【導(dǎo)讀】機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。設(shè)計(jì)題目帶式運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)。機(jī)械工程院（系）。機(jī)械工程及自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)。完成日期2020年1月7日

　　

【正文】 2mm，中間軸上兩個(gè)齒輪的固定均由擋油環(huán)完成，則軸段 ① 的長(zhǎng)度為 1d =40mm 5d =40mm 2d = 4d =42mm 2L =92mm 4L =48mm 3d =50mm XB? 180mm 3 10L mm? 11 3 ( 18 12 10 3 ) 43L B m m m m m m? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 軸段 ⑤ 的長(zhǎng)度為 52 2 ( 18 12 15 2) 47L B m m m m m m? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ⑹ 軸上力作用點(diǎn)的間距 軸承反力的作用點(diǎn)距軸承外圈大端面的距離 3a =9mm，則由 [3]圖 116可得軸的支點(diǎn)及受力點(diǎn)間的距離為 31 1 3 953 ( 4 3 9 3 ) 7 8 . 522bl L a m m m m m m? ? ? ? ? ? ? ? ? 2323 5 0 9 5( 1 0 ) 8 2 . 522bbl L m m m m? ?? ? ? ? ? 23 5 3 502 ( 4 7 9 2 ) 6 1bl L a m m m m m m? ? ? ? ? ? ? ? ? 鍵連接 齒輪與軸間采用 A型普通平鍵連接， 查 [3]表 831 得鍵的型號(hào)分別為鍵 12 90GB/T 1096— 1990 和鍵 12 45GB/T 1096— 1990 軸的受力分析 1L? 43mm 5L? 47mm 1l? 2l? 3l? 61mm (1) 畫(huà)軸的受力簡(jiǎn)圖 軸的受力簡(jiǎn)圖如圖所示 (2) 計(jì)算軸承支承反力 在水平面上為 22 3 3 2 3 211 2 3()26 6 7 .7 6 1 1 1 2 3 .9 4 ( 8 2 .5 6 1 ) 2 5 8 .5 2 17 8 .5 8 2 .5 6 15 6 7 .5r r aXdF l F l l FRl l lN? ? ????? ? ? ? ? ?????? 2 2 1 3 667 .7 ( 567 .5 ) 112 4 110 .56X r H rR F R F N? ? ? ? ? ? ? ? 式中的負(fù)號(hào)表示與圖中所畫(huà)力的方向相反 在垂直平面上為 3 2 3 2 311 2 3() 3 0 8 8 ( 8 2 . 5 6 1 ) 1 8 1 6 . 2 6 1 2 4 9 5 . 1 27 8 . 5 8 2 . 5 6 1ttz F l l F lR N Nl l l?? ? ? ? ?? ? ?? ? ? ? 2 3 2 1 ( 308 8 181 249 2) 240 8z t t zR F F R N N? ? ? ? ? ? ? 軸承 1 的總支承反力為 2 2 2 21 1 1 5 7 6 .5 2 4 9 5 .1 2 2 5 5 8 .8 4xzR R R N N? ? ? ? ? 軸承 2 的總支承反力為 2 2 2 22 2 2 1 1 0 .5 6 2 4 0 9 .0 8 2 4 1 1 .6 2xzR R R N N? ? ? ? ? （ 3）畫(huà)彎矩圖 彎矩圖如圖 1110c、 d、 e 所示 在水平面上， aa 剖面右側(cè) 11 56 7. 50 78 .5 44 54 8. 75ax xM R l N m m N m m? ? ? ? ? ? ? ? bb 剖面為 2339。 1 1 0 .5 6 6 1 6 7 4 4 .1 6b x xM R l N m m N m m? ? ? ? ? ? 2239。 2426 7 4 4 .1 6 2 5 8 .5 1 3 1 5 .6 62b x b x adM M FN m m N m m? ? ?? ? ? ? ? ? 在垂直平面上為 112 4 9 5 . 1 2 7 8 . 5 1 9 5 8 6 6 . 9 2a z zM R l N m m N m m?? ? ? ? ? 232 4 0 9 . 0 8 6 1 1 4 6 9 5 3 . 8 8b z zM R l N m m N m m?? ? ? ? ? 合成彎矩， aa 剖 面左側(cè) 2 2 2 24 4 5 4 8 . 7 5 1 9 5 8 6 6 . 9 22 0 0 8 6 9 . 2 1a a x a zM M M N m mN m m? ? ? ? ??? bb 剖面左側(cè)為 39。 2 2 2 21 3 1 5 . 6 6 1 6 9 5 3 . 8 81 4 6 9 5 9 . 7 7b b x b zM M M N m mN m m? ? ? ? ??? bb 剖面右側(cè)為 39。 39。 2 2 2 26 7 4 4 . 1 6 1 4 6 9 5 3 . 8 81 4 7 1 0 8 . 5 5b b x b zM M M N m mN m m? ? ? ? ??? （ 4）畫(huà)轉(zhuǎn)矩圖， 2 133770T N m m?? 校核軸的強(qiáng)度 aa 剖面彎矩大，且作用有轉(zhuǎn)矩，其軸頸較小，故 aa 剖面為危險(xiǎn)截面 求當(dāng)量彎矩：一般認(rèn)為低速軸傳遞的轉(zhuǎn)矩是按脈動(dòng)循環(huán)變化的。現(xiàn)選用軸的材料為 45 鋼，并經(jīng)過(guò)調(diào)制處理。由教材表 101 查出其強(qiáng)度極限265 0 /B N mm? ? ，并由表 103 中查出與其對(duì)應(yīng)的 ? ? 21 60 /b N m m? ? ? ，取 ? = ? ? 22 2 22 0 0 8 6 9 . 2 1 ( 0 . 5 8 1 3 3 7 7 0 )2 1 5 3 3 2 . 5 8v a aM M T N m mN m m?? ? ? ? ? ??? 根據(jù) aa 剖面的當(dāng)量彎矩求直徑 ? ? 332 1 2 1 5 3 3 2 . 5 8 3 2 . 9 90 . 1 0 . 1 6 0va bMd m m m m? ?? ? ?? 在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中該處的直徑 2 42d mm? ，故強(qiáng)度足夠。 校核鍵連接的強(qiáng)度 齒輪 2 處鍵連接的擠壓應(yīng)力為 244 4 1 3 3 7 7 0 4 8 . 2 64 2 8 ( 4 5 1 2 )p T M P a M P ad h l? ?? ? ?? ? ? 取鍵、軸及齒輪的材料都為鋼，由 [3]表 833 查得 ??p?=125~150MPa，? ?p p??? ，強(qiáng)度足夠 齒輪 3 處的鍵長(zhǎng)于齒輪 2 處的鍵，故其強(qiáng)度也足夠 校核軸承壽命 計(jì)算軸承的軸向力 由 [3]表 119 查的深溝球軸承 6208 軸承得 rC =29500N， orC =18000N， 2aF =， r2F = N。 r3F =，a3F =0N 因?yàn)閺较蛄Ψ较蛳喾?，則選最大的徑向力計(jì)算壽命。 2 5 8 .5 0 .0 1 4 3 618000aorFC ?? r2 5 8 .5 0 .2 31 1 2 3 .9 4aFF ?? 利用插值法，計(jì)算徑向動(dòng)載荷系數(shù) X=，軸向動(dòng)載荷系數(shù) Y=量 動(dòng)載荷 r 0 .5 6 * 1 1 1 1 2 3 .9 4 2 5 8 .5 * 1 .2 2 1 1 3 3 .7aP X F Y F N? ? ? ? ? 由 [1]公式 10 h 16670n CL P???? ????= 31 6 6 7 0 2 9 5 0 0 1679161. 886 h1 7 4 . 9 1 1 1 3 3 . 7???????? 軸 強(qiáng)度足夠 鍵 強(qiáng)度足夠 軸承壽命足夠 10hL 10h39。L ,故軸承壽命足夠 已知條件 高速軸傳遞的功率 1p =，轉(zhuǎn)速 1n =，小齒輪分度圓直徑1d =,齒輪寬度 1b =60mm 選擇軸的材料 因傳遞的功率不大，并對(duì)重量及結(jié)構(gòu)尺寸無(wú)特殊要求，故由 [3]表 826 選用常用的材料 45 鋼，調(diào)制處理 初算最小軸徑 查 [3]表 98 得 C=106~135，考慮軸端既承受轉(zhuǎn)矩，又承受彎矩，故取中間值 C=120，則 mind =C 131pn =120* 3 = 軸與帶輪連接，有一個(gè)鍵槽，軸徑應(yīng)增大 3%~5%，軸端最細(xì)處直徑為 1d +*(~) mm=~ 取 mind =21mm 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 45 鋼，調(diào)制處理 mind =21mm 軸的結(jié)構(gòu)構(gòu)想 如圖 所示 （ 1）軸承部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 為方便軸承部件的裝拆，減速器的機(jī)體 采用剖分式結(jié)構(gòu)，該減速器發(fā)熱小、軸不長(zhǎng)，故軸承采用兩端固定方式。按軸上零件的安裝順序，從軸的最細(xì)處開(kāi)始設(shè)計(jì) （ 2）軸段 ① 軸段 ① 上安裝帶輪，此段軸的設(shè)計(jì)應(yīng)與帶輪輪轂軸空設(shè)計(jì)同步進(jìn)行。根據(jù)第三步初算的結(jié)果，考慮到如該段軸徑取得太小，軸承的壽命可能滿足不了減速器預(yù)期壽命的要求，初定軸段 ① 的軸徑 1d =25mm,帶輪輪轂的寬度為（ ~ ） 1d = （ ~ ） *25mm=33mm~42mm, 結(jié) 合 帶 輪 結(jié) 構(gòu)L帶 輪 =~50mm，取帶輪輪轂的寬度 L帶 輪 =42mm,軸段 ① 的長(zhǎng)度略小于轂孔寬度，取 1L =40mm （ 3）密封圈與軸段 ② 在確定軸段 ② 的軸徑時(shí)，應(yīng)考慮帶輪的軸向固定及密封圈的尺寸。帶輪用軸肩定位，軸肩高度 h=(~) 1d =(~)*25mm=~。軸段② 的軸徑 2d = 1d +2*（ ~3） mm=~31mm,其最終由密封圈確定。該處軸的圓周素的小于 3m/s,可選用氈圈油封， 查 [3]表 827 選氈圈 35 JB/ZQ4606—— 1997，則 2d =30mm （ 4）軸承與軸段 ③ 及軸段 ⑦ 考慮齒輪有軸向力存在，選用角接觸球軸承。軸段 ③ 上安裝軸承，其直徑應(yīng)符合軸承內(nèi)徑系列?，F(xiàn)暫取軸承 7207，由表 119 得軸承內(nèi)徑 d=35mm, 1d =25mm 1L =40mm 2d =30mm 外徑 D=72mm,寬度 B=17mm，內(nèi)圈定位軸肩直徑 ad =42mm,外圈定位內(nèi)徑aD =65mm,在軸上力作用點(diǎn)與外圈大端面的距離 3a =,故取軸段 ③ 的直徑 3d =35mm。軸承采用脂潤(rùn)滑，需要用檔油環(huán)阻止箱體內(nèi)潤(rùn)滑油濺入軸承座。為補(bǔ)償箱體的鑄造誤差和安裝檔油環(huán)，軸承靠近箱體內(nèi)壁的端面距箱體內(nèi)壁距 離取 △ ，檔油環(huán)的檔油凸緣內(nèi)側(cè)面凸出箱體內(nèi)壁 1~2mm,檔油環(huán)軸孔寬度初定為 1B =15mm,則 3L =B+ 1B =17+15=32mm 通常一根軸上的兩個(gè)軸承應(yīng)取相同的型號(hào)，則 7d =35mm, 7L =B+ 1B =17+15=32mm (5)齒輪的軸段 ⑤ 該段上安裝齒輪，為便于齒輪的安裝， 5d 應(yīng)略大于 3d ，可初定 5d =42mm，則由表 831 知該處鍵的截面尺寸為 b*h=12*8mm,輪轂鍵槽深度為 1t =,由于 1fd 與 4d 較為接近，故該軸設(shè)計(jì)成齒輪軸，則有 5d = 1fd ， 5L = 1b =60mm (6)軸段 ④ 和軸段 ⑥ 的設(shè)計(jì) 該軸段直徑可取略大于軸承定位軸肩的直徑，則 46dd? =48mm,齒輪右端面距箱體內(nèi)壁距離為 1? ，則軸段 ⑥ 的長(zhǎng)度 6 1 1LB???? ? =（ 12+1015）mm=7mm。軸段 ④ 的長(zhǎng)度為4 1 1 1xL B b B? ? ? ? ? ? ?=(180+1