【文章內(nèi)容簡介】 傳動： ?3= 3 級滾子軸承： ?4= 滾子鏈傳動： ?5= ?總 =η1η2η3η4η5= 16 pd=pω/η總 = 取錐齒輪傳動比 (低速級 )i1=。i2=i/i1=4 圓柱斜齒輪傳動比 (高速級 )i2=4 鏈輪傳動比 i0= 擬定傳動方案選擇電動機 （ 1）傳動方案（一）：運輸帶 F=1500N， v =，卷筒 D=200mm。 （ 2）電動機的選擇 ① 由公式 P1=Fv=1500= kw n1= Dv ? 1000100?? = 100 200??? =191. r/min ② 求電機功率 P5 P= P 電 η η=ηaηbη齒 2ηz3 P= Fv 查閱資料可得：選取 ?1= — 彈性柱銷聯(lián)軸器 ?2= — 6 級精度齒輪的效率 ?3=— 7 級精度齒輪的效率 ?4= — 滾動滾子軸承的效率 軸的設計 全套圖紙及更多設計請聯(lián)系 ： 360702501 機器上所安裝的旋轉零件，例如帶輪、齒輪、聯(lián)軸器和離合器等都必須用 軸來支承，才能正常工作，因此軸是機械中不可缺少的重要零件。本章將討論軸的類型、軸的材料和輪轂聯(lián)接，重點是軸的設計問題，其包括軸的結構設計和強度計算。結構設計是合理確定軸的形狀和尺寸，它除應考慮軸的強度和剛度外，還要考慮使用、加工和裝配等方面的許多因素。 、軸的分類 按軸受的載荷和功用可分為： ：只承受彎矩不承受扭矩的軸，主要用于支承回轉零件。如 .車輛軸和 17 滑輪軸。 ：只承受扭矩不承受彎矩或承受很小的彎矩的軸 ,主要用于傳遞轉矩。如汽車的傳動軸。 ：同時承受彎矩和扭矩的軸，既支承 零件又傳遞轉矩。如減速器軸。 軸的材料 主要承受彎矩和扭矩。軸的失效形式是疲勞斷裂，應具有足夠的強度、韌性和耐磨性。軸的材料從以下中選取： 1. 碳素鋼 優(yōu)質碳素鋼具有較好的機械性能，對應力集中敏感性較低，價格便宜，應用廣泛。例如： 3 4 50等優(yōu)質碳素鋼。一般軸采用 45 鋼，經(jīng)過調質或正火處理；有耐磨性要求的軸段，應進行表面淬火及低溫回火處理 。輕載或不重要的軸，使用普通碳素鋼 Q23 Q275 等。 2. 合金鋼 合金鋼具有較高的機械性能，對應力集中比較敏感，淬火性較好，熱處 理變形小，價格較貴。多使用于要求重量輕和軸頸耐磨性的軸。例如：汽輪發(fā)電機軸要求，在高速、高溫重載下工作，采用 27Cr2Mo1V、38CrMoAlA 等?；瑒虞S承的高速軸，采用 20Cr、 20CrMnTi 等。 3. 球墨鑄鐵 球墨鑄鐵吸振性和耐磨性好，對應力集中敏感低，價格低廉，使用鑄造制成外形復雜的軸。例如：內(nèi)燃機中的曲軸。 、 軸的結構設計 （ 1） 查得 C=118（低速軸彎矩較大），由公式 18 33 2 . 9 5 51 1 8 2 3 . 2384Pd C m mn? ? ? 取高速軸的直徑 d=60mm。 （ 2） 求作 用在齒輪上的力 齒輪分度圓直徑為 11 2 3 4 9 2d z m m m? ? ? ? 齒輪所受的轉矩為 113109550 nPT ?? 3 2 . 9 5 59 5 5 0 1 0 7 3 4 9 0 .384 N m m? ? ? 齒輪作用力 圓周力 12 2 7 3 4 9 0 159892t TFNd ?? ? ? 徑向力 0./ c o s 1 5 9 8 2 0 / c o s1 4 . 4 5 6 0 0rtF F tg n tg N??? ? ? ? 軸向力 1 5 9 8 1 4 .4 5 4 1 2atF F tg tg N?? ? ? ? （ 3） 畫軸的計算簡圖并計算支反力 (圖 a) 水平支 反力 951 5 9 8 5 4 6278BDA X t ABlR F Nl? ? ? ? 15 98 54 6 10 52B X t B XR F R N? ? ? ? ? 1081 5 9 8 6 2 1278CDC X tABlR F Nl? ? ? ? 垂直支反力 1 /2 6 0 0 9 5 4 1 2 4 6 273278r B C aAY ABF l F dRNl? ? ? ?? ? ? 127BVRN? 19 600 273 127 200CY r AY BYR F R R N? ? ? ? ? ? ? （ 4） 畫彎矩圖 a水平面 內(nèi)彎 矩 圖 M(b 圖 ) 截面 c 1 546 75 40950 .Cx A X A CM R l N m m? ? ? ? 截面 D 2 546 108 59184 .D x C X ACM R l N m m? ? ? ? b 垂直面內(nèi)彎矩圖 MC（ c 圖 ） 截面 c 1 27 3 75 20 47 5 .CY A Y A CM R l N m m? ? ? ? 截面 D 2 20 0 10 8 21 60 0 .D Y CY CDM R l N m m? ? ? ? C 合 成彎矩 221 1 1 4 5 7 8 3 .C C X C YM M M N m m? ? ?（ d 圖 ） D 合 成彎矩 222 2 2 6 2 7 8 3 .D D X D YM M M N m m? ? ? 全套圖紙及更多設計請聯(lián)系 ： 360702501 20 d 畫扭矩圖（ e 圖） 73490T Nmm? 又根據(jù) 2/600 mmNB ?? 查得 ? ? 21 /55 mmNb ?? ? ? 22 /95 mmNb ?? ??? 則 0. 58 73 49 0 42 62 4 .B T N m m? ? ? ? e 繪當量彎矩圖 （ f圖 ） 22( ) 6 2 5 5 3caM M T N m m?? ? ? 低速軸設計 （ 1） 查得 C=118，由公式 33 2 . 6 4 31 1 8 5 0 . 73 3 . 3 3Pd C m mn? ? ? 取高速軸的直徑 d=75mm。 21 （ 2） 求作用在齒輪上的力 齒輪分度圓直徑為 11 87 4 34 8d z m m m? ? ? ? 齒輪所受的轉矩為 113109550 nPT ?? 3 2 . 6 4 39 5 5 0 1 0 7 5 7 2 9 5 .3 3 . 3 3 N m m? ? ? 齒輪作用力 圓周力 12 2 7 5 7 2 9 5 4352348t TFNd ?? ? ? 徑向力 0./ c o s 4 3 5 2 2 0 / c o s1 4 . 4 5 1 6 3 3rtF F tg n tg N??? ? ? ? 軸向力 43 52 14 .4 5 11 21atF F tg tg N?? ? ? ? （ 3） 畫軸的計算簡圖并計算支反力 (圖 a) 水平支反力 1824 3 5 2 2 8 7 0276BCA X tABlR F Nl? ? ? ? 43 52 28 70 14 82B X t B XR F R N? ? ? ? ? 垂直支反力 1 /2 1 6 3 3 8 2 1 1 2 1 1 7 4 1500276r B C aAY ABF l F dRNl? ? ? ?? ? ? 16 33 15 00 13 3B V r A YR F R N? ? ? ? ? （ 4） 畫彎矩圖 a水平面 內(nèi)彎 矩 圖 M(b 圖 ) 22 截面 c 28 70 94 26 97 80 .Cx A X A CM R l N m m? ? ? ? b 垂直面內(nèi)彎矩圖 MC（ c 圖 ） 截面 c 15 00 94 14 10 00 .CY A Y A CM R l N m m? ? ? ? C 合 成彎矩 22 2 8 2 6 5 8 .C C X C YM M M N m m? ? ?（ d 圖 ） d 畫扭矩圖（ e 圖） 23 757295T Nmm? 又根據(jù) 2/600 mmNB ?? 查得 ? ? 21 /55 mmNb ?? ? ? 22 /95 mmNb ?? ??? 則 757295 439231 .B T N m m? ? ? ? e 繪當量彎矩圖 （ f圖 ） 22( ) 6 2 5 5 0 3caM M T N m m?? ? ? 軸的設計與校核 全套圖紙及更多設計請聯(lián)系 ： 高速軸設計 初定最小直徑，選用材料 45δ 鋼，調質處理。取 A0=112（不同） 則 Rmin=A0= 最小軸徑處有鍵槽 Rmin’ = = 最小直徑為安裝聯(lián)軸器外半徑，取 KA=，同上所述已選用 TL4 彈性套柱 24 聯(lián)軸器，軸孔半徑 R=20mm。 取高速軸 的最小軸徑為 R=20mm。 由于軸承同時受徑向和軸向載荷，故選用 6300 滾子軸承按國標 T29794 D*d*T= 軸承處軸徑 d =36mm 高速軸簡圖如下： 取 L1=38+46=84mm,取擋圈直徑 D=43mm,取d2=d4=54mm,d3=67mm,d1=d5=67mm。 聯(lián)軸器用鍵：圓頭普通平鍵。 B*h=6*6,長 L=91 mm 齒輪用鍵：同上。 B*h=6*6, 長 L=10mm,倒角為 2*45 度 中間軸設計 中間軸簡圖如下： 初定最小直徑 dmin=20mm 選用 6303 軸承， d*D*T=25*62* d1=d6=25mm,取 L1==26mm, L2=19， L4=120mm,d2=d4=35mm,L3=12mm D3=50mm,d5=30mm,L5=*d5=69mm， L6=55mm 齒輪用鍵：圓頭普通鍵： b*h=12*8,長 L=61mm 低速軸設計 初定最小直徑： dmin=25mm 取小軸徑處有鍵槽 dmin’== 25 取 d1=75mm,d2=90mm,d3=97mm,d4 =75mm d5=65mm,d6=60mm, L1=35mm,L2=94mm,L3=15mm,L4=28mm,L5=38mm,L6=40mm,L7=107mm 齒輪用鍵：圓頭普通鍵： b*h=16*6,長 L=85mm 選用 6300 軸承： d*D*T=40*90*,B=23mm,C=20mm 高速軸的校核 由于減速器中，最容易出現(xiàn)損壞的軸為高速軸，故在進行軸的校驗的時候，只需對高速軸進行校驗。 高速軸的校驗計算如下所示： P=,n=960r/min,T= 齒輪受力： Ft=1095N,Fr=370N,Fe=148N 支持力： Fv1=365N,Fv2=1460N,FH1=66N,FH2=431N Mr=Fv1*90= MH1=FH1*90= MH2=M= T= M= 211。ca= [211。1]=60MPa211。ca 所以軸安全。 聯(lián)軸器的選擇 、聯(lián)軸器的功用 聯(lián)軸器是將兩軸軸向聯(lián)接起來并傳遞扭矩及運動的部件并具有一定的補償兩軸偏移的能力，為了減少機械傳動系統(tǒng)的振動、降低 沖擊尖峰載荷，聯(lián)軸器還應具有一定的緩沖減震性能。聯(lián)軸器有時也兼有過載安全保護作用。 26 、聯(lián)軸器的類型特點 剛性聯(lián)軸器： 剛性聯(lián)軸器不具有補償被聯(lián)兩軸軸線相對偏移的能力，也不具有緩沖減震性能；但結構簡單，價格便宜。只有在載荷平穩(wěn)，轉速穩(wěn)定，能保證被聯(lián)兩軸軸線相對偏移極小的情況下，才可選用剛性聯(lián)軸器。