【導(dǎo)讀】2年，減速器使用年限為5年，運(yùn)輸帶允許誤差5%。要求軸有較大的剛度。—卷筒的傳動效率：。查課本205P表13-6得：?

　　

【正文】 ①計算最小軸段直徑。 因為軸主要承受轉(zhuǎn)矩作用，所以按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度計算，由式 142得： 3 33132 .4 91 1 3 4 0 .535Pd C m mn? ? ? ? ? 取 1 45d mm? 22 ②為使聯(lián)軸器軸向定位，在外伸端設(shè)置軸肩， 在綜合考慮到該軸段要與軸承端蓋與密封圈配合，故查表，設(shè)該軸段直徑為 50mm。 ③為 便于軸承裝拆和滿足加工工藝 ， 設(shè)置一軸肩，由于不用于軸向定位，且要與軸承尺寸配合，故取直徑為 55mm（ 查手冊 62 頁，表 61） ④ 設(shè)計與齒輪聯(lián)接的軸段，取 d=58mm. ⑤ 設(shè)計一軸環(huán)，用于齒輪軸向定位，直徑比上一軸段大 7mm(68mm)。 ⑵確定各軸段長度。 與聯(lián)軸器聯(lián)接的軸段要考慮聯(lián)軸器的長度 L 與齒輪聯(lián)接的軸段長度要較齒輪寬度內(nèi)縮 2mm,為 82mm . 綜合考慮軸承端面至齒輪端面的距離，軸承兩端面的距離， 軸承寬度，擋油環(huán)的寬度等情況設(shè)計剩余軸段長度。 （ 4）．校核該軸和軸承： L1=72 L2=134 L3=128 作用在齒輪上的圓周力： 3342 2 6 7 5 .4 1 0 41693 1 0 8t TFNd ??? ? ?? 徑向力： 4 1 6 9 2 0 1 5 1 7 .4rtF F tg tg N? ? ? ? ? ? 30 2 6 7 5 .40 .2 7 5 1 0 8 2 5 .545F F N?? ? ? ? ? 求垂直面的支反力： 21124 1 6 9 1 3 4 27127 2 1 3 4rV lFFNll ?? ? ??? 21 4 1 6 9 2 7 1 2 1 4 5 7V r VF F F N? ? ? ? ? 23 求水平面的支承力。 21121 3 4 1 5 1 7 .4 987206tH lFFNll ?? ? ?? 21 151 987 530 .4H t HF F F N? ? ? ? ? 計算垂直 面內(nèi)最大 彎矩： 311 27 12 72 10 19 5. 3 .av vM F l N m?? ? ? ? ? 計算水平面 最大 彎矩 311 98 7 72 10 71 .1 .aH HM F l N m?? ? ? ? ? 求 F 在支點產(chǎn)生的反力 31128 2 5 .5 1 2 8 5 1 2 .97 2 1 3 4F FlFNll ?? ? ??? 21 825 .5 512 .9 133 8FFF F F N? ? ? ? ? 求 F 力 在上述最大彎矩處 產(chǎn)生的彎 矩 31 ( 7 2 1 3 4 ) 1 0 1 0 6 .FFM F N m?? ? ? ? 作出彎矩圖為： 72 134 128 F a MaH= a MaV= 24 a a MaF M2F= Ma= a 求合成最大彎矩 。 考慮最不利的情況，把 mFM 與 22av aHMM? 直接相加。 2 2 2 21 0 6 1 9 5 .3 7 1 .1 2 0 7 .8 .a m m F a v a HM M M M N m? ? ? ? ? ? ? 求危險截面當(dāng)量彎矩： 取折合系數(shù) ?? 2 2 2 23( ) 2 0 7 . 8 ( 0 . 6 6 7 5 . 4 ) 5 1 2 .ameM M T N m? ? ? ? ? ? ? 計算危險截面處軸的直徑。 因為材料選擇 45 調(diào)質(zhì)，查課本 225 頁表 141 得 650B MPa? ? ，查課本 231頁表 143得許用彎曲應(yīng)力 ? ?1 60b MPa?? ? ，則： ? ? 333 1 5 1 2 1 0 440 .1 0 .1 6 0e bMd m m? ? ?? ? ?? 考慮到鍵槽的影響，取 44 mm? ? ? 因為 5 58d mm d??，所以該軸是安全的。 （ 5）．軸承壽命校核。 25 由軸徑，初選軸承為 6011。 軸承壽命可 由式 610 ()60 th PCfLhn Pf ??進(jìn)行校核，由于軸承主要承受徑向載荷的作用，所以 rPF? ，查課本 259 頁表 169， 10 取 1, ,tpff??取 3?? 按最不利考慮，則有： 2 2 2 21 1 1 1 9 8 7 2 7 1 2 5 1 3 2 8 8 6r v H FF F F F N? ? ? ? ? ? ? 2 2 2 22 1 1 1 1 4 5 7 5 3 0 1 3 3 8 2 8 8 8r v H FF F F F N? ? ? ? ? ? ? 則 6 6 3 331 0 1 0 1 3 0 . 2 1 0( ) ( ) 3 6 26 0 6 0 1 9 . 1 1 . 2 2 8 8 6thPCfL h y yn P f ? ??? ? ? ? ???, 所以軸上的軸 承是適合要求的。 （ 6） 鍵的設(shè)計與校核： 聯(lián)軸器處鍵的校核： 由直徑得聯(lián)軸器長度，取為 100。軸的直徑為45，在 4450mm之間，查實驗指導(dǎo)書 P51頁，取鍵的公稱尺寸為 :14 9bh?? 校核 ? ?34 4 6 8 9 .3 1 0 684 5 1 0 0 9bT M p ad lh????? ? ? ???。則該鍵強(qiáng)度合格。 齒輪處鍵的校核： 軸的直徑為 58，在 5058mm 之間，查實驗指導(dǎo)書 P51 頁，取鍵的公稱尺寸為 :16 10bh??。 初步確定鍵長為 50mm。 校 核 ? ?34 4 6 8 9 .3 1 0 955 8 5 0 1 0bT M p ad lh????? ? ? ??? 四、 高速軸 齒輪的設(shè)計 因 32 4 35 0ad mm?? 采用腹板式結(jié)構(gòu) 代號 結(jié)構(gòu)尺寸和計算公式 結(jié)果 26 輪轂處直徑 1D 58 ? ? ? 93 輪轂軸向長度 L 1 .3 5 1 .3 5 5 8 7 8 .3sd ? ? ? 80 倒角尺寸 n ? 1 齒根圓處的厚度0? 0 ( ~ 4) nm? ? 10 腹板最大直徑 1D 102fDd??? 板孔直徑 0d ( )d D d?? 腹板厚度 c 84cb? ? ? 電動機(jī)帶輪的設(shè)計 代號 結(jié)構(gòu)尺寸和計算公式 結(jié)果 sd 手冊 157 頁 38mm hd ( ~ 2) 38hsdd? ? ? L (1. 5 ~ 2) 1. 5 38sLd? ? ? 取 60mm rd 2( ) 125 2 22 81rad d H m m?? ? ? ? ? ? ? 81mm 0d 0 2hrddd ?? s ( ~ ) 50sB? ? ? 10mm 1s 1 10ss? ? ? 15mm 2s 2 10ss? ? ? 5mm 五 .聯(lián)軸器的選擇 計 算聯(lián) 軸器 所需 的轉(zhuǎn) 矩： CAT KT? 查 課本 269 表 171 取 ? 1. 5 67 5. 4 10 13 .1 .CAT K T N m? ? ? ?查手冊 94 頁表87 選用型號為 HL4 的彈性柱銷聯(lián)軸器。 六、 潤滑方式的確定 因為傳動裝置屬于輕型的，且傳速較低，所以其速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于 5( ~ 2) 10 . / m inm m r? ，所 以采用脂潤滑，箱體內(nèi)選用 SH035792 中的 50 27 號潤滑，裝至規(guī)定高度。 其他有關(guān)數(shù)據(jù)見裝配圖的明細(xì)表和手冊中的有關(guān)數(shù)據(jù)。 七 .參考資料 《機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計手冊》 (第二版 )—— 清華大學(xué) 吳宗澤，北京科技大學(xué) 羅圣國主編。 《機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計指導(dǎo)書》 （ 第二版 ） —— 羅圣國，李平林等主編。 《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》 （ 第四版 ） 課本 —— 楊可楨 程光蘊(yùn) 主編。