齿 轮 处 的 轴 段 5-6的 直 径 ， 由 于 df1=44.193mm,则 取 d5-6=42mm，由 于 高 速 轴 为 齿 轮 轴 ， 所 以 齿 轮 的 右 端 无 须 轴 肩 定 位 ， 5-6轴 段 长 度 即 为 小 齿 轮齿 宽 ， L5-6=45mm， 在 确 定 轴 段 直 径 时 ， 还 应

36、考 虑 左 端 轴 承 的 轴 肩 定 位 高 度 是 否合 适 ， 从 手 册 中 查 得 ， 6207型 的 轴 肩 定 位 高 度 轴 肩 定 位 高 度 h=3.5mm， da=42mm，所 以 d5-6=42mm满 足 轴 承 定 位 要 求 。6） 取 齿 轮 距 箱 体 内 壁 的 距 离 =14mm,考 虑 到 箱 体 的 铸 造 误 差 ， 在 确 定 滚 动轴 承 位 置 应 距 箱 体 内 壁 一 段 距 离 s， 现 取 s=4mm,再 减 去 挡 油 牌 厚 度 2mm， 则 L6-7= +s-2=12+4-2=14mm， 右 端 轴 承 的 轴 肩 定 位 从 手

37、册 中 查 得 6207型 的 因 此d6-7=42mm。二 、 中 间 轴1.初 步 确 定 轴 的 最 小 直 径选 取 轴 的 材 料 为 45号 钢 调 质 处 理 ， 查 表 （ 12 2） ， 取 A0=110mmnPAd 599.24970.164845.111033 220min 2.拟 定 轴 上 零 件 的 装 配 方 案1） 初 步 选 择 滚 动 轴 承 。 因 轴 承 同 时 受 有 径 向 力 和 较 小 的 轴 向 力 作 用 ， 故 选择 深 沟 球 轴 承 ， 取 安 装 轴 承 段 直 径 d1-2=d7-8=40mm,选 取 6208型 深 沟 球 轴 承

38、 ， 其机 械 设 计 课 程 设 计吉 林 化 工 学 院机 电 工 程 学 院19尺 寸 为 ， 188040 BDd ， 小 齿 轮 处 应 加 挡 油 牌 ， 厚 度 2mm， 故 该 轴段 的 长 度 L1-2=21mm.2） 由 于 轴 承 的 定 位 轴 间 查 手 册 可 知 最 小 为 47mm， 现 取 d2-3=48mm， 低 速 级小 齿 轮 距 箱 体 内 壁 的 距 离 =12mm,由 于 已 选 择 油 润 滑 ， 所 以 滚 动 轴 承 位 置 应 距箱 体 内 壁 距 离 s， 现 取 s=4mm,另 外 减 去 挡 油 牌 厚 度 2mm， 则 L2-3=+

39、s-2=12+4-2=14mm。3） 由 于 低 速 级 小 齿 轮 也 为 齿 轮 轴 ， 轴 段 3-4的 长 度 应 为 低 速 级 小 齿 轮 的 齿宽 ， L3-4=80mm， 该 段 为 齿 轮 轴 ， 所 以 齿 轮 的 右 端 无 须 轴 肩 定 位 ， 在 确 定 轴 段 直径 时 ， 还 应 考 虑 左 端 轴 承 的 轴 肩 定 位 高 度 是 否 合 适 ， 从 手 册 中 查 得 ， 7208AC型的 轴 肩 定 位 高 度 mmh 8.2 ， da=48mm， 所 以 d3-4=48mm， 满 足 轴 承 定 位 要 求 。4） 中 间 轴 的 两 齿 轮 间 轴

40、段 4-5的 直 径 d4-5=d2-3=48mm， 4-5轴 段 为 中 间 轴 上两 个 齿 轮 之 间 的 距 离 ， 一 般 取 10 15mm左 右 即 可 ， 所 以 L4-5=12mm。5） 取 安 装 齿 轮 处 的 轴 段 5-6的 直 径 d5-6=42mm， 由 于 高 速 级 大 齿 轮 的 齿 宽 为40mm， 且 高 速 级 大 齿 轮 右 端 与 右 轴 承 之 间 采 用 套 筒 定 位 ， 该 轴 段 长 度 应 比 齿 宽短 2 3mm左 右 ， 为 了 使 套 筒 端 面 可 靠 的 压 紧 齿 轮 ， 故 取 L5-6=38mm。6） 高 速 级 大 齿

41、 轮 距 箱 体 内 壁 的 距 离 =12mm,由 于 已 选 择 油 润 滑 ， 所 以 滚 动轴 承 位 置 应 距 箱 体 内 壁 距 离 s， 取 s=4mm， 由 于 高 速 级 大 齿 轮 右 端 与 右 轴 承 之 间采 用 套 筒 定 位 ， 另 外 还 要 安 装 轴 承 ， 故 轴 颈 d6-7=40mm， 轴 段 长 度 取 L6-7=39mm。三 、 低 速 轴1.初 步 确 定 轴 的 最 小 直 径选 取 轴 的 材 料 为 45号 钢 调 质 处 理 ， 查 表 （ 12 2） ， 取 A0=106mmnPAd 952.37217.38745.110633 33

42、0min 由 于 轴 的 右 端 有 一 个 键 槽 ， 故 轴 颈 需 增 大 5%，mmd 850.39%)51(952.37min 输 入 轴 受 扭 段 的 最 小 直 径 是 安 装 联 轴 器 处 的 轴 径 。 为 了 使 所 选 的 轴 径 与 联 轴机 械 设 计 课 程 设 计吉 林 化 工 学 院机 电 工 程 学 院20器 的 孔 径 相 适 应 ， 故 需 同 时 选 取 联 轴 器 。联 轴 器 的 计 算 转 矩 TkT Aca ,查 表 11 1， 取 Ak =1.5， 则mNTkT Aca .458.657305.4385.1 根 据 工 作 要 求 ， 选

43、用 弹 性 柱 销 联 轴 器 ， 型 号 为 HL4， 联 轴 器 的许 用 转 矩 T=1250Nm， 材 料 为 钢 时 许 用 转 速 n=4000r/min， 半 联 轴 器 的 外 孔 径d=40mm,故 取 与 输 入 轴 相 连 处 d1-2=40mm,半 联 轴 器 长 度 L=112mm（ Y型 孔 ） 。2.拟 定 轴 上 零 件 的 装 配 方 案按 轴 向 定 位 要 求 确 定 轴 的 各 段 直 径 和 长 度1） 考 虑 联 轴 器 的 定 位 要 求 ， 1 2轴 段 需 定 位 轴 肩 ， 取 轴 肩 高 度 h=3mm， 则d2-3=48mm； 联 轴 器

44、 左 端 用 轴 端 挡 圈 定 位 ， 半 联 轴 器 与 轴 配 合 长 度 L=112mm， 为了 保 证 轴 挡 圈 压 紧 半 联 轴 器 ， 故 1-2轴 段 的 长 度 应 比 L略 短 一 些 ， 故 L1-2=110mm。2） 轴 段 2-3的 直 径 需 对 1-2轴 段 有 定 位 轴 肩 ， 故 d2-3=48mm。 轴 承 端 盖 的 总宽 度 为 48mm,根 据 轴 承 端 盖 的 装 拆 及 便 于 对 轴 承 添 加 润 滑 油 的 要 求 ， 取 端 盖 的 外端 面 与 半 联 轴 器 右 端 面 间 的 距 离 L=50mm,故 取 L2-3=50mm。

45、3） 初 步 选 择 滚 动 轴 承 。 因 轴 承 同 时 受 有 径 向 力 和 轴 向 力 作 用 ， 故 选 择 深 沟球 轴 承 ， 取 轴 承 段 安 装 直 径 d3-4=d8-9=50mm,选 取 6210型 深 沟 球 轴 承 ， 其 尺 寸 为 ，209050 BDd ， 轴 段 L3-4=21mm。4） 对 4-5段 ， 查 得 手 册 7209C型 球 轴 承 的 定 位 轴 肩 高 度 为 h=4mm， 取d4-5=58mm， 由 中 间 轴 可 知 L4-5=64mm， 对 5-6轴 段 ， 为 定 位 轴 段 ， 用 于 定 位 齿轮 ， 所 以 d5-6=60m

46、m， L5-6=10mm。5） 取 安 装 齿 轮 处 的 轴 段 6-7的 直 径 d6-7=52mm， 由 于 高 速 级 大 齿 轮 的 轮 毂 宽为 72mm， 且 由 于 高 速 级 大 齿 轮 右 端 与 右 轴 承 之 间 采 用 套 筒 定 位 ， 为 了 使 套 筒 端面 可 靠 的 压 紧 齿 轮 ， 故 取 L6-7=70mm.6） 低 速 级 大 齿 轮 距 箱 体 内 壁 的 距 离 =12mm,由 于 已 选 择 油 润 滑 ， 所 以 滚 动轴 承 位 置 应 距 箱 体 内 壁 距 离 s， 取 s=4mm， 由 于 高 速 级 大 齿 轮 右 端 与 右 轴

47、承 之 间采 用 套 筒 定 位 ， 且 安 装 轴 承 ， 故 取 L7-8=43mm， d7-8=50mm。3.2 中 间 轴 的 校 核 ：（ 1） 中 间 轴 的 各 参 数 如 下 ：T 2=106.806N m 2n =164.970r/min 2P =1.845kW机 械 设 计 课 程 设 计吉 林 化 工 学 院机 电 工 程 学 院21（ 2） 中 间 轴 上 的 各 力 ：高 速 级 大 齿 ： Ft1=801.740N Fr1=299.060NFa1=179.827N d2=280.807mm低 速 级 小 齿 轮 ： Ft2=2991.388N Fr2=1110.696NFa2=603.278N d3=71.409mm（ 3） 绘 制 轴 的 计 算 简 图RV1RH1 RV2RH2Fa1 Fr1 Ft1 Ft2 Fr2 Fa2铅 垂 面 （ V平 面 ） ：RV1 Fa1 Fr1 Fr2 Fa2 RV2 N119.387R 517.424R 0657148R27148F248F 0M 00F ：v2