发布时间 : 星期六 文章带式输送机传动装置设计更新完毕开始阅读474e4d31f90f76c660371a5b
浙江海洋学院工程学院机械设计课程设计报告
第一根轴的设计
1． 确定输出轴上的功率P1，转速n1和转距T1。由前面可知P1=3.04KW，n1=960r/min,
T1=39.33N?M。
2． 求作用在轴上的力
dm1?d1(1?0.5?R)?66.73?(1?0.5)?56.72mm 3Ft?2T1?29.33?1034N dm1Fr1?F'cos?1?Fttan?cos?1?1034?tan20?cos13.7??365.25N
Fa1?F'sin?1?Fttan?sin?1?1034?tan20?sin13.7??89.2N
3、初步确定轴的最小直径：
低速轴Ⅲ材料为45钢，经调质处理。按扭转强度计算，初步计算轴径，根据15─3取
A0?120，于是得：dmin?A0?3P3.041?120?3?17.62mm,显然此处为轴的最小直径n1960为使得出轴与联轴器的孔径相同，需确定联轴器的型号。
联轴器的转距： 取KA?1.3, Tca?KAT1?1.3?29.33?38.129N.m。
采用弹性套柱联轴器（TL 4型）,其公称转矩为63N.m，轴孔直径为22mm，轴孔长度L?62mm,联轴器与轴配合的毂孔长度L1?44mm.所以dI-II?22mm.
4、轴的结构设计：
1） 拟定轴上零件的装配方案；
具体的装配与结构图如装配图所示。 2）根据轴向定位的要求确定轴的各段长度。
（1）为了满足轴向定位要求，在轴Ⅰ―Ⅱ处右边设一轴肩，取d?????26mm，左端用轴端挡圈挡住，按轴端直径取挡圈直径32mm,为保证轴端挡圈只压在半联轴上，故???段长度比L1稍短些，现取L2?42mm.
（2）初步选择滚动轴承，根据dII?III?26mm,在轴承中选取0基本游隙组，标准精度级的单列圆锥滚子轴承30206，基本尺寸为d?D?T?30mm?62mm?17.25mm，故取
dIII?IV?dV?VI?30mm，LIII?IV?L?.其右端采用轴肩进行轴向定位，取h=6mm,VV?I22mm故dIV?V?75mm.
(3)轴承盖的总宽度取为20mm,轴承距离箱体内壁为8mm,根据轴承端盖的装拆及便于对轴承加以添加润滑剂的要求。取端盖的外端与半联轴器左端的距离为30mm，即lII?III=38mm。 3）轴上零件的周向定位：联轴器与轴的联接采用平键联接。由手册查得平键截面
b?h?8mm?7mm,键槽采用键槽铣刀加工，长度为20mm,同时为了保证齿轮与轴具有良好
的对中性，联轴器与轴的配合为H7/k6。滚动轴承与轴的周向定位是借过渡配合来保证的，此处的选轴的尺寸公差为m6。小圆锥齿轮跟轴的连接采用平键，由手册查得平键截面
b?h?6mm?6mm,键槽采用键槽铣刀加工，长度为32mm。
4)确定轴上圆角和倒角尺寸：取轴左端的倒角为2.5?45，其右端倒角2.0?45。从左至
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右轴肩的圆角半径分别为1.6mm，1.0mm，2.0mm，2.0mm，1.0mm，1.6mm。 5、求轴上载荷
首先根据轴的结构图做出轴的计算简图。在确定支点位置时承，应从手册中查取a值。对于30206型圆锥滚子轴承由手册查得a=16mm,因此，作为简支梁的轴的支承跨距为：
(22-16)?2+35=47mm,根据轴的计算简图做出轴的弯矩图和扭矩图。
从轴的结构图及弯矩图和扭矩图中可以看出截面C是危险截面。现将计算出的截面C处的MH，MV，M值列于下表：
载荷 支反力 弯矩M 总弯矩M 扭矩T 水平面H 垂直面V FNH1??731.4N,FNH2?2121.1N FNV1??252.6N,FNV2?732.6N MH?41691N?mm MV?4798.2N.mm M?(41691)2?(4798.2)2?41966.2N.mm T1?40530N?mm 6）按弯扭合成应力校核轴的强度
进行校核时，通常只校核轴上承受最大弯矩和扭矩的截面C的强度。查表可得
M12?(?T1)241966.22?(0.6?40530)2?ca???22.1MPa
W0.1?283 14
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前已选轴的材料为45钢，调质处理。查得[??1]?60MPa,因此?ca?[??1]，故安全。
第二根轴的设计
1、确定输出轴上的功率P2，转速n2和转距T2。由前面可知P2=2.77Kw，n2=232.85r/min,
T2=114.25N.m
2、求作用在轴上的力
由后面第三根轴的受力分析可得作用在第二根轴上小圆柱齿轮的力
Ft'2?Ft3?2275N,Fr'2?Fr3?800.07N,Fa'2?Fa3?283.27N
3、初步确定轴的最小直径
轴Ⅱ材料为45钢，经调质处理。按扭转强度计算公式，初步计算轴径，取A0?120
dmin?A0?3P22.77此处为轴的最小直径。 ?120?3?27.39mm。取dI?II?35mm。n2232.854、轴的结构设计
1）拟定轴上零件的装配方案；
2）根据轴向定位的要求确定轴的各段长度。
（1）初选轴承为滚动轴承。因轴承同时受有径向力和轴向力的作用，故选用单列圆锥滚子轴承。参照工作要求并根据d????30mm，选取0基本游隙，标准精度级的单列圆锥滚子轴承（型号为30206），基本尺寸为d?D?B?30?62?17.25mm，取dI?II?dV?VI?30mm。 （2）右端滚动轴承采用轴肩定位。由手册查得30307型轴承的定位轴肩高度h=5mm，因此dII?III?45mm。锥齿轮距左端箱体的距离为16mm, 考虑到箱体的铸造误差，在确定滚动轴承位置时，应距箱体内壁一段距离s，取s=8mm。已知滚动轴承宽度T=34mm,大锥齿轮轮毂长L=40mm。所以LI?II?LV???VI??16mm。锥齿轮和轴承之间用轴环确定距离，取其宽度为LI?II?16mm。
(3)已知大圆锥齿轮轮毂宽度为40mm,为了使套筒端面可靠地压紧圆锥齿轮，此轴段长度略短轮毂宽度，故取LII?III?38mm。圆锥齿轮的右端采用轴肩定位，轴肩高度h?0.07d，取h=4mm，则轴环处直径dIII?IV?53mm。轴环宽度b?1.4h,取b?1.4h,LIII?IV?25mm。 (4)已知小圆柱齿轮轮毂的宽度为80mm，为了使套筒端面可靠地压紧齿轮，此轴段长度略短轮毂宽度，故取LIV?V?75mm。至此轴Ⅱ的各端长度和直径都已确定。 3）轴上零件的周向定位
圆柱齿轮和轴的联接采用平键联接。由手册查得平键截面，b?h?10mm?8mm,键槽采用键槽铣刀加工，长度为63mm,同时为了保证齿轮与轴具有良好的对中性，故选择齿轮轮毂与轴的配合为H7/n6；同样查得圆锥齿轮与轴的联结：平键截面b?h?14mm?9mm,键槽采用键槽铣刀加工，长度为36mm,同时为了保证齿轮与轴具有良好的对中性，故选择齿轮轮毂与轴的配合为H7/n6。滚动轴承与轴的周向定位是借过渡配合来保证的，此处的选轴的
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尺寸公差为m6。
4)确定轴上圆角和倒角尺寸：取轴左端倒角为2.0?45，其右端倒角2.0?45。从左至右轴肩的圆角半径均为2.0mm。
5)轴承由手册查得宽度为a=17mm，因此，作为简支梁的轴的支承跨距为L?209mm。
??第三根轴的设计
1、确定输出轴上的功率P3，转速n3和转距T3。由前面可知P3=2.58KW，n3=50.62r/min,
T3=489.31N.m。
2、 求作用在齿轮上的力
因已知低速级齿轮的分度圆直径为d2?mt?z2?4.35?133mm?578.55mm
2?T32?489.33?103Ft???1692.22N
d2578.33tg?ntg20?Fr?Ft?1692.22??634.97N
cos?cos14.37?Fa?Ft?tan??1692.22?tan13.7??433.54N
3、 初步确定轴的最小直径
低速轴Ⅲ材料为45钢，经调质处理。按扭转强度计算，初步计算轴径，取A0?120
P32.58?120?3?44.49mm,输出轴的最小直径显然是安装联轴器处轴的n350.62直径dI?II。为了使所选的轴直径dI?II与联轴器的孔径相适应，故需确定联轴器的型号。
联轴器的转距：取KA?1.3,Tca?KAT3?1.3?489.31?636.13N.m。
查标准GB/T5014―1985,选用弹套柱块柱联轴器HL4型，其公称转矩为1250N.m半联轴器的孔径dI?45mm,故取d????50mm；长度L?80mm,联轴器与轴的配合长度为
L1?84mm。dmin?A0?34、轴的结构设计
1）拟定轴上零件的装配方案；
2）根据轴向定位的要求确定轴的各段长度。
（1）为了满足轴向定位要求，在Ⅰ―Ⅱ轴处右边需制出一轴肩，取d?????56mm;左端用轴端挡圈挡住，按轴端直径取挡圈直径60mm。为保证轴端挡圈只压在半联轴上，故???段长度比L1稍短些，现取LI?II?35mm。 （2）初选轴承为滚动轴承。因轴承同时承受有径向力和轴向力的作用，故选取单列圆锥滚子轴承。参照工作要求并根据dII?III?56mm，选取0基本游隙组，标准精度级的单列圆锥滚子轴承，其基本尺寸为d?D?T?60mm?130mm?34mm，故取 dIII?IV?dVII?VIII?60mm。(3)取安装齿轮处的轴段Ⅵ—Ⅶ的直径dV?VI?65mm，齿轮的右段与右轴承之间采用套筒定位。已知齿轮轮毂的宽度为75mm，为了使套筒端面可靠地压紧齿轮，此轴段长度略短轮毂宽度，故取LVI?VII?95mm。左端采用轴肩定位，轴肩高度H?0.07d,取h?6mm，所以dV?VI?77mm,轴环的宽度b?1.4h,取LV?VI?8mm。齿轮距右端箱体的距离为16mm,
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