减速器设计计算说明书
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减速器设计计算说明书
1课题题目
带式输送机传动系统中的减速器。
要求传动系统中含有单级圆柱齿轮减速器及V带传动。
2 主要技术参数说明
输送带的最大有效拉力F=1150N,输送带的工作速度V=1.6 m/s,输送机滚筒直径D=260 mm。
3 传动系统工作条件
带式输送机在常温下连续工作、单向运转;空载起动,工作载荷较平稳;两班制(每班工作8小时),要求减速器设计寿命为8年,大修期为3年,中批量生产;三相交流电源的电压为380/220V。
4 传动系统方案的选择
图1 带式输送机传动系统简图
= 171(mm) 取D 2 = 170(mm)
腹板厚度 c=0.32B =0.3×48=14
取c=15(mm)
腹板中心孔直径
0D =0.5(1D +2D )=0.5(170+80)=125(mm)
腹板孔直径0d =0.25(2D -1D )=0.25(170-80)
=22.5(mm)
取0d =20(mm)
齿轮倒角n=0.5m=0.5×2=1 齿轮工作如图2所示:。
.连接的选择和计算低速轴Ⅲ上键和联轴器的设计计算1. 对连接齿轮与轴的键的计算(1):选择键连接的类型和尺寸一般7级以上精度的齿轮有定心精度要求,应选用平键连接。
由于齿轮不在轴端,故选用圆头普通平键(A)型。
根据d=51(mm)从表6-1中查的键的截面尺寸为:宽度b=16(mm),高度=10(mm),由轮毂宽度并参考键的长度系列,取键长L=56(mm)(比轮毂宽度小些)(2):校核键连接的强度键、轴和轮毂的材料都是钢,由表6-2查得许用挤压用力[σP]=100~120MPa,取中间值,[σP]=110MPa 。
键的工作长度l=L-b=56-16=40(mm),键与轮毂键槽的接触高度k=0.5h=0.5×10=5(mm)。
由式(6-1)可得:σP=2T×103kld =2∗348×1035×40×51=68.2MPa<[σP]=110MPa所选的键满足强度要求。
键的标记为:键16×40GB/T 1096—2003 2. 对联轴器及其键的计算b*h=10*8 d1=38 L=56所以l=L-b=56-10=46 k=0.5h=4σP=2T×103kld=99.5<110 MPa所选的键满足强度要求。
键的标记为:键10×46GB/T 1096—2003中间轴Ⅱ上键的设计计算1. 对连接小齿轮与轴的键的计算(1):选择键连接的类型和尺寸一般7级以上精度的齿轮有定心精度要求,应选用平键连接。
由于齿轮不在轴端,故选用圆头普通平键(A)型。
根据d=35(mm)从表6-1中查的键的截面尺寸为:宽度b=10(mm),高度=8(mm),由轮毂宽度并参考键的长度系列,取键长L=45(mm)(比轮毂宽度小些)(2):校核键连接的强度键、轴和轮毂的材料都是钢,由表6-2查得许用挤压用力[σP]=100~120MPa,取其平均值,[σP]=110MPa 。
减速器设计说明书目录第一节设计任务书................................................................................. 错误!未定义书签。
第二节传动装置总体设计方案............................................................. 错误!未定义书签。
第三节选择电动机................................................................................. 错误!未定义书签。
3.1电动机类型的选择....................................................................... 错误!未定义书签。
3.2确定传动装置的效率................................................................... 错误!未定义书签。
3.3选择电动机容量........................................................................... 错误!未定义书签。
3.4确定传动装置的总传动比和分配传动比................................... 错误!未定义书签。
3.5动力学参数计算........................................................................... 错误!未定义书签。
第四节V带传动计算............................................................................. 错误!未定义书签。
一级减速器设计说明书课题:一级直齿圆柱齿轮减速器设计学院:机电工程班级:2015机电一体化(机械制造一班)姓名:***学号:*************指导老师:***目录一、设计任务书——————————————————————二、电动机的选择—————————————————————三、传动装置运动和动力参数计算——————————————四、V带的设计——————————————————————五、齿轮传动设计与校核——————————————————六、轴的设计与校核————————————————————七、滚动轴承选择与校核计算————————————————八、键连接选择与校核计算—————————————————九、联轴器选择与校核计算—————————————————十、润滑方式与密封件类型选择———————————————十一、设计小结—————————————————————十二、参考资料—————————————————————一、设计任务说明书1、减速器装配图1张;2、主要零件工作图2张;3、设计计算说明书原始数据:(p10表1-4)1-A输送带的工作拉力;F=2000输送带工作速度:V=1.3m/s滚筒直径:D=180工作条件:连续单向运载,载荷平稳,空载起动,使用期限15年,每年300个工作日,每日工作16小时,两班制工作,运输带速度允许误差为5%传动简图:二、电动机的选择工作现场有三相交流电源,因无特殊要求,一般选用三相交流异步电动机。
最常用的电动机为Y系列鼠笼式三相异步交流电动机,其效率高,工作可靠,结构简单,维护方便,价格低,适用于不易燃、不易爆,无腐蚀性气体和无特殊要求的场合。
本装置的工作场合属一般情况,无特殊要求。
故采用此系列电动机。
1.电动机功率选择1选择电动机所需的功率:工作机所需输出功率Pw=1000FV故Pw=10008.12000⨯= 3.60 kw工作机实际需要的电动机输入功率Pd=ηwp其中54321ηηηηηη=查表得:1η为联轴器的效率为0.982η 为直齿齿轮的传动效率为0.97 3η 为V 带轮的传动效率为0.96 54.ηη 为滚动轴承的效率为0.99 故输入功率Pd=98.099.099.096.097.098.0 3.60⨯⨯⨯⨯⨯=4.09KW2. 选择电动机的转速 76.4345014.310008.16010060n =⨯⨯⨯=⨯⨯=D V π卷卷 r/min按《机械设计手册》推荐的传动比合理范围,取圆柱齿轮传动一级减速器传动比范围2~5i =减速器,取V 带传动比4~3=带i ,则总传动比合理范围为I总=6~20。
机械设计课程设计计算说明书设计题目:二级展开式圆柱齿轮减速器设计者:指导教师:年月日减速器设计说明书设计参数:1、运输带工作拉力: 1.9F kN =;2、运输带工作速度: 1.45/v m s = (5%)±;3、滚筒直径:260D m m =;4、滚筒工作效率:0.96W η=;5、工作寿命:8年单班制工作,所以,8300819200H h =⨯⨯=;6、工作条件:连续单向运转,工作时有轻微振动。
传动装置设计:一、传动方案:展开式二级圆柱齿轮减速器。
二、选择电机:1、类型:Y 系列三相异步电动机;2、型号:工作机所需输入功率: 2.871000W W Fv P kWη==;电机所需功率:1233.15WWd P P P kWηηηη===;其中,W η为滚筒工作效率,0.96 1η为高速级联轴器效率,0.98 2η为两级圆柱齿轮减速器效率,0.953η为高速级联轴器效率,0.98电机转速n 选:1500/m in r ;所以查表选电机型号为:Y112M-4 电机参数: 额定功率:m p =4Kw 满载转速:m n =1440/m in r电机轴直径:0.0090.00428mm md+-=三、 传动比分配:12144013.5106.5m wn i i i n ====总 (601000106.5/m inw vn r Dπ⨯⨯==)其中:1i 为高速级传动比,2i 为低速级传动比,且12(1.3~1.5)i i =,取121.5i i =,则有:124.5,3i i ==;四、传动装置的运动和动力参数1、电机轴: 3.15m d P P kW ==;1440/m i m n r = ;3.159550955020.891440m m mP T N mn === ;2、高速轴:1 3.087m P P kW η==联;11440/m i n m n n r == ;1113.0879550955020.4731440P T N mn === ;3、中间轴:21 3.01P P kW ηη==承齿;211/1440/4.5320/m i nn n i r === ;2223.019550955089.83320P T N mn === ;4、低速轴:32 2.935P P kW ηη==承齿;322/320/3106.7/m i nn n i r ===;3332.93595509550262.7106.7P T N mn === ;5、工作轴:3 2.876o P P kW η==联;3106.7/m i n o n n r == ;2.87695509550257.4106.7o o oP T N m n === ;传动零件设计:一、齿轮设计(课本p175)高速级(斜齿轮):设计参数:111213.087;20.473;1440/m i n ;320/m i n ;4.5;19200P kW T N m n r n r i h====== 寿命t1、选材:大齿轮:40Cr ,调质处理,硬度300HBS ; 小齿轮:40Cr ,表面淬火,硬度40~50HRC 。
《机械设计》课程设计计算说明书设计题目:二级圆柱齿轮减速器机电系:机械制造与自动化班级:机制三班设计者:汪国四学号:062040339指导教师:王忠生二○○九年四月二十日目录第一章减速器概述 (1)1.1 减速器的主要型式及其特性 (1)1.2 减速器结构 (2)1.3 减速器润滑 (3)第二张减速箱原始数据及传动方案的选择 (5)2.1原始数据 (5)2.2传动方案选择 (5)第三章电动机的选择计算 (8)3.1 电动机选择步骤 (8)3.1.1 型号的选择 (8)3.1.2 功率的选择 (8)3.1.3 转速的选择 (9)3.2 电动机型号的确定 (9)第四章轴的设计 (11)4.1 轴的分类 (11)4.2 轴的材料 (11)4.3 轴的结构设计 (12)4.4 轴的设计计算 (13)4.4.1 按扭转强度计算 (13)4.4.2 按弯扭合成强度计算 (14)4.4.3 轴的刚度计算概念 (14)4.4.4 轴的设计步骤 (15)4.5 各轴的计算 (15)4.5.1高速轴计算 (15)4.5.2中间轴设计 (17)4.5.3低速轴设计 (21)4.6 轴的设计与校核 (23)4.6.1高速轴设计 (23)4.6.2中间轴设计 (24)4.6.3低速轴设计 (24)4.6.4高速轴的校核 (24)第五章联轴器的选择 (26)5.1 联轴器的功用 (26)5.2 联轴器的类型特点 (26)5.3 联轴器的选用 (26)5.4 联轴器材料 (27)第六章圆柱齿轮传动设计 (29)6.1 齿轮传动特点与分类 (29)6.2 齿轮传动的主要参数与基本要求 (29)6.2.1 主要参数 (29)6.2.2 精度等级的选择 (30)6.2.3 齿轮传动的失效形式 (30)6.3 齿轮参数计算 (31)第七章轴承的设计及校核 (40)7.1 轴承种类的选择 (40)7.2 深沟球轴承结构 (40)7.3 轴承计算 (41)第八章箱体设计 (43)第九章设计结论 (44)第使章设计小结 (45)第十一章. 参考文献 (46)致谢 (47)第一章减速器概述1.1 减速器的主要型式及其特性减速器是一种由封闭在刚性壳体内的齿轮传动、蜗杆传动或齿轮—蜗杆传动所组成的独立部件,常用在动力机与工作机之间作为减速的传动装置;在少数场合下也用作增速的传动装置,这时就称为增速器。
目录1 设计题目............................................... 错误!未定义书签。
2 传动方案............................................... 错误!未定义书签。
3 电动机选择............................................. 错误!未定义书签。
选择电动机的类型 . (4)选择电动机功率 (4)确定电动机的转速 (4)电动机的主要尺寸 (5)4. 轴的工况计算.......................................... 错误!未定义书签。
传动比的计算及分配 . (5)各轴转速 (5)各轴功率 (5)各轴转矩 (6)5齿轮的设计计算 (7)高速级齿轮设计计算 (7)低速级齿轮设计计算 (9)6轴的设计计算 (12)轴选择材料 (12)轴最小直径计算 (12)各轴各段直径确定 (13)箱体内各部分合理分布 (13)各轴完整设计 (14)轴受力分析并校核 (15)7 轴承的计算 (20)8 键联接的校核 (20)9 联轴器的选择 (21)10 箱体参数确定 (21)11 润滑和密封的选择 (22)12附件及说明 (22)13设计小结 (22)14参考资料 (23)1 设计题目设计一用于胶带输送机卷筒的传动装置原始条件和数据:输送机两班连续单向运转,载荷平稳,空载启动,室内工作,有粉尘;使用期限10年,大修期3年,在中等规模机械厂小批量生产。
输送带允许速度误差5%。
输送带工作拉力2400N,输送带速度s,卷筒直径300mm。
2 传动方案传动方案选择:两级展开式圆柱齿轮减速器3 电动机选择选择Y系列一般用途的全封闭自扇冷鼠笼型三相异步电动机根据《机械设计课程设计》书表8-184选择电动机Y112M-4,其满载转速n m =1440r/min,质量47kg4.传动比及动力学计算算得参数如下:5、齿轮的设计计算(4)按弯曲疲劳强度校核齿轮强度(5)公差计算选取= mm小齿轮齿数z1=20,大齿轮齿数z2=99m=d1/z1= mm取m= mm分度圆直径d1=z1m=50 mm,d2=z2m= mm,中心距a=齿宽b=Ψd×d1=50mm取小齿轮齿宽b1=56 mm,大齿轮齿宽b2=50 mmv=πd1n/(60*1000)=π*50*1440/(60*1000)= m/s由《机械设计》表6-4确定齿轮采用8级精度由《机械设计》图6-30得复合齿形系数YFs1=,YFs2=SFmin=1σFlim1=σFlim2=360 MPad1=50 mmd2= mma= mmb1=56 mmb2=50 mmα=20°设计满足要求(4)按弯曲疲劳强度校核齿轮强度(5)公差计算选取241-286HBS大齿轮选用45钢正火,169-217HBS查表得σHlim1=720MPa,σHlim2=460MPa,SHmin=1[σH1]=720 MPa[σH2]=460 MPaσH=460 MPa小齿轮转矩T= N·m载荷平稳,取载荷综合系数K=齿宽系数Ψd=1小齿轮分度圆直径d1≥=70 mm小齿轮齿数z1=30,大齿轮齿数z2=114m=d1/z1= mm取m= mm分度圆直径d1=z1m=75 mm,d2=285 mma=180 mmb1=80 mmb2=75 mmα=20°设计满足要求W k2=m×Wk’2=×=查《机械设计课程设计》书表8-73、表8-74至表8-91得f p1=± fp2=±F p1= Fp2=F α1= Fα2=F β1= Fβ2=fa=±6轴的设计计算设计内容计算及说明结果轴选择材料轴最小直径计算无特殊要求,选45号钢正火处理,169-217HBS减速器工作时,轴主要受转矩作用,先考虑转矩设计轴最小直径D≥C,C取118P与n从4 轴的工况计算中取得D1≥ mm45号钢正火处理,169-217HBSD1min=20 mm箱体内各部分合理分布箱体内部零件分布如上图所示,齿轮端面距离箱体内壁10mm,中间轴两齿轮端面距离为10mm,低速级大齿轮齿顶圆距离箱体内壁,考虑到螺栓中心距离外边缘与外壁均有要求,轴承旁凸台厚度=16+18+8=42mm各轴完整设计(1)高速轴的设计如下:轴承选取6006深沟球轴承,需要挡油环,所以12段长14mm;齿轮端面距离箱壁10mm,23段应略大于10mm,取15mm;45段根据可得l=10+80+10=100mm;56段不需要挡油环,长13mm;67段考虑到需要留有螺钉尾部空间10mm,轴承盖厚10mm,轴承座端面至箱体内壁48mm,调整长度1mm,轴承距离箱体内臂3mm,轴承宽度13mm,所以L=10+10+48+1-13-3=53mm;78段考虑与联轴器的配合长36mm。
目录1 设计题目 (3)2 传动方案 (3)3 电动机选择 (3)3.1 选择电动机的类型 (4)3.2选择电动机功率 (4)3.3 确定电动机的转速 (4)3.4 电动机的主要尺寸 (5)4. 轴的工况计算 (5)4.1传动比的计算及分配 (5)4.2各轴转速 (5)4.3 各轴功率 (5)4.4各轴转矩 (6)5齿轮的设计计算 (7)5.1 高速级齿轮设计计算 (7)5.2 低速级齿轮设计计算 (9)6轴的设计计算 (12)6.1 轴选择材料 (12)6.2 轴最小直径计算 (12)6.3 各轴各段直径确定 (13)6.4 箱体内各部分合理分布 (13)6.5 各轴完整设计 (14)6.6 轴受力分析并校核 (15)7 轴承的计算 (20)8 键联接的校核 (20)9 联轴器的选择 (21)10 箱体参数确定 (21)11 润滑和密封的选择 (22)12附件及说明 (22)13设计小结 (22)14参考资料 (23)1 设计题目设计一用于胶带输送机卷筒的传动装置原始条件和数据:输送机两班连续单向运转,载荷平稳,空载启动,室内工作,有粉尘;使用期限10年,大修期3年,在中等规模机械厂小批量生产。
输送带允许速度误差5%。
输送带工作拉力2400N,输送带速度1.2m/s,卷筒直径300mm。
2 传动方案传动方案选择:两级展开式圆柱齿轮减速器3 电动机选择选择Y系列一般用途的全封闭自扇冷鼠笼型三相异步电动机n=1440r/min,质量47kgm4.传动比及动力学计算5、齿轮的设计计算6轴的设计计算6.4 箱体内各部分合理分布箱体内部零件分布如上图所示,齿轮端面距离箱体内壁10mm,中间轴两齿轮端面距离为10mm,低速级大齿轮齿顶圆距离箱体内壁,考虑到螺栓中心距离外边缘与外壁均有要求,轴承旁凸台厚度=16+18+8=42mm6.5 各轴完整设计(1)高速轴的设计如下:轴承选取6006深沟球轴承,需要挡油环,所以12段长14mm;齿轮端面距离箱壁10mm,23段应略大于10mm,取15mm;45段根据7.4可得l=10+80+10=100mm;56段不需要挡油环,长13mm;67段考虑到需要留有螺钉尾部空间10mm,轴承盖厚10mm,轴承座端面至箱体内壁48mm,调整长度1mm,轴承距离箱体内臂3mm,轴承宽度13mm,所以L=10+10+48+1-13-3=53mm;78段考虑与联轴器的配合长36mm。
目录1 设计题目 (3)2 传动方案 (3)3 电动机选择 (3)3.1 选择电动机的类型 (4)3.2选择电动机功率 (4)3.3 确定电动机的转速 (4)3.4 电动机的主要尺寸 (5)4. 轴的工况计算 (5)4.1传动比的计算及分配 (5)4.2各轴转速 (5)4.3 各轴功率 (5)4.4各轴转矩 (6)5齿轮的设计计算 (7)5.1 高速级齿轮设计计算 (7)5.2 低速级齿轮设计计算 (9)6轴的设计计算 (12)6.1 轴选择材料 (12)6.2 轴最小直径计算 (12)6.3 各轴各段直径确定 (13)6.4 箱体内各部分合理分布 (13)6.5 各轴完整设计 (14)6.6 轴受力分析并校核 (15)7 轴承的计算 (20)8 键联接的校核 (20)9 联轴器的选择 (21)10 箱体参数确定 (21)11 润滑和密封的选择 (22)12附件及说明 (22)13设计小结 (22)14参考资料 (23)1 设计题目设计一用于胶带输送机卷筒的传动装置原始条件和数据:输送机两班连续单向运转,载荷平稳,空载启动,室内工作,有粉尘;使用期限10年,大修期3年,在中等规模机械厂小批量生产。
输送带允许速度误差5%。
输送带工作拉力2400N,输送带速度1.2m/s,卷筒直径300mm。
2 传动方案传动方案选择:两级展开式圆柱齿轮减速器3 电动机选择选择Y系列一般用途的全封闭自扇冷鼠笼型三相异步电动机根据《机械设计课程设计》书表8-184选择电动机Y112M-4,其满载转速n m=1440r/min,质量47kg4.传动比及动力学计算算得参数如下:5、齿轮的设计计算6轴的设计计算6.4 箱体内各部分合理分布箱体内部零件分布如上图所示,齿轮端面距离箱体内壁10mm,中间轴两齿轮端面距离为10mm,低速级大齿轮齿顶圆距离箱体内壁,考虑到螺栓中心距离外边缘与外壁均有要求,轴承旁凸台厚度=16+18+8=42mm6.5 各轴完整设计(1)高速轴的设计如下:轴承选取6006深沟球轴承,需要挡油环,所以12段长14mm;齿轮端面距离箱壁10mm,23段应略大于10mm,取15mm;45段根据7.4可得l=10+80+10=100mm;56段不需要挡油环,长13mm;67段考虑到需要留有螺钉尾部空间10mm,轴承盖厚10mm,轴承座端面至箱体内壁48mm,调整长度1mm,轴承距离箱体内臂3mm,轴承宽度13mm,所以L=10+10+48+1-13-3=53mm;78段考虑与联轴器的配合长36mm。
轴与联轴器之间采用平键连接,查表得键尺寸b=6,h=6,键长取30mm1处倒角为1.5×45º,8处倒角为1×45 º, 2、6处查轴承安装要求可知圆角r=1mm,3、4、5、7处无特殊要求根据轴肩高度取圆角。
3、4取3mm,5取2mm,7取1mm。
配合公差选取参考《机械设计课程设计》书表5-1,确定与联轴器处的公差配合为m6,与轴承处的公差配合为k5,与密封毡圏处公差配合为f9。
(2)中间轴设计大小齿轮齿宽分别为80mm与50mm,所以23段长78mm,45段长48mm;轴承选用6206深沟球轴承,齿轮端面与箱体内壁距离为10mm,所以12段取28mm,56段取34mm;34段取10mm。
大齿轮小齿轮均采用平键连接,b=12mm,h=8mm,45段键槽42mm,23段键槽72mm。
1、6处倒角为1.5×45º,2、3、4、5处无特殊要求根据轴肩高度取圆角,这里均取2mm。
配合公差选取参考《机械设计课程设计》书表5-1,与轴承处的公差配合为k5。
(3)低速轴设计齿轮齿宽75mm,所以23段取71mm;34取10mm;齿轮端面距离箱体内壁10mm,加上套筒与轴承,12段取33mm;45段根据6.4取68mm;56段装6010深沟球轴承取16mm;67段考虑到需要留有螺钉尾部空间10mm,轴承盖厚12mm,轴承座端面至箱体内壁48mm,调整长度1mm,轴承距离箱体内臂3mm,轴承宽度16mm,所以L=10+12+48+1-16-3=52mm;78段考虑到与联轴器配合长度取80mm 齿轮与轴采用平键连接,b=18mm,h=11mm,键长66mm;轴与联轴器采用平键连接,b=14mm,h=9mm,键长72mm。
1、8处倒角取2×45°,2、3、4无特殊要求圆角半径取2mm,5处要与轴承配合圆角半径取1mm,6、7考虑到轴肩高度取1mm。
配合公差选取参考《机械设计课程设计》书表5-1,确定与联轴器处的公差配合为m6,与轴承处的公差配合为k5,与密封毡圏处公差配合为f9。
6.6 轴受力分析并校核(1)高速轴:转矩T=22.08 N·m,齿轮分度圆直径d=50mmF t=2T/d=833.2N, Fr=F t×tanα=303.3N 受力图如下(齿轮轴承受力均简化成集中作用于本身中点)因受力较为简单,直接求出各自轴承的合力:R1= 746.4N R2=193.5N弯矩图如下参考《机械设计》书12-4节及表12-1、表12-345号钢正火σB=600MPa,钢轴应力校正系数取α=[σ-1]b/[σ=55/95=0.58, [σ-1]b=55MPa0]b在齿轮中心面至联轴器中心面存在转矩T=22080 N·mm 当量弯矩M e=M2+(aT)2图如下:M emax=29096N·mm此轴需要校核两个面,一齿轮中心面,二联轴器连接处齿轮中心截面:直径d≥3M e0.1[σ-1]b=17. 4mm此处实际直径为36mm 校核安全联轴器连接处截面:直径d≥3M e0.1[σ-1]b=13.25mm此处轴实际直径为20mm,已能消除键的影响校核安全(2)中间轴转矩T=105.38N·m,齿轮分度圆直径分别为247.5mm,75mmF t1=2T/d1=851.6N,F r1= F t1×tanα=309.9NF t2=2T/d2=2810.1N,F r2= F t1×tanα=1022.8N受力图如下经计算R1V=612.2N R1H=2207.4N R2v=100.2N R2H=1454.3N弯矩图如下M Hmax=132444N·mm,M vmax=36730N·mm轴采用45号钢,σB=600MPa,取[σ-1]b=55MPa,[σ0]b=95MPa,应力校正系数取α=[σ-1]b /[σ0]b=0.58,弯矩只存在于12(两齿轮)之间,可知M emax在1(小齿轮中心面)处,需要校核M max=137442N·mm T=105380 N·mmM emax=Mmax2+(aT)2=150420N·mm小齿轮中心面:直径d≥3M e0.1[σ-1]b=30.13mm此处实际直径为36mm,能消除键的影响校核安全(3)低速轴转矩T=388.78N·m,齿轮分度圆直径285mmF t=2T/d=2728.3N, Fr=F t×tanα=993.0N受力分析经计算得R1=1978.1N,R2=925.3N弯矩图如下:轴采用45号钢,σB=600MPa,取[σ-1]b=55MPa,[σ0]b=95MPa 应力校正系数取α=[σ-1]b /[σ0]b=0.58在齿轮中心面至联轴器中心面存在转矩T=388780 N·mm当量弯矩M e=M2+(aT)2图如下:此轴需要校核两个面,一齿轮中心面,二联轴器连接处齿轮中心截面:直径d≥3M e0.1[σ-1]b=35.8mm此处实际直径为60mm 校核安全联轴器连接处截面:直径d≥3M e0.1[σ-1]b=34.5mm此处轴实际直径为45mm,已能消除键的影响7 轴承的计算轴承预期寿命为:2×8×300×3=14400h(1)高速轴轴承为6006深沟球轴承基本额定动载荷为13200N,转速1440r/min,ε=3当量载荷P=Kp(XR+YA),Kp=1.2,X=1,Y=0,R为径向载荷,A 为轴向载荷R1=746.4N,R2=193.5N按受力大的轴承计算寿命,P max= Kp(XR+YA)=895.7NL10=10660n(CP)ε=37044h>14400h 符合要求(2)中间轴轴承为6006深沟球轴承基本额定动载荷为19500N,转速290.9r/min,ε=3当量载荷P=Kp(XR+YA),Kp=1.2,X=1,Y=0,R为径向载荷,A 为轴向载荷R1=2290.7N,R2=1457.7N按受力大的轴承计算寿命P max= Kp(XR+YA)=2749NL10=10660n(CP)ε=20449.6h>14400h 符合要求(3)低速轴轴承为6010深沟球轴承基本额定动载荷为22000N,转速76.39r/min,ε=3当量载荷P=Kp(XR+YA),Kp=1.2,X=1,Y=0,R为径向载荷,A 为轴向载荷R1=1978.1N,R2=925.3N按受力大的轴承计算寿命P max= Kp(XR+YA)=2373.7NL10=10660n(CP)ε=173854h>14400h 符合要求8 键联接的校核查《机械设计》书表11-10得许用抗压应力[σp]=100MPa(1)高速轴联轴器处的键:此轴段长度36mm,键长略小于其值取30mmT=22080N·mm L c=L-b=30-6=24mmh=6mm d=20mm σp=4TLcdh=30.7MPa<[σp] 校核安全(2)中间轴大齿轮处的键:此轴段长度48mm,键长略小于其值取42mmT=105380N·mm L c= L-b=42-12=30mmh=8mm d=40mm σp=4TLcdh=43.9MPa<[σp] 校核安全小齿轮处的键:此轴段长度78mm,键长略小于其值取72mmT=105380N·mm L c= L-b=72-12=60mmh=8mm d=40mm σp=4TLcdh=21.95MPa<[σp] 校核安全(3)轴齿轮处的键:此轴段长度71mm,键长略小于其值取66mmT=388780N·mm L c= L-b=66-18=48mmh=11mm d=60mm σp=4TLcdh=49.1MPa<[σp] 校核安全联轴器处的键:此轴段长度76mm,键长略小于其值取72mmT=388780N·mm L c= L-b=72-14=58mmh=9mm d=45mm σp=4TLcdh=66.2MPa<[σp] 校核安全9 联轴器的选择查《机械设计课程设计》书表8-178高速轴与电机相连处选用LT3型弹性套柱销联轴器,J型轴孔,直径20mm,L=38mm低速轴伸出处选用LT7型弹性套柱销联轴器,J型轴孔,直径45mm,L=84mm10 箱体参数确定参考《机械设计课程设计书》表4-6:11 润滑和密封的选择润滑:齿轮采用飞溅润滑,箱体上的轴承采用油润滑润滑油:齿轮运转时油温和载荷保持正常或中等,采用220工业闭式齿轮润滑油密封:高速轴与低速轴的伸出端采用毛毡圈式密封,箱盖箱座结合面上涂密封胶。