懸掛式運(yùn)輸機(jī)的傳動系統(tǒng)設(shè)計(jì)
37頁 50000字?jǐn)?shù)+論文說明書+任務(wù)書+6張CAD圖紙【詳情如下】
中間軸.dwg
中間軸大齒輪.dwg
中間軸小齒輪.dwg
任務(wù)書.doc
低速軸大齒輪.dwg
懸掛式運(yùn)輸機(jī)傳動系統(tǒng)裝配圖.dwg
懸掛式運(yùn)輸機(jī)的傳動系統(tǒng)設(shè)計(jì)說明書.doc
齒輪.dwg
懸掛式輸送機(jī)裝置設(shè)計(jì)
目 錄
1.確定傳動方案 3
2.電動機(jī)的選擇： 3
3、傳動裝置總傳動比計(jì)算及各級傳動比的分配 3
4、傳動裝置運(yùn)動和動力參數(shù) 3
4.1計(jì)算各軸轉(zhuǎn)速： 3
5、傳動鏈的設(shè)計(jì)計(jì)算 3
5.1選擇鏈輪的齒數(shù) 3
6.低速級圓柱齒輪設(shè)計(jì)計(jì)算 3
6.2齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算 3
6.4.齒輪的其他基本幾何參數(shù) 3
7 高速級圓柱齒輪設(shè)計(jì)計(jì)算 3
7.2齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算 3
7.4齒輪的其他基本幾何參數(shù) 3
8 軸的計(jì)算與校核 3
9 平鍵強(qiáng)度校核 3
10 箱體基本參數(shù) 3
11設(shè)計(jì)總圖 3
小結(jié) 3
參考文獻(xiàn) 3
小結(jié)
經(jīng)過將近3星期的懸掛式輸送機(jī)裝置設(shè)計(jì)，使得我對機(jī)械設(shè)計(jì)有了更深一層次的理解，對獨(dú)立設(shè)計(jì)有了初步的認(rèn)識。在老師和同學(xué)的幫助下，歷經(jīng)困難與反復(fù)，在時間很緊張的情況下，完成了本次課程設(shè)計(jì)。雖然本次課程設(shè)計(jì)已完成，但本人深知才疏學(xué)淺，設(shè)計(jì)之中必定存在錯誤與不妥，對此本人心有余而力不足，發(fā)現(xiàn)了自己學(xué)習(xí)上存在的不足與劣勢，將于以后攻關(guān)。在此，對在此次課程設(shè)計(jì)中幫助我的老師和同學(xué)深表感謝。
參考目錄
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畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 題 目 懸掛式運(yùn)輸 機(jī)的傳動系統(tǒng)設(shè)計(jì) 學(xué) 院 機(jī)械工程學(xué)院 專業(yè)班級 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化 學(xué)生姓名 學(xué) 號 文）應(yīng)達(dá)到的目的 本畢業(yè)設(shè)計(jì)課題的目的是要求學(xué)生能綜合運(yùn)用已學(xué)知識解決實(shí)際工程問題，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)計(jì)算、分析、繪圖，數(shù)據(jù)處理，撰寫技術(shù)報(bào)告的能力，掌握工程技術(shù)設(shè)計(jì)的基本方法，學(xué)會調(diào)研，查閱技術(shù)文獻(xiàn)、資料、手冊、工具書等，要求學(xué)生樹立正確的設(shè)計(jì)思想和求實(shí)的作風(fēng)以及工程技術(shù)的全局觀點(diǎn)、生產(chǎn)觀點(diǎn)、經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)；鞏固、深化和拓寬學(xué)生所學(xué) 知識。 完成此課題學(xué)生需要 熟 懸掛式運(yùn)輸機(jī) 的工作 原理與特點(diǎn)以及組成 。 完成 懸掛式運(yùn)輸機(jī) 傳動方案的選定，總體裝配圖設(shè)計(jì)，主要零件的運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)計(jì)算，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)并繪制工作樣圖。 文）的內(nèi)容和要求〔包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)要求、工作要求等〕 一、 設(shè)計(jì)參數(shù) 1． 輸送鏈牽引力 送鏈速度 2． 鏈輪節(jié)圓直徑 515命 15 年， 2 班制。 二、主要內(nèi)容 1．總體方案分析、設(shè)計(jì)； 2．傳動總體方案設(shè)計(jì)； 3．傳動零件的設(shè)計(jì)、計(jì)算； 4．總體裝配圖和零 件工作圖繪制； 5．編寫計(jì)算說明書。 三、主要要求 1．查閱相關(guān)的文獻(xiàn)資料； 2．對方案進(jìn)行分析、評價(jià)； 3．圖樣必須符合國家標(biāo)準(zhǔn)； 4．說明書內(nèi)容完整、規(guī)范。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 文）的成果要求〔包括圖表、實(shí)物等硬件要求〕 要求的成果： 1． 實(shí)習(xí)調(diào)研報(bào)告 1 份； 2． 開題報(bào)告 1 份； 3． 外文文獻(xiàn)資料（不少于 1 萬印刷字符）翻譯 1 篇； 4． 設(shè)計(jì)圖樣折合 有 2 張以上，其中至少 1 張 ； 5．說明書 1 份。 [1] 鄒慧君，機(jī)構(gòu)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 1996 [2] 劉躍南， 機(jī)械 系統(tǒng) 設(shè)計(jì) . 機(jī)械工業(yè)出版社， 1999 [3] 徐灝， 機(jī)械 設(shè)計(jì)手冊 . 機(jī)械工業(yè)出版社， 1991 [4] 黃鶴汀，金屬切削機(jī)床 . 機(jī)械工業(yè)出版社， 1998 [5] 朱龍根 ， 機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì) 1992 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 文）工作進(jìn)度計(jì)劃 序號 起 迄 日 期 工 作 內(nèi) 容 1~4 周 實(shí)習(xí)、調(diào)研、翻譯英文文獻(xiàn)，編寫調(diào)研實(shí)習(xí)和開題報(bào)告 5~6 周 設(shè)計(jì)準(zhǔn)備，任務(wù)分析，確定實(shí)施方案 6~7 周 原理方案分析、設(shè)計(jì)、評價(jià)、選擇 7~9 周 總體與裝配草圖設(shè)計(jì)，傳動方案設(shè)計(jì)計(jì)算 9~13 周 傳動零件的設(shè)計(jì)計(jì)算 13~16 周 裝配圖繪制、零件圖繪制 16~17 周 總結(jié)并撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書并上交所有文檔 17~18 周 答辯準(zhǔn)備、畢業(yè)答辯 指導(dǎo)教師 日 期： 2010 年 11 月 6 日 系審查意見： 系主任 (簽名 )： 年 月 日 懸掛式輸送機(jī)裝置設(shè)計(jì) 目 錄 ....................................................................................... 4 .................................................................................... 5 3、傳動裝置總傳動比計(jì)算及各級傳動比的分配 .................................... 6 4、傳動裝置運(yùn)動和動力參數(shù) .................................................................. 6 算各軸轉(zhuǎn)速： ........................................................................... 6 5、傳動鏈的設(shè)計(jì)計(jì)算 ............................................................................. 8 擇鏈輪的齒數(shù)1.............................................................. 8 ..................................................................... 9 面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算 ....................................................... 11 .......................................................... 13 7 高速級圓柱齒輪設(shè)計(jì)計(jì)算 .................................................................. 13 面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算 ....................................................... 15 輪的其他基本幾何參數(shù) .......................................................... 17 8 軸的計(jì)算與校核 ................................................................................. 13 9 平鍵強(qiáng)度校核 .................................................................................... 36 10 箱體基本參數(shù) ................................................................................... 36 11 設(shè)計(jì)總圖 ........................................................................................... 34 小結(jié) ....................................................................................................... 36 參考文獻(xiàn) ................................................................................................ 36 2 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書 1. 傳動裝置總圖 輸送鏈牽引力 送鏈速度 鏈輪節(jié)圓直徑 515命 15 年， 2 班制。 主動星輪圓周力 F=動星輪 速度 V=，主動星輪齒數(shù) Z=7，主動星輪節(jié)距 P=801） 設(shè)計(jì)內(nèi)容 3 （一）電動機(jī)選型，（二）鏈傳動設(shè)計(jì)，（三）減速器設(shè)計(jì)，（四）聯(lián)軸器選型設(shè)計(jì)（五）其它 2）設(shè)計(jì)工作量 （一）傳動系統(tǒng)安裝圖 1張，（二）減速器裝配圖一張（三）零件圖 2張，（四）設(shè)計(jì)計(jì)算說明書一份 減速器設(shè)計(jì)成 同軸式二級減速器 項(xiàng)目內(nèi)容及計(jì)算說明： 計(jì)算結(jié)果： 4 1. 沒有特殊要求，選用臥式減速器 2. 選用圓柱齒輪類型 3. 根據(jù)工作機(jī)構(gòu)速度和所選電動機(jī)的轉(zhuǎn)速，初步計(jì)算出傳動裝置的總傳動比。 0n：工作機(jī)的轉(zhuǎn)速 0n=60?1000V/備選用 1500r/系列電動機(jī) ;因此初步總傳動比i=1500/表 4. 為加工方便選用水平剖分式 . 5. 軸承選型 高速級用深溝球軸承 ,其余用圓錐滾子軸承 6選用聯(lián)軸器 電動機(jī)與輸入軸之間選用 彈性套柱銷聯(lián)軸器 減速器輸出軸與工作機(jī)之間選用彈性柱銷聯(lián)軸器 傳動方案如下圖所示： V= Z=7 P=80n=5 1） 主動星輪圓周力 F=度 V=6 2） 傳動裝置總效率： ① 選取 深溝球滾動軸承效率：?圓錐滾子軸承效率：8級）：彈性套柱銷聯(lián)軸器效率： 性柱銷聯(lián)軸器效率： 5?滾子鏈傳動效率： 總效率： 321 2 3 4 5 6? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?320 . 9 9 0 . 9 8 0 . 9 7 0 . 9 9 2 0 . 9 9 2 0 . 9 6? ? ? ? ? ?=） 電動機(jī)所需功率 0P： F=??5 6??0 w?w?1 4 4 0 / m 總 6 0 / (1 0 0 0 )P F V ??? =w 4） 確定電動機(jī)額定功率 據(jù) 查表得 定功率 w，滿載轉(zhuǎn)速 座中心高 132 3、傳動裝置總傳動比計(jì)算及各級傳動比的分配 1. 傳動裝置的總傳動比計(jì)算： 0/i n n?總0為工作機(jī)的轉(zhuǎn)速 2. 分配傳動比 總?? 321試分配傳動比： 3 1 2 3/i i i i??總第一級齒輪傳動： 第二級齒輪傳動： 4、傳動裝置運(yùn)動和動力參數(shù) 從減速器的高速軸開始，各軸命名為Ⅰ軸，Ⅱ軸，Ⅲ1 2 1 4 4 0 / m i 5 6 5 . 1 3 / m i n?Ⅱ2 2 1 . 7 8 r / i Ⅲw?Ⅰ 15 7 7 2 . 3T N m m?Ⅰ6 0 0 0 4 . 5 N m m?Ⅱ1 4 5 3 4 4 . 6T N m m?Ⅲ 7 軸 1 4 4 0 / m i nn n r??Ⅰ11440 5 6 5 . 1 3 / m i 5 5? ?ⅠⅡ25 6 5 . 1 3 2 2 1 . 7 8 r / m i 5 5nn i? ? ?ⅡⅢ 0 1 43 . 8 0 . 9 9 0 . 9 9 2 3 . 7 4P P K w??? ? ? ? ? ? ?Ⅰ 23 3 . 7 4 0 . 9 8 0 . 9 7 3 . 5 5P K w? ? ? ? ? ? ?Ⅱ Ⅰ23 3 . 5 5 0 . 9 8 0 . 9 7 3 . 3 8P K w??? ? ? ? ? ? ?Ⅲ Ⅱ2 5 63 . 3 8 0 . 9 9 2 0 . 9 6 0 . 9 8 3 . 1 5P P K w? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ?Ⅲ輪5 3 . 3 8 0 . 9 9 2 3 . 3 5P P K w?? ? ? ? ?Ⅲ鏈 9 5 5 0 2 4 7 7 2 . 3 m ? ?ⅠⅠⅠ9 5 5 0 6 0 0 0 4 . 5P N m ? ?ⅡⅡⅡ9 5 5 0 1 4 5 3 4 4 . 6 m ? ?ⅢⅢⅢ軸號 鏈速 n 輸出功率 輸出扭矩 傳動比 效率 電機(jī)軸 1440r/w 25225 1440 47721 17Z ?2 39108 8 r/w 動星輪 動鏈的設(shè)計(jì)計(jì)算 取鏈速為 s ，查表， 取1Z=17 大鏈輪的齒數(shù)2312 . 3 1 7 3 9 . 1 ? ?圓整為 39 2) 確定鏈節(jié)數(shù)為40鏈節(jié)數(shù)為 ? ? 20 1 2 0 1 22 / ( ) / 2 / ( ) / 2pL a p Z Z p a Z Z ?? ? ? ? ? ?=108 3）確定鏈節(jié)距 P 載荷系數(shù) ( )A Z m p K K K? 鏈= 1m?0 2 1 . 7 8 / m i 95a v m s?符合估計(jì) 2 0 9 7 2 5 1 7 9 根據(jù)小鏈輪轉(zhuǎn)速 12 2 1 . 7 8 / m i 擇 16A 單排鏈 4）確定中心距4 ( ( ) / 2 ) Z Z??? ? ? ???? ? 221 2 2 1( ( ) / 2 ) 8 ( ) / 2 Z Z Z ?? ? ? ?=595m 5）驗(yàn)算鏈速 11 P / 6 0 1 0 0 0 1 . 6 /v Z n m s? ? ?6）計(jì)算壓軸力 Q 鏈條工作拉 1 0 0 0 / 1 0 0 0 3 . 3 5 / 1 . 6 2 0 9 7 . 8 6F p v N? ? ? ?壓軸力1 . 2 2 0 9 7 . 8 6 2 5 1 7 . 4 4 F N? ? ? ?條件：w?Ⅱ，6 5 . 1 3 / m i ， 單向運(yùn)動，輕度沖擊，工作時長 8年，每年 350天，每天 16小時 定許用應(yīng)力 ： 小齒輪選用 40大齒輪選用45正火 1 260H B S H B S? 2 210 i m 1 7 0 0 /H N m m? ?2l i 2 5 5 0 /N m m?91 1 1 0N ??82 6 1011 ?1] 7 0 /N m m? ?2] 5 6 6 . 5 /N m m?2H ] 5 6 6 . 5 /N m m? ?2li m 1 3 7 8 /F N m? ?2 2 9 4 /N m?1211XY? 10 許用接觸應(yīng)力［H?］由式? ? li i ??接觸疲勞極限式： 116 0 6 0 5 6 5 . 1 3 1 ( 8 3 5 0 1 6 )hN n j L? ? ? ? ? ? ?921 / 1 . 5 2 1 0 / 2 . 5 5N u? ? ?則：查表 得1N（不允許有點(diǎn)蝕） 接觸強(qiáng)度最小安全系數(shù) 1/1700][ 1H ???] 5 5 0 1 . 0 3 / 1??許用彎曲應(yīng)力 F[]?,由式? ? l i i ? ? ?彎曲疲勞極限 曲強(qiáng)度壽命系數(shù) Y（設(shè)計(jì)模數(shù) 彎曲強(qiáng)度最小安全系數(shù)] 3 7 8 1 1 / 1 . 4 2 7 0 /N m m? ? ? ? ?2 2 9 4 1 1 / 1 . 4 2 1 /? ?2] 2 7 0 /N m m? ?2 /Ⅱ組公差 8級 ?1 279?適！ 60005T N m m?Ⅱ???= ? 11 確定齒輪精度等級，按3 1( 0 . 0 1 3 ~ 0 . 0 2 2 ) n?mv m s?。查表?。? 小輪大端分度圓1 231 2 1 ()[] Z Z ???????Ⅱ計(jì)算： 齒寬系數(shù)d?按齒輪相對軸承為非對稱布置： 小輪齒數(shù)140~20中選： 大輪齒數(shù)2212 . 5 5 2 7 6 8 . 8Z i Z? ? ? ? ?（取整） 齒數(shù)比2 . 5 5 5 6u Z Z??傳動比誤差u/?在%5?范圍內(nèi)， 小輪轉(zhuǎn)矩TⅡ載荷系數(shù)K?? A ????使用系數(shù) 動載荷系數(shù) 得： 齒向載荷分布系數(shù)?齒間載荷分布系數(shù)? 2 5 1 . 2 1 . 1 1 . 1 K K K??? ? ? ? ? ? ? ?材料 彈性系數(shù) 節(jié) 點(diǎn) 區(qū) 域 系 數(shù)H（ =0β， 120） 查表得： 1 5 1 d m m?2m?54d v s?與估取接近，符合 96a 5b ?1 ? 12 故：1 ? ?2312 . 5 6 12 1 . 8 1 5 6 0 0 0 5 1 8 9 . 8 0 . 8 7 2 . 5()1 . 2 5 6 6 . 5 2 . 5 6d?? ? ? ?? ? ?齒輪模數(shù) m 11/ 5 1 . 1 8 / 2 7 1 . 8 9d Z? ? ?圓整： 小輪分度圓直徑 112 2 7 5 4d m z m m? ? ? ?圓周速度 11 / 6 0 0 0 0 5 4 5 6 5 . 1 3 / 6 0 0 0 0 1 . 5 9 /d n m s? ? ?? ? ? ? ?： 標(biāo)準(zhǔn)中心距 a 12( ) / 2 2 ( 2 7 6 9 ) / 2 9 6a m z z m m? ? ? ? ? ?齒寬 b: 1 1 . 2 5 4 6 4 . 8d d m m?? ? ? ?圓整 65 大齒寬 : 265b m m??小齒寬： 19 7 4b b m m??? 由式112 []F F a S a Y Yb d m???? ? ? ?齒形系數(shù) 小輪 12 小輪 12?? ? ? ?1 1 2 21 / 2 t a n t a n t a n t a ? ? ? ? ?? ? ? ??????21 7 7 . 3 3 /F N m m? ?22 8 3 . 8 2 N / m ?齒根彎曲強(qiáng)度足夠 2 138d 58a ?2142m?2133f m m?1 260H B S H B S?2 210 S 13 重合度系數(shù)?0 . 2 5 0 . 7 5 / 0 . 2 5 0 . 7 5 / 1 . 7 2 0 . 6 9Y ?? ?? ? ? ? ?1 2 1 . 8 1 5 6 0 0 0 5 2 . 5 7 1 . 6 0 0 . 6 97 4 5 4 2F? ??? ? ? ???27 7 /N m m?1[]F??2 2 1 . 8 1 5 6 0 0 0 5 2 . 2 5 1 . 7 4 0 . 6 96 5 5 4 2F? ? ? ? ???28 3 /N?2F??大輪分度圓直徑 2頂圓直徑 11 ??aa 22 ??齒根圓直徑 11 ??ff 22 ??7 高速級圓柱齒輪設(shè)計(jì)計(jì)算 條件：w?Ⅰ，1 4 4 0 / m i ， 向運(yùn)動，輕度沖擊，工作時長 8年，每年 350天，每天 16小時 定許用應(yīng)力 ： 2l i m 1 7 0 0 /H N m m? ?2l i 2 5 5 0 /N m 1 0N ??21 11 ?] 7 0 0 /N m m? ?2] 5 5 0 /N m m?2H ] 5 5 0 /N m m? ?2li m 1 3 7 8 /F N m m? ?2 2 9 4 /N m m?1211XY?2] 2 7 0 /N m m? ?2 / 14 小齒輪選用 40大齒輪選用45正火 許用接觸應(yīng)力［H?］由式? ? li i ??接觸疲勞極限式： 116 0 6 0 1 4 4 0 1 ( 8 3 5 0 1 6 )hn j L? ? ? ? ? ? ?921/ 1 . 5 2 1 0N u? ? ?則：查表 得1N（不允許有點(diǎn)蝕） 接觸強(qiáng)度最小安全系數(shù) 1/1700][ 1H ???] 5 5 0 / 1??許用彎曲應(yīng)力 F[]?,由式? ? l i i ? ? ?彎曲疲勞極限 曲強(qiáng)度壽命系數(shù) Y（設(shè)計(jì)模數(shù) 彎曲強(qiáng)度最小安全系數(shù)公差 8級 ?1 279?適！ 2 4 7 7 2 . 3T N m mⅠ???= ?1 3 8 d m?1 54d m? 15 則2] 3 7 8 1 1 / 1 . 4 2 7 0 /N m m? ? ? ? ?2 2 9 4 1 1 / 1 . 4 2 1 /? ?確定齒輪精度等級，按311 1( 0 . 0 1 3 ~ 0 . 0 2 2 ) n?mv m s?。查表取： 小輪大端分度圓1 231 2 1 ()[] Z ???????Ⅰ計(jì)算： 齒寬系數(shù)d?按齒輪相對軸承為非對稱布置： 小輪齒數(shù)140~20中選： 大輪齒數(shù)2212 . 5 5 2 7 6 8 . 8Z i Z? ? ? ? ?（取整） 齒數(shù)比2 . 5 5 5 6u Z Z??傳動比誤差u/?在%5?范圍內(nèi)， 小輪轉(zhuǎn)矩TⅠ載荷系數(shù)K?? A ????使用系數(shù) 動載荷系數(shù) 得： 齒向載荷分布系數(shù)?齒 間載荷分布系數(shù)? 2 5 1 . 2 1 . 1 1 . 1 K K K??? ? ? ? ? ? ? ?材料 彈性系數(shù) 節(jié) 點(diǎn) 區(qū) 域 系 數(shù)H（ =0β， 120） v m s? 與估取接近，符合 96a 65b ? ?069Y? ?21 3 1 . 9 2 /F N m m? ? 16 查表得： 故：1 ? ?2312 . 5 6 12 1 . 8 1 5 2 4 7 7 2 . 3 1 8 9 . 8 0 . 8 7 2 . 5()1 . 2 5 5 0 2 . 5 6d?? ? ? ?? ? ?14輪模數(shù) m 11/ 5 4 / 2 7 2d Z? ? ?圓周速度 11 / 6 0 0 0 0 5 4 1 4 4 0 / 6 0 0 0 0 4 . 0 6 /d n m s? ? ?? ? ? ? ?： 標(biāo)準(zhǔn)中心距 a 12( ) / 2 2 ( 2 7 6 9 ) / 2 9 6a m z z m m? ? ? ? ? ?齒寬 b: 1 1 . 2 5 4 6 4 . 8d d m m?? ? ? ?圓整 65 大齒寬 : 265b m m??小齒寬： 19 7 4b b m m??? 由式112 []F F a S a Y Yb d m???? ? ? ?齒形系數(shù) 小輪 12 小輪 12 4 . 6 N / m ?齒根彎曲強(qiáng)度足夠 2 138d 58a m?2142a 133f m m?2 4 7 7 2 . 3T N m m?Ⅰ1 9 1 7 m 6 m m?Ⅰ 17 重合度 ??? ? ? ?1 1 2 21 / 2 t a n t a n t a n t a ? ? ? ? ?? ? ? ?????重合度系數(shù)?0 . 2 5 0 . 7 5 / 0 . 2 5 0 . 7 5 / 1 . 7 2 0 . 6 9Y ?? ?? ? ? ? ?1 2 1 . 8 1 5 2 4 7 7 2 . 3 2 . 5 7 1 . 6 0 0 . 6 97 4 5 4 2F? ??? ? ? ???23 1 /N m m?1[]F??2 2 1 . 8 1 5 2 4 7 7 2 . 3 2 . 2 5 1 . 7 4 0 . 6 96 5 5 4 2F? ? ? ? ?23 4 N F??大輪分度圓直徑 2頂圓直徑 11 ??aa 22 ??齒根圓直徑 11 ??ff 22 ??八．軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及強(qiáng)度計(jì)算： （一） 輸入軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和強(qiáng)度計(jì)算： 圓周力： 11 2 2 4 7 7 2 . 32 / 9 1 7 . 4 954 d N?? ? ?Ⅰ徑向力： 1 20d 50l 30d 50l ? 18 110t a 7 . 4 9 t a n 2 03 3 3 . 9???? 選取 45號鋼作為軸的材料，調(diào)質(zhì)處理 根據(jù)公式n??ⅠⅠ計(jì)算軸的最小直徑，并加大3%以考慮鍵槽的影響。 查表取 A=115 則：3m i n 3 . 7 41 . 0 3 1 1 5 1 6 . 31440d m m? ? ? ?Ⅰ 1）確定軸的結(jié)構(gòu)方案： 右軸承從軸的右端裝入，靠軸肩定位，左軸承從左端裝入，靠擋油盤定位。齒輪做成齒輪軸。半聯(lián)軸器靠軸肩定位，左軸承采用軸承端蓋，半聯(lián)軸器靠軸端擋圈得到軸向固定。半聯(lián)軸器采用平鍵得到周向固定，采用深溝球滾動軸承和彈性套柱銷聯(lián)軸器。如下圖： 2）確定各軸段直徑和長度 ①段，根據(jù)4323,并由 15d 0B ?168f m?3 34l 4d ?4 74l 47d 24l ?6 35d 10l m?1 80L 66 m?3 62L ?1 4 4 4 2 7 3 H ?Ⅰ1 1 6 1 V ?Ⅰ 19 擇聯(lián)軸器型號為 4323比轂孔長度524作為①段長度， 120d 50l②段，為使半聯(lián)軸器定位，軸肩高度? ?23h c m m??，孔倒角 212d d 取端蓋寬度 20蓋外端面 與 半 聯(lián)軸 器 右 端面 30 23 0 2 0 5 0l m m? ? ?，2 2 0 1 0 3 0d m m? ?③段，為便于裝拆軸承內(nèi)圈， 32符合標(biāo)準(zhǔn)軸承內(nèi)徑，查 276選滾動軸承型號為 61907，3 35d 寬度 10B ?，軸承潤滑方式選擇：4531 3 5 1 4 4 0 5 . 0 4 1 0 / m i n 1 1 0 / m i nd n m m r m m r? ? ? ? ? ? ?選擇脂潤滑，齒輪與箱體內(nèi)壁間隙 ?取 16慮軸承脂潤滑，取軸承距箱體內(nèi)壁距離8f 則 3 1 0 8 1 6 3 4l B f m m? ? ? ? ? ? ? ?④段： 4454d 4l 段， 55 4 2 3 . 5 4 7d m m? ? ? ?查設(shè)計(jì)手冊中的軸承標(biāo)準(zhǔn)，軸肩高度應(yīng)滿足軸承拆卸要求 ， 否 則 應(yīng) 將 軸 環(huán) 分 為 兩 個 軸 段 ， 軸 段 長 度 5 1 6 8 2 4l m m? ? ?⑥段，該軸段直徑 6335d d m m??，長度等于滾動軸承寬度，即 610l B m m??3）確定軸承及齒輪作用力位置 如圖： 266L B C m m， 362L C D m m， 180L A B 7 2 2 9 3 3 0 . 4 m m?1 0 6 7 5 . 5V N m m?3 1 2 1 2 . 8M N m m?1 4 8 6 3 . 3 8T N m m?3 4 5 7 1 . 0 7 m m? 20 4）繪制軸的彎矩圖和扭矩圖： （ 1） 求軸承反力 11 62 9 1 7 . 4 9 6 2 4 4 4 . 46 6 6 2 6 6 6 2?? ? ???Ⅰ12 66 9 1 7 . 4 9 6 6 4 7 3 . 0 86 6 6 2 1 2 8 ?? ? ??Ⅰ11 62 3 3 3 . 9 4 6 2 1 6 1 . 7 56 6 6 2 1 2 8 ? ?? ? ??Ⅰ12 66 3 3 3 . 9 4 6 6 1 7 2 . 1 96 6 6 2 1 2 8 ? ?? ? ??Ⅰ（ 2）求齒寬中點(diǎn)出的彎矩 16 6 6 6 4 4 4 . 4 2 9 3 3 0 . 4 N m m? ? ? ?Ⅰ16 6 6 6 1 6 1 . 7 5 1 0 6 7 5 N m m? ? ? ?Ⅰ合成彎矩 M 2 2 2 22 9 3 3 0 . 4 1 0 6 7 5 . 5 M? ? ? ?5） 按彎扭合成強(qiáng)度校核軸的強(qiáng)度 扭矩 T 0 . 6 2 4 7 7 2 . 3 1 4 8 6 3 . 3 8T T N m m?? ? ? ? ?Ⅰ當(dāng)量彎矩 2 23 1 2 1 2 . 8 1 4 8 6 3 . 3 8 3 4 5 7 1 . 0 7 T N m m? ? ? ? ?滿足要求！ 3 2 1 0 6 6 6 r ? 21 彎矩圖和扭矩圖： 核軸的強(qiáng)度 ： 軸的材料為 45號鋼，調(diào)質(zhì)處理， 查表得 26 4 0 /b N m m? ?,材料的許用應(yīng)力即 21[ ] 6 0 /b N m m? ?,軸的計(jì)算應(yīng)力為： 2 1343 4 5 7 1 . 0 7 6 . 3 / [ ]0 . 1a m ?? ? ? ??（二）輸出軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和強(qiáng)度計(jì)算 m 9 d m m?Ⅲ1 30d 58l 40d 50l 22 圓周力： 3 2 1 4 5 3 4 4 . 62 / 2 1 0 6 . 4 4138 d N?? ? ?Ⅲ Ⅲ徑向力： 330t a 0 6 . 4 4 t a n 2 07 6 6 . 6 8???? 選取 45號鋼作為軸的材料，調(diào)質(zhì)處理 根據(jù)公式3 n?? ⅢⅢ計(jì)算軸的最小直徑，并加大3%以考慮鍵槽的影響。 查表取 A=115 則：3m i n 3 . 3 81 . 0 3 1 1 5 2 9 . 3 52 2 1 . 7 8d m m? ? ? ?Ⅲ8 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)： 1）確定軸的結(jié)構(gòu)方案： 左軸承從軸的左端裝入，靠軸肩定位，齒輪和右軸承從右端裝入，齒輪左側(cè)端面，靠軸肩定位，齒輪和右軸承之間用定位套筒，使右軸承左端面得以定位。半聯(lián)軸器靠軸肩定位，右軸承采用軸承端蓋，半聯(lián)軸器靠軸端擋圈得到軸向固定。齒輪和半聯(lián)軸器采用平鍵得到周向固定，采用圓錐滾子軸承和彈性柱銷聯(lián)軸器如下圖。 2）確定各軸段直徑和長度 ①段，根據(jù)5014,并由 15d 256??8f 3 53l 48d 62l 57d 24l 45d ?6 25l ?1 102L 595?1 1 0 9 0 2 1 0 1 6 H ?Ⅲ 23 擇聯(lián)軸器型號為 5014比轂孔長度624作為①段長度， 130d 58l②段，為使半聯(lián)軸器定位，軸肩高度? ?23h c m m??，孔倒角 212d d 取端蓋寬度 20蓋外端面 與 半 聯(lián)軸 器 右 端面 30 23 0 2 0 5 0l m m? ? ?，2 1 0 4 0d m m? ?③段，為便于裝拆軸承內(nèi)圈， 32符合標(biāo)準(zhǔn)軸承內(nèi)徑，查 297選滾動軸承型號為 32209，3 45d 寬度 T 10承潤滑方式選擇：53 4 5 2 2 1 . 7 8 9 9 8 0 . 3 / m i n 1 1 0 / m i nd n m m r m m r? ? ? ? ? ?Ⅲ選擇脂潤滑，齒輪與箱體內(nèi)壁間隙 ?取 16慮軸承脂潤滑，取軸承距箱體內(nèi)壁距離8f 則 3 T 4 2 5 8 1 6 4 5 3l f m m? ? ? ? ? ? ? ? ? ?④段：43 (1 3 )d d m m??為使套筒端面可靠地壓緊齒輪， 4等于齒寬 2b）短1446 5 3 6 2? ? ?⑤ 段，取齒輪右端定位軸肩高度 則軸環(huán)直徑 5 4 8 2 4 . 5 5 7d m m? ? ? ?查設(shè)計(jì)手冊中的軸承標(biāo)準(zhǔn)，軸肩高度應(yīng)滿足軸承拆卸要求 ， 否 則 應(yīng) 將 軸 環(huán) 分 為 兩 個 軸 段 ， 軸 段 長 度 5 1 6 8 2 4l m m? ? ?⑥段，該軸段直徑 6345d d m m??，長度等于滾動軸承寬度，即 625l T m m??3）確定軸承及齒輪作用力位置 如圖： 259L B C m m， 355L C D m m， 1102L A B 9 6 2 3 6 9 V ?Ⅲ5 9 9 5 9 . 9 m m?2 8 2 3 . 4 5V N m m?6 3 8 0 7 . 9 3M N m m?8 7 2 0 6 . 7 6T N m m?1 8 0 5 7 . 7 m m? 24 4）繪制軸的彎矩圖和扭矩圖： （ 1） 求軸承反力 31 59 2 1 0 6 . 4 4 5 9 1 0 9 0 5 9 5 5 5 9 5 5?? ? ???Ⅲ32 55 2 1 0 6 . 4 4 5 5 1 0 1 6 . 2 65 9 5 5 1 1 4 ? ?? ? ??Ⅲ31 59 7 6 6 . 6 8 5 9 3 9 6 . 7 95 9 5 5 5 9 5 5 ? ?? ? ?Ⅲ32 55 7 6 6 . 6 8 5 5 3 6 9 . 8 95 9 5 5 5 9 5 5 ? ?? ? ?Ⅲ（ 2）求齒寬中點(diǎn)出的彎矩 15 5 5 5 1 0 9 0 . 1 8 5 9 9 5 9 . 9 N m m? ? ? ?Ⅲ15 5 5 5 3 9 6 . 7 9 2 1 8 2 3 . 4 5 N m m? ? ? ?Ⅲ合成彎矩 M 2 2 2 25 9 9 5 9 . 2 1 8 . 4 5 M? ? ? ?6） 按彎扭合成強(qiáng)度校核軸的強(qiáng)度 扭矩 T 0 . 6 1 4 5 3 4 4 . 6 8 7 2 0 6 . 7 6T T N m m?? ? ? ? ?Ⅲ當(dāng)量彎矩 2 26 3 8 0 7 . 9 3 8 7 2 0 6 . 7 61 0 8 0 5 7 . 7N m m? ? ? ?? 彎矩圖和扭矩圖： 滿足要求！ 2 9 1 7 3 3 3 rm i n 2 1 d m m?Ⅱ 25 軸的材料為 45號鋼，調(diào)質(zhì)處理， 查表得 26 4 0 /b N m m? ?,材料的許用應(yīng)力即 21[ ] 6 0 /b N m m? ?,軸的計(jì)算應(yīng)力為： 2 13341 1 2 8 3 8 . 7 4 1 1 2 8 3 8 . 7 4 1 0 . 2 / [ ]0 . 1 0 . 1 4 8a m mW d???? ? ? ? ???間軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ： 轉(zhuǎn)矩：6 0 0 0 4 . 5T N m m?Ⅱ大齒輪上受到的力與小齒輪上的力互為相反力，則： 軸向力： 219 1 7 . 4 9 N??徑向力： 3 3 3 . 9 4 選取 45號鋼作為軸的材料， 調(diào)質(zhì)處理 根據(jù)公式3 n??ⅡⅡ計(jì)算軸的最小直徑，并加大 3%以考慮鍵槽的影響。 查表取 A=115 則：3m i n 1 . 0 3 1 1 5 2 1 . 8 65 6 5 . 1 2 7d m m? ? ? ?Ⅱ 確定軸的結(jié)構(gòu)方案： 1 25d 47l ?2 35d 62l ?3 41d 88l ?4 54d 74l ?5125d d m l m 2 9 2 2 1 0 3 H ?3 6 4 3 V ? 26 該軸（中間軸）右端齒輪軸，大圓柱齒輪從左端裝入，然后分別自兩端裝入擋油板和軸承。方案如下圖 （ 2）確定各軸段的直徑和長度： 軸段①：為支撐軸頸，預(yù)選軸承為圓錐滾子軸承 30205（ 297其內(nèi)圈直徑 25d 寬度 15B 擋油板寬度為 28以，確定軸段①直徑為 125d，長度為 47 軸段②：為安裝齒輪部分部分，長度為 262l 軸段②的直徑為 235d m?。 軸段③：為軸肩，阻擋齒輪與軸的相對運(yùn)動，且分開同根軸上的兩個齒輪。 軸段④：為另一個齒輪的安裝部位。 軸段⑤：為支撐軸頸，結(jié)構(gòu)尺寸與軸段①完全相同。 2 4 5 6 18 0 4 8 . 0 4 m m?2 105955H N m m??13 5 6 2 0 . 2 6 m m?2 5 2 8 0 3 . 9v N m 5 1 8 . 1 3M N?21 1 8 3 3 . 8 N m m?3 6 0 0 2 . 7T N m m?15 1 2 8 1 . 2 7 m m?2 1 2 3 7 3 7 . 3? 27 制軸的彎矩圖和扭矩圖 ： （ 1） 求軸承反力 ? ?3231 4 0 7 8 7 8 1 2 9 2 . 1 37 8 1 4 0 8 2? ? ?? ? ? ???? ?2321 4 0 8 2 8 2 1 0 3 . 1 87 8 1 4 0 8 2? ? ?????? ?3231 4 0 7 8 7 8 6 4 3 . 9 57 8 1 4 0 8 2? ? ?? ?21 4 0 8 2 8 2 4 5 6 . 6 77 8 1 4 0 8 2V? ? ? ???2）求齒寬中點(diǎn)處的彎矩 127 8 8 0 4 8 . 0 4 N m m? ? ?238 2 1 0 5 9 5 4 . 6 6R N m m? ? ? ?7 8 3 5 6 2 0 . 2 6 N m m? ? ?8 2 5 2 8 0 3 . 9R N m m? ?合成彎矩 M 2 12 11 M ??2 22 22 M ??扭矩 T 20 . 6 6 0 0 0 4 . 5 3 6 0 0 2 . 7T T N m m?? ? ? ? ?當(dāng) 量彎矩?2222 彎矩圖和扭矩圖 滿足要求！ 1 4 7 2 ?2 5 0 3 滿足設(shè)備中修的要求，壽命足夠！ 28 查表得 26 4 0 /b N m m? ?, 材 料 的 許 用 應(yīng) 力 即 21[ ] 6 0 /b N m m? ?,軸的計(jì)算應(yīng)力為： 22111 321 1 . 9 6 / 6 0 /0 . 1c a c M N m m N m ? ? ? ?221 343 4 . 4 3 / 6 0 /0 . 1c a c m m N m m? ? ?滿足要求 1907的壽命校核計(jì)算： 1） 2 2 2 21 1 1 4 4 4 . 4 1 6 1 . 7 5 R? ? ? ?2 2 2 22 2 2 4 7 3 . 0 8 1 7 2 . 1 9R R? ? ? ?2） 按公式pp f R??，求得p，查表取1 1，已知軸承的額定動載荷 9500 3 1 3 3 5 8 8 2 7 81 4 1 7 5 8 8 125 8 8 A A N??110 1 7 7 0 21, 02 2 2 5 9 ? 29 ∴66 33111 0 1 0 1 9 5 0 0( ) ( ) 5 5 1 5 56 0 6 0 1 4 4 0 1 . 2 4 7 2 . 9 2f P? ?? ? ?? ? ?Ⅰ滿足設(shè)備中修的要求，壽命足夠！ 221 0 1 0 1 9 5 0 0( ) ( ) 4 5 7 2 06 0 6 0 1 4 4 0 1 . 2 5 0 3 . 4 4f P? ?? ? ?? ? ?滿足設(shè)備中修的要求，壽命足夠！ 0205的壽命校核計(jì)算： 1） 2 2 2 23 2 2 1 2 5 4 . 7 4 5 6 . 6 7 R? ? ? ?2 2 2 24 3 3 1 7 6 9 . 2 3 6 4 3 . 9 5R R? ? ? ?2） 按公式p ??，求得P，查表取1 . 2 , 1，已知軸承的額定動載荷 32200，0 , 1 承派生軸向力 13/ 2 1 3 3 5 . 2 2 / 2 1 . 6 4 1 7 . 2 6S R y N? ? ? ?24/ 2 1 8 8 2 . 7 8 / 2 1 . 6 5 8 8 . 3 7R y N? ? ? ?因 21 1 2 25 8 8 . 3 7A A S N? ? ?②計(jì)算軸承所受當(dāng)量載荷 因/ 5 8 8 . 3 7 / 1 3 3 5 . 2 2 0 . 4 4A R e? ? ?， 查表得 110 1 1 1 3 1 1( ) 1 . 2 ( 0 . 4 1 3 3 5 . 2 2 1 . 6 5 8 8 . 3 7 )1 7 7 0 pp f x R y ? ? ? ? ? ??1 1 6 0 12 0 8 1 Ⅲ 30 因 24/ 5 8 8 . 3 7 / 1 8 8 2 . 7 8 0 . 3 1A R e? ? ?， 查表得 221, 0故 2 2 4 2 2( ) 1 . 2 (1 1 8 8 2 . 7 8 0 5 8 8 . 3 7 )2 2 5 9 pp f x R y ? ? ? ? ? ??③計(jì)算軸承壽命 因?yàn)?2應(yīng)按 2∴6633 1 0 1 3 2 2 0 0( ) ( )6 0 6 0 5 6 5 . 1 3 2 2 5 9 . 3 4????= 85373h 滿足設(shè)備中修的要求，壽命足夠！ 2209的壽命校核計(jì)算： 1） 2 2 2 21 0 9 0 . 1 8 3 9 6 . 7 9 R? ? ? ?Ⅲ 1 Ⅲ 1 Ⅲ 12 2 2 22 2 2 1 0 1 6 . 2 6 3 6 9 . 8 9R R? ? ? ?Ⅲ Ⅲ Ⅲ2） 按公式? p，求得P，查表取 2 , 1知軸承的額定動載荷 80800，' ''15 06 34? ??， 0 1 ①軸承派生軸向力 1/ 2 1 1 6 0 . 1 4 / 2 1 . 5 3 8 6 . 7 1S R y N? ? ? ?Ⅲ 12/ 2 1 0 8 1 . 4 8 / 2 1 . 5 3 6 0 . 4 9R y N? ? ? ?Ⅲ 2因 12 1 2 13 8 6 . 7 1A A S N? ? ?②計(jì)算軸承所受當(dāng)量載荷 因 1/ 3 8 6 . 7 1 / 1 1 6 0 . 1 4 0 . 3 3
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