《卷揚機的傳動裝置設(shè)計》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《卷揚機的傳動裝置設(shè)計（32頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、成績:機械產(chǎn)品設(shè)計項目設(shè)計說明書設(shè)計題目：卷揚機的傳動裝置設(shè)計專業(yè)班級：機制201107班學(xué)生姓名：XXX學(xué)號:XXXXXXXXX指導(dǎo)教師：XXX目錄第一章、機械設(shè)計課程設(shè)計任務(wù)書 2第二章、電動機的選擇 4第三章、分配傳動比 6第四章、齒輪設(shè)計 94.1高速級直齒圓柱齒輪傳動的設(shè)計計算 84.2低速級直齒園柱齒輪傳動的設(shè)計計算 12第 五 章 、 軸 的 設(shè) 計 、 滾 動 軸 承 選 擇 、 鍵 連 接 和 聯(lián) 軸 器 選擇 185.1軸的設(shè)計 185.2、 滾動軸承的選擇及計算 255.3、 鍵連接的選擇及校核計算 28第六章、附件設(shè)計 29第七章、設(shè)計小結(jié) 31第八章、參考資料 33第

2、一章 機械產(chǎn)品設(shè)計任務(wù)書一、設(shè)計題目：電動卷揚機的傳動裝置設(shè)計1.機器的功能要求：起升機構(gòu)是使重物作升降運動的機構(gòu)，它是任何起重機必不可少和最主要最基本的機構(gòu)。此次設(shè)計的電動5噸卷揚機是由電動機、連軸器、制動器、減速器、卷筒、導(dǎo)向滑輪、起升 滑輪組、釣鉤等組成，其各方面的機構(gòu)分布可以參考如下圖所示。減速器高速軸，經(jīng)減速器減速后由低速軸帶動卷筒旋轉(zhuǎn)， 使鋼絲繩在卷筒上繞進或放出，從而使重物起升或下降。電動機停止轉(zhuǎn)動時，依靠制動器將高速軸的制動輪剎住，使懸吊的重物停止在空中。根據(jù)需要起升機構(gòu)上還可裝設(shè)各種輔助裝置，如起重量限制器、起升高度限位器、速度限制器和鋼絲繩作多層卷繞時，使鋼絲繩順序排 列在

3、卷筒上的排繩裝置等。2. 機器工作條件：間隙工作，每班工作時間不超過 15%，每次 工作時間不超過10min,滿載啟動，工作中有中等振動，兩班制工作， 鋼繩的速度允許誤差士 5%。小批量生產(chǎn)，設(shè)計壽命為10年。3. 工作裝置功能參數(shù)：剛繩的拉力F= 10KN，速度V=0.8m/s, 卷筒的直徑D=260mm。、設(shè)計任務(wù)1. 設(shè)計工作內(nèi)容機械產(chǎn)品設(shè)計 課程設(shè)計內(nèi)容由理論分析與設(shè)計計算、 圖樣技 術(shù)設(shè)計和技術(shù)文件編制三部分組成。（1）理論分析與設(shè)計計算a）總體方案設(shè)計：驅(qū)動系統(tǒng)有手動、內(nèi)燃機和電動機幾類。手 動的手柄回轉(zhuǎn)的傳動機構(gòu)上裝有停止器（棘輪和棘爪） ，可使重物保 持在需要的位置。 裝配或提

4、升重物的手動還應(yīng)設(shè)置安全手柄和制動器。 手動一般用在起重量小、 設(shè)施條件較差或無電源的地方。 內(nèi)燃機驅(qū) 動的在卷筒與內(nèi)燃機之間裝有離合器。 當(dāng)離合器和卷筒軸上的制動器 松開后，卷筒上的繩索處于無載狀態(tài) ，此時繩索一端可從卷筒上自 由地拽出，以縮短再次提拉物件時的掛繩時間。 內(nèi)燃機須在無載情況 下啟動，離合器能將卷筒與內(nèi)燃機脫開， 待啟動正常后再使離合器接 合而驅(qū)動卷筒。 內(nèi)燃機驅(qū)動的卷揚機常用于戶外需要經(jīng)常移動的作業(yè)， 或缺乏電源的場所。 電動調(diào)度廣泛用于工作繁重和需牽引力較大的 場所。根據(jù)工作環(huán)境的不同， 可選用防爆型或非防爆型電動機為動力 源。電動機經(jīng)減速器帶動卷筒， 電動機與減速器輸入之

5、間裝有制動器。 為適應(yīng)提升、牽引 、回轉(zhuǎn)等作業(yè)的需要，還有雙卷筒和多卷筒裝置 的起升機構(gòu)。根據(jù)傳動形式的不同， 卷揚機可分為蘇式多級內(nèi)齒行星齒輪傳動 調(diào)度卷揚機、擺線針輪傳動調(diào)度卷揚機、蝸輪 - 蝸桿傳動回柱卷揚機 和少差齒回柱和調(diào)度卷揚機等。 對于單滾筒行星齒輪傳動調(diào)度卷揚機， 其具有成本低，效率較高，重量輕，結(jié)構(gòu)簡單，易于維修和保養(yǎng)等優(yōu) 點。本次設(shè)計的卷揚機用于建筑工地的地面調(diào)度和搬運工作。 根據(jù)實- 4 -際工作要求，采用兩級圓柱齒輪傳動。b）設(shè)計參數(shù)的確定：電動機類型的選擇：該裝置用于礦山地面、冶金 礦物或建筑工地的地面調(diào)度和搬運工作，要求環(huán)境濕度在80%以下，周圍介質(zhì)溫度不超過 40

6、C，且空氣中不得含有沼氣等爆炸性及具有 腐蝕作用的氣體，選用丫系列全封閉式鼠籠型三相異步電動機。c）基本尺寸的確定：載荷狀態(tài)表示卷揚機鋼絲繩承受拉力作用地輕重與頻繁程度，它與整個使用壽命期限內(nèi)鋼絲繩每次承受地拉力 Fi與 額定拉力Fe之比（Fi / Fe ）和鋼絲繩每次承受拉力 Fi作用下地工作循 環(huán)次數(shù)ni與總工作循環(huán)次數(shù)Nt之比（m/NJ有關(guān)。m載荷譜系數(shù)Kf可用下式計算：Kf =E丄旦Nt Fe式中K f載荷譜系數(shù)；ni 在鋼絲繩拉力 Fi作用下的工作循環(huán)次數(shù)，n i = ni ,n2 .nn ；N t 總的工作循環(huán)次數(shù)，Nt =Eni = ni + n? + nn ；Fi 鋼絲繩承受的

7、第i個拉力，F(xiàn)i = Fi , F?，F(xiàn) n（N）;F e 鋼絲繩承受的額定拉力（N）；（2）圖樣技術(shù)設(shè)計a） 產(chǎn)品的機械系統(tǒng)總體布置示意圖或機構(gòu)運動簡圖（如上圖）。b）機械產(chǎn)品（或主要部件）總裝配圖。c）典型零件工作圖。（3）編制技術(shù)文件: a）對設(shè)計方案進行經(jīng)濟技術(shù)評價。b）編制設(shè)計計算說明書：1、設(shè)計題目、要求和原始數(shù)據(jù)；2、執(zhí)行機構(gòu)的運動設(shè)計，包括數(shù)學(xué)模型、程序框圖及文本、計算過 程和結(jié)果；3、原動機選擇、 傳動比分配過程，各軸的運動和動力參數(shù)計算過程 和結(jié)果；4、各級傳動工作能力計算過程；5、減速器中軸、軸承、鍵聯(lián)結(jié)、聯(lián)軸器的選擇及計算。2提交設(shè)計成品 需要提交的設(shè)計成品：紙質(zhì)版、電

8、子版（以班級學(xué)號中文姓名 作為文件名）各 1 份。內(nèi)容包括：（ 1）機械產(chǎn)品（或重要部件）裝配圖一張；（ 2）零件圖 2 張 （不同類型的零件：齒輪類、軸類、機架和箱 體類等等 ）；（3）設(shè)計計算說明書一份。三、設(shè)計參考資料1. 國家標(biāo)準(zhǔn)2. 行業(yè)規(guī)范及技術(shù)規(guī)定3. 機械原理與機械設(shè)計教材（西北工業(yè)大學(xué)出版社）4. 機械設(shè)計課程設(shè)計說明書（高等教育出版社，吳宗澤，羅圣國 主編）5. 網(wǎng)絡(luò)資源四、項目實施過程要求五、設(shè)計中應(yīng)注意事項第 1 章、提高強度和剛度的結(jié)構(gòu)設(shè)計1 避免受力點與支持點距離太遠(yuǎn)2 避免懸臂結(jié)構(gòu)或減小懸臂長度3 勿忽略工作載荷可以產(chǎn)生的有利作用4 受振動載荷的零件避免用摩擦傳力

9、5 避免機構(gòu)中的不平衡力第 2 章、提高耐磨性的結(jié)構(gòu)設(shè)計1 避免相同材料配成滑動摩擦副2 避免白合金耐磨層厚度太大3 避免為提高零件表面耐磨性能而提高對整個零件的要求4 避免大零件局部磨損而導(dǎo)致整個零件報廢5 用白合金作軸承襯時，應(yīng)注意軸瓦材料的選擇和軸瓦結(jié)構(gòu)設(shè)計6 潤滑劑供應(yīng)充分，布滿工作面7 潤滑油箱不能太小第 3 章、提高精度的結(jié)構(gòu)設(shè)計1 避免加工誤差與磨損量互相疊加2 要求運動精度的減速傳動鏈中，最后一級傳動比應(yīng)該取最大值3 避免軸承精度的不合理搭配4 當(dāng)推桿與導(dǎo)路之間間隙太大時，宜采用正弦機構(gòu)，不宜采用正 切機構(gòu)第 4 章、 考慮人機學(xué)的結(jié)構(gòu)設(shè)計問題1 合理選定操作姿勢2 操作手柄所

10、需的力和手的活動范圍不宜過大3 合理安置調(diào)整環(huán)節(jié)以加強設(shè)備的適用性六、設(shè)計階段第一階段：總體計算和傳動件參數(shù)計算；第二階段：軸與軸系零件的設(shè)計；第三階段：軸、軸承、聯(lián)軸器、鍵的校核及草圖繪制；第四階段：裝配圖、零件圖的繪制及計算說明書的編寫。七、完成時間在 2013 年 12 月 10 日之前完成全部設(shè)計任務(wù)第二章電動機的選擇2.1、選擇電動機類型按照工作要求選用丫系列全封閉式鼠籠型三相異步電動機，電壓380V。2.2、選擇電動機容量電機計算功率：，其中起重量 F=10KN,繩速v=0.8m/s （按滿載時算）。由電動機到滾筒的傳動總效率為：？總=?其中?分別為聯(lián)軸器、軸承、齒輪傳動和滾筒的傳

11、動效率，由？?、？?=0.99（聯(lián)軸器），？ =0.99（稀油潤滑，均按滾動軸承計算），？?=0.97 （脂油潤滑，均按滑動軸承計算） n、? =0.97 （一般齒輪傳 動，稀油潤滑）,?=0.99（滾筒）。X 0.97 X 0.97=0.?總=?=0.99 X 0.99 X 0.99 X 0.99 X 0.96 88;?=Fv /1000=8000/1000=8kw?= ?/?總=8/0.88=9kw ; 選額定功率？?頁=10kW。2.3、確定電動機轉(zhuǎn)速經(jīng)過兩對內(nèi)圓柱齒輪減速傳動，故總傳動比的合理范圍是:i= （4 6）X （3 4） =12 24滾筒軸的工作轉(zhuǎn)速為（滾筒直徑為260mm

12、） n=60X1000V nD60 X 1000 X 空/260 = 59r/min :n則電動機轉(zhuǎn)速的可選范圍是：n =（1224） X 59=7081416r/min由容量和電機轉(zhuǎn)速，綜合考慮電動機和傳動裝置的尺寸、重量、和價格等，選定電動機為丫系列,方案比較見表-1 :表-1型號額定功率(kW)額定轉(zhuǎn)速(r/mi n)效率(%)重量(kg)堵轉(zhuǎn)矩最大額定轉(zhuǎn)矩Y160L-61197087.01472.02.0Y180L-81173086.51841.82.0經(jīng)比較，選電動機型號為Y160L-6，其主要外形和安裝尺寸見表 -2 :參數(shù)AABBCEHNPHDADACL尺寸25433025410

13、8110350275325530240325695第三章分配傳動比3.1、 總傳動比：？=證=而?= 12.373.2、分配傳動裝置各級傳動比由傳動系統(tǒng)方案可知開式圓柱齒輪傳動的傳動比？?=1, ?=1, ?=4由計算得兩級圓柱齒輪減速器的總傳動比為?= ?1?2?=?0i ? ?4512.374=3.093為了便于兩級圓柱齒輪減速器采用浸油潤滑， 當(dāng)兩級齒輪的配對 材料相同，齒面硬度HBS 350，齒面寬系數(shù)相等時，考慮齒面接觸強 度接近相等條件。取高速級傳動比？= 帀?= 2.081取低速級傳動比？?=空=1.486?傳動系統(tǒng)的各部分傳動比分別為? =1,? =2.081,? = 1.48

14、6,?=1,?=4。3.3動系統(tǒng)的運動和動力參數(shù)計算傳動系統(tǒng)各軸的轉(zhuǎn)速、功率和轉(zhuǎn)矩的計算如下:O軸（電動機軸） ?= Pd =9kw ; ? = ?= 730?min ; ?=9550第=117?1軸（減速器高速軸）Pl =Po n 12 = Po n 1 n 2 =8.8kwni =匹=730 r?i01min?=9550石=117 ?2軸（減速器中間軸） ?=?24 =? =8.4kw?rn2 =需=351 ?min ?=9550j=227.6 ?3軸（減速器低速軸）?=?5=? = 8.0kwn 3=2 = 236 r?3 i23min?=955g=323.7 ?蹲?？4軸（滾筒軸）?=

15、?67 = ? = 7.6kwn4= 236 r?min?=9550?4=307.5 ?2 -軸號功率p kw轉(zhuǎn)矩t Ngm轉(zhuǎn)速 r%n）i傳動比i傳動效率0軸9.0117.0730-1軸8.8117.07302.0810.982軸8.4227.63511.4860.953軸8.0323.72361.0000.954軸7.6307.52361.0000.98第四章齒輪設(shè)計4.1高速級直齒圓柱齒輪傳動的設(shè)計計算4.11、選精度等級、材料及齒數(shù)1）材料及熱處理按方案選用直齒圓柱齒輪傳動2）卷揚機為一般工作機器，速度不高。故選用7級精度（GB/10095 88）。3）材料選擇：參考資料得小齒輪選用4

16、5鋼，調(diào)質(zhì)HBS=240270。 大齒輪選用45鋼，正火HBSW60190。4）選小齒輪齒數(shù) ?= 22，大齒輪齒數(shù) ?2?= ?= 2.081 X22=45.8，取?2?= 46。4.12、按齒面接觸強度設(shè)計由設(shè)計計算公式（10 9a）進行計算，即“ 2 32Qz? 1 I?戸2.32匸石而1）確定公式內(nèi)各計算數(shù)值(1) 試選載荷系數(shù)。？?=1.3(2) 計算小齒輪傳動的轉(zhuǎn)矩(3) ?=95.5 X 105 ? = 95.5 X 105 88?730 ? E1.15 X 105 ? -m(4) 由表10 7選取齒寬系數(shù)？?= 1。(5) 由表10 6查得材料的彈性影響系數(shù)?= 189.8?(

17、6) 由圖10 21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強度極限Hiim1 =600mpa。大齒輪的接觸疲勞強度極限c Hlim2 =550mpa。 由式N=60njLh計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)Ni=60nijLh=60X 730x 1X (10X 300x 3X 4) =1.59x 109N2=1.59X 109/2.081=0.77X 109(7) 由表10 19查得接觸疲勞壽命系數(shù)kHN1 =0.90 :Khn2=0.95.疲勞許用應(yīng)力Q*? (T取失效概率1%,安全系數(shù)s=1 T =?0?2b ? C ? 2=?3?1 c ? C ? 1=?=0.95X 550=522.5mpa=0.95X 60

18、0=540mpa3 ? ? ? 1 ? 2d1 232遽號 14.13、計算亠 =2.32 S3 X 5 X41X塑 x 2 l?12.081522.5mm=71.45mm(2) 計算圓周速度v?!?X 71.45 X 730 , c 小 ,60 X 100060 X 1000m/s=2.73m/s(3) 計算齒寬bb二 d ?d1t=71.45mm(4) 計算齒輪與齒高之比b/h模數(shù)mt=d 1t/z1=71.45/22=3.25mm齒高h(yuǎn)=2.25mt=2.25X3.25mm=7.307mmb/h=71.45/7.307=9.78(5) 計算載荷系數(shù)根據(jù)v =2.73m/s,級精度，查圖1

19、08得動載荷系數(shù)？?= 1.05:直齒輪，假設(shè)k? v?-?； 曲4.14、按齒根彎曲強度設(shè)計由式(10 5)得彎曲強度公式為1)確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值(1) 由圖10 20c查得小齒輪的彎曲疲勞極限?尸380?:大齒輪的彎曲疲勞強度極限 ?2= 380?由圖1018查得彎曲疲勞壽命系數(shù)kFNi=0.85, kFN2=0.88:(3) 計算彎曲疲勞強度許用應(yīng)力取彎曲疲勞安全系數(shù)s=1.4，由式?=空警?彳得?1?夕？2?2?0.85 X 500 石 =30357mpa0.88 X 500=238.86mpa1.4r(4) 計算載荷系數(shù)kk二？?？?= 1X 1.05 X1.1 X1.28 =

20、1.4784(5) 查取齒型系數(shù)由表 10 5 可查得Ysa1=2.65;YFa2=2.226。(6) 查取應(yīng)力校正系數(shù)由表 10 5 可查得 Ysa1=1.58, Ysa2=1.764(7) 計算大小齒輪的警?并加以比較?0?212.65 X 僥生。01379303.57?3?1?2 2.226 X 1.764?223=.0164大齒輪的數(shù)值大。1)設(shè)計計算、3 2 X 2.396 X 11.5 X 10cc,c cllm V2 X 0.01644mm=2.655mm1 X 2夕對比計算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強度計算的模數(shù)m大于由齒根彎曲疲勞強度計算的模數(shù)。由于齒根模數(shù)m的大小主要取決于彎曲強

21、度所決定的承載能力。而齒面接觸疲勞強度所決定的承載能力，僅與齒 輪直徑(即模數(shù)與齒數(shù)的乘積)有關(guān)?？扇∮蓮澢鷱姸人愕玫哪?shù)2.655并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)m=3.00mm，按接觸強度算得的分度圓直徑?= 71.45?算出小齒輪齒數(shù)乙詩丁二237，取 zi=24大齒輪齒數(shù)Z2=uzi=24X2.081 = 49.56,取 Z2=504.15、幾何尺寸計算(1) 計算分度圓直徑di =zim=24X 3mm = 72.0mm d2=Z2m=50x 3mm = 150.0mm(2) 計算中心距a =(?+ ?)/2=(72+150)mm/2=111.0mm4.2低速級直齒園柱齒輪傳動的設(shè)計計算4.21、低

22、級選用直齒園柱齒輪傳動(1) 卷揚機為一般工作機器，速度不高，故選用7級精度(GB10095 88)。(2) 材料選擇：小齒輪選用45鋼，調(diào)質(zhì)HBS1 240270,大齒輪選用45 鋼，正火 HBS2 200 230。(3) 選小齒輪齒數(shù)Z1=30,大齒輪齒數(shù)Z2=i23Z1=1.486X30 = 44.58 ，取 Z2=45。4.22、按齒面接觸強度計算(設(shè)計)由設(shè)計計算公式(10 9a)進行計算，得dir泊32“空空2口?如卩1)確定公式內(nèi)各計算數(shù)據(jù)(1) 試選載荷系數(shù)kt 1.3。(2) 計算小齒輪傳動的轉(zhuǎn)矩?=95.5X 105?=95.5X105x8.4?227 6=3.52X105

23、 N?m(3) 由表10 7選取齒面系數(shù)d=1。(4) 由表10 6查得材料的彈性影響系數(shù)1 ZE=189.8mp?(5) 由圖10 21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強度極限 ?=1 590?, a ?=2 460?,(6) 由式10 13計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N1=60n1jLh=60 X227.6 X 1 X (12 X 300 X10)= 4.92 X 108N2=4.92 X108 /2.64=1.86 X 108(7) 由圖10 19查得接觸疲勞壽命系數(shù)Khn1 =0.91, Khn2=0.94(8) 計算接觸疲勞許用應(yīng)力取失效概率為1%，安全系數(shù)s=1,由式?= 筈嚴(yán)?得?彳?？1?

24、0.91 X 590?1 =?=536.9?2 = ?2?!?=09=432.44.23、計算(1 )計算小齒輪分度圓直徑d1t，代入 中較小的值3 ?+1耗2=2.32 V!?v = 60 X 100060 X 1000血，2.323 3竺竺咳泄X 空21.486432.4mm=122.58mm(2)計算圓周速度? X 122.58 X 227.6m/s=1.46m/s(3)計算齒寬bb= d ?dn= 122.58 mm(4) 計算齒輪與齒高之比b/h模數(shù)：mt=d1t/Z1=122.58/30=4.086mm齒高：h=2.25mt=2.25 X4.086mm=9.194mmb/h=122

25、.58/9.194=13.33(5) 計算載荷系數(shù)(5)計算載荷系數(shù)根據(jù)，7級精度，查圖108得動載荷系數(shù) ？?= 1.11 :直齒輪，設(shè)k?%2?2嘗?確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值(1) 由圖1020c查得小齒輪的彎曲疲勞極限？?佇220?: 大齒輪的彎曲疲勞強度極限？?于190?(2) 由圖1018查得彎曲疲勞壽命系數(shù)kFN1=0.86, kFN2=0.89:(3) 計算彎曲疲勞強度許用應(yīng)力取彎曲疲勞安全系數(shù)s=1.4，由式?= ?得(4) 計算載荷系數(shù) k=?=1 X 1.11 X 1.2 X 1.33 = 1.772(5) 查取齒型系數(shù) 由表 10 5 可查得，丫Fa1 2.52,丫Fa2

26、2.219(6) 查取應(yīng)力校正系數(shù)由表105可查得,YSai1.625論2 1.769(7) 計算大小齒輪的F，并加以比較YFa1Ysa12.52 1.6250.0303F 12YSa2135.142.219 1.7690.0325F 2120.29大齒輪的數(shù)值大。、r、r、r 3 2 X 1 772 X 35 2 泌 10(8) 設(shè)計計算 m 1XX302_ X 0.01644 mm=2.835mm對比計算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強度計算的模數(shù)大于齒根彎曲疲勞強度計算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù)的大小主要取決于彎曲強度所決定的承載能力。而齒面接觸疲勞強度所決定的承載能力，僅取決于齒輪直徑(即模數(shù)與齒數(shù)的

27、乘積)有關(guān)?？扇∮蓮澢鷱姸人愕玫哪?shù) m=5.131m m,并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值 m=5m m。按接觸強度算得分度圓 的直徑d1 = 122.58算出小齒輪齒數(shù)乙=?=12：58 =24.516,取z1=25。大齒輪齒數(shù) Z2=i23Z1=25X 1.486 = 37.15,取 Z2=37。4.25、幾何尺寸計算(1 )計算分度圓直徑 d1= Z1m=25 X 5mm = 125mm , d2=Z2m=37 X5mm = 185mm(2) 計算中心距 a =(?1 + ?)/2=(125+185)mm/2=155.0mm(3) 計算齒輪寬度：b二 dd1=1 X 125mm = 125mm取 B

28、2=125mm,B1=130mm。4.26、驗算L 2? 2 X 3.52 X 50 lcccFt二 1二一一=5632N?125? 1 X 5632?0=45.046 ? 1.4h，故取 l5-6=6mm。(6) 軸承端蓋的總寬度為20mm。根據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于對 軸承添加潤滑油的要求，取端蓋的外端面與半聯(lián)軸器右端面間的距離 l=30mm，故取 l2-3 =50mm。(7) 取齒輪距箱體內(nèi)壁之距離a=16mm，考慮到箱體的鑄造誤差，在確定滾動軸承位置時，應(yīng)距箱體內(nèi)壁一段距離s=8mm，已知滾動軸承寬度 T=16mm,齒輪輪轂寬為 130mm,則取13-4 =T+s+a+(130-126)

29、=34mmb_7 =L+a+s -15-6=130+16+8 -6=138mm至此，以初步確定了軸的各段直徑和長度。5) 軸上零件的周向定位半聯(lián)軸器與軸的周向定位采用平鍵連接。按d4-5查表得平鍵截面bx h = 14mm X9mm，鍵槽用鍵槽銑刀加工，半聯(lián)軸器與軸的連接 時長為30mm。同時為了保證聯(lián)軸器與軸配合有良好的對中性，故選擇半聯(lián)軸器與軸的配合為H 7 k6 ；齒輪輪轂與軸的連接時長為115mm 選齒輪與軸的配合H7/n6。滾動軸承與軸的周向定位是由過度配合來 保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為m6。6) 確定軸上圓角和倒角尺寸，取軸端倒角為2X45 各軸肩處的 圓周半徑R2求軸上的載

30、荷首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖，做出軸的計算簡圖 2。確定軸承的支點位置作為簡支梁的軸的支撐跨距L2+ L3=89+215mm=304mm。從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩和扭矩圖中可以看出截面 C是軸的危險截面。 現(xiàn)將計算出的截面C處的Mh、Mv及M的計算過程列出。載荷水平面H垂直面V支反力 F :?= 1024.5N , ?2= 2475?1= 372.9N，?2= 900.8?彎矩M :總彎矩：扭矩TM H=91180.5N?mmMv1=33188.1N?mm ,=V 91180.52 + 33188.1 2=97032.6N?mmT3=323.7N m按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強度進行校核時，通常只校核軸上承受

31、最大彎矩和扭矩的截面（即危險 截面C）的強度。根據(jù)公式和上面所得數(shù)據(jù)，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng) 力為脈動循環(huán)變應(yīng)力，取a=0.6，軸的計算應(yīng)力前已選定軸的材料為40Cr鋼，調(diào)質(zhì)處理，查表得a 70MPa ,故安-1全。精確校核軸的疲勞強度（1）判斷危險截面截面A, 2, 3, B只受扭矩作用，雖然鍵槽、軸肩及過渡配合所引起 的應(yīng)力集中均將削弱軸的疲勞強度，但由于軸的最小直徑是按扭矩強度 較為寬裕確定的，所以截面 A, 2, 3, B均無需校核。從應(yīng)力集中對軸的疲勞強度的影響來看，截面4和5處過盈配合引起的應(yīng)力集中最嚴(yán)重；從受載的情況來看，截面C上的應(yīng)力最大。截面5 的應(yīng)力集中的影響和截面 4的

32、相近，但截面5不受扭矩作用，同時軸徑 也較大，故不必做強度校核。截面C上雖然應(yīng)力最大，但應(yīng)力集中不大（過盈配合及鍵槽引起的應(yīng)力集中均在兩端），而且這里軸的直徑最大， 故截面C也不必校核。截面6和7顯然更不必校核。鍵槽的應(yīng)力集中系 數(shù)比過盈配合的小，因而該軸只需校核截面4左右兩側(cè)即可。截面4左側(cè)抗彎截面系數(shù)W=0.1d 3=0.1 x 34=3930.4mm3抗扭截面系數(shù)WT=0.2d 3=0.2 x 32=7860.8mm3截面4左側(cè)的彎矩M為M=323.7x三6= = 94.56N ?m89截面上的彎曲應(yīng)力。 =-=2080MPa= 13.3MPab W 1562.5截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力t T

33、 = WA答 MPa=13.8MPa軸的材料為40Cr鋼，調(diào)質(zhì)處理。查表得。D = 735MPa,=B-1355MPa, r = 200MPa,。5 -1 5截面上由于軸肩而形成的理論應(yīng)力集中系數(shù)查表得：a = 2.0,a = 1.31z軸的材料敏性系數(shù)：q =0.82 , qz=0.85故有應(yīng)力集中系數(shù)為：k = 1 + 0.82 x (2.0 - 1) = 1.82, k r =1 + 0.85 x (1.31 - 1) = 1.26,尺寸系數(shù)為0.67,扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù)為0.82 ;表面質(zhì)量系數(shù)均為0.92 ;軸未經(jīng)表面強化處理，綜合系數(shù)為:,1.821,小“k =石+贏-仁280所以安全系數(shù)為：S = 2.80 X 13.3+0.1X= 9.51k1.26 = + 0.8210.92-1 = 1.62ST20060 呼+0.05 嚀=17.35Scs=9.51 X 17.35V 9.512+17.35 28.3?s = 1.5故可知其安全