设计带式输送带传动装置课程任务设计书(编辑修改稿)

设计带式输送带传动装置课程任务设计书(编辑修改稿)内容摘要：

计 选择轴的材料 由于减速器传递的功率不大，其重量无特殊要求故选择和小齿轮一样的材料 40Cr 钢 ,调质处理 . 初步计算轴的最小直径 用初步估算的方法，即按纯扭矩并降低许用 扭转切应力确定轴径d，计算公式： 30 nPAd，选用 40Cr 调质钢，查机设书 P370 表 153，得 1060 A mmd 3  在第一部分中已经选用的电机 Y160L6,D=42。 查《机械设计课程设计》 p131，选用联轴器 HL3，故 mmd 30min 。 轴的结构设计 （ 1）拟定轴上零件的装配方案，经分析比较，选用如下方案： （ 2）、各轴的直径和长度 1）、联轴器采用轴肩定位 mmd 301  ，半联轴器长度 mmL 82 ，半联轴器与轴配合的毂孔长度 mmL 601  ，为了保证轴肩对半联轴器的可 19 靠定位，故选择 mmL 581  2）、初步确定滚动轴承 8 因齿轮为斜齿轮则轴承受径向力和轴向力作用，高速级转速较高，载荷一般，故选用角接触球轴承 7007AC，mmmmmmBDd 156235  ，故 mmd 353  ， mmL 143  3）、当直径变化处的端面是为了固定轴上零件或承受轴向力时，则相邻直径变化要大些，故 mmd 404  ， mmL 1064  4）、当轴径变化仅为了装配方便或区别加工表面时，不承受轴向力也不固定轴上零件的，则相邻直径变化较小，即 ： mmd 322  ， mmL 502  ， mmd 356  ， mmL 325 （ 3）、轴上零件的周向定位 半联轴器与轴的周向定位采用普通 C 型平键连接，mmLmmd 58,30 11  ，查机设书 P106 表 61 选用键为mmLhb 50810  ，半联轴器与轴的配合为 67kH ，滚动轴承与轴的周向定位采用过度配合保证，选轴的直径尺寸公差 m6。 （ 4）、确定轴向圆角和倒角尺寸 参照机设书 P365 表 152，取轴端倒角   ，各轴肩出圆角半径见轴的零件图 （ 5）、求轴上的载荷 小齿轮分度圆直径 mmd  NNdTF t 4111  20 NNβFF tr 2 2 o s 20t a 2 4 9c o s 20t a n1    NNFF ta a a n1   首先根据轴的结构图作出以下受力分析图，在确定轴承的支撑点位置时，应从手册中查取 a 的值，对于 7007AC 型角接触球轴承，由指导书 P122 页查得 a=。 因此，作为简支梁的轴的支 承跨距为 mmll 6 2 632  ，根据轴的计算简图作出轴的弯矩图和扭矩图，从轴的结构图以及弯矩图可以看出齿轮中心截面受弯矩较大，计算该截面出的力与矩： 21 NNll lFF tNH 311   NNll lFF tNH 6 635 4932 212   mNmmNlFM NHH  2 67 3 2211 mNmmNlFM NHH  5 1 7322 mNmmNDFM aea  22 NNll MlFF arNV 332 311   NNll MlFF arNV 332 212   mNmmNlFM NVV  2 6 7211 mNmmNlFM NVV  8 9322 mNmNMMM HV  2221211 mNmNMMM HV  2222222 mNTT  载荷 水平面 H 垂直面 V 支持力 F NF NFNHNH 773221  NF NFNVNV 789  弯矩 M mNM H  mNM mNM VV   总弯矩 mNM mNM   扭矩 mNT  （ 6）、按弯矩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强度，根据 P373 式（ 155）及表中数据，以及轴单向旋转，扭转切应力为脉动循环变应力，故取α =,轴的计算应力 23 M P aM P a. .W TMσca )()( 3322221    其中 33 1032  前面以选定轴的材料为 40Cr 钢（ 调质），查机设书 P362 表 151，得：   aMPσ 701  ，因此  1 σσca ，故安全。 (7)、精确校核轴的疲劳强度 1）、 判断危险截面 由轴的结构图以及受力图和各平面的弯矩图综合可知齿轮左端截面 5 因加工齿轮有尺寸变化，引起应力集中，故该截面 左侧需校核验证 2)、 截面左侧 抗弯截面系数 3333 64 00401010  抗扭截面系数 3333 1 2 8 0 mmmmdW T  截面左侧的弯矩 M 为：mNmNmNMM  2 6 2 0 2 6 2 61 截面上的扭矩 T 为： mNTT  截面上的弯曲应力： M P aM P aWMσb 4 0 0 3  截面上的扭转应力： M P aM P aWTτ TT 3  轴的材料为 40Cr 钢，调质处理，由机设书 P362 表 151 查得： aB MPσ 735 aMPσ 3551  aMP1551  截面上由于轴肩而形成的理论应力集中系数  及  按机设书P40 附表 32 查取 因 0250401 .dr  .dD  经插入后得：   24 又由附图 31 可得轴的材料敏性系数为  q 则： 8211022800111 9611232780111 .).(.)( αqk .).(.)( αqk τττ σσσ   由附图 32 的尺寸系数  由附图 33 的扭转尺寸系数  轴按磨削加工，由附图 34 得表面质量 τσ  轴未经表面强化处理，即 1q ，则按式 312 及 314b 得综合系数为： 1721950 1860 821116021950 1770 96111....βεkK....βεkKττττσσσσ 合金钢的特性系数 3020 .～.σ  取  15010 .～.τ  取  则可计算安全系数 caS 3551   ..σσK σS maaσσ  1551   ..ττK τS mταττ  2222 .SSS SSSτστσca  ， 故可知其安全 （ 8）、轴承寿命的校核 1)已知轴承的预计寿命 L=2 8 365 8=46720h 由所选轴承系列 7007AC，查指导书 P122 表知额定动载荷C= 2)求两轴承受到的径向载荷 25 NFFFNFFFNHNVrNHNVr22222222221211 3)求两轴承的计算轴向力 对于 70000AC型轴承，按表 137，轴承派生轴向力 rd FF  ，则有： NNFF NNFF rd rd 22 11   于是轴向力为： NFF NNFFF da daea 11   4)当量动载荷 P 因 9 40 6111  raFFe 63 8 79 3222  raFFe 由表 135 得径向载荷系数和轴向载荷系数为： 轴承 1 X Y 轴承 2 12X 02Y 因轴承运转中有轻微冲击载荷，故按表 136 取 pf ，则： NNFYFXfP NNFYFXfP arp arp )()( )()( 22222 11111   5)验算轴承寿命 因 21 PP ，所以按轴承 2 的受力大小来验算，则： hhhPCnL h 4 67 204 82 90 11 90 009 7060 106010366  所以所选轴承寿命符合要求，确定角接触球轴承 7007AC 26 （ 9） 、键的校核 联轴器与轴： 1)选用键的系列 50810  lhb NT  2)键、轴和联轴器的材料都是钢，由表 62 查得许用挤 压应力  M Paσ p 120200  ，取   MPaσ p 100 ，键的工作长度 mmblL 40 ，键的接触高度 mmhk  ，由式 61 得： M P aM P aM P ak L dTσ p 1 1 0 02102 33   ，所以合适 二 中速轴的设计 选择轴的材料 该轴同样选取 40Cr 钢 ,调质处理。 初步计算轴的最小直径 根据表 153，取 1100 A ，于是根据公式 30 nPAd有 ..d 982606233 443110 3  选定 mmd 40min  轴的结构设计 （ 1）拟定轴上零件的装配方案，经分析比较，选用如下方案： 27 （ 2）各轴的直径和长度 1)根据 mmd 40min  ，选用角接触球轴承 7208AC，尺寸188040  BDd 得 mmdd 4051  mm，为了使齿轮 3 便于安装，故取 mmd 422。