链式运输机传动装置课程设计说明书(编辑修改稿)

链式运输机传动装置课程设计说明书(编辑修改稿)内容摘要：

弯曲疲劳强度足够 计算齿轮传动的中心矩 a  34/ 2 1 5 0 m ma m z z   计算齿轮的圆周速度 V 33 / 60 10 00 0. 97 m /sv d n   σFlim4 =210Mpa SF= [σF]3=232Mpa [σF]4=168Mpa σF3= σF4= a =150  机械基础综合课程设计设计计算说明书 第 13页 七、 轴的设计计算  输入轴的设计计算 按扭矩初算轴径 选用 45 调质，硬度 217~255HBS 根据教材 P370（ 152） 式，并查表 153，取 A0=110 3310 6 . 1 31 1 0 1 4 . 0 8 m m2920PdA n   考虑有两个键槽，将直径增大 10%，则： d=(1+10%)mm= ∴ 选 d=18mm 求输 入轴上的功率 1P 、转速 1n 和转矩 1T 1  1 2920r/minn  1 mT  求作用在齿轮上的力 已知高 速级小圆锥齿轮的分度圆半径为 而 11112 1 7 5 0 0 2 7 0 0 N50ta n c o s 7 0 0 ta n 2 0 c o s 2 1 . 1 2 3 7 . 7 0 Nta n s in 7 0 0 ta n 2 0 s in 2 1 . 1 9 1 . 7 2 NtmrtatTFdFFFF                   初步确定轴的最小直径 先初步估算轴的最小直径。 选用 45 调质，硬度 217~255HBS 根据教材 P370（ 152）式，并查表 153，取 A0=110 3310 5 . 4 61 1 0 1 3 . 5 5 m m2920PdA n   考虑有两个键槽，将直径增大 10%，则： d=(1+10%)mm= ∴ 选 d=18mm 为了使所选的轴直径 12d 与联轴器的孔径相适应，故需同时选取联轴器型号。 联轴器的计算转 矩 2ca AT KT ，查《机械设计（第八版）》表 141，由于转矩变化很小，故取  ，则 2 1 . 5 1 7 . 5 2 6 . 2 5 N m = 2 6 2 5 0 N m mc a AT K T      查 标准 GB/T 58431986，选 YLD4 型 凸缘 联轴器，其公称转矩为 A0=110 1  d=18mm 700NtraFFF min  26250 N m mcaT  机械基础综合课程设计设计计算说明书 第 14页 40Nm ，半联轴器的孔径 为 18mm ，故取 12 18mmd  ，半联轴器长度 42mmL ，半联轴器与轴配合的毂孔长度为 38mm。 轴的结构设 计 （ 1） 拟定轴上零件的装配方案（见图 ） 图 高速轴 （ 2） 根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 1） 为了满足半联轴器的轴向定位， 12 轴段右端需制出一轴肩，故取 23 段的直径 23 22mmd   2） 初步选择 单列圆锥滚 子 轴承。 因轴承同时受有径向力和轴向力，但轴向力相对较小， 故选用 深沟球 轴承，参照工作要求并根据23 22d mm  ，由《机械设计课程设计》表 512 中初步选取 0 基本游隙组，标准精度级的 单列圆锥滚子 轴承 320xx，其尺寸为2 5 4 7 1 5d D T m m m m m m    ， 3 4 5 6 25d d mm，而3415mml  。 这对轴承均采用轴肩进行轴向定位，由《 机械零件设计手册 》查得 320xx 型轴承的定位轴肩 直径 30mmad  ，因此取45 30mmd   3） 取安装齿轮处的轴段 67 的直径 67 22mmd   ；为使挡油环可靠地压紧轴承， 56 段应略短于轴承宽度，故取 5613mml  。 4） 轴承端盖的总宽度为 20mm。 根据轴承端盖的装拆及便于对轴承添加润滑油的要求，求得端盖外端面与半联轴器右端面间的距离 30mml ，故取 23 50mml   5） 由《机械设计手册》锥齿轮轮毂宽度为 m md  ，为使套筒端面可 靠地压紧齿轮取 67 38mml  。 6） 45 50mml   12 20d mm  12 38l mm  23 22mmd   3 4 5 625mmdd 3415mml   45 30mmd   67 22mmd   5613mml   2350l mm  6738l mm  4550l mm  机械基础综合课程设计设计计算说明书 第 15页 （ 3） 轴上的周向定位 圆锥齿轮的周向定位采用平键连接， 因为 67 22mmd   由《机械设计（第八版）》表 61 查得平键截面 8m m 7m mbh   ，键槽用键槽铣刀加工，长为 20mm，同时为保证齿轮与轴配合有良好的对中性，故选择齿轮轮毂与轴的配合为 76Hk ；滚动轴承与轴的周向定位是由过渡配合来保证的，此处选轴的尺寸公差为 6k。 （ 4） 确定轴上圆角和倒角尺寸 取轴端倒角为 2 45 求轴上的载荷 表 高速轴载荷 图 载荷 水平面 H 垂直面 V 支反力 F 1  1  2  2  弯矩 M N m 1 N m 2 N m 总弯矩 226 8 . 5 6 6 . 2 2 6 8 . 8 4 N mM     扭矩 T 2 mT  机械基础综合课程设计设计计算说明书 第 16页 按弯扭合成应力校核轴的强度 根据上表中的数据及轴的单向旋转，扭转切应力为脉动循环变应力，取  ， 轴的计算应力 2 2 2 223( ) 6 8 . 5 6 (0 . 6 1 7 . 5 ) 2 5 . 8 0M P a0 . 1 0 . 0 3ca MTW       前已选定轴的材料为 45 钢（调质），由《机械设计（第八版）》表 151 查得    116 0 , caM P a  ，故安全。 精确校核轴的疲劳强度 （ 1） 判断危险截面 截面 5 右侧受应力最大 （ 2）截面 5 右侧抗弯截面系数 3 3 30 . 1 0 . 1 2 5 1 5 6 2 . 5 m mWd    抗扭截面系数 3 3 30 . 2 0 . 2 2 5 3 1 2 5 m mTWd    截面 5 右侧弯矩 M 为 68560N mmM  截面 5 上的扭矩 2T 为 1 17500 N m mT  截面上的弯曲应力 68560 4 3 . 8 8 M Pa1 5 6 2 . 5b MW    截面上的扭转切应力 1 17500 5 .6 M Pa3125T TTW    轴的材料为 45 钢，调质处理。 由表 151 查得 116 4 0 , 2 7 5 , 1 5 5B M P a M P a M P a    。 截面上由于轴肩而形成的理论应力集中系数  及  按《机械设计（第八版）》附表 32 查取。 因 ， 30 ，经插值后查得 ,  又由《机械设计（第八版）》附图 32 可得轴的材料敏感系数为 ,  故有效应力集中系数为    1ca  33 25mmTW  68560 N m mM  1 17500 N m mT      机械基础综合课程设计设计计算说明书 第 17页 1 ( 1 ) 1 0 . 8 2 ( 1 . 9 3 1 ) 1 . 7 61 ( 1 ) 1 0 . 8 5 ( 1 . 5 5 1 ) 1 . 4 7kq                   由《机械设计（第八版）》附图 32 的尺寸系数   ，扭转尺寸系数 。 轴按磨削加工，由《机械设计（第八版）》附图 34 得表面质量系数为  轴未经表面强化处理，即 1q ，则综合系数为 1 1 .7 6 11 1 2 .5 70 .7 1 0 .9 21 1 .4 7 11 1 1 .7 80 .8 7 0 .9 2kKkK             又取碳钢的特性系数 ,  计算安全系数 caS 值 11275 0155 22 ^ 2 ^ 2 ^ 2 ^ 2amamcaSKSKSSSSSS                    故可知安全。  中间轴设计 求中间轴上的功率 2P 、转速 2n 和转矩 3T 2  2 /m inn  2 mT  已知圆柱 直 齿轮的分度圆 直径 1 60mmd  而 11111212 2 43370 60t a n t a n c os c os 14t a n t a n 14 tnrtatTFNdF F NF F N           ,  4 .2 12 5 .3 24 .2 0 1 .5caSSSS   1 60mmd  机械基础综合课程设计设计计算说明书 第 18页 已知圆锥直齿轮的平均分度圆半径 m2 mm 而 2222222222 2 4 3 3 7 0 5 5 0 . 7 31 5 7 . 5ta n c o s 5 5 0 . 7 3 ta n 2 0 c o s 6 8 . 9 7 2 . 1 6ta n s in 5 5 0 . 7 3 ta n 2 0 s in 6 8 . 9 1 8 7 . 0 1tmrtatTFNdF F NF F N               初步确定轴的最小直径 先初步估算轴的最小直径。 选取轴的材料为 40Cr （调质），根据 《 机 械 设 计 （ 第 八 版 ）》 表 153 ，取 0 110A ，得30 5 . 1 4m i n 1 5 . 4 6 m m1 1 3 1 . 7 8dA，中间轴最小直径显然是安装滚动轴承的直 径 12d 和 56d 轴的结构设计 （ 1） 拟定轴上零件的装配方案（见下图。