一级直齿圆柱齿轮减速器课程设计解读

课 程 设 计 说 明 书题目 ：一级直齿圆柱齿轮减速器二级学院机械工程学院年级专业机械设计制造及其自动化学号1101210240学生姓名李景指导教师胡宾伟教师职称目录设 计 任 务 书 ?1绪 论 ?2第 一 部 分 课 程 设 计 内 容 ?3 第 二 部 分 传 动 方 案 的 拟 定 及 说 明 ? 4 第 三 部 分 电 动 机 的 选 择 和 计 算 ? 53 . 1 电 动 机 的 类 型 及 结 构 的 选 择 ? 53 . 2 确 定 电 动 机 容 量 及 转 速 ? 5第 四 部 分 传 动 装 置 的 运 动 和 动 力 参 数 计 算 ? 64 . 1 传 动 比 分 配 ?64 . 2 动 力 运 动 参 数 计 算 ? 6第 五 部 分 链 传 动 的 设 计 ?75 . 1 链 传 动 的 参 数 选 择 及 设 计 计 算 ? 75 . 2 链 轮 的 结 构 和 材 料 ? 8第 六 部 分 初 选 滚 动 轴 承 ? 1 06 . 1 轴 承 的 选 择 ?1 0第 七 部 分齿 轮 的 设 计? 1 27 . 1 齿 轮 材 料 和 热 处 理 的 选 择 ? 1 27.2齿轮的几何尺寸、结构设计计算及强度校核?12 第八部分轴的设计 、 键 和 联 轴 器 的 选 择 ?1 88 . 1 轴 的 设 计 计 算 及 校 核 ? 1 88 . 2 键 的 选 择 计 算 及 校 核 ? 2 58 . 3 联 轴 器 的 选 择 及 校 核 ? 2 5第 九 部 分 滚 动 轴 承 的 寿 命 验 算 ? 2 6第 十 部 分 设 计 小 结 ?2 7参 考 文 献?2 8设计任务书（一）根据机械设计课程设计大纲要求，以减速器设计为主， 按设计任务书完成以下设计任务：1、确定机械传动装置的总体设计方案；2、选择电动机型号；3、传动装置的运动和动力参数的计算；4、传动零件及轴的设计计算；5、轴承、连接件、润滑密封和联轴器的选择及计算；6、机体结构及附件的设计；7、绘制减速器装配工作图与零件图；8、编写设计计算说明书，进行总结与答辩。其简图如下 ：设计任务： 设计说明书一份零件图一张装配图一张第 1 页绪论本本课程设计主要内容是进行一级圆柱直齿轮的设计计算，在设计计算中运用到了机械设计 、机械制图、材料力学、公差与互换性等多门课程知识。课程设计是机械设计课程最后一个重要的实践性教学环节，也是机械类专业学生第一次较为全面的机械设计训练，其目的为：1综合运用机械设计基础和其它先修课程的知识，分析和解决机械设计问题，进一步巩固、加深和拓宽所学的知识。2通过设计实践，逐步树立正确的设计思想，增强创新意识和竞争意见，熟悉掌握机械设计的一般规律，培养分析问题和解决问题的能力。3通过设计计算、绘图以及运用技术标准、规范、设计手册等有关设计资料，进行全面的机械设计基本技能的训练。机械设计课程设计通常包括以下内容： 根据设计任务书确定传动装置的总体设计方案；选择电动机型号；计算传动装置的运动和动力参数；传动零件及轴的设计计算；轴承、连接件、润滑密封和联轴器的选择及计算；机体结构及附件的设计；绘制装配工作图与零件工作图；编写设计计算说明书，进行总结与答辩。机械设计课程设计的方法与步骤：(1) 设计准备(2) 传动装置的总体设计(3) 传动零件的设计计算(4) 设计减速器装配图(5) 设计正式减速器装配图(6) 零件工作图设计(7) 编写设计计算说明书(8) 设计总结和答辩第 2 页第一部分课程设计内容1.1 课题题目用于皮带运输的单级直齿圆柱齿轮的减速器的设计1.2 原始数据名称运输带曳引力运输速度卷筒直径使用年限（KN)（m/s)（mm）（ Y)数据2.72.24505输送带速度 ：传送带允许误差 5%工作条件 ：两班工作制（ 16 时）有轻微震动，批量生产其简图如下 ：设计任务： 设计说明书一份零件图一张装配图一张第 3 页第二部分传动方案的拟定及说明1 传动方案的拟定及说明机器一般由原动机、 传动装置和工作机三部分组成。 传动装置在原动机和工作机之间传递运动和动力， 通过变换原动机运动形式、 改变速度大小和转矩大小，来满足工作机的需要， 是机器的重要组成部分。 传动装置一般包括传动件和支承件两部分。它的重量和成本在机器中占很大的比重， 其性能和质量对机器的工作效率影响很大。因此，必须合理拟定传动方案。如上图 :拟定传动方案，原动机是电动机，输出一定量的转矩，转速高，通过联轴器传给单级直齿圆柱齿轮变速， 再传给链传动变速， 使合理的比较低的转速传送给卷筒，让卷筒的运动符合工作要求。我们知道齿轮传动有如下优点：（1）效率高（2）结构紧凑（3）工作可靠、寿命长（4）传动比稳定链传动有如下优点：（1）平均传动比准确、压轴力小（2）效率高，容易实现多轴传动（3）安装精度要求低，成本低（4）适用于中心距较大的传动，远距离传动比较轻便我们把直齿圆柱齿轮放在高速级， 是因为它传动很准确、 承载能力大、 结构紧凑、工作可靠，适宜高速传动。把链传动放在低速级，是因为链传动运转平稳性差，有冲击，不适于高速传动，宜布置在低速级。第 4 页第三部分电动机的选择与计算3.1 电动机的类型及结构的选择电动机的类型主要根据电源种类，载荷性质及大小， 工作情况及空间位置尺寸，启动性能、制动、反转的频繁程度，转速高低和调速性能等要求来确定。我们生活中工作电源一般是220v 和 380v，并且是三相交流电，我们一般优先选择额定交流工作电压为380v，综合各种因素，我们选择Y 系列三相交流异步电动机。3.2 确定电动机容量及转速(1)确定工作机（卷筒）所需功率P1。P1= F*V=2.7*2.2=5.94kw查机械设计课程设计指导书表A-4 得：一对滚动轴承的效率 1=0.98直齿圆柱齿轮的传动效率2=0.96联轴器的工作效率 3=0.99链传动的工作效率 4=0.90 总=0.99*0.90*0.96*0.983=0.805P=p1/总=7.38kwV=DW/2W=2n/60联立式解得卷筒转速n=93.4r/min链传动的传动比范围i=25 （取 i=3 ）直齿圆柱齿轮的传动比i=3 5（取 i=5 ）所以电机的转速范围n=93.4*3*2 93.4*5*5=560.4r/min2335r/min我们选取电机的功率和转速分别为p0=7.5kw，n=1440r/min查手册最终选择的电动机是Y2-132M-4电动机的额定功率p=7.5kw电动机的满载转速n=1440r/min电动机的中心高H=132mm第 5 页第四部分传动装置的运动和动力参数计算4.1 传动比分配我们取链传动的传动比i1=3总传动比 i=1440r/min/93.4r/min=15.5于是直齿圆柱齿轮的传动比i2=i/i1=15.5/3=5.24.2 动力运动参数计算各零件的转速、功率和转矩计算如下：高速轴：n0=1440r/minP0=p*3=7.4kwT0=9550*P0/n0=9550*7.4/1440=48.74N*m低速轴：n1=n0/i2=1440r/min/5.2=278.85r/minP1=p0* 1* 2=7.4*0.98*0.96=6.96kwT1=T0*i2* 1* 2=48.74*5.2*0.98*0.96=238.44N*m卷筒轴：n2=n1/i1=278.85r/min/3=92.95r/minP2=p1* 2* 4=6.96*0.98*0.90=6.14kwT2=T1*i1* 2* 4=630.91N*m轴转速 r/min功率 kw转矩 N*m高速轴14407.448.74低速轴278.856.96238.44卷筒轴92.956.14630.91误差验算，经验算转速和功率误差都在允许误差5%之内，符合设计要求。第 6 页第五部分链传动的设计5.1 链传动的参数选择及设计计算5.1.1 选择 z1，z2 和确定传动比我们知道链传动的传动比为3，查表选择 z1=25，所以 z2=z1 *3=755.1.2 计算当量的单排链的计算功率pca查机械设计手册表得各系数，计算如下pca=KA*KZ*P1/K P=1.1*1*6.96/1=7.66kw5.1.3 确定链的型号和节距p根据当量单排链的计算功率和主动轮转速由图9-11 得到，然后由表9-1 确定链条的节距 p。结果是选择 16A 链，可得链的节距p=25.45.1.4 计算中心距和链节数初选中心距 a0=40p=1004，按下式计算链节数L0L0=2*a0/p+(z 1+z2 )/2+(p/a0)*(z2-z 1)2=192.5为了避免使用过渡链节，应将计算出的链节数L0 圆整为整数 L.取 L=194，链传动的最大中心距为：a=f1*p*2*L-(z1+z2)f1为中心距计算系数，由表9-7 差得 f1=0.24849计算 aa=0.24849*38.1*2*194-(25+75)=2726.635.1.5 计算链平均速 VV=z1*n 1 *p/60*1000=25*278.85*38.1/60*1000=4.43m/s根据链速 v，由图 9-14 选择合理的润滑方式：油池润滑或油盘飞溅润滑5.1.6 计算链传动工作的压轴力FP有效圆周拉力 FE；FE=1000*p/v=1000*6.14/4.43=1386NFPKFP*F E=1.15*1386=1593.9N第 7 页5.2 链轮的结构和材料5.2.1 滚子链链轮的齿槽形状小链轮 :尺侧圆弧半径 r eRe=0.12d 1(z+2) 0.008d 1(z2+180)=72.03 143.16滚子定位圆弧半径rir i =0.505d1 0.505d 1 +0.069*d 1(1/3)=11.2311.42滚子定位角 aa=120o-90 o/z 140o-90 o/z=116.4 o136.4 o大链轮：尺侧圆弧半径 r eRe=0.12d 1(z+2) 0.008d 1(z2+180)=205.41 1032.36滚子定位圆弧半径r ir i =0.505d1 0.505d 1 +0.069*d 1(1/3)=11.2311.42滚子定位角 aa=120o-90 o/z 140o-90 o/z=118.8 o138.8 o5.2.2 链轮的基本参数和主要尺寸小链轮：分度圆直径 dd=p/sin （180o/z)=195.3齿顶圆直径 dada=d+p*(1-1.6/z)-d1 d+1.25*p-d1=203.30 211.17齿根圆直径 dfdf =d-d 1=179.42齿高 haha=0.5 （p-d 1）0.625p-0.5d 1 +0.8*p/z=7.94 13.92最大轴凸缘直径 dgdg=p*cot(180 o/z)-1.04h2-0.76=146.62第 8 页大链轮：分度圆直径 dd=p/sin （180o/z)=635齿顶圆直径 dada=d+p*(1-1.6/z)-d1 d+1.25*p-d1=643.99650.87齿根圆直径 dfdf =d-d 1=619.12齿高 haha=0.5 （p-d 1）0.625p-0.5d 1 +0.8*p/z=4.76 8.21最大轴凸缘直径 dgdg=p*cot(180 o/z)-1.04h2-0.76=608.15大小链轮轴向齿廓尺寸：齿宽 bf1 =0.95b 1=23.96齿侧倒角 ba 公称 =0.13p=3.3齿侧半径 r x 公称 =p=25.4齿全宽 bfn =bf1 =23.96链轮的结构：小链轮采用整体式，大链轮采用孔板式。链轮的材料：大小链轮： 35 钢，正火处理，处理后的硬度160200HBS8 链传动的布置、张紧、润滑与防护链传动布置：两链轮共面，中心线水平，紧边在上，松边在下。链传动的张紧：调节中心距或设置张紧轮，张紧轮可以是链轮，也可以是滚轮。链传动润滑：采用油池润滑或油盘飞溅润滑链传动的防护：为了防止工作人员无意中碰到链传动装置中的运动部件而受到伤害，同时为了与灰尘隔离，维持正常的润滑状态，应该用防护罩将其封闭。第 9 页第六部分初选滚动轴承6.1 轴承的选择考虑轴受力较小且主要是径向力，故选用单列深沟球轴承主 动 轴 承 根 据 轴 颈 值 查 机 械 零 件 设 计 手 册 选 择 63062 个（ GB/T276-1994）从动轴承 6208 2 个（ GB/T276-1994）根据机械基础推荐的轴承寿命最好与减速器寿命相同， 取 10 年，一年按 300 天计算， T h=(300108)=24000h（1）高速轴承的校核选用的轴承是 6306 深沟型球轴承。轴承的当量动负荷为Pf d (XFrYFa )由机械基础查得， f d 1.2 1.8，取 f d=1.2。因为 Fa1， r1= 518.8N，则P fXFr=0NFd查机械基础得， X= 1，Y= 0 。PfdXFr11.21 518.8622.56N0.62256KN查机械基础得： f t=1 ，查机械基础得：深沟球轴承的寿命指数为3 ，Cr= 20.8KN ；则L10h106(ft Cr)1061 2080031.3 106 h 24000h60n2P()60 466.798622.56所以预期寿命足够，轴承符合要求。（ 2）低速轴承的校核选用 6208 型深沟型球轴承。轴承的当量动负荷为Pf d (XFrYFa )由机械基础查得， f d 1.2 1.8，取 f d=1.2。因为 Fa2=0N，Fr2=492N，则PfdXFr查机械基础得， X=1 ，Y=0。第 10 页PfdXFr1.21745.09590.405 N查机械基础得： f t，=1查机械基础得：深沟球轴承的寿命指数为3 ， Cr=22.8KN；则 L10h106( ftC )106(1 22800 )38.2 10 6h 24000 h60nP60116.7590.405所以预期寿命足够 ,轴承符合要求。第 11 页第七部分齿轮设计7.1齿轮材料和热处理的选择直齿圆柱齿轮1 确定齿轮类型、精度等级、材料及齿数（1）选择材料及确定需用应力小齿轮选用 40Cr，调质处理， 280HBS大齿轮选用 45 号钢，调质处理， 240HBS（2）运输机为一般工作机器，速度不高，故选用8 级精度。（3）选小齿轮齿数 z1=22，故大齿轮 z2=5.2*22=114.4 ，取 z2=114.7.2齿轮的几何尺寸、结构设计计算及强度校核7.2.1齿轮的几何尺寸计算及强度校核按齿面接触强度设计由设计计算公式进行试算，即d1t=2.32KT1 (u1)Z E23H 2d u确定公式内的各计算数值（ 1) 试选载荷系数 Kt=1.3（ 2) 计算小齿轮传递转矩。1000PT1=9550=48738N*mm（ 3）由表 10-7 选齿宽系数d =1（ 4）由表 10-6 查得材料的弹性影响系数 ZE=189.8Mpa?（ 5）由图 10-21d 按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限1=600mpa大齿轮的接触疲劳强度极限2=550mpa（ 6）由式 10-13 计算应力循环次数N1=60njL h=1450*60*1*2*8*5*360=2.505*109N2=2.505*109/5.2=4.818*108（ 7）由图 10-19 取接触疲劳寿命系数KHN1=0.90 ， KHN2=0.95第 12 页（ 8）计算接触疲劳许用应力。取失效率为 1%，安全系数 S=1，由式 10-12 得H1= K HN 1 limSK HN 1limH2=S2 计算=0.9*600=540Mpa=0.95*550=522.5mpa1）试算小齿轮分度圆直径d1t ，代入H 中较小的值。d1t=2.323KT1(u1)ZE2=61.52mmd uH 22）计算圆周速度 v。d1t n1=4.67m/sV=60* 10003）计算齿宽 bb= d *d1t=61.52mm取 b=62mm4）计算齿宽与齿高之比 bh模数 mt = d1t=2.80z1齿高 h=2.25mt=6.30b =9.84h5）计算载荷系数根据 v=4.67m/s ，8 级精度，由图 10-8 得动载系数 Kv=1.15直齿轮， KHa=KFa=1由查表得使用系数KA=1由查表得 8 级精度、小齿轮相对支承对称布置时，KH=1.334由 b 及 KH查图 10-13 得 KF=1.28 ，故载荷系数 hK=KAKvKHaKH=1.964第 13 页6）按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，由式10-10a 得d1=d1t3K=71.06mmKt7) 计算模数 mm=d1/z=3.23mm8) 确定中心距a= 1 m( z1 z2 )13.23 (22 114) 219.64 mm229) 计算主要尺寸齿轮分度圆直径d1mz171.06mmd2mz2368.22mm齿宽b1b(510) 取 b170mmb2b62mm3 校核齿根弯曲疲劳强度查机械零件设计手册得小齿轮的弯曲疲劳强度极限Fe 1 =500Mpa ；大齿轮的弯曲疲劳强度极限Fe 2 =380mpa查机械零件设计手册得弯曲疲劳寿命系数KFN 1 =0.87 ， K FN 2 =0.89计算载荷系数kK=K AKVKFaKF=11.15 11.28=1.472计算弯曲疲劳许用应力。取弯曲疲劳安全系数s=1.4 ，由式 10-12 得第 14 页F 1= K FN 1FE 1 =0.87 500/1.4=310.71MpaSF 2= K FN 2FE 2 =0.89 380/1.4=241.57MpaS查取齿形系数YF 1 =2.72YF 2 =2.17查取应力校正系数得 YS1 =1.57YS2 =1.79计算大、小齿轮的YF YS 并加以比较FYF 1YS1 =0.01374F 1YF 2YS2 =0.01607F 2YF 1YS1 YF 2YS 2F 1F 2小齿轮数值较小计算小齿轮齿根弯曲应力为2000KTY1 F1YS12000 1.47248.742.72 1.57F 1703.23238.14MPa F 1b1m2Z122所以弯曲强度合格4. 齿轮几何尺寸的确定齿顶圆直径 da*由机械零件设计手册得h a =1c = 0.25da1d12ha1Z12ham(222 1)3.2377.52( mm)da 2d22ha 2Z22ham(11421) 3.23374.68( mm)齿距P = 2 3.14=6.28(mm)第 15 页齿根高hfh acm 4 . 0 4mm( )齿顶高hah a m13. 2 3 3.mm23 (齿根圆直径 d fd f 1d12h f71.0624.0462.98(mm)d f 2d22hf368.2224.04 360.14(mm)7.2.2齿轮的结构设计小齿轮采用齿轮轴结构，大齿轮采用锻造毛坯的腹板式结构大齿轮的关尺寸计算如下：轴孔直径d=50 (mm)轮毂直径D1 =1.6d=1.650=80 (m m)轮毂长度Lb2 6 2 (m m)轮缘厚度 0 = (3 4)m =9.6912.92(mm)取 0 =10轮缘内径D 2= d a2 -2h-2 0 =23227.27210= 197.46(mm)取 D2 = 200(mm)腹板厚度c=0.3b2 =0.362=18.6取 c=19(mm)腹板中心孔直径 D 0 =0.5( D1 + D 2 )=0.5(80+200)=140(mm)腹板孔直径 d 0 =0.25（ D 2 - D1 ） =0.25（180-80）=30(mm)取 d 0 =30 (mm)齿轮倒角 n=0.5m=0.53.231.5第 16 页齿轮结构图如下第 17 页第八部分轴的设计、键和联轴器的选择8.1轴的设计计算及校核8.1.1轴的结构设计计算一高速轴的相关性能参数：N1 =1440 r/minP1 =7.31 KWT1 =48.48 N M(1). 选择轴的材料材料选择 45 钢，经调质处理， HB217 255，许用弯曲应力 =60 MPa(2). 按扭转强度估算最小直径，45钢材料系数 C=118-107d1 min c 3p1 = (107118)3 7.3118.39 20.28mmN11440初选 d1 =20mm考虑键槽 d1 =201.05=21mm选取标准直径 d1 =21 mm（ 3） . 设计轴的结构为满足减速器机构图要求齿轮在箱体内部居中， 轴承安装在两侧， 轴的外伸端安装联轴器， 故轴的结构应设计为阶梯轴。 外伸端的轴径最小， 向内逐渐增大，根据轴上零件的安装与固定要求初步确定装配方案， 主动轴和从动轴均设计有 7 个轴径。（ 4） . 确定各轴段的直径. 轴段 1 直径最小，为了使所选轴与联轴器孔径相适应需同时选择联轴器型号。Tca 由工作情况系数 K A =1.3 ，则联轴器转矩Tca = K A T1=63.024 N M按照计算转矩 Tca 应小于联轴器公称转矩的条件，选用GY3 型联轴器，额定转矩112 NM。半联轴器孔径 21 mm与轴的最小直径相符，故，d1 =21 mm。轴段 1第 18 页应比联轴器毂长短 23mm,已知联轴器毂长 52mm，故取 l 160mm. 轴段 2 要对安装在轴段 1 上的联轴器进行定位，轴段2 上应该有轴肩，轴肩高度为 h=（ 0.070.15 ） d=1.43 mm，dd2h20+。考虑121（2.8 6）到轴段 2 与标准密封件配合，应取密封件标准直径，查手册选用d=25 mm的 毛毡圈，故取轴段2 直径 d2 =25mm 。轴段 2 考虑联轴器用轴肩实现轴向定位，取第二段直径为 l 240 mm. 轴段 3 上要安装轴承，因此必须满足轴承内经的标准暂取轴承型号为6306 型深沟球轴承，内径 d=30mm，故 d 3 30mm 。 轴段 3 处安装滚动轴承，因此应该与轴承宽度相同。查表得 6306 轴承宽度 B 17mm ，所以 l 3 17mm . 为了使齿轮与轴承不发生相互冲撞以及加工方便， 齿轮与轴承之间要有一定距离，取轴肩高度为 2mm，则 d4 =d6=d3+2h=34mm；轴段 4 和轴段 6 都是轴肩为使得齿轮与轴承不相干扰取l 4l 65mm. 此段为齿轮轴段。由小齿轮分度圆直径d1 =50mm可知，取 d5 =71.6mm。因为小齿轮的宽度为70mm，则 L5 =70mm。. 轴段 6 和 轴段 4 一样也是轴肩，给轴承定位，因此d 6d 45mm . 轴段7 上安装轴承，同一根轴上一般选用相同的轴承，因此d 730mm。安装轴承取 l 717mm由上可算出，两轴承的跨度L L17527097 mm轴图如下：第 19 页（ 6） . 轴的校核，轴的受力分析Ft2T148.48d121373.37 N70.6FrFt tan1373.37 tan 20 499.87 N计算支反力FAYFBYFr249.94N2FAZFBZFt686.69N2两边对称弯矩也对称（ C截面）。截面 C 在垂直面弯矩为L12121.85 N MMe1 FAY2第 20 页水平弯矩L33304.47 N MM e 2 FAZ2合弯矩MC 1M e12Me2 235441.88N M因为单向运转所以0.6T 10.648.4829.088N M当量弯矩MecMc 12( T 1)235441.92N M第 21 页校核危险截面 C的强度，轴上合成弯矩最大截面位于齿轮轮缘C处W0.1d33930.4M ec19.02MPa 60MPaW故该轴强度符合要求二 低速轴的相关性能参数：N 2 =278.85 r/minP2 =6.96 KWT2 =238.44 N M(1). 选择轴的材料和热处理采用 45 钢，并经调质处理，查机械基础P369 表 16 1，得其许用弯曲应力160MPa ， C118106 。(3). 按扭转强度估算最小直径， 45 钢材料系数 C=118-107d2 min c 3p2=(107118) 36.9631.27 34.48mmN2278.85初选 d232 mm考虑键槽 d 2 =321.05=33.6mm选取标准直径 d 2 =34 mm(4). 轴的结构设计根据轴上零件得安装和固定要求， 并考虑配合高速轴的结构， 初步确定低速轴的结构。设有 6 个轴段。1段： 此段安装链轮，安装链轮处选择最小直径d1 =34mm，由于已经算出链轮宽度为 23.96mm，故选择 L1 30mm2段：查机械基础，取轴肩高度 h 为 1.5mm，则 d =d +2h=3421.537mm21此轴段一部分长度用于装轴承盖，一部分伸出箱体外。取L240mm第 22 页3 段：取轴肩高度h 为 1.5mm，则 d3 =d2+2h=37+2 1.540 mm。此段装轴承与套筒。选用深沟球轴承。查机械基础P476 附录 24，此处选用的轴承代号为 6208，其内径为 40mm，宽度为 18mm。为了起固定作用，此段的宽度比轴承宽度小 12mm。取套筒长度为 10mm，则此段长 L 3=(18-2)+10+2=28mm。4 段：此段装齿轮，取轴肩高度h 为 2.5mm，则 d =d +2h=4022.545mm。43因为大齿轮的宽度为62mm，则 L4 =62-2=60mm5 段：取轴肩高度 h 为 2.5mm，则 d5=d4+2h=50mm，长度与右面的套筒相同，即L5=10mm。6 段：此段装轴承，选用的轴承与右边的轴承一致，即66 17mm。d =40mm，L由上可算出，两轴承的跨度L 18 2 10 60 98mm。低速轴的轴段示意图如下： 按弯矩复合强度计算2M 22238.44A、 Ft 21295.09 Nd 2368.22B、 Fr 2 Ft 2 tan1295.09 tan 200471.37 N）求支反力 FAX 、 FBY 、FAZ 、FBZFr 2371.37FAY FBY235.69 N22第 23 页FAzFt 21295.09FBz647.545N22 )由两边对称，知截面C 的弯矩也对称。截面C 在垂直面弯矩为受力图：M c1FAYL235.699811548.81N mm22）截面 C 在水平面上弯矩为：L98M c2FAz 2647.545231729.705N mm）合成弯矩为：M c( M c12M c2211548.81231729.705 233766.095N mm）转矩产生的扭剪力按脉动循环变化，取 =0.6，截面 C 处的当量弯矩：M ecM c2(aM 2 )233766.095 2(0.6 238440) 2146994.8 N mm )校核危险截面 C 的强度轴上合成弯矩最大的截面在位于齿轮轮缘的C 处， W 0.1d43Mec104656.816.13M pa 1 bCe0.1 453W所以轴强度足够。各轴段直径D1D2D3D4D5D6D7（高速轴：2125303471.63530mm）L1L2L3L4L5L6L7各轴段长度604017570517各轴段直径D1D2D3D4D5D6（低速轴：mm）343740455040L1L2L3L4L5L6各轴段长度304028601017第 24 页8.2 键的选择计算及校核轴上零件的周向固定选用A 形普通平键，联轴器选用B 形普通平键。 高速轴：根据联轴器与轴连接处的轴径21mm，轴长为60mm，查得键的截面尺寸 b8mm ，h7mm根据轮毂宽取键长L 40mm高速齿轮是与轴共同制造，属于齿轮轴。 低速轴：根据安装齿轮处轴径d445mm ，查得键的截面尺寸bh 14mm 9mm ，根据轮毂宽取键长 L L4848 8 40mm。根据安装带轮处轴径d134mm，查得键的截面尺寸 bh10mm 8mm ，取键长 L=20mm。8.3 联轴器的选择及校核由所给条件可知，电动机功率为7.5 KW，转速 n=1440r/min ，查表可知 Y132M-4电动机的轴伸直径d=38mm，即有：1. 类型选择为了隔离振动与冲击，选用弹性套柱销联轴器。2. 载荷计算公称转矩 T=9550x10 3 P =9550x103 7.5 =49.74x10 3 N.mn1440由工作情况系数表查得KA=2.3 ，故由式的计算转矩为T ca=KAT=2.3x49.74x10 3=114.40 N.m3. 型号选择从 GB 4323-84 中查得 LT6 型弹性套柱销联轴器的许用转矩为250N.m许用最大转速为 3800r/min ，轴径为 32 42mm之间，故合用。第 25 页第九部分滚动轴承的寿命验算寿命计划：两轴承承受纯径向载荷P=Fr=1641.42NX=1，Y=09.1. 主动轴轴承寿命： 深沟球轴承6306，查文献 （ 8） 基本额定动负荷Cr=19.8kN ft =1=3= 106ft Cr= 1061 19.81033L h=285948.88h60nP60 n1641.42C jP 3Lhn10.56 3 4200 35647.3kNf t16670116670轻微冲击时的许用 Cr=50MPa ， C jCr ， 强度足够预期寿命为：五年两班制轴承寿命合格L=5360216=57600h36000h60nP114.59806.44C jP 3Lhn10.14 34200 58ft16670124.3kN16670装配图简图第 26 页第十部分设计小结在刚结束一周的机械制造工艺学的课程设计后，又开始了为期两周的