【正文】 軸承同時受到徑向力和軸向力的作用，故選用單列圓錐滾子軸承，參照工作要求，并根據(jù)23d? =90mm,由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取單列圓錐滾子軸承，其型號為 30219，其尺寸為9 5 1 7 0 3 4 .5d D T m m? ? ? ? ?, 查得 a=, 根據(jù)軸肩選 56 95mmd ? ? ；而56 ? ? 。 選用 HL 7型彈性柱銷聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為 6300000N178。因而只需校核截面 5左右兩側(cè)即可。 5 軸上零件的周向定位 齒輪與軸的周向定位采用平鍵連接，按截面 23 71mmd ? ? ，查表查得平鍵 截面20 12b h mm? ? ? ， 鍵長為 90mm ； 按截 面 45 70mmd ? ? ， 查表查 得平 鍵 截面 26 20 12b h mm? ? ? ，鍵長為 63mm它們之間的配合采用 76Hk 。 1根據(jù)計算的最小直徑顯然是安裝軸承的直徑，取軸的直徑 1 2 6 7 45 mmdd????。 7） 精確校核軸的疲勞強度 1判斷危險截面 從受載情況來看，截面 c上的應(yīng)力最大，截面 c上雖然應(yīng)力最大，但應(yīng)力集中不大，而且這里軸的直徑最大，故截面 c也不必校核。 5 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，取是8s mm? ，則 67 115mml ? ? 。 1根據(jù)計算的最小直徑取軸的直徑 12d? =39mm。 9計算當量齒數(shù) 11 3320 os c os 14v zz ?? ? ? 22 3362 os c os 14v zz ?? ? ? 2) 設(shè)計計算 ? ?2 62133 2 212 c o s 2 1 . 7 0 1 1 . 2 9 8 1 0 0 . 8 8 c o s 1 4 0 . 0 1 5 4 . 81 2 0 1 . 6 4F a S an FdK T Y YY mmm Z?????? ? ? ? ?? ? ? ? ??? 對比計算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強度計算得法面模數(shù) nm 大于由 齒根彎曲疲勞強度計算的模數(shù)，取 5n mmm? ，已可滿足彎曲強度。 2計算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 612 9 5 5 0 0 0 0 7 . 6 99 5 5 0 0 0 0 1 . 2 9 8 1 05 6 . 5 9pT N m m N m mn??? ? ? ? ? ? 3由表 107取 1d?? 。 3由圖 1020d 查得小齒輪的彎曲疲勞強度極限 1 500FE MPa? ? ；大齒輪的彎曲疲勞強度極限 2 380FE MPa? ? 4由圖 1018查得彎曲疲勞壽命系數(shù) 1 ? 2 ? 5計算彎曲疲勞許用 應(yīng)力 取彎曲疲勞安全系數(shù) S= ? ? 1 11 0 . 8 5 5 0 0 3 0 3 . 5 71 . 4FN FEF M P aSK? ? ?? ? ? ? ? 2 22 0 . 8 8 3 8 0 2 3 8 . 8 61 . 4FN FEF M P aSK? ? ?? ? ? 6查取齒形系數(shù) 由表 105查得 1 ? 2 ? 7查取應(yīng)力校正系數(shù) 由表 105查得 1 ? 2 ? 8計算大小齒輪的 ? ?Fa SaFYY? 并加以比較 13 ? ?111 2 . 7 4 1 . 5 6 0 . 0 1 4 0 83 0 3 . 5 7F a S aFYY? ??? ? ?222 2 . 1 8 1 . 7 9 0 . 0 1 6 3 42 3 8 . 8 6F a S aFYY? ??? 經(jīng)比較得大齒輪的數(shù)值大。 2計算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 1 317000 .T N mm? 11 3由表 107取 1d?? 。 2) 計算帶所需的基準長度 2 2210 0 1 2 0() 3003 . 1 42 ( ) 1 6 0 0 6 0 0 2 5 7 02 4 2 4 8 0 0ddd d d ddL a d d m ma? ?? ? ? ? ? ? ? ? ?? 由表 82選帶的基準長度 2500dL mm? 。 0 .9 8 1 2 9 8 .2 8 0 .9 8 1 2 7 2 .3 1T T N m?? ??? ? ? ? ? ? Ⅲ軸 39。 為使 V 帶傳動外廓尺寸不致過大，初步取 0 3i? （實際的傳動比要在設(shè)計 V 帶傳動時，由所選大、小帶輪的標準直徑之比計算），則減速器傳動比為：04 0 .1 1 3 .3 33aii i? ? ? 分配減速器的各級傳動比 展開式布置。 選擇電動機的容量 電動機工作功率為 wd app ??kW, 1000w FVp ?kW 因此 1000d aFVp ??KW 由電動機至運輸帶的傳動效率為 2421 2 3 4a? ????? 式中： 1 2 3 4? ? ? ?、 、 、 分別為聯(lián)軸器、軸承、齒輪傳動、卷筒的傳動效率。同時，將帶傳動布置在高速級有利于發(fā)揮其傳動平穩(wěn)，緩沖吸振，減少噪聲的特點。 涉密論文按學校規(guī)定處理。對本研究提供過幫助和做出過貢獻的個人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝 意。除了文中特別加以標注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。 四、軸系零件的 設(shè)計計算 ................................................... 17 （一）軸的設(shè)計計算 ...................................................... 17 輸入軸的設(shè)計計算 .................................................... 17 中間軸的設(shè)計計算 .................................................... 22 輸出軸的設(shè)計計算 .................................................... 28 （二）滾動軸承的校核 .................................................... 33 五、減速器的潤滑設(shè)計 ...................................................... 37 六、箱體、機架及附件的設(shè)計 ................................................. 37 （一）、減速器箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計 ............................................. 38 （二）、減速器箱體的附件設(shè)計 ............................................. 39 設(shè)計小結(jié) .................................................................. 42 參考資料 .................................................................. 42 5 一、設(shè)計任務(wù)書 １、原始數(shù)據(jù) 鋼繩拉力 F（ kN） 20 鋼繩速度 V（ m/min） 20 滾筒直徑 D（ mm） 350 ２、已知條件 1） 鋼繩拉力 F； 2）鋼繩速度 V； 3）滾筒直徑 D； 4）工作情況： 單班制，間歇工作，經(jīng)常正反轉(zhuǎn)，啟動和制動，載荷變動小； 5）工作環(huán)境：室內(nèi)，灰塵較大，環(huán)境最高溫度 35176。采用傳動較平穩(wěn)，動載荷較小的斜齒輪傳動，使結(jié)構(gòu)簡單、緊湊。2 8~40i ? ， 則總傳動比合理范圍為 39。 0 .9 8 8 .0 9 0 .9 8 7 .9 3p p kW??? ? ? ? ? Ⅱ軸 39。 確定帶輪的基準直徑 d 、實際傳動比并驗算帶速 V 1）初選小帶輪的基準直徑 1d 。 根據(jù) 0 3730 / m in,mn r i ?? 和 A型帶，查表 84b得 0 kW?? 。 6由式 60 hN n jL?? 計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) ? ? 91 6 0 6 0 2 4 3 1 8 3 0 0 1 0 1 . 0 5 6 1 0hjLNn ?? ? ? ? ? ? ? ? ? 9 82 5 10 8 ?? ? ? 7由圖 1019查得接觸疲勞壽命系數(shù) 1 ? ， 2 ? 。于是由 11c o s 8 2 . 4 4 c o s 1 4 184 . 5ndZ m ?? ? ?，取 1 18Z? ， 則 21 1 8 4 .6 8 3iZZ? ? ? ? ?，取 2 83Z? 。 6由式 60 hN n jL?? 計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) ? ? 71 6 0 6 0 5 6 . 5 9 1 8 3 0 0 1 0 8 . 1 4 9 1 0hjLNn ?? ? ? ? ? ? ? ? ? 7 72 49 10 3 ?? ? ? 7由圖 1019查得接觸疲勞壽命系數(shù) 1 ? ， 2 ? 。 17 幾何尺寸計算 1計算中心距 ? ? ? ?12 1 9 5 9 5 2 0 0 . 92 c o s 2 c o s 1 4nma m mZZ ?? ??? ? ? 將中心距圓整后取 269a mm? 。 因軸承同時受到徑向力和軸向力的作用，故選用單列圓錐滾子軸承，參照工作要求，并根據(jù)23 42d mm? ? ,由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取單列圓錐滾子軸承，其型號為 30209，其尺寸為4 5 8 5 2 0 .7 5d D T m m? ? ? ? ?, 查得 a=17, 根據(jù) 軸肩 選 3 4 7 8 45 mmdd????；而 20 7 8 3 4 2 0 .7 5mmll????。 3 軸上零件的周向定位 帶輪與軸的周向定位采用平鍵連接，按截面 12d? =39mm ，查表查得平鍵 截面12 8b h mm? ? ? ，鍵長為 56mm， 它們之間的配合采用 76Hk 。 截面上由于軸肩形成的理論應(yīng)力集中系數(shù)： 因 2 d ?? 57 d ??查得 ?? ? ， ?? ? 由附圖 31得軸材料的敏性系數(shù)： ? ? ， ? ? 應(yīng)力集中系數(shù)為： 23 1 ( 1 ) 1 0. 82 ( 2. 0 1 ) 1. 82kq? ? ??? ? ? ? ? ? ? ? 1 ( 1 ) 1 0. 85 ( 1. 32 1 ) 1. 27kq? ? ??? ? ? ? ? ? ? ? 由附圖 32查得尺寸系數(shù) ?? ? ；由附圖 33得扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù) ?? ? 。軸肩高度 h，取 h=6mm，直徑 34 85mmd ? ? 。 對軸進行計算并做出彎矩圖和扭矩圖。 軸按磨削加工，由附圖 34查得表面質(zhì)量系數(shù)： ?????? 軸未進行表面強化處理，即 1q?? ，則得綜合影 響系數(shù)： 1 1 . 2 9 11 1 2 . 0 70 . 7 2 0 . 9 2kK ??????? ? ? ? ? ? ? 29 1 1 . 1 2 11 1 1 . 5 00 . 8 2 0 . 9 2kK ??????? ? ? ? ? ? ? 碳鋼的特性系數(shù)： ?? ??，取 ?? = ?? ? ，取 ?? ? 計算安全系數(shù) caS ，則得： 1 275 2 . 7 72 . 0 7 4 8 . 2 0 . 1 0amS K? ???? ? ??? ? ?? ? ? ? 1 155 1 8 .9 21 0 .5 7 1 0 .5 71 .5 0 .0 522amS K? ???? ? ??? ? ?? ? ? ? 2 2 2 22 . 7 7 1 8 . 9 2 2 . 7 1 . 52 . 7 7 1 8 . 9 2ca SSSSSS?????? ? ? ? ??? 故可知其安全。 4）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 31 1擬定軸上零件的裝配方案，如圖所示 2根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度。齒輪的右端采用軸肩定位，軸肩高度 h,故取 h=8mm，則軸環(huán)處的直徑 34 130mmd ? ? 。 對軸進行計算并做出彎矩圖和扭矩圖。 致此已初 步確定了軸的各段直徑和長度。 2初步選擇滾動軸承。查表 141,考慮到轉(zhuǎn)矩變化很小 ,故取 KA=,則聯(lián)軸器的轉(zhuǎn)矩計算， c a 3 1 . 3 3 8 2 5 8 4 0 4 9 7 3 5 9 2A N m mT K T? ? ? ? ? ?，按照計算轉(zhuǎn)矩 Tca 應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)