1、 滁州职业技术学院毕 业 设 计课 题:设计时间:班 级:学 号:姓 名:指导教师:完成日期: 年 月 日2目 录封 面 1目 录: 2第一章:毕业设计任务书 3 第二章:电动机的选择 4第三章:计算总传动比及分配传动比 5第四章:运动参数及动力参数计算 5第五章: V 带的设计 7 第六章:齿轮传动设计 9第七章:标准直齿圆柱齿轮的基本参数 14第八章:轴的设计及校核 16第九章:键的设计 27第十章:轴承的选择 28第十一章:联轴器的选择 29第十二章:减速器机体结构尺寸 30第十三章:减速器的各部位附属零件的设计 30第十四章:润滑方式的确定 32设 计 小 结 31 参考文献 32 3
2、一、毕业设计任务书1、设计内容 自动送料带式输送机传动装置的减速器。2、运动简图 由设计者选择传动方案。3、工作条件 输送机连续工作,有轻微振动,两班制工作,输送带速度允许误差为5%。4、原始数据已 知 条 件 数据减速器输出功率 P(kw) 3.3输送带转速n(r/min)100使用期限 y(年) 55、设计工作量(1) 、设计说明书 1 份;(2) 、减速器装配图 1 张;(3) 、减速器零件图 13 张。4二、电动机的选择: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,要求轴有较大的刚度。3. 确定传动方案:考虑到电机转速高
3、,传动功率大,将 V 带设置在高速级。 其传动方案如下:4.选择电动机类型:按工作要求和条件,选用 Y 型笼型三相异步电动机,电压 380V。5.选择电动机的功率工作机所需的电动机输出功率 Pd= KWPw由电动机到运输带的传动总功率为 = 1 23 32 4 5 6 1带传动效率:0.96 2齿轮传动的轴承的效率:0.99 3圆柱齿轮的传动效率:0.97 4联轴器的传动效率:0.97 5卷筒轴的轴承传动效率:0.98 6卷筒的效率:0.96则:= =0.960.99 30.9720.970.980.96=0.805所以:P d= = =4.125kw 查表选电动机额定功率为 5.5KW.Pw
4、 3.30.86.确定电动机按推荐的合理传动比范围:取 V 带传动的传动 i 带 =24;二级圆柱齿轮减速器传动比 i 齿=48,所以总传动比合理范围为 i 总 =832,故电动机转速的可选范围是:n 电机 =i 总 n 卷 =(832)100r/min=(8003200)r/min符合这一范围的同步转速有 750、1500 和 3000r/min 两种,再根据计算出的容量,由附录附表 8.1 查出适用的电动机型号,因此传动方案如下:电动机转速/(r/min) 传动装置的传动比方案电动机型号额定功率Ped/kw 同步转速 满载转速 总传动比 带 齿轮1 Y132M2-6 5.5 1000 96
5、0 9.6 3 3.22 Y132S-4 5.5 1500 1440 14.4 2 7.23 Y132S1-2 5.5 3000 2900 29 3 9.7综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量和带传动、减速器的传动比,方案二比较适中。 因此选定电动机型号为 Y132S-4,所选电动机的额定功率为 kw,满载转速为 1440r/min,总传动比适中,传动装置结构较紧凑。三、 计算总传动比及分配传动比总传动比:i=14.4 ,分配传动比:取则 i 带 =2,i 1=(1.31.5)i2,取 i1=3.12,则i2=2.67(i 1 为高速级传动比,i 2 为低速级传动比) 。四、 运动参数及动力参
6、数计算将传动装置各轴由高速到低速依次定为 1 轴、2 轴、3 轴. 01 , 12 , 23 依次为电机与轴 1,轴 1 与轴 2,轴 2 与轴 3 之间的传动效率。1、各轴转速:轴 n = r/min =720r/min14402轴 n = r/min =230r/min7203.12轴 n = r/min =100r/min2302.36卷筒轴 n 卷 = n =100r/min2.各轴输入功率: 轴 p = pd 01 =4.1250.96 =3.96kw轴 p = p 12 = p 2 3 =3.960.992 0.97= 3.80kw 轴 p = p 23 = p 2 3 4 =3.
7、800.990.970.97= 3.54kw卷筒轴 p 卷 =3.3kw3.各轴输入转矩: Td = =9550 =27.36 N mpdnm 4.1251440所以:依据公式得出:轴 T =9550 =52.53 N m3.96720轴 T =9550 =157.78 N m3.80230轴 T =9550 =338.07 N m3.54100卷筒轴 T 卷 =9550 =315.15N m3.3100运动和动力参数的计算结果列于下表:轴名参数电动机轴 轴 轴 轴 卷筒轴1440 720 230 100 1004.125 3.96 3.80 3.54 3.3转速 n/(r/min)输入功率
8、P/kw输入转矩 T/(Nm) 27.36 52.53 157.78 338.07 315.152 3.12 2.67 1传动比 i效率 0.96 0.95 0.93 0.927五、V 带的设计1、确定计算功率: k=1.3 , 由式(8.12)得 P C = KAP= 1.35.5= 7.15kw2、选取普通 V 带型号:根据 PC= 7.15kw、n 1= 1440r/min,由图 8.12 选取 A 型普通 V 带.3、确定带轮基准直径 dd1 、d d2 根据表 8.6 和图 8.1 选取 d =112mm ddmin =75mm ,大带轮基准直径为 dd2= dd1 = 112=22
9、4mm n1n2 1440720按表 8.3 选取标准值 dd2= 236mm,则实际传动比 i、从动轮的实际转速分别为i = = = 2.04 n2 = = =706r/mind2d1236112 n1i 14402.04从动轮的转速误差率为 100 = -1.9 (在5以内为允许值)。706-7207204、验算带速 VV = = =8.44m/s (带速在 525 之间)。d1n1601000 3.1411214406010005、确定带的基准长度 Ld 和实际中心距 a带的中心距 a0 0.07(d d1+dd2) a 0 2(d d1+dd2)243 a 0 696 (取 a0 =
10、600mm)L0 =2a0 + (dd1+dd2) + 2 (d1-d2)24a0= 2600 + 348+ = 1952mm2 153762400由表 8.4 选取基准长度 Ld =1800 mm -由式(8.16)得实际中心距 a 为8a a 0 + = 600 + =524mmLd - L02 1800-19522中心距 a 的变化范围为amin = a - 0.015Ld = (524-0.0151800)=497mmamax = a + 0.03Ld = (524+0.031800)=578mm6、检验小带轮包角 1由式(8.17)得 1 = 180- 57.3d2-d1a= 180
11、- 57.3 = 166120236-1125247、确定 V 带根数由式(8.18)得 Z = PCP0PC(P0+P0)kakL根据 dd1=112mm 、n 1= 1440r/min 查表 8.9,根据内插法可得:P0 = 1+ (1440-980)=1.38kw1.18-11460-980由式(8.11)得功率的增量 P0 为 P0 = kbn1(1- )1ki由表 8.18 查得 kb = 1.027510-3根据传动比 i=2, 查表 8.19 得 ki =1.1373P0 =1.027510-3 1440(1- )kw = 0.18kw11.1375由表 8.4 查得带长度的修正
12、系数 kL =1.03,由图 8.11 查得包角系数 ka =0.96得普通 V 带根数 Z = = 3.55.5(1.38+0.18)0.961.03圆整得 Z = 48、求初拉力 F0 以及带轮轴上的压力 FQ9由表 8.6 查得 A 型普通 V 带每米质量 q = 0.10kg/m,根据式(8.19)得单根 V 带的初拉力 F 0 = ( - 1) + qV2500PCZV 2.5Ka= ( -1)+0.1(8.89)25005.548.89 2.50.96= 131.96 N由式 8.20 可得作用在轴上的压力 FQ 为FQ = 2F0 Z sin = 2131.964sin = 10
13、34.56N12 16629、设计结果选用 4 根 A-1800 GB/T 115441997 的 V 带,中心距 a =524mm, dd1 =112mm dd2= 236mm ,轴上压力 FQ =1034.56N。六、齿轮传动设计:1.高速级大小齿轮的设计(1)选择齿轮材料及精度等级小齿轮选用 45 钢调质,硬度为 220250HBS;大齿轮选用 45 钢正火,硬度为170210HBS。因为是普通减速器,由表 10.21 选 8 级精度,要求齿面粗糙度Ra3.26.3m 。(2)按齿面接触疲劳强度设计1)转矩 T1 T1=9.55x106 =9.55106 =0.5104 NmmPn1 3
14、.87202)载荷系数 K查表 10.11 取 k=1.13)齿数 Z1 和齿宽系数 d小齿轮 Z1 取为 28,则大齿轮齿数 Z2 =80。因二级齿轮传动为对称布置,而齿轮齿面又为软齿面,由表 10.20 选取 d=1。4)许用接触应力 H 10由图 10.24 查得 Hlim1 =560Mpa , Flim2 =530Mpa由表 10.10 查得 SH =1N1=60njLh =604801(55280)=5.990410 8N2= = =1.92108N1i 5.99041083.12查图 10.27 得:Z NT1=1 , ZNT2 =1.06由式(10.13)可得: H 1 = =
15、= 560MpaZNT1Hlim1SH 15601H 2 = = =561.8MpaZNT2Hlim2SH 1.065301故 d 1 76.43=76.43 =61.62 mmm = = =2.2mm 由表 10.3 取标准模数 m = 2.5mmd1Z1 61.6228(3)计算主要尺寸d1= mZ1 =2.528=70mmd2= mZ2 =2.580=200mmb d d1 =170 =70mm =b2b1= b2+5=75mma = 2.5(28+80)=135mm12(4)按齿根弯曲疲劳强度校核由式(10.24)得出 F ,如果 F F则校核合格。确定有关系数与参数:1)齿形系数查表
16、 10.13 得 1=2.65 , YF2=2.30。112)应力修正系数 Ys查表 10.14 得 Ys1=1.59 ,Y s2=1.733)许用弯曲应力 F由图 10.25 查得 Flim1=210Mpa , Flim2=190Mpa由图 10.10 查得 S F=1.3由图 10.26 查得 Y NT1= YNT2=1由式 10.14 可得 F1= = Mpa=162MpaYNT1Flim1SF 2101.3F2 = Mpa=146MpaYNT2Flim2SF 1901.3故 F1= = 2.651.592KT1bm2Z121.10.5104702.5228= 132.65 Mpa F1
17、= 162MPaF2= F1 = 132.65 = 128.74Mpa F2= YF2Ys2YF1Ys1 2.301.732.651.59146Mpa齿轮弯曲强度校核合格。(5)验算齿轮的圆周速度 VV= = = 2.64m/s d1n1601000 7072060000由表 10.22 可知,选择 8 级精度是合适的。2.低速级大小齿轮的设计(1)选择齿轮材料及精度等级小齿轮选用 45 钢调质,硬度为 220250HBS;大齿轮选用 45 钢正火,硬度为170210HBS。因为是普通减速器,由表 10.21 选 8 级精度,要求齿面粗糙度Ra3.26.3m 。(2)按齿面接触疲劳强度设计1)
18、转矩 T1 T1=9.55x106 =9.55106 =1.5105 NmmPn1 3.54230122)载荷系数 K查表 10.11 取 k=1.13)齿数 Z1 和齿宽系数 d小齿轮 Z1 取为 30,则大齿轮齿数 Z2 =80。因二级齿轮传动为对称布置,而齿轮齿面又为软齿面,由表 10.20 选取 d=1。4)许用接触应力 H 由图 10.24 查得 Hlim1 =560Mpa , Flim2 =530Mpa由表 10.10 查得 SH =1N1=60njLh =602301(55280)=2.870410 8N2= = =1.248108N1i 2.51082.3查图 10.27 得:
19、Z NT1=1 , ZNT2 =1.2由式(10.13)可得: H 1 = = =560MpaZNT1Hlim1SH 15601H 2 = = =636MpaZNT2Hlim2SH 1.25301故 d 1 76.43=76.34 =70.99mmm = = =2.36mm 由表 10.3 取标准模数 m = 3.5mmd1Z1 70.9930(3)计算主要尺寸d1= mZ1 =3.530=105mmd2= mZ2 =3.580=2800mmb d d1 =1105= 105mm =b2b1= b2+5 =110mm13a = 3(30+80)=192.5mm12(4)按齿根弯曲疲劳强度校核由
20、式(10.24)得出 F ,如果 F F则校核合格。确定有关系数与参数:1)齿形系数查表 10.13 得 1=2.47 , YF2=2.18。2)应力修正系数 Ys查表 10.14 得 Ys1=1.65 ,Y s2=1.803)许用弯曲应力 F由图 10.25 查得 Flim1=210Mpa , Flim2=190Mpa由图 10.10 查得 S F=1.3由图 10.26 查得 Y NT1= YNT2=1由式 10.14 可得 F1= = Mpa=162MpaYNT1Flim1SF 2101.3F2 = Mpa=146MpaYNT2Flim2SF 1901.3故 F1= = 2.471.65
21、2KT1bm2Z121.11.6104351.25228= 93.7 Mpa F1= 162MPaF2= F1 93.7 = 90.2Mpa F2= 146MpaYF2Ys2YF1Ys1 2.181.82.471.65齿轮弯曲强度校核合格。(5)验算齿轮的圆周速度 VV= = = 1.23m/s d1n1601000 10523060000由表 10.22 可知,选择 8 级精度是合适的。七、标准直齿圆柱齿轮的基本参数14(1)高速级大小齿轮齿顶高 h a=ham=12.5mm=2.5mm齿根高 h f=(ha +c )m= 1.252.5mm= 3.125 mm全齿高 h=h a+hf=(2
22、.5+3.125)mm =5.625mm 顶隙 c=c m=0.252.5mm=0.625mm 分度圆直径 d=mz 1 =2.528mm =70mm 齿顶圆直径 d a=d+2ha=(70+5)mm =75mm 齿根圆直径 d f=d-2hf=(70-23.125 )mm =63.75mm 基圆直径 d b=dcos20=70cos20mm =65.8mm 齿距 p=m=7.85mm 齿厚 s= =3.925mm p2齿槽宽 e=s =3.925 mm高 2:齿顶高 h a=ha m= 12.5mm =2.5mm齿根高 h f=(ha +c )m =1.252.5mm =3.125mm全齿高
23、 h=h a+hf =(2.5+3.125)mm =5.625mm 顶隙 c=c m=0.252.5mm=0.625mm 分度圆直径 d=mz 2=2.580mm=200mm齿顶圆直径 d a=d+2ha=(200+5)mm =205mm齿根圆直径 d f=d-2hf=(200-23.125)mm =193.75mm基圆直径 d b=dcos20= 200cos20mm= 188mm齿距 p=m=7.85mm15齿厚 s= =3.925mmp2齿槽宽 e=s =3.925mm中心距 a= m(z1+z2)= x2.5x(28+80)mm= 135mm12 12低齿 1:齿顶高 h a=ha m
24、=13.5mm= 3.5mm齿根高 h f=(ha +c )m = 1.253.5mm= 4.375mm 齿全高 h=h a+hf =(3.5+4.375)mm= 7.875mm 顶隙 c=c m= 0.253.5mm= 0.875mm 分度圆直径 d=mz 3=3.530mm= 105mm 齿顶圆直径 d a=d+2ha=(105+7)mm= 112mm 齿根圆直径 d f=d-2hf=(105-2 3.75)mm= 96.25mm 基圆直径 d b=dcos20= 105cos20mm= 98.7mm齿距 p=m=10.99mm齿厚 s= =5.495mmp2齿槽宽 e=s =5.495
25、mm低齿 2:齿顶高 h a=ha m=3.5mm 齿根高 h f=(ha +c )m = 1.253.5mm= 4.375mm 齿全高 h=h a+hf =(3.5+4.375)mm=7.875mm 顶隙 c=c m= 0.253.5mm= 0.875mm 分度圆直径 d=mz 4=3.580=280mm齿顶圆直径 d a=d+2ha=(280+7)mm= 287mm齿根圆直径 d f=d-2hf=(280-24.375)=232.5mm 16基圆直径 d b=dcos20= 240cos20= 271.25mm 齿距 p=m=10.99mm 齿厚 s= =5.495mm p2齿槽宽 e=s
26、 =5.495 mm中心距 a= m(z3+z4)= 3.5(30+80)mm= 192.5mm12 12八:轴的设计及校核:1、高速轴的设计:(1)选择轴的材料,确定许用应力选用 45 号钢调质处理,由表 14.7 查得强度极限 B =650Mpa,再由表 14.2 得许用弯曲应力-1b =60Mpa。(2)按扭矩强度确定各轴段直径:.根据表 14.1 得 C=107118,由 dC =(107118) =19.2621.24mm因为高速轴第一段轴径装配大带轮,且 d1 =(0.81.2)d,查手册,取 d1 =25mm、L 1 =50mm,因为大带轮靠轴肩定位,所以取 d2=30mm, L
27、2=78mm,d3=40mm,L 3=134mm, d4 段装配齿轮,取 d4=45mm,齿轮轮毂宽度为 75mm,取 L4=73mm,d5 段装配轴承,取 d5=30mm,L5=31mm。(3)高速轴校核按弯矩组合强度条件校核轴的轴径。1) 绘制轴的受力及简化模型图,如图 6-a 所示2) 水平面内的受力及弯矩图,如图 6-b、6-c 所示17圆周力:F t = = =1500.9N2Td 252.53Nm7010-3m径向力:F r = Fttana =1500.90.36N =540.3N分别求支承反力 FHA、 FHB,以 C 点作为参考点: FHA = = N =338.6NFtL1
28、L1+L21500.95252+178.5FHB = = N =1161.6NFtL2L1+L21500.9178.552+178.5H 面内 C 截面处的弯矩为 MHC =FHAL2=338.6 N178.510-3 m =267.9Nm3)竖直面内的受力弯矩图,如图 6-d、6-e 所示:FVA = = N =121.9NFrL1L1+L2540.35252+178.5FVB= = N =418.4NFrL2L1+L2540.3178.552+178.5V 面内 C 截面处的左侧弯矩为:M VC 左 =FVAL2=121.9N178.510-3m=21.8NmV 面内 C 截面处的右侧弯矩
29、为:M VC 右 = FVBL1=418.4N5210-3m=21.8Nm4)根据公式 M = ,计算 C 截面的合成弯矩并作图。如图 6-f 所示:M2H+ M2VC 截面处的左侧:M C 左 = = Nm=268.8NmM2HC+ M2VC左 267.92+21.82C 截面处的右侧:M C 右 = = Nm=268.8NmM2HC+ M2VC右 267.92+21.825)作扭矩图,如图 6-g 所示:6)求当量弯矩:因减速器单向运转,故可以认为转矩为脉动循环变化,修正系数 a 为 0.6。Mec 左 = = Nm=270.6 NmM2C左 + (aT2) 268.82+(0.652.5
30、25) 2Mec 右 = = Nm=270.6 NmM2C右 + (aT2) 268.82+(0.652.525) 27)确危险截面及校核强度18 e = = = Mpa =29.7 MpaMeW 270.51030.1d53270.51030.1453查表 14.2 得-1b =60 Mpa,满足 e-1b 的条件,故设计的轴有足够的强度,并有一定的裕量。19图 6 高速轴的受力、弯矩、扭矩图202、中间轴的设计:(1)选择轴的材料,确定许用应力选用 45 号钢调质处理,由表 14.7 查得强度极限 B =650Mpa,再由表 14.2 得许用弯曲应力-1b =60Mpa。(2)按扭矩强度确
31、定各轴段直径:.根据表 14.1 得 C=107118,由 dC =(107118) =26.7529.50mm取 d1 =35mm、L 1 =35mm,因为 d2 段装配齿轮,取 d2=40mm, L2=68mm,齿轮轮毂宽度为70mm ,取 L2=68mm。因为齿轮靠轴肩定位,取 d3=50mm,L 3=10mm,因 d4 段同样装配齿轮,取 d4=40mm,L 4=108mm, 而 d5 段装配轴承,选用 6207 型轴承,取d5=35mm, L 5=35mm,(2)中间轴校核1、 按弯矩组合强度条件校核轴的轴径。1)绘制轴的受力及简化模型图,如图 7-a 所示2)水平面内的受力及弯矩图
32、,如图 7-b、7-c 所示圆周力:F t1 = = =1577.8N2T1d1 2157.78Nm20010-3m径向力:F r1 = Ft1tana =1577.80.36N =568N同理 圆周力:F t2 = = =3005.3N2T2d2 2157.78Nm10510-3m径向力:F r2 = Ft2tana =3005.30.36N =1081.9N分别求支承反力 FHA、 FHD,以 B、C 点作为参考点:21FHA = = Ft2L3+ Ft1(L2+L3)L1+L2+L3N =2182.4N3005.371.5+1577.8( 98+71.5)51.5+98+71.5FHD
33、= = Ft1L1+ Ft2(L1+L2)L1+L2+L3N =2400.7N1577.851.5+3005.3( 51.5+98)51.5+98+71.5H 面内 B 截面处的弯矩为 MHB =FHAL1=2182.4 N51.510-3 m =112.4NmH 面内 C 截面处的弯矩为 MHC =FHDL3=2400.7 N71.510-3 m =171.7Nm3)竖直面内的受力弯矩图,如图 7-d、7-e 所示:FVA = = Fr2L3- Fr1(L2+L3)L1+L2+L3 1081.971.5-568( 98+71.5)51.5+98+71.5N =-85.6NFVD = = N
34、=-Fr2(L1+L2)-Fr1L1L1+L2+L3 1081.9(51.5+98)-56851.551.5+98+71.5600.87 N V 面内 B 截面处的左侧弯矩为:M VB 左 =FVAL1=-85.6N51.510-3m=-4.4NmV 面内 B 截面处的右侧弯矩为:M VB 右 =FVD(L2+L3)=-600.87N169.510-3m=-101.85NmV 面内 C 截面处的左侧弯矩为 MVC 左 =FVDL3=-600.87N71.510-3m=-42.96NmV 面内 C 截面处的右侧弯矩为:M VC 右 =FVA(L1+L2)=-85.6N149.510-3m=-12
35、.8Nm4)根据公式 M = ,计算 B、C 截面的合成弯矩并作图。如图 7-f 所示:M2H+ M2VB 截面处的左侧:M B 左 = = Nm=112.5NmM2HB+ M2VB左 112.42+4.42B 截面处的右侧:M B 右 = = Nm=151.7NmM2HB+ M2VB右 112.42+101.85222C 截面处的左侧:M C 左 = = Nm=177.0NmM2HC+ M2VC左 171.72+42.962C 截面处的右侧:M C 右 = = Nm=172.2NmM2HC+ M2VC右 171.72+12.825)作扭矩图,如图 7-g 所示:6)求当量弯矩:因减速器单向运
36、转,故可以认为转矩为脉动循环变化,修正系数 a 为 0.6。对于 B 截面:MeB 左 = = Nm=147.04 NmM2B左 + (aT2) 112.52+(0.6157.78) 2MeB 右 = = Nm=147.04 NmM2B右 + (aT2) 151.72+(0.6157.78) 2对于 C 截面:MeC 左 = = Nm=196.07 NmM2C左 + (aT2) 1772+(0.6157.78) 2MeC 右 = = Nm=196.51 NmM2C右 + (aT2) 172.22+(0.6157.78) 27)确危险截面及校核强度:对于 B 截面: eB = = = Mpa =
37、22.975 MpaMeBW 147.041030.1d33147.041030.1403对于 C 截面: eC = = = Mpa =30.636 MpaMeCW 196.071030.1d43196.071030.1403查表 14.2 得-1b =60 Mpa,满足 e-1b 的条件,故设计的轴有足够的强度,并有一定的裕量。233、低速轴的设计:(1)选择轴的材料,确定许用应力选用 45 号钢调质处理,由表 14.7 查得强度极限 B =650Mpa,再由表 14.2 得许用弯曲应力-1b =60Mpa。(2)按扭矩强度确定各轴段直径:24.根据表 14.1 得 C=107118,由 d
38、C =(107118) =35.3138.94mm考虑到轴的最小直径处要安装联轴器,会有键槽存在,故将估算的直径加大 3%5%,取为36.3740.89mm。由设计手册取标准直径 d1=40mm,L 1 =82mm,取 d2=45mm, L2=76.5mm,取 d3=55mm,L 3=89mm, 因齿轮靠轴肩定位,取 d4=65mm ,L 4=10mm。 d5 段装配齿轮,取d5=55mm,齿轮轮毂宽度为 105mm,取 L5=103mm,d6 段装配轴承,取 d6=50mm,L6=40mm。3、低速轴校核1、按弯矩组合强度条件校核轴的轴径。1)绘制轴的受力及简化模型图,如图 8-a 所示2)
39、水平面内的受力及弯矩图,如图 8-b、8-c 所示圆周力:F t = = =6439.43 N2Td 2338.07Nm10510-3m径向力:F r = Fttana =6439.430.36N =2318.20N分别求支承反力 FHA、 FHB,以 C 点作为参考点: FHA = = N =2220.95NFtL2L1+L26439.4384.5160.5+84.5FHB = = N =4218.48NFtL1L1+L26439.43160.5160.5+84.525H 面内 C 截面处的弯矩为:M HC =FHAL1=2220.95N160.510-3m =356.46Nm3)竖直面内的
40、受力弯矩图,如图 8-d、8-e 所示:FVA = = N =799.54NFrL2L1+L22318.2084.5160.5+84.5FVB = = N =1518.66NFrL1L1+L22318.20160.5160.5+84.5V 面内 C 截面处的左侧弯矩为:M VC 左 =FVAL1=799.54N160.510-3m=128.33NmV 面内 C 截面处的右侧弯矩为:M VC 右 = FVBL2=1518.66N84.510-3m=128.33Nm4)根据公式 M = ,计算 C 截面的合成弯矩并作图。如图 8-f 所示:M2H+ M2VC 截面处的左侧:M C 左 = = Nm
41、=378.89NmM2HC+ M2VC左 356.462+128.332C 截面处的右侧:M C 右 = = Nm=378.89NmM2HC+ M2VC右 356.462+128.3325)作扭矩图,如图 8-g 所示:6)求当量弯矩:因减速器单向运转,故可以认为转矩为脉动循环变化,修正系数 a 为 0.6。Mec 左 = = Nm=429.78 NmM2C左 + (aT2) 378.892+(0.6338.07) 2Mec 右 = = Nm=429.78 NmM2C右 + (aT2) 378.892+(0.6338.07) 27)确危险截面及校核强度 e = = = Mpa =25.83 M
42、paMeW 429.781030.1d3429.781030.1553查表 14.2 得-1b =60 Mpa,满足 e-1b 的条件,故设计的轴有足够的强度,并有一定的裕量。26图 8 低速轴的受力、弯矩、扭矩图27九、键的设计1、带轮键的选择选择 A 型键,由轴径 d1=25mm,查得键宽 b=8mm,键高 h=9mm,键长选择 L=40mm,l=L-b=40-8=32mm。 jy1= = Mpa =29.18 Mpa jy4Tdhl452.53100025932故选择型号为 A840GB/T1096-2003 的键合适。2、中间轴大齿轮键的选择选择 A 型键,由轴径 d2=40mm,查得
43、键宽 b=12mm,键高 h=8mm,键长选择 L=50mm,l=L-b=50-12=38mm。 jy2= = Mpa =51.9 Mpa jy4Tdhl4157.78100040838故选择型号为 A1250GB/T1096-2003 的键合适。3、中间轴小齿轮键的选择选择 A 型键,由轴径 d3=40mm,查得键宽 b=12mm,键高 h=8mm,键长选择 L=90mm,l=L-b=90-12=78mm。 jy3= = Mpa =25.29 Mpa jy4Tdhl4157.78100040878故选择型号为 A1290GB/T1096-2003 的键合适。4、低速轴齿轮键的选择选择 A 型
44、键,由轴径 d4=55mm,查得键宽 b=16mm,键高 h=10mm,键长选择 L=90mm,l=L-b=90-16=74mm。 jy4= = Mpa =33 Mpa jy4Tdhl4338.071000551074故选择型号为 A1690GB/T1096-2003 的键合适。5、联轴器键的选择选择 C 型键,由轴径 d5=40mm,查得键宽 b=12mm,键高 h=8mm,键长选择 L=60mm,l=L-0.5b=60-0.512=54mm。 jy5= = Mpa =72.95Mpa jy4Tdhl4315.1510004085428故选择型号为 C1260GB/T1096-2003 的键
45、合适。十、轴承的选择1、高速轴轴承的选择与校核(1)求当量动载荷 P查表 15.12 得:载荷系数 fp=1.2,查表 15.14 得:温度系数 f T=1。因为 fa=0,故 P=fpFr=1.2540.3=648.36N(2)计算所需的径向额定动载荷值由式 15.6 可得 C= ( ) = ( ) =6256.68N PfT60nLh1061 648.3616072020800106 13(3)选择轴承的型号查有关的轴承手册,根据 d =30mm,选用 6206 型轴承,其 Cr=19500N6256.68N,所以选择深沟球轴承 6206 合适。2、中速轴轴承的选择与校核(1)求当量动载荷 P查表 15.12 得:载荷系数 fp=1.2,查表 15.14 得:温度系数 f T=1。因为 fa=0,故 P=fpFr=1.21081.9=1298.28N(2)计算所需的径向额定动载荷值由式 15.6 可得 C= ( ) = ( ) =8568.65N PfT60nLh1061 1298.2816072020800106 13(3)选择轴承的型号查有关的轴承手册,根据 d =35m