哈工大机械设计课程设计带式运输机

1、目录 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark2 o Current Document 一、传动装置的总体设计3（一）设计题目3.设计数据及要求：3.传动装置简图： 3（二）选择电动机3.选择电动机的类型3.选择电动机的容量3.确定电动机转速4（三）计算传动装置的总传动比5.总传动比i 5.分配传动比5（四）计算传动装置各轴的运动和动力参数5.各轴的转速5.各轴的输入功率5.各轴的输出转矩6 HYPERLINK l bookmark32 o Current Document 二、传动零件的设计计算6（一）高速齿轮传动6.选择材料、热处理方式及精度等级6.初步计算传动

2、主要尺寸6.确定传动尺寸8.校核齿根弯曲疲劳强度9.齿轮结构设计10（二）低速速齿轮传动（二级传动）11.选择材料、热处理方式及精度等级11.初步计算传动主要尺寸 11.确定传动尺寸13.校核齿根弯曲疲劳强度 14.齿轮结构设计15（三）验证两个大齿轮润滑的合理性16（四）根据所选齿数修订减速器运动学和动力学参数。16.各轴的转速16.各轴的输入功率16.各轴的输出转矩17 HYPERLINK l bookmark146 o Current Document 三.轴的设计计算18（一）高速轴（轴I）的设计计算18.轴的基本参数-I轴：18.选择轴的材料18.初算轴径18.确定联轴器19.确定滚

3、动轴承的类型及其润滑与密封方式19.确定轴承端盖的结构形式19.减速器机体结构方案20.轴承部件的结构设计20.轴上键校核设计22（二）中间轴（轴H）的设计计算22.轴的基本参数一II轴： 22.选择轴的材料23.初算轴径23.确定滚动轴承的类型及其润滑与密封方式24.确定轴承端盖的结构形式24.轴承部件的结构设计24.轴上键校核25（三）输出轴（轴ni）的设计计算26.轴的基本参数一III轴： 26.选择轴的材料26.初算轴径26.确定联轴器27.确定滚动轴承的类型及其润滑与密封方式27.确定轴承端盖的结构形式28.轴承部件的结构设计28.轴的强度校核 30.校核轴承寿命32 HYPERLI

4、NK l bookmark313 o Current Document .减速器附件的设计:32 HYPERLINK l bookmark315 o Current Document .参考文献:33一、传动装置的总体设计（一）设计题目课程设计题目：带式运输机传送装置.设计数据及要求：设计的原始数据要求:F=2500Nd=260mm机器年产量：大批量;机器载荷特性：平稳;.传动装置简图：v=1.1m/s机器工作环境：清洁；机器最短工作年限6年2班。（二）选择电动机.选择电动机的类型根据参考文献2，按工作要求和工作条件选用系列三相笼型异步电动机。全封闭 自扇冷式结构，电压源0V。.选择电动机的容

5、量工作机的有效功率为：Fv10002Fv10002kW = 2.75KW从电动机到工作机传送带间的总效率为:nz=n12n /严式中：Q、1、 I分别为联轴器、轴承、齿轮传动、卷筒的传动效率。联轴器选 用弹性联轴器轴承为角接触球轴承齿轮为8级精度齿轮由参考文献2表9.1取生 =0.99用 4 = 0.99刀 4 = 0.97刀 4 = 0.95。则：1=有 X % X 避 X % = 0.9攵 x 0.994 X 0.972 x 0.95 = 0.84所以电动机所需要的工作功率为：匕=& = 275左加=3.274k勿d n 0.84x.确定电动机转速按参考文献2表9.2推荐的传动比合理范围，

6、二级圆柱齿轮减速器传动比i = 8 : 40、，,工，而工作机卷筒轴的转速为：二81r/min兀 X260/nxd60 x 1000X v 二81r/min兀 X260/nxdn = i n = (8 : 40)x69 = (550 : 2750)r/min所以电动机转速的可选范围为:工卬”符合这一范围的同步转速有0 r/min 1000 r/min 1500 r/mi三种。综合考虑电 动机和传动装置的尺寸质量及价格等因素为使传动装置结构紧凑决定选用同步转速 为1000r/mir的电动机，另需要其中电机工作所需额定功率：2Pd。根据电动机类型容量和转速，由参考文献2表15.1以及有关手册选定电

7、动机型号为Y132M1-6其主要性能如下表：电动机型号额定功率kW满载转速(r/min)起动转矩 额定转矩最大转矩 额定转矩Y132M1-649602.02.0由参考文献2表15.2查得电动机的主要安装尺寸及外形尺寸如下:型号HABCDEFXGDGKY132M1-613221617889388010X83312 b280b1210b2135h315AA60BB238HA18L1515电动机的外形尺寸图如下:（三）计算传动装置的总传动比1.总传动比（三）计算传动装置的总传动比1.总传动比z为:.n 960i = m = 11.852.分配传动比:考虑润滑条件 nw2.分配传动比:考虑润滑条件i

8、= i 4为使两级大齿轮直径相接近取4，故:% = 714 = J1.4x11.85= 4.07. _11-85_Si = 4.07 291（四）计算传动装置各轴的运动和动力参数.各轴的转速几=% = 9607/疝几II轴 n =区=960 = 235.9r/min14.07IIII轴n =N = 2359 = 817/M讥i 2.91II卷筒轴 nw =几皿=81r/min.各轴的输入功率I 轴 尸1=/% = 3.274X 0.99左加=3.24人勿I 轴 J =尸1% = 3.24X 0.99 X 0.97左加=3.11人勿I轴尸皿=尸u7% = 3.11X 0.99 X 0.97左加=

9、2.99人勿卷筒轴 尸卷=尸皿% = 3.11X 0.99 X 0.99左加=2.93人勿.各轴的输出转矩电动机轴的输出转脑为 TOC o 1-5 h z P3.274T = 9.55x 106工= 9.55x106 x = 3.26x 104N - mmdnm960所以：I 轴 T = * = 3.26x 104 x 0.99N - mm= 3.22x 104N - mmI轴 a =T%=3.22x 104 x 0.99 x 0.97x 4.07 - mm= 1.26x 105N - mmIII轴rm = T7% = 1.26x 105 x 0.99 x 0.97x 2.91N - mm=

10、3.52x105N - mm卷筒轴 7卷=71，2% = 3.52x 105x 0.99 x 0.99N* mm= 3.45x 105N - mm将上述计算结果汇总于下表得轴名功率kW转矩 T/(N , mm)转速 n/(r/min)传动比i效率n电机轴3.273.26 x 10496010.99I轴3.243.22 x 1049604.070.96II轴m轴3.111.26 x 105235.92.910.962.993.52 x 10581卷筒轴2.933.45 x 1058110.98二、传动零件的设计计算（一）高速齿轮传动.选择材料、热处理方式及精度等级考虑到带式运输机为一般机械，故大

11、小齿轮均选钢，采用软齿面，小齿轮调质 处理，齿面硬度为15255HBW平均硬度236 HBW大齿轮正火处理齿面硬度162217HBW 平均硬度190HBM大、小齿轮齿面平均硬度差为前W在3050HBW范围内。选用级 精度。.初步计算传动主要尺寸由于是软齿面闭式传动，故按照齿面接触疲劳强度进行。由参考文献6.21）,2KT u + 1 Z Z01（ E H s p20，（）a式中各参数为:1）小齿轮传递的扭矩T = 3.22x 1047V - mmI2）设计时，因/值未知，（不能确定，故可初选载荷豌 =L1L8本题初选K = 1.4 t3）由参考文献1表6. 6取齿宽系数= 1.1。 （X4）由

12、参考文献1表6. 5查得弹性系羯, = 189.8忖显5）初选螺旋郁= 12,由参考文献1图6. 15查得节点区域系数为= 2.46b6）齿数匕111 = % =4.07。7）初配=19,则z2 =i2 xz1 = 4.07X 19= 77.33 %=77由参考文献1式（6. 1）得端面重合度1 1 1% = 1.88 3.2（ + ） cos|3= 1.88 3.2x （_ + ） x cosl2 = 1.63由参考文献1式（6. 2）得轴面重合度品=0.31 吗zjcm0= 0.318x l.lx 19x tan 12 = 1.41由参考文献1图6. 16查得重合度系整=0.788）由参考

13、文献1图6. 26查得螺旋角系缘= 0.99。9）许用接触应力由参考文献式（6.26）,即团=加即算得。h Sh由参考文献1图6. 29e,图6. 29a得解除疲劳极限应也诉i = 570MPa%丽2 =390MPa小齿轮1和大齿轮2的应力循环次数分别为N = 60n aL nj = 60 x960 x1.0 x2x8x250 x6 = 1.3824x109 1j 10hN 1.3824X 109M = 一 =3.4X 108i 4.07I由参考文献1图6. 30查得寿命系魏ni = 1QZn2 = 12（允许局部点蚀。由参考文献1表6. 7,取安全系线= 1。，得团”1二 1 = 1570“

14、尸。=570MPaS”团”12痔%他=L12X390MPa= 436.8MP。ShL0故取。“ =。“2 = 436.8MPQ初算小齿轮1的分度圆直径1t，得啊+1刍区22 X 1.4X 322004.07+ 1 189.8X 2.46x 0.78x 0.99 21.14.07436.8mm1.14.07436.8mm=41.13mm.确定传动尺寸1）计算载荷系数。由参考文献表6.3查得使用系羯= 1.0。兀d 几兀 X 41.13x960v = 601000=60X1000 m = 2.07Ws由参考文献1图6.7得动载荷系辄=1.17。由参考文献1图6.12得齿向载荷分布系翻=1.11（设

15、轴刚性大。由参考文献1表6.4得齿间载荷分布系麴=12则K = KKKK = 1,0 x 1.17X 1.11X 1.2= 1,56A v p a2）对进行修正。由于人有较大差异，故需对按值计算出的1t进行修正，KJ156d1 = d31td1 = d31t41 L43）确定模数0。42.64cos1219mm= 2.20mm由参考文献142.64cos1219mm= 2.20mm由参考文献1表6.1，取九=2.5mm n4）计算传动尺寸中心距:1+4 _必192cos1+4 _必192cos02 X cos12+ 77mm= 122.7mm圆整为二125mm则螺旋角B = arccos-()

16、2a所以叫2B = arccos-()2a所以叫21cosQ2.5x19cos181537mm= 49.479mm2.5x(19+77)=arccos= 1615372x125A= N5x77r mm= 200,521mm cosQ cos161537b = 0 x d1 = 1,1x 49.479mm= 54.427mm 取b2 = b = 55mn,匕1 = % + (51Qmm,取1 = 60mm.校核齿根弯曲疲劳强度由参考文献1式(6.20),即2KTa =-一1-YYYYo b = 55mm、d1 = 49.479mm. m =2.5mm2）齿形系现和应力修正系数,。当量齿数3)4)

17、5)19ZV1Z v2cos优 cos1615373= 21.4877cos优 3)4)5)19ZV1Z v2cos优 cos1615373= 21.4877cos优 cos1615373= 87.03由参考文献1图6.20查得J = 2.69%=2.2工由参考文献1图6.21查得4 = 1.56% = 1.8由参考文献1图6.22查得重合度系数=0.72。由参考文献1图6.28查得螺旋角系鹦=0.86。许用弯曲应力可由参考文献式（6.29）,即。卜=%小算得。，Sf由参考文献1图6.29f,图6.29b查得弯曲疲劳极限应力%加1 = 220尸,位=170尸伍由参考文献1图6.32查得寿命系数

18、 = %2 = 1.0。由参考文献1表6.7查得安全系数, = 1.25故r 匕，1.0 x220 c 一 co = N1 F所1 =-MPa = 176MPal 如 s 1.25Yn2Tlmm2 = 1X17MPa = 136MPaSfz1252X1.56X32200=X 2.69X 1.56X 0.72X 0.86MPabm d,nbm d,n 1=3S37MPa 叫oF2二OoF2二OF1y yF1 S1满足齿根弯曲疲劳强度。2.23x1.8=38.37XMPa= 36.7MPa% = (2.5 x 2.5mm= (6.251()mm,取6。= 10mm贝 U取D2 = 174mm4 x

19、 0.5(4 +4) = 0.5x(74+174)mm= 124mm;取D0 = 124mmd0 x 0.25(2-4)= 0.25x (174-74)mm= 25mm;取& = 25mmC = (0.20.3b = (0.20.3 x 55mm= (1116.5mm取C = 14mm 0高速级齿轮参数列表齿轮法向模数分度圆直径齿宽齿数螺旋角中心距2小2.549.4796019161537125mm大200.5215577（二）低速级直齿圆柱齿轮传动设计.选择材料、热处理方式及精度等级考虑到带式运输机为一般机械，故大小齿轮均选钢，采用软齿面，小齿轮调质 处理齿面硬度为15255HBW平均硬度2

20、36 HBW大齿轮正火处理齿面硬度162217HBW 平均硬度190HBM大、小齿轮齿面平均硬度差为前W在3050HBW范围内。选用级 精度。.初步计算传动主要尺寸由于是软齿面闭式传动，故按照齿面接触疲劳强度进行。由参考文献6.21）, 即式中各参数为:1）小齿轮传递的扭矩丁皿= 1.26x 105N - mm2）设计时，因v值未知，（不能确定，故可初选载荷系骞=1.11.8本题初*= 1.33）由参考文献1表6.6取齿宽系频d = 1.。4）由参考文献1表6.5查得弹性系数e = 189.8MP。5）初选螺旋郁=12，由参考文献1图6.15查得节点区域系数为=2.46。6）齿数面=* = 2

21、.91。7）初次=21，则z2 =i2 XZ =2.91x21 = 61.11 取2 =61。由参考文献1式（6.1）得端面重合度11= 1.88 -3.2 + _Z1Z11= 1.88 -3.2 + _Z1Z2cosB=1.88 -3.2x11+21 61x0.98= 1.638由参考文献1式（6.2）得轴面重合度斤=0.318QzJm6= 0.318x 1.0 x21x tan12 = 1.419由参考文献1图6.16查得重合度系氢=0.77星由参考文献1图6.26查得螺旋角系数= 0.99。8）许用接触应力由参考文献式（6.26）,艮归”=&片算得。由参考文献1图6.29e,图6.29a

22、得解除疲劳极限应力%M1= 570MPa%M2= 390Mpa由参考文献1表6.7,取安全系数= 1.0。而 = % k3 =2稔=1.12（允许有局部点蚀电=亚108 = 1.17x II 2.91108,由参考文献1图6.30查得04 = 1.16（允许有局部点蚀则小齿轮1和大齿轮2的应力循环次数分别为a=Zn3%m3= L12*570m： 638.4MP。办5H1.0a=2汽4%M4= LEOMPaMqSZaMPa“21sH1.0故取7 h=（t H4 = 452.4MPq 初算小齿辎的分度圆直强t，得3 2x1.3x1260002.91+1 189.8x2.46x0.775x0.99

23、2、102914368=66.650mm3.确定传动尺寸1）计算载荷系数。由参考文献表6.3查得使用系题= 1.0。兀d n 兀 x66.650 x235.9v 二,八 3f 总八=” “cm /s = 0.82m/s60 x100060 x1000由参考文献1图6.7得动载荷系辄=1.07。由参考文献1图6.12得齿向载荷分布系麹=1.09（轴刚性大。由参考文献1表6.4得齿间载荷分布系麴= 1.2，则K = KK(K = 1.0 x1.07x1.09x1.2 = 1.4 A v p a2）对4t进行修正。国于人有较大差异，故需对按值计算出的3 t进行修正，即3）确定模数几。d3=d 33t

24、= 66.650 x1.4mm= 68.317mm1.3d cos0 68.317x cos12m = -33）确定模数几。d3=d 33t= 66.650 x1.4mm= 68.317mm1.3d cos0 68.317x cos12m = -3=-mm = 3.18mm九z321由参考文献1表6.1，取4 = 3.5mm4）计算传动尺寸中心距：a%z 3+4 = 3.5x21+61 = 146.7mm2cos02xcos120圆整为=150mm则螺旋角m z +Z/3.5x21 +61B = arccos 九 34- = arccos= 165544产2a2x150所以d4：A = -3f

25、xFL mm= 76.829mm cos0 cos1855/44,4 = -3.lxfL mm= 223.171mm cos0 cos1855/44,b = dx 4 =1 x 76.829mm= 76.829mm魁4 = b = 77mm 匕3 = 4 + (5lQnwi,取q = 85?17nl 4.校核齿根弯曲疲劳强度 由参考文献1式（6. 20）,即2KTa =-l-YYYYnf bm d f s e bn 1d = 76.829mm m d = 76.829mm m = 3.5mm3nK=l, 4 T = 1,26x 1057V - mm b = 77mm II齿形系态和应力修正系鳌

26、。当量齿数ZZ 3ZZ 3v3cos位zz =v4 cos份_21cosl855,44/3_61cosl855,44/3= 23.98=69.67由参考文献1图6. 20查得京=2.65,K = 2.26O rdF4由参考文献1图6. 21查得短=1.57Y = 1.782）由参考文献1图6. 22查得重合度系数= 0.70。由参考文献1图6. 28查得螺旋角系粼=0.86o 3）许用弯曲应力可由参考文献式（6.29）,酊回F=%女认算得。SF由参考文献1图6. 29f,图6. 29b查得弯曲疲劳极限应力 %访1 = 22尸包%松=17（）尸仇由参考文献1图6. 32查得寿命系超1 = %?

27、= L。由参考文献1表6. 7查得安全系驾= 1.25,故Ya7. 1 1.0 x220N Fiimi =MPa = 176MPaS1 1 2 5FlYa 7.、 1.0 x170N2 Fiim2 = MPa = 136MPa2KTG =-F3 2KTG =-F3 bmd32X1.4X126000YYYY =x 2.65X1.57X 0.7x0.86MPa= 42.68MPa F S B 77x3.5x76.829 trLF3Y y2 26x 1 78G F4=%件=4268X 2 65x1 57“加= 41.28MP” G F4F3 S31满足齿根弯曲疲劳强度。5计算齿轮传动其他尺寸 1)小

28、齿轮结构设计齿顶高& = hxm = 1x 3.5 = 3.5mm齿根S?y = (h* + c*) x m = 1.25x 3.5 = 4.375mm齿顶项a = d + 2 xha = 76.829+ 2 x 3.5mm= 83.829mm 齿根明= d-2xh/ = 76.829- 2 x 4.375mm= 68.079mm 小齿轮a % *g-10m= 230.171- 3.5 x 10mm= 195.171mm因为= (2.54)叫=(2.5啰 x 3.5mm= (8.75146叫取6。= 10mn, 贝 U取D2 = 194mm% * 0.5(D1 + D2) = 0.5 x (8

29、0 + 194)mm = 137mm;取 = 137mn;dQ x 0.2区。2 -q) = 0.25x (194-80)6加=28.5mm; 取d0 = 28mmC = (0.20jb = (0.20J x 77mm= (15.423.1mm取C = 20mm低速级齿轮参数列表齿轮法向模数分度圆直径齿宽齿数螺旋角中心距2小3.576.829852116。55,44,150mm大223.1717761(三)验证两个大齿轮润滑的合理性两个大齿轮直径分别地=200.521mmd4 = 223.1716阳浸油深度不能过深也 不能过浅，通常一般的推荐值为满足浸油润滑的条件为油的深度大于最高油面比1 .

30、 1最低油面高出10 ： 15)mm，同时保证传动件浸油深度最多不超过齿轮半径的3。(i-i) x 111.586mm= (27.896-37.195)mmo 如下图 所示，111.586- 43100.261=11.325mm 八 i=C - 一 = 106x mm= 15.9mm0 0.2t5不960本方案中，轴颈上有一个键槽，应将轴径增大即d 15.9x (1 + 5%)mm= 16.695mm.选择联轴器。为补偿联轴器所连接两轴的安装误差离振动，拟选用HL型弹性柱销联轴器GB/T 5014-198)。计算转矩为儿=KT= 1.5x32.57M m=48.85Mm式中：T联轴器所传递的名

31、义转矩尸3.274T = 9550- = 9550 x-m= 32.57Mm n960K工作情况系数。查参考文:献表12.1可取：K=1.5根瞰=48.85M帽查参考文献2表13.1HL型联轴器司11型联轴器就能满足 传递转矩的要求4 = 160-m?C)。但其轴孔直径范围为 二(1222)mm满足不了 电动机的轴颈要求故最后确定选L3型联轴赛7； = 630N-m ,用=鬻 兀)。 其轴孔直径=(3042)mm可满足电动机的轴颈要求。最后确定减速器高速轴轴伸出的直径%讥=30mm.确定滚动轴承的类型及其润滑与密封方式考虑轴向力的影响，本方案选用角接触球轴承。因为齿轮线速度= = 60 x10

32、0034Z9x260n/s = 2.49m/s2m/s,靠机体内油的飞溅可以直接润滑轴承。但是低速 60 x1000轴齿轮4的线速度小于m/s,故依旧采用脂润滑，由于该减速器的工作环境清洁，故滚 动轴承采用接触式密封，选用毛毡圈。.确定轴承端盖的结构形式轴承端盖用以固定轴承调整轴承间隙并承受轴向力由承端盖的结构形式选用凸缘 式，用螺钉与机体轴承座连接。调整轴向间隙比较方便，密封性能好。轴承端盖的结构如左图轴承盖的厚度=1.24, d3为螺钉直径，取螺钉8，则d3=8mm 于是豫=9.6mm 取e=10mm轴承盖直径为2 = D + (55.5)d3 = 80 + (40-44)mm = 120

33、124mm，取口2 = 120mm。螺钉所在圆的直径0 = 0.5(D + D2) = 0.5 X (80 + 120) = 100mm。7.减速题机体结构方案名称符号计算公式结果机座壁厚55 = 0.025a + 3 88机盖壁厚515 = 0.02a + 3 8i8机座凸缘厚度bb = 1.55 i12机盖凸缘厚度b1b = 1.55i12机座底凸缘厚度Pb = 2.55 220地脚螺钉直径dfd = 0.036a +12 fM20地脚螺钉数目na=1504轴承旁联接螺栓直径did 1 = 0.75 d fM16机盖与机座联接螺栓1 径1 , d2d2 =（0.50.6）dfM10连接螺栓

34、2的间距l150200mm150mm轴承端盖螺钉直径d34 = （0.40.5）夕M8窥视孔盖螺钉直径d4d4 =（0.30.4）dfM6定位销直径dd =（0.70.8）d20 8d于 d d至 外机壁距离C1查机械课程设计指导 书表4营M20 26M16 22M12 18df , d2至凸缘 边缘距离C2查机械课程设计指导 书表4营M20 24M16 20M12 16外机壁至轴承座端面 离=1一l111 = C i + C2+ (58)47内机壁至轴承座端面 离=1一l212=5 + C1+C2+ (58)55大齿轮顶圆与内 机壁距离AiA1Z 1.2310齿轮端面与内机 壁距离A2251

35、0机盖、机座肋厚m1,mm1 0.85. m* 0.85378.轴承部件的设计取机体的铸造壁厚=8mm机体上轴承旁连接螺栓直径连接螺栓可径16mm装拆螺栓所需要的扳手空叫=22mme2 = 20mm故轴承座内壁至座孔外端面距离L = 3 + q + J + (58)6很=5558mm 取L = 55mm。为方便轴承部件的装拆减速器的机体用剖分结构形胭传递功率小，齿轮减速器效率高，发热小，估计轴不会很长，故轴承部件的固定方式采用两端固定。由此所设计的 轴承部件的结构形式如图：输出轴的草图所示，然后，可按轴上零件的安装顺序，从 最小直径的轴端开始设计。_L _3J.-I3J5(1)轴段直径确定轴段

36、1的直径为= 30mm,联轴器的右端轴肩固定，由参考文献1图9.16和表9.5计算得到轴肩高度= (0.07044=(0.0704x 30mm= (2.13)6加 ， d2=d+2x九= 30 + 2x (2.13)mm= (34.236)6阳毛毡圈油封的轴径i = 35mm所加2 = 35mm，毡圈代号为0 FZ/T92010-1991轴段3和轴段5安装轴承，尺寸由轴承确定。考虑使用斜齿辘有轴向力，轴承 类型选用角接触球轴承轴，根据/T 2761994初选轴承7208c d=40mm外形尺寸 D=80mm B=18mm轴件安装尺& = 476加采用脂润滑。故13 =4=406加。轴段3的轴肩

37、应为=（0.0704 = （0.070.1 x 40mm= （2.8加加。初取轴肩3mm,则可取直径为4 = 46mm,本轴段安装齿轮，齿轮分度圆直径为479mm很明显此处需要做成齿轮轴。（2）轴段长度确定轴段具体长度要综合考虑其他根轴的尺寸和联轴器端面到箱体轴承透盖的距离确 定。轴段 1长度略短于联轴器长度，他=60加幅轴段5和轴段3的长度等于轴承宽度与挡油板宽度之和+ A3 = 8 + 10 = 18mm, 挡油板宽度等于齿轮端面与箱体内壁距离与轴承至箱体内壁距离之和8mm）则5 = 4 = 18+ 18 = 36mm轴段2长度等于联轴器端面到箱体轴承透盖的距离Ki、轴承端盖总厚度（取38

38、mm）之和，Z2 = 15 + 38mm= 53mm, 轴段4长度等于齿轮宽度54mn。9.轴上键校核设计输入轴只有轴段上有键，计算时计算轴上所需键最短长蒯段1上键长大于所需 最短工作长度即可。连接为静连接，载荷平稳，且键材料均选51号钢，查参考文献1表4.1可得:。=125 : 150MPa，取。=130MPa。由参考文献1式4.1需满足挤压强度条件:o 二o 二2T17 ,12T17 ,pdk2 X3.22X 104130 x30 x3.5=47.179mm轴段1长60mm则键可选长度为2mm。（二）中间轴（轴H）的设计计算.轴的基本参数-II轴:n =i = -960 = 237.04r

39、/min4.05Tn =T2停=3.22X 104 x 0.99 X 0.97X 4.05N-mm= 1.25X 105N - mm计算得作用在齿轮上的力：P2=2I = 2 X：25；：05 N = 1246.75Nt2 4200.521tanatan20F =F = 1246.75X- = 472.69r2 t2 COSScos161837% =%印=1246,75X tm161B37，W = 363.64计算得作用在齿轮上的力：产 =21 = 2 X L2；： 105 n = 3253.98N用 476.829tanatan20尸 =尸 = 3253.98xN = 1238Nr3 t3

40、COSScos165844_ P3d_ P9.55x 106二n = c.0.2司G炉 3 3.11=97 X mm= 22.878mmn237.04本方案中，轴颈上有两个键槽，应将轴径增大即d 22.878X (1 + 10%)mm= 25.166mm.确定滚动轴承的类型及其润滑与密封方式考虑轴向力的影响本方案选用角接触球轴承采用脂润滑，由于该减速器的工作环 境清洁，故滚动轴承采用接触式密封，选用毛毡圈。.确定轴承端盖的结构形式轴承端盖用以固定轴承调整轴承间隙并承受轴向力由承端盖的结构形式选用凸缘 式，用螺钉与机体轴承座连接。调整轴向间隙比较方便，密封性能好。轴承端盖的结构如左图轴承盖的厚度

41、=1.24，d3为螺钉直径，取螺钉8,则d3=8mm 于是豫=9.6mm 取e=10mm轴承盖直径为2 = D + (55.5)d3 = 80 + (4044)mm = 120124mm,取D2 = 120mm。3螺钉所在圆的直径0 = 0.5(D + D2) = 0.5 X (80 + 120) = 100mm。其他尺寸：.轴承部件的结构设计(1)轴承部件的结构形式轴承部件的固定方式采用两端固由此所设计的轴承部件的结构形式如图:轴 的草图如下图所示，然后，可按轴上零件的安装顺序，从最小直径峋轴端设计。_ _u V_L J_fzzd _ 12-45(2)轴段直径确定轴承类型选用角接触球轴承轴，

42、根据T 271994初选轴第208C d=40mm外 形尺寸D=80mm B=18mm轴件安装尺& = 47mm采用脂润滑4=40mm,由参考文献1图9.8中的公式计算得，轴段1和轴段5的轴肩轴肩应为1 = (0.070.1% = (0.070.1 X 40mm= (2.8啰6加。初取轴肩3mm,则可取直径为Z2 = d4 = 46mm考虑可能出现的齿轮轴问题，进行校核计算，分度圆直71为29mm其中键的尺 寸为：bXh=22X14mm 则e=76.829/2-4.375-3.3-20=10.740mm8.75mft以齿轮3 不 需要做成齿轮轴。轴段3 的轴肩也为=(0.070.14 = (0

43、.070.1 X 46mm= (3.224.6mm,轴肩取3.5mm,则直径为f3 = 53mm(3)轴段长度确定轴段4长度略短于齿轮轮毂长度，齿轮轮毂长度为55mm则取4 = 536加 轴段3长度取8mm (考虑轴向力很大，所取长度比计算值大网3 =86成轴段2的长度应该略短于齿轮宽度，则2 = 836偏轴段5长度等于轴承宽度挡油板宽腐挡油板宽度等于齿轮轮毂与箱体内壁距离 与轴承至箱体内壁距离之和+ A3 = 11+10= 21mm取21mm)以及轮毂宽度与轴段 4长度差值之和，则= 21+18+2 = 41mn。轴段1长度等于轴承宽度挡油板宽凰挡油板宽度等于齿轮轮毂与箱体内壁距离 与轴承至

44、箱体内壁距离之聊21mm)以及轮毂宽度与轴段长度差值之和则乙=18 + 21 + 2 = 41mo.轴上键校核轴段2, 4上有键，计算时计算轴上所需键最短长度，轴段上键长大于所需最短工作 长度即可。连接为静连接，载荷平稳，且键材料均选51号钢，查参考文前表4.1可得：。=125 : 150MPa，取。=130MPa。由参考文献1式4.1需满足挤压强度条件:o 二o 二2x1.25x105l2x1.25x105130 x46x4.5=9.29mm轴段2长83mm则键可选长度为5mnt轴段4长53mm则键可选长度为5mm。（三）输出轴（轴ni）的设计计算.轴的基本参数-n轴:n = 81.7r/m

45、in n i 2.9117n MT%、= 1.25x105x 0.99 x0.97x2.9Nmm= 3.49x105N - mm则经过计算可得作用在齿轮上的力:户4 =亚=Zx49；105 = 3127.65N剂 d 223,1714tanatan20F =F = 3127.65xN = 1189.94Nr4 t4 COSSCOS1855/44/% = %印=3127.65x tm1655,44 = 951.98.选择轴的材料考虑使用45号钢的时候轴可能会比较粗，结构复杂，而且第三根轴传递力矩较大， 故选用40Cr,热处理方式为调质，能获得良好的综合机械性能。.初算轴径按照扭转强度条件初算轴的

46、最小直径，3 19.55x 106f万dJ 0,2 团=/卡式中d轴的直径；T 轴剖面中最大扭转剪应力13;P轴传递的功率kW；轴的转速，r/min;口 一一许用扭转剪应力MPa;C由许用扭转剪应力确定的系数；轴的材料初定为0Cr,根据参考文献1表9.4查得C=97106,考虑轴端弯矩比转 矩小，取）97。3dninn二iiiP 9.55x106- 2 = r. 0.2 旧G尸皿=3dninn二iiiP 9.55x106- 2 = r. 0.2 旧G237.04=81.7r/min.所以口3)299二 97x mm= 32.205mmnJ81.7本方案中，轴颈上有一个键槽，应将轴径增大即d 3

47、2.205X (1 + 5%)mm = 33.815mm4.选择联轴器为补偿联轴器所连接两轴的安装误差离振动，拟选用HL型弹性柱销联轴器GB/T 5014-198）。计算转矩为=KT = 1.5 X 3424 m = 513N* m式中：T联轴器所传递的名义转矩T = 7卷=7/2% = 3.49X 105 X 0.99 X 0.99N* mm= 3.42X 105N - mmK工作情况系数。查参考文：献表12.1可取：K=1.5b根嫩 =513W加查参考文献2表13.1HL型联轴器中确定选L3型联轴器7；=63046 小=迎 几）。其轴孔直径=（3042）mm可满足电动机的轴颈要求。 Lmi

48、n最后确定减速器高速轴轴伸出的直径d加九二35mm.确定滚动轴承的类型及其润滑与密封方式考虑轴向力的影响本方案选用角接触球轴福要考虑轴承内径及安装查参考文献2表12.2角接触球轴承，取209C,查得d=45mm,D=85mm,B=19mm同一根轴上两个轴承应该为相同型号采用脂润滑，由于该减速器的工作环境清橄滚动轴承采用接触式 密封，选用毛毡圈。.确定轴承端盖的结构形式轴承端盖用以固定轴承调整轴承间隙并承受轴向力由承端盖的结构形式选用凸缘 式，用螺钉与机体轴承座连接。调整轴向间隙比较方便，密封性能好。轴承端盖的结构如左图轴承盖的厚度=1.2，d3为螺钉直径，取螺钉8，则d3=8mm 于是豫=9.

49、6mm 取e=10mm轴承盖直径为2 = D + (55.5)d3 = 85 + (40-44)mm = 125129mm，取口2 = 125mm。螺钉所在圆的直径0 = 0.5(D + D2) = 0.5 X (85 + 125) = 105mm。.轴承部件的结构设计(1)轴承部件的结构形式的草图如下图所示，然后，可按轴上零件的安装顺序，从最小直径的轴端设计。轴承部件的固定方式采用两端固由此所设计的轴承部件的结构形式如输出轴的草图如下图所示，然后，可按轴上零件的安装顺序，从最小直径的轴端设计。(2)轴段直径设计轴段7的直径，需要考虑到上述所求篇=35mm贝丹=外出=35mm考虑联轴器的轴向固

50、定，轴肩h = (0.070.1d7 = (0.070.1X 35Mg(2.453.5mm考虑毛毡圈密封的内径系列，取轴肩mm轴段6直徇6=40M加轴段5与轴段1要安装轴承，选轴承类型为角接触球轴承。轴段轴段1的直径为：4=4= 45mm由参考文献1图9.8中的公式计算得，轴段5与轴段1的轴肩应为h = (0.070.14 = (0.070.1 X 45mm= (3.154J)mm 取轴肩 h=3.5mm则初算可得直径 为 52mm d2 = % = 52mm轴段4 的轴肩为1 = (0.070.M4 = (0.070.1 x 52mm= (3.645.2mmo 轴肩取4mm,则直径为/ 3

51、=60mm(3)轴段长度确定轴段3与轴2一样，4=8加成轴段2长度略短于齿轮的轮毂宽度，齿轮的轮毂宽度为7mm则2 =75加解轴段1长度等于轴承宽度、挡油板宽度2(+A3= 15 + 9 = 24mm)以及齿轮4轮毂长度与轴段长度差值之和，4 = 19 + 24+2 = 45mm轴段5长度等于轴承宽度与挡油板宽度(+43 = 15 + 9 = 24mm)之和， = 19 + 24 = 43mm轴段4长度根据前两根轴确定为=55mm,4轴段6长度等于轴承端盖总长度与联轴器端面到箱体轴承端盖的距离辘度等 于联轴器端面到箱体轴承透盖的距离15%)、轴承端盖总厚度(18mm)之和， = 15 + 38

52、mm = 53mnt轴段7长度略短于联轴器长度，联轴器长度的mm则取7 = 60加幅(4)轴上键校核输出轴轴段7与轴段2上有键，计算时计算轴上所需键最短长虞键长大于所需最 短工作长度即可。连接为静连接，载荷平稳，且键材料均选51号钢，查参考文献1表4.1可得：。=125 : 150MPa，取。=130MPa。由参考文献1式4.1需满足挤压强度条件:o 二o 二 卫-=2x3.49x1(5 = 12.907mm一叼四130 x52x8此轴段键槽处为低速齿轮大齿轮号齿轮，其齿宽为7mm轮毂宽度取7mm。取 键长为69mn。(2)轴段7与联轴器连接处的键其中轴段7的直径35mm可取键的尺寸5Xh=1

53、0X8mm。则可解得l -223- = 2x3-49x1(5 = 20.651mm-b130 x52x5查表取键长涉2mn。8.输出轴的强度校核(1)轴的受力简图(2)计算支反力2PH =竺篝誓1% = 3127.65N d 223.1714Fr4tanatan20=F 4=3127.65XN = 1189.94N区 cosScos165544，Fa4在水平面上=4七。八6=3127.65X ta九165544，N = 951.98N1189.94X 135+ 951.98X 223.171/2N = 1289.22N72 + 135R2H 2H在垂直平面上寸-Ri/1189.94-1289.222-99.283127.65X135R =-N = 2039.77N172 + 135R如=( 一&，= (3127.652039.77N = 1087.88N轴承1的总支反笈轴承1的总支反力2=11H2 += J1289.22 + 2039.71N = 2413.04N=12H2 +&/ = J1087.88 + 99.2*N = 1092.40N(3)画弯矩图(4)画扭矩图由弯矩图和扭矩图可知，轴的危险截面是齿轮中心剖面，因弯矩大，有转矩，还有 键槽引起的应力集中，故剖面