传送带结构设计毕业论文

不太明白你需要什么？是要帮你计算电机转速还是设计这个系统。

一级直齿圆柱齿轮减速器传动装置分析设计一、 课程设计的目的1、通过机械设计课程设计，综合运用机械设计课程和其它有关选修课程的理论和生产实际知识去分析和解决机械设计问题，并使所学知识得到进一步地巩固、深化和发展。2、学习机械设计的一般方法。通过设计培养正确的设计思想和分析问题、解决问题的能力。3、进行机械设计基本技能的训练，如计算、绘图、查阅设计资料和手册，熟悉标准和规范。二、 已知条件1、展开式一级圆柱斜齿轮减速器产品。3、动力来源：电压为380V的三相交流电源。4、原始数据 在任务书上。5、使用期：10年，每年按365天计。三、 工作要求1、画减速器装配图一张（A0图纸）；2、零件工作图二张（传动零件、轴、等等）；3、对传动系统进行结构分析、运动分析并确定电动机型号、工作能力分析；4、对传动系统进行精度分析，合理确定并标注配合与公差；5、设计说明书一份。四、 结题项目1、检验减速能否正常运转。2、每人一套设计零件草图。3、减速器装配图：A0；每人1张。4、零件工作图：A3；每人2张、齿轮和轴各1张。5、课题说明书：每人1份。五、 完成时间 共4周参考资料 【1】、《机械设计》张策 主编 机械工业出版社出版； 【2】、《机械设计课程设计》 陆玉 主编 机械工业出版社出版； 【3】、《机械制图》刘小年 主编 机械工业出版社出版； 【4】、《课程设计图册》编 高等教育出版社出版；计 算 及 说 明 结 果一、 减速器结构分析分析传动系统的工作情况1、传动系统的作用：作用：介于机械中原动机与工作机之间，主要将原动机的运动和动力传给工作机，在此起减速作用，并协调二者的转速和转矩。2、传动方案的特点：特点：结构简单、效率高、容易制造、使用寿命长、维护方便。由于电动机、减速器与滚筒并列，导致横向尺寸较大，机器不紧凑。但齿轮的位置不对称，高速级齿轮布置在远离转矩输入端，可使轴在转矩作用下产生的扭转变形和轴在弯矩作用下产生的弯曲变形部分地抵消，以减缓沿齿宽载荷分布有均匀的现象。3、电机和工作机的安装位置：电机安装在远离高速轴齿轮的一端；工作机安装在远离低速轴齿轮的一端。图一:(传动装置总体设计图)初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 计 算 及 说 明 结 果二、 传动装置的总体设计（一）、选择电动机1、选择电动机系列 按工作要求及工作条件，选用三相异步电动机，封闭式扇式结构，即：电压为380V Y系列的三相交流电源电动机。2、选电动机功率 （1）、传动滚筒所需有效功率 （2）、传动装置总效率 （3）、所需电动机功率 3、确定电动机转速 型 号 Y160L-4 Y180L-4 Y200L-8 Y160MZ-2额定功率KW 15 15 15 15电机满载荷 转速 转/分 1460 970 730 293滚筒转速 转/分 总传动比 2 2 2 2 由此比较，应选Y160L－4，结构紧凑。由文献[2]表－2选取电动机的外形及安装尺寸D＝42㎜，中心高度H＝160㎜，轴伸长E＝110㎜。4、传动比分配（1）、两级齿轮传动比公式 （2）、减速器传动比 5、运动条件及运动参数分析计算计 算 及 说 明 结 果 （二）、定V带型号和带轮 1、工作情况系数 由文献【1】由表得 2、计算功率 3、选带型号 由文献【1】表 选取B型 4、小带轮直径 由文献【1】 表 选取 5、大带轮直径 6、大带轮转速 7、验算传动比误差 取B型计 算 及 说 明 结 果（1）、理论传动比 （2）、实际传动比 （3）、传动比误差 合适（4）、验算带转速 合适 8、计算带长 （1）、求 （2）、求 （3）、初取中心距 （4）、带长 （5）、基准长度 9、求中心距和包角 （1）、中心距 （2）、小带轮包角 计 算 及 说 明 结 果 10、求带根数 （1）、传动比 由表 由表 ；由表 ；由表 （2）、带根数 11、求轴上载荷 （1）、张紧力 （由表 q=） （2）、轴上载荷 12、结构设计 小带轮 ； 大带轮 （三）、高速轴齿轮的设计与校核 1、选材 根据文献【1】表知 选小齿轮：40Cr，调质处理 选大齿轮：45钢，调质处理 2、初步计算 （1）、转矩 （2）、尺宽系数 由文献【1】表，取 （3）、接触疲劳极限 由文献【1】图 取z=5根计 算 及 说 明 结 果 由文献【1】由表，取 （4）、确定中心距 3、配凑中心距 取 合适 （1）、核算 由文献【1】表取 ； （2）、验算 所以取 4、接触强度校核 （1）、圆周速度V （2）、精度等级 由表知：选8级精度 （3）、使用系数 由表知： （4）、动载系数 由图知： = （5）、齿间载荷分配系数 由表知，先求： 8级精度=计 算 及 说 明 结 果由上所得： （6）、齿向载荷分布系数 由文献【1】表12、11 (7)、载荷系数 （8）、弹性系数 由文献【1】表12、12 （9）、节点区域系数 由文献【1】图12、16 （10）、重合度系数 （11）、螺旋角系数 （12）、接触最小安全系数 （13）、总工作时间 （14）、应力循环次数 = = = = = = =计 算 及 说 明 结 果 （15）、接触寿命系数 由文献【1】图12、18 （16）、许用接触应力 及验算 计算结果表明，接触疲劳强度足够5、弯曲疲劳强度验算 （1）、齿数系数 （2）、应力修正系数 （3）、重合度系数 （4）、螺旋角系数 （5）齿间载荷分配系数 = =计 算 及 说 明 结 果 （6）、齿向载荷分布系数 （7）、载荷系数 （8）、弯曲疲劳极限 由图12、13c得 （9）、弯曲最小安全系数 （10）、应力循环系数 （11）、弯曲寿命系数 （12）、尺寸系数 （13）、许用弯曲应力 （14）、验算 6、几何尺寸计算 K= =350MPa =154MPa =149MPa计 算 及 说 明 结 果（四）、中间轴齿轮的设计与校核1、选材 根据文献【1】表知 选小齿轮：40Cr，调质处理 选大齿轮：45钢，调质处理 2、初步计算 （1）、转矩 （2）、尺宽系数 由文献【1】表，取 （3）、接触疲劳极限 由文献【1】图 由文献【1】由表，取 （4）、确定中心距 3、配凑中心距 取 合适（1）、核算 由文献【1】表取 计 算 及 说 明 结 果 （2）、验算 所以取 4、接触强度校核 （1）、圆周速度V （2）、精度等级 由表知：选8级精度 （3）、使用系数 由表知： （4）、动载系数 由图知： = （5）、齿间载荷分配系数 由表知，先求： （6）、齿向载荷分布系数 由文献【1】表12、11 (7)、载荷系数 （8）、弹性系数 由文献【1】表12、12 8级精度 = = = = = = =计 算 及 说 明 结 果 （9）、节点区域系数 由文献【1】图12、16 （10）、重合度系数 （11）、螺旋角系数 （12）、接触最小安全系数 （13）、总工作时间 （14）、应力循环次数 （15）、接触寿命系数 由文献【1】图12、18 （16）、许用接触应力 及验算 计算结果表明，接触疲劳强度足够5、弯曲疲劳强度验算 （1）、齿数系数 （2）、应力修正系数 = = 计 算 及 说 明 结 果 （3）、重合度系数 （4）、螺旋角系数 （5）齿间载荷分配系数 （6）、齿向载荷分布系数 （7）、载荷系数 （8）、弯曲疲劳极限 由图12、13c得 （9）、弯曲最小安全系数 （10）、应力循环系数 （11）、弯曲寿命系数 （12）、尺寸系数 （13）、许用弯曲应力 = = =350MPa计 算 及 说 明 结 果（14）、验算 6、几何尺寸计算 （五）、高速轴的设计与校核1、选 材 C=102 2、初估直径 轴上有单个键槽，轴径应增加3％ 所以 ×（1＋3％）＝㎜ 圆整取d=30㎜3、结构设计 由文献【1】得初估轴得尺寸如下： 4、强度校核 （1）、确定力点与支反力与求轴上作用力（图示附后） （2）、齿轮上作用力 =171MPa =165MPa（3）、水平支反力 从上到下第二幅图 （4）、垂直面内的支反力 从上到下第四幅图 （5）、绘水平弯矩图 第三幅图，最高点弯矩为： （6）、求垂直弯矩并绘垂直弯矩图 第五幅图，从左往右的突出点弯矩分别为： 291020N•㎜ 168177N•㎜，117150N•㎜（7）、合成弯矩图 第六幅图 从左往右的突出点的弯矩分别为： 295772N•㎜，259900N•㎜ 286544N•㎜（8）、绘扭矩图 第七幅图 （9）、求当量弯矩 计 算 及 说 明 结 果 （10）、确定危险截面校核轴径尺寸，危险截面I，危险截面II（六）、高速轴轴承校核 1、选轴承 根据文献【1】附录表可得轴承的型号为：6208。其中轴承参数为： D＝80mm；B＝18mm；Cr＝；Cor＝（七）、中间轴的设计与强度校核1、选 材 C=1122、初估直径 圆整d=50㎜计 算 及 说 明 结 果3、结构设计 由文献【1】得初估轴得尺寸如下： 4、强度校核 （1）、确定力点与支反力与求轴上作用力（图示附后） （2）、齿轮上作用力 （3）、水平支反力 从上到下第二幅图 （4）、垂直面内的支反力 从上到下第四幅图 （5）、绘水平弯矩图 第三幅图；（如下所示）（6）、求垂直弯矩并绘垂直弯矩图 第五幅图（如下所示）（7）、合成弯矩图 第六幅图（如下所示）（8）、绘扭矩图 第七幅图 （如下所示）（9）、求当量弯矩 （10）、确定危险截面校核轴径尺寸，危险截面A，危险截面B计 算 及 说 明 结 果（八）、中间轴轴承校核1、选轴承 根据文献【1】表可得轴承的型号为：6310。D＝110mmB＝27mm；Cr＝；Cor＝38KN说明书在此如要图，请回复留言！

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计算内容 计算结果 一， 设计任务书 设计题目：传送设备的传动装置 （一）方案设计要求： 具有过载保护性能（有带传动） 含有二级展开式圆柱齿轮减速器 传送带鼓轮方向与减速器输出轴方向平行 （二）工作机原始数据： 传送带鼓轮直径___ mm,传送带带速___m/s 传送带主动轴所需扭矩T为 使用年限___年，___班制 工作载荷（平稳，微振，冲击） （三）数据： 鼓轮D 278mm，扭矩T 带速V ，年限 9年 班制 2 ，载荷 微振 二.电机的选择计算 1. 选择电机的转速： a. 计算传动滚筒的转速 nw= 60V/πd=60×× r/min b.计算工作机功率 pw= nw/×10³=248××10³= 2. 工作机的有效功率 a. 传动装置的总效率 带传动的效率η1= 弹性联轴器的效率η2= 滚筒的转速 nw= r/min 工作机功率 pw= 计算内容 计算结果 滚动轴承的效率 η3= 滚筒效率 η4= 齿轮啮合效率 η5= 总效率 η=η1×η2×η34×η4×η5²= ×××ײ= c. 所需电动机输出功率Pr=Pw/η= 3. 选择电动机的型号： 查参考文献[10] 表16-1-28得 表 方案 号 电机 型号 电机 质量 (Kg) 额定 功率 (Kw) 同步 转速(r/min) 满载 转速 (r/min) 总传 动比 1 Y100L1-4 34 1500 1420 2 Y112M-6 45 1000 940 根据以上两种可行同步转速电机对比可见，方案2传动比小且质量价格也比较合理，所以选择Y112M-6型电动机。 三.运动和动力参数的计算 1. 分配传动比取i带= 总传动比 i= i减=i/i带= 减速器高速级传动比i1= = 减速器低速级传动比i2= i减/ i1= 2. 运动和动力参数计算: 总效率 η= 电动机输出功率 Pr= 选用三相异步电动机Y112M-6 p= kw n=940r/min 中心高H=1112mm,外伸轴段D×E=28×60 i= i12= i23= P0= 计算内容 计算结果 0轴(电动机轴): p0=pr= n0=940r/min T0=103P0/n0=103 Ⅰ轴(减速器高速轴): p1=p.η1= n1= n0/i01=940/ T1=103P1/n1= Ⅱ轴(减速器中间轴): p2=p1η12=p1η5η3= = Kw n2= n1/i12=376/ r/min T2=103 P2/n2= Ⅲ轴(减速器低速轴): p3=p2η23= p2η5η3= Kw n3= n2/i23= r/min T3=103 P3/n3= Ⅳ轴(鼓轮轴): p4=p3η34= Kw n4= n3= r/min T4=103 P4/n4= 四.传动零件的设计计算 (一)减速器以外的传动零件 1.普通V带的设计计算 (1) 工况系数取KA= 确定dd1, dd2:设计功率pc=KAp= n0=940r/min T0= p1= n1=376r/min T1= p2= n2= r/min T2= p3= n3= r/min T3= p4= Kw n4= T4= 小带轮转速n1= n0=940 r/min 选取A型V带 取dd1=118mm dd2=(n1/n2)dd1=(940/376) 118=295mm 取标准值dd2=315mm 实际传动i=dd1/ dd2=315/118= 所以n2= n1/i=940/(误差为>5%) 重取 dd1=125mm, dd2=(n1/n2)dd1=(940/376)125= 取标准值dd2=315mm 实际传动比i= dd1/ dd2=315/125= n2= n1/i=940/ (误差为8% 允许) 所选V带带速v=πdd1 n1/(601000)= 125940/(601000)= 在5 ~25m/s之间 所选V带符合 (2)确定中心距 ①初定a0 :(dd1 +dd2)≤a0≤ 2(dd1 +dd2) 308≤a0≤880 取a0=550mm ②Lc=2 a0+(π/2)( dd1 +dd2)+( dd2 -dd1)²/4 a0 =2550+() (315+125)+(315-125)²/4550= ③取标准值:Ld=1800mm ④中心距:a=a0+ (Ld­Lc)/2=550+()/2 计算内容 计算结果 = 取a=547mm,a的调整范围为: amax=a+ Ld=601mm amin= (2)验算包角: α≈180°-(dd2-dd1) 60° /a=180°-(315-125) 60°/547=159°>120°，符合要求。 (3)确定根数:z≥pc/p0’ p0’=Kα(p0+Δp1+Δp2) Kα=(1- )= 对于A型带:c1=10-4,c2=10-3, c3=10-15,c4=10-5 L0=1700mm ω1= = = p0= dd1ω1[c1- - c3 (dd1ω1)²- c4lg(dd1ω1)] =125[10-4-  10-15 (125)²- 10-5 lg(125)]= Δp1= c4dd1ω1 = Δp2=c4dd1ω1 = p0’= ()= Kw 确定根数：z≥ ≤Zmax z= = 取z=2 （4）确定初拉力F0 F0=500 =500× = （5）带对轴的压力Q Q=2 F0zsin =2 = （二）减速器以内的零件的设计计算 1．齿轮传动设计 （1）高速级用斜齿轮 ① 选择材料 小齿轮选用40Cr钢，调质处理，齿面硬度250~280HBS大齿轮选用ZG340~ 640，正火处理，齿面硬度170 ~ 220HBS 应力循环次数N： N1=60n1jLh=60×376×（9×300×16）=×108 N2= N1/i1=×108 ÷×108 查文献[2]图5-17得：ZN1= Z N2=（允许有一点蚀） 由文献[2]式（5-29）得：ZX1 = ZX2=，取SHmin=，Zw=，ZLVR= 按齿面硬度250HBS和170HBS由文献[2]图（5-16（b））得：σHlim1=690Mpa, σHlim2=450 Mpa 许用接触应力[σH]1 =（σHlim1/SHmin）ZN1 ZX1 Zw ZLVR= Mpa，[σH]2=（σHlim2/SHmin）ZN2 ZX2 Zw ZLVR = Mpa 因[σH]2〈[σH]1，所以计算中取[σH]= [σH]2 = Mpa ②按接触强度确定中心距 初定螺旋角β=12° Zβ= = 初取KtZεt2= 由文献[2]表5-5得ZE= ，减速传动u=i1 =，取Φa= 端面压力角αt=arctan(tanαn/cosβ)=arctan（tan20°/cos12°）=° 基圆螺旋角βb= arctan(tanβ×cosαt)= arctan(tan12°×°)=° ZH= = = 计算中心距a: 计算内容 计算结果 a≥ = = 取中心距 a=112mm 估算模数mn=()a=()×= 取标准模数mn=2 小齿轮齿数 实际传动比： 传动比误差 在允许范围之内 修正螺旋角β= 10°50′39〃 与初选β=12°相近，Zβ，ZH可不修正。 齿轮分度圆直径 圆周速度 由文献[2]表5-6 取齿轮精度为8级 ③验算齿面接触疲劳强度 按电机驱动，载荷平稳，由文献[2]表5-3 取 KA= 由文献[2]图5-4（b），按8级精度和 取KV= 齿宽 ，取标准b=45mm 由文献[2]图5-7（a）按b/d1=45/,取Kβ= 由文献[2]表5-4，Kα= 载荷系数K= KAKVKβKα= 计算重合度： 齿顶圆直径 端面压力角： 齿轮基圆直径： mm mm 端面齿顶压力角： 高速级斜齿轮主要参数： mn=2 z1=30, z2=80 β= 10°50′39〃 mt= mn/cosβ= d1= d2= da1= da2= df1= d1-2(ha*+ c*) mn= df2= d2-2(ha*+ c*) mn= 中心距a=1/2(d1+d2)=112mm 齿宽b2=b= 45mm b1= b2+(5~10)=50mm 计算内容 计算结 齿面接触应力 安全 ④验算齿根弯曲疲劳强度 由文献[2]图5-18（b）得： 由文献[2]图5-19得： 由文献[2]式5-23： 取 计算许用弯曲应力： 计算内容 计算结果 由文献[2]图5-14得： 由文献[2]图5-15得： 由文献[2]式5-47得计算 由式5-48： 计算齿根弯曲应力： 均安全。 ⑵低速级直齿轮的设计 ①选择材料 小齿轮材料选用40Cr钢，齿面硬度250—280HBS,大齿轮材料选用ZG310-570，正火处理，齿面硬度162—185HBS 计算应力循环次数N：同高速级斜齿轮的计算 N1=60 n1jL h=×108 N2= N1/i1=×108 计算内容 计算结果 查文献[2]图5-17得：ZN1= Z N2= 按齿面硬度250HBS和162HBS由文献[2]图（5-16（b））得：σHlim1=690Mpa, σHlim2=440 Mpa 由文献[2]式5-28计算许用接触应力： [σH]1 =（σHlim1/SHmin）ZN1 ZX1 Zw ZLVR= Mpa，[σH]2=（σHlim2/SHmin）ZN2 ZX2 Zw ZLVR = Mpa 因[σH]2〈[σH]1，所以取[σH]= [σH]2 = Mpa ②按接触强度确定中心距 小轮转距T1= 初取KtZεt2= 由文献[2]表5-5得ZE= ，减速传动u=i23=，取Φa= 计算中心距a: a≥ = 取中心距 a=150mm估算模数m=()a=()×150= 1．05~3 取标准模数m=2 小齿轮齿数 齿轮分度圆直径 齿轮齿顶圆直径： 齿轮基圆直径： mm mm 圆周速度 由文献[2]表5-6 取齿轮精度为8级 按电机驱动，载荷平稳，而工作机载荷微振，由文献[2]表5-3 取 KA= 按8级精度和 取KV= 齿宽 b= ,取标准b=53mm 由文献[2]图5-7（a）按b/d1=53/100=,取Kβ= 由文献[2]表5-4，Kα= 载荷系数K= KAKVKβKα= 计算端面重合度： 安全。 ③校核齿根弯曲疲劳强度 按z1=50, z2=100,由文献[2]图5-14得YFa1= ,YFa2= 由文献[2]图5-15得YSa1= ，YSa2=。 Yε= εα= 由文献[2]图5-18（b），σFlim1=290Mp, σFlim2=152Mp 由文献[2]图5-19，YN1= YN2=,因为m=4〈5mm，YX1= YX2=。 取YST=，SFmin=。 计算许用弯曲应力： [σF1]= σFlim1YST YN1 YX1/SFmin=414Mp [σF2]= σFlim2YST YN2 YX2/SFmin=217Mp 计算齿根弯曲应力： σF1=2KT1YFa1YSa1Yε/bd1m=2××136283××××100×2=〈[σF1] σF2=σF1 YFa2YSa2/ YFa1YSa1=〈[σF2] 均安全。 五．轴的结构设计和轴承的选择 a1=112mm, a2=150mm, bh2=45mm, bh1= bh2+(5~10)=50mm bl2=53mm, bl1= bl2+(5~10)=60mm (h----高速轴，l----低速轴) 考虑相邻齿轮沿轴向不发生干涉，计入尺寸s=10mm，考虑齿轮与箱体内壁沿轴向不发生干涉，计入尺寸k=10mm，为保证滚动轴承放入箱体轴承座孔内，计入尺寸c=5mm，初取轴承宽度分别为n1=20mm,n2=22，n3=22mm，3根轴的支撑跨距分别为： 计算内容 低速级直齿轮主要参数： m=2 z1=50, z1=50 z2=100 u= d1=100mm d2=200mm da1=104mm da2=204mm df1= d1-2(ha*+ c*) m=95mm df2= d2-2(ha*+ c*) m=195mm a=1/2(d2+ d1)=150mm 齿宽b2 =b=53mm b1=b2+ (5~10)=60mm 计算结果 l1=2(c+k)+bh1+s+bl1+n1=2×(5+10)+50+10+60+20=170mm l2=2(c+k)+bh1+s+bl1+n2=2×(5+10)+50+10+60+20= 172mm l3=2(c+k)+bh1+s+bl1+n3=2×(5+10)+50+10+60+20=172mm (2)高速轴的设计： ①选择轴的材料及热处理 由于高速轴小齿轮直径较小，所以采用齿轮轴，选用40r钢， ②轴的受力分析： 如图1轴的受力分析： lAB=l1=170mm, lAC=n1/2+c+k+bh1/2=20/2+5+10+50/2=50mm lBC= lAB- lAC=170-50=120mm (a) 计算齿轮啮合力： Ft1=2000T1/d1=2000× Fr1=Ft1tanαn/cosβ×tan20°/°= Fa1= Ft1tanβ×°= (b) 求水平面内支承反力，轴在水平面内和垂直面的受力简图如下图： RAx= Ft1 lBC/ lAB=×120/170= RBx= Ft1-RAx= RAy=(Fr1lBC+Fa1d1/2)/lAB=(×120+× )/170= RBy= Fr1-RAy= (c) 支承反力 弯矩MA= MB=0，MC1= RA lAC= MC2= RB lBC= 转矩T= Ft1 d1/2= 计算内容 计算结果 d≥ ③轴的结构设计 按经验公式，减速器输入端轴径A0 由文献[2]表8-2，取A0=100 则d≥100 ，由于外伸端轴开一键槽， d=（1+5%）=取d=20mm，由于da1<2d,用齿轮轴，根据轴上零件的布置、安装和定位的需要，初定轴段直径和长度，其中轴颈、轴的结构尺寸应与轴上相关零件的结构尺寸联系起来考虑。 初定轴的结构尺寸如下图： 高速轴上轴承选择：选择轴承30205 GB/T297-94。 （2）中间轴（2轴）的设计： ①选择轴的材料及热处理 选用45号纲调质处理。 ②轴的受力分析： 如下图轴的受力分析： 计算内容 计算结果 lAB=l2=172mm, lAC=n2/2+c+k+bh1/2=22/2+5+10+50/2=51mm lBC= lAB- lAC=172-51=121mm lBD=n2/2+c+k+bl1/2=22/2+5+10+60/2=56mm (a) 计算齿轮啮合力： Ft2=2000T2/d2=2000× Fr2=Ft2tanαn/cosβ=×tan20°/°= Fa2=Ft2tanβ=×°= Ft3=2000T2/d3=2000× Fr3=Ft3tanα=×tan20°= (b)求水平面内和垂直面内的支反力 RAx=(Ft2lBC+Ft3lBD )/lAB=(×121+×56)/172= RBx=Ft2+Ft3-RAX= RAY=(Fa2d2/2-Fr2lBC+Fr3lBD)/lAB=(××121+×56)= RBY=Fr3-Fr2-RAY= 计算内容 计算结果 RA=, RB= ③轴的结构设计 按经验公式, d≥A0 由文献[2]表8-2，取A0=110 则d≥110 ，取开键槽处d=35mm 根据轴上零件的布置、安装和定位的需要，初定轴段直径和长度，其中轴颈、轴的结构尺寸应与轴上相关零件的结构尺寸联系起来考虑。 初定轴的结构尺寸如下图： 中间轴上轴承选择：选择轴承6206 GB/T276-94。 （3）低速轴（3轴）的设计： ①选择轴的材料及热处理 选用45号纲调质处理。 ②轴的受力分析： 如下图轴的受力分析： 计算内容 计算结果 初估轴径： d≥A0 =110 联接联轴器的轴端有一键槽，dmin=（1+3%）=，取标准d=35mm 轴上危险截面轴径计算：d=（）a=（）×150=45~60mm 最小值dmin =45×（1+3%）=，取标准 计算内容 计算结果 50mm 初选6207GB/T276-94轴承，其内径，外径，宽度为40×80×18 轴上各轴径及长度初步安排如下图： ③低速级轴及轴上轴承的强度校核 a、 低速级轴的强度校核 ①按弯扭合成强度校核： 转矩按脉动循环变化，α≈ Mca1= Mc= Mca2= Mca3=αT= 计算弯矩图如下图： 计算内容 计算结果 Ⅱ剖面直径最小，而计算弯矩较大，Ⅷ剖面计算弯矩最大，所以校核Ⅱ，Ⅷ剖面。 Ⅱ剖面:σca= Mca3/W=×35³= Ⅷ剖面：σca= Mca2/W=×50³= 对于45号纲，σB=637Mp，查文献[2]表8-3得 [σb] -1=59 Mp，σca<[σb] -1,安全。 ②精确校核低速轴的疲劳强度 a、 判断危险截面： 各个剖面均有可能有危险剖面。其中，Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ剖面为过度圆角引起应力集中，只算Ⅱ剖面即可。Ⅰ剖面与Ⅱ剖面比较，只是应力集中影响不同，可取应力集中系数较大者进行验算。Ⅸ--Ⅹ面比较，它们直径均相同，Ⅸ与Ⅹ剖面计算弯矩值小，Ⅷ剖面虽然计算弯矩值最大，但应力集中影响较小（过盈配合及键槽引起的应力集中均在两端），所以Ⅵ与Ⅶ剖面危险，Ⅵ与Ⅶ剖面的距离较接近（可取5mm左右），承载情况也很接近，可取应力集中系数较大值进行验算。 计算内容 计算结果 b.较核Ⅰ、Ⅱ剖面疲劳强度：Ⅰ剖面因键槽引 起的应力集中系数由文献[2]附表1-1查得：kσ=, kτ= Ⅱ剖面配合按H7/K6，引起的应力集中系数由文献[2]附表1-1得：kσ=, kτ=。Ⅱ剖面因过渡圆角引起的应力集中系数查文献[2]附表1-2（用插入法）： （过渡圆角半径根据D-d由文献[1]表查取） kτ=，故应按过渡圆角引起的应力集中系数验算Ⅱ剖面 Ⅱ剖面产生的扭应力、应力幅、平均应力为： τmax =T/ WT=×35³=, τa=τm =τmax /2= 绝对尺寸影响系数查文献[2]附表1-4得：εσ =，ετ =，表面质量系数查文献[2]附表1-5：βσ =，βτ = Ⅱ剖面安全系数为： S=Sτ= 取[S]=，S>[S] Ⅱ剖面安全。 b、 校核Ⅵ，Ⅶ剖面： Ⅵ剖面按H7/K6配合，引起的应力集中系数查附表1-1，kσ=, kτ= Ⅵ剖面因过渡圆角引起的应力集中系数查附表1-2， ，kσ=τ= Ⅶ剖面因键槽引起的应力集中系数查文献[2]附表1-1得：kσ=, kτ=。故应按过渡圆角引起 计算内容 计算结果 的应力集中系数来验算Ⅵ剖面 MVⅠ=113 RA=×113=, TVⅠ= Ⅵ剖面产生的正应力及其应力幅、平均应力： σmax= MVⅠ/W=×50³= σa=σmax= σm=0 Ⅵ剖面产生的扭应力及其应力幅，平均应力为： τmax =TⅥ/ WT=266133/×50³ 绝对尺寸影响系数由文献[2]附表1-4得：εσ =，ετ = 表面质量系数由文献[2]附表1-5查得：βσ =，βτ = Ⅵ剖面的安全系数： Sσ = Sτ= S= 取[S]= ，S>[S] Ⅵ剖面安全。 六．各个轴上键的选择及校核 1．高速轴上键的选择： 初选A型6×32 GB1095-79：b=6mm，L=32mm，l=26mm,查文献[2]表2-10，许用挤压应力[σp]=110Mp，σp= 满足要求； 计算内容 高速轴上 选A型6×32 GB1095-79：b=6mm，L=32mm，l=26mm 中间轴 选A型10×32 GB1095-79：b=10mm,h=8mm,L=32mm,l=22mm, 计算结果 2．中间轴键的选择： A处：初选A型10×32 GB1095-79：b=10mm,h=8mm,L=32mm,l=22mm, [σp]=110Mp σp= 满足要求; B处：初选A型10×45 GB1095-79： b=10mm,h=8mm,L=32mm,l=22mm,[σp]=110Mp σp= 满足要求. 3. 低速轴上键的选择： a.联轴器处选A型普通平键 初选A型10×50 GB1096-79：b=10mm,h=8mm,L=50mm,l=40mm,查文献[2]表2-10，许用挤压应力[σp]=110Mp σp= 满足要求. b. 齿轮处初选A型14×40 GB1096-79：b=14mm,h=9mm,L=40mm,l=26mm, [σp]=110Mp σp= 满足要求. 七．联轴器的选择 根据设计题目的要求，减速器只有低速轴上放置一联轴器。 查表取工作情况系数K= 取K= 计算转矩 Tc=KT=× 选用HL3型联轴器：J40×84GB5014-85，[T]=, Tc<[T],n<[n],所选联轴器合适。 低速轴 联轴器处选A型10×50GB1096-79：b=10mm,h=8mm,L=50mm,l=40mm 低速轴 齿轮处初选A型14×40GB1096-79： b=14mm,h=9mm,L=40mm,l=26mm 选用HL3型联轴器：J40×84GB5014-85 参考资料：机械课程设计，理论力学