专业课程设计设计某车间零件传送设备的传动装置.doc

专业课程设计设计某车间零件传送设备的传动装置

课程设计报告书

题 目： 设计某车间零件传送设备的传动装置
系 部： 机 电 系
专 业： 机械设计制造及自动化
班 级： N-08 机自四班
姓 名：
学 号： 24081900423
序 号： 36 组号： 第三组

2010 年 12 月 25 日

课程设计任务书

设计题目： 设计某车间零件传送设备的传动装置
系 部： 机 电 系
专 业： 机械设计制造及自动化
学生姓名: 学号: 24081900423 序号: 36
起迄日期: 2010年12月4日至2010年12月25日
指导教师:

机械设计课程设计任务书
1．课程设计的内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求等）：
一.设计题目
设计某车间零件传送设备的传动装置
1.传动布置方案
图1 传动布置方案
1－减速器 2－联轴器 3―滚筒 4－运输带 5－电动机 6－带传动
2.已知条件：
（1）输送带主动输出转矩 T＝700nm
（2）输送带工作速度 V=1.12m/s（允许输送速度误差±5％）
（3）滚筒直径 D=380mm
（4）滚筒效率η＝0.96（包括滚筒轴承的效率损失）
3.设备工作条件，室内工作，连续单向运转，载荷平稳，每日两班，工作8年，车间有三相交流电源。
二.技术要求
1. 电动机的选择与运动参数计算；
2. 齿轮传动的设计计算；
3. 轴的设计；
4. 滚动轴承的选择；
5. 键和联轴器的选择与校核；
6. 装配图、零件图的绘制；
7. 设计计算说明书的编写；
三.工作要求
1. 学生应当在指导老师指导下完成设计,必须独立完成设计任务,严禁抄袭,一经发现成绩以不及格计,并给予批评教育各严肃处理.
2. 课程设计期间要严格遵守学习纪律,在此期间缺勤1/3以上,成绩以不及格计.
3. 课程设计报告书一律打印在A4纸上,同时配上封面装订成册.
机械设计课程设计任务书
2．对课程设计成果的要求〔包括图表、实物等硬件要求〕：
1、要求
（1）说明书要认真、准确、条理清晰，参考文献要注明出处
（2）按word排版，公式编辑器编辑公式
（3）图纸用CAD作图，数据准确
2、任务
（1） 减速器总装配图一张
（2） 齿轮、轴零件图各一张
（3） 设计说明书一份
3．主要参考文献：
l 要求按国标GB 7714—87《文后参考文献著录规则》书写，例如：
[1] 濮良贵，纪名刚.机械设计.第八版.北京:高等教育出版社,2010
[2] 杨光，席伟光等.机械设计课程设计手册.第二版.北京:高等教育出版社,2010
[3] 刘鸿文.材料力学.第四版. 北京:高等教育出版社,2009
[4] 甘永立.几何量公差与检测.第八版.上海:上海科学技术出版社,2009
4．课程设计工作进度计划：
序号
起 迄 日 期
工 作 内 容
1
12.4——12.6
设计前准备工作(接受设计任务、收集资料、准备工具)
2
12.7——12.13
确定传动方案、选择电动机、传动零件设计计算
3
12.14——12.16
轴的设计计算
4
12.17——12.18
轴承、键、联轴器及润滑剂的选择
5
12.19——12.22
装配图设计及复核计算
6
12.23——12.24
零件工作图设计
7
12.25
整理设计说明书及课程设计体会和收获
8
12.25
上交机械课程设计成果
指导教师
谭湘夫
日期：
2010年 12月 4 日

- 33 -
目录
1 前言 - 2 -
2 确定传动方案 - 2 -
2.1 传动布置方案 - 2 -
2.2 已知条件 - 2 -
2.3 设备工作条件 - 3 -
3 《机械设计》课程设计的内容 - 3 -
3.1 设计方案论述 - 3 -
3.2 绘制减速器的装配图和部分零件工作图 - 3 -
3.3 编写设计说明书（将1—4项整理成文，字数6000—8000）。 - 3 -
4 课程设计的步骤 - 3 -
4.1 设计准则 - 3 -
4.2 传动装置的总体设计 - 3 -
4.3 计算总传动比和分配各级传动比 - 5 -
4.4 计算传动装置的相对运动和动力参数 - 6 -
5 传动零件的设计计算 - 7 -
5.1 减速箱外传动零件——带传动设计 - 7 -
5.2 齿轮设计——高速级齿轮设计 - 9 -
5.3 减速器内传动零件——低速级齿轮设计 - 13 -
5.4轴的设计——输入轴的设计 - 16 -
6 滚动轴承的选择和设计（见轴的设计） - 25 -
7 键连接的选择及校核计算（见轴的设计） - 25 -
8 联轴器的选择 - 25 -
9 减速器附件的选择 - 26 -
9.1 通气器 - 26 -
9.2 油面指示器 - 26 -
9.3选用游标尺M16 - 26 -
9.4 起吊装置 - 26 -
9.5 箱盖吊耳、箱座吊耳 - 27 -
9.5箱体 - 27 -
10 润滑与密封 - 28 -
10.1齿轮的润滑 - 28 -
10.2滚动轴承的润滑 - 28 -
10.3润滑油的选择 - 28 -
10.4密封方法的选取 - 28 -
参考文献 - 29 -

1 前言
机械零件课程设计是我们学习《机械技术》课程后进行的一项综合训练，其主要目的是通过课程设计使学生巩固、加深在机械技术课程中所学到的知识，提高学生综合运用这些知识去分析和解决问题的能力。同时学习机械设计的一般方法，了解和掌握常用机械零部件、机械的传动装置或简单机械设计的设计方法与步骤，为了今后学习专业技术知识打下必要的基础。
某车间传送设备的传动装置的设计是本次课题。机器一般是由原动机、传动装置和工作装置组成，其中传动装置是大多数机器或机组的重要组成部分，是用来传递原动机的运动和动力、变换其运动形式以满足工作装置的需求，传动装置是否合理将直接影响机器的工作性能、质量和成本。合理的传动方案除满足工作装置外还要求结构简单、制造方便、成本低廉、传动效率高和使用维护方便。
本次课程设计除了满足机械的功能要求外，合理的选择传动形式是拟定方案是关键环节。选择传动结构类型时应综合考虑各有关要求和工作条件，包括传动功率、使用寿命、经济要求、外部条件环境等；同时，电机的型号传动比的分配传动装置的运动和参数的确定等，都是设计过程中非常重要的环节。同时AUTO CAD、WORD 文档编辑等工具的熟练运用也是完成本次设计的重要保证。
2 确定传动方案
2.1 传动布置方案
图1 传动布置方案
1－减速器 2－联轴器 3―滚筒 4－运输带 5－电动机 6－带传动

2.2 已知条件
（1）输送带主动输出转矩 T＝700nm
（2）输送带工作速度 V=1.12m/s（允许输送速度误差±5％）
（3）滚筒直径 D=380mm
（4）滚筒效率η＝0.96（包括滚筒轴承的效率损失）
2.3 设备工作条件
室内工作，连续单向运转，载荷平稳每日两班，工作8年，车间有三相交流电源。
3 《机械设计》课程设计的内容
机械设计课程是本门的一个重要实践环节，是高等学校工科专业学生第一次较全面的设计训练。本次设计对象为普通减速器具体内容如下：
3.1 设计方案论述
一、 选择电机；
二、 减速器外部传动零件设计（含联轴器选择）；
三、 减速器的设计：
（1） 设计减速器的传动零件；
（2） 对各轴进行结构设计，按弯矩合成条件验算各轴的强度；
（3） 按疲劳强度条件计算出轴的强度；
（4） 选择各对轴承，计算输出轴上上轴承的寿命；
（5） 选择各键，验算输出轴上的键的连接的强度；
（6） 选择各配合尺寸的公差和配合；
（7） 决定润滑方式，选择润滑剂。
3.2 绘制减速器的装配图和部分零件工作图
（1） 减速器装配图1张（A0或A1）；
（2） 底座（或油盖）工作图1张（A1）；
（3） 输出轴级该轴上齿轮的工作图个1张（A3）。
3.3 编写设计说明书（将1—4项整理成文，字数6000—8000）。
4 课程设计的步骤
4.1 设计准则
阅读设计任务书，明确设计要求和条件，通过看实物、模型、录像和减速器拆装实验等，了解设计对象，阅读有关资料、图纸，拟定设计计划。
4.2 传动装置的总体设计
传动装置的总体设计的内容为：确定传动方案、选定电机型号、计算总传动比合理分配各级传动比，计算传动装置的运动和动力参数。为设计各级传动和装配图设计提供条件。
遵循机械设计过程的一般规律，大体上按以下步骤进行：
1. 设计准备 认真研究设计任务书，明确设计要求和条件，认真阅读减速器参考图，拆装减速器，熟悉设计对象。
2. 传动装置的总体设计 根据设计要求拟定传动总体布置方案，选择原动机，计算传动装置的运动和动力参数。
3. 传动件设计计算 设计装配图前，先计算各级传动件的参数确定其尺寸，并选好联轴器的类型和规格。一般先计算外传动件、后计算内传动件。
4. 装配图绘制 计算和选择支承零件，绘制装配草图，完成装配工作图。
5. 零件工作图绘制 零件工作图应包括制造和检验零件所需的全部内容。
6. 编写设计说明书 设计说明书包括所有的计算并附简图，并写出设计总结。

4.2.1 确定传动方案
合理的传动比方案应满足机器的功能要求，例如传动功率的大小，转速和运动形式，同时他应该适合工作条件（工作环境、场地、工作制度等），满足工作可靠、结构简单、尺寸紧凑、传动效率高、使用维修方便、工艺性和经济性合理等要求。
由设计任务看课确定设计方案如图1所示。该传动方案由一个V带传动装置和一个二级减速器组成。它适用于长期工作，加工和使用维修方便，结构紧凑，噪音小。其中减速器采用展开式减速器，它结构简单，应用广泛。但齿轮相对于轴承的位置不对称，因此要求轴有较大的刚度。高速齿轮布置在远离转矩输出端，这样，轴在转矩作用下产生的扭矩变形和轴在弯矩作用下产生的弯矩变形可部分的相对抵消，以减缓沿齿轮宽载荷不均匀的现象。适用于载荷比较平稳的场合。
采用V带传动与齿轮传动的组合，即可满足传动比要求，同时由于带传动具有良好的缓冲、吸振性能，可适应大起动转矩工况要求，结构简单，成本低，使用维护方便。缺点是传动尺寸较大，V带使用寿命较短。
该转动装置的总效率为η
（4-1）
式中：η1为齿式联轴器的传动效率；
η1、η2分别为齿轮的传动效率；
η4为V带的传动效率；
η5、η6、η7分别是滚动轴承（球轴承）的传动效率。
4.2.2 电动机的选择
选择电动机的内容包括：电动机的类型、结构形式、容量和转矩，要确定电动机具体型号。
一、选择电动机类型和结构形式
电动机类型和结构形式要根据电源（交流或直流）、工作条件和载荷点来选择，该装置选择我国通用的Y系列电动机，他为一般用途全封闭自扇冷式笼型三相异步电动机，具有防止灰尘、铁屑、或者其他杂物侵入电动机的内部特点，额定电压为380V，频率50Hz，适用于特殊要求的机械上，所以该装置选择此类 电动机，电动机机构可以防护式结构，一保护人身和机械的安全。
二 、选择电动机的容量
标准电动机的容量由额定功率表示，所以电动机的额定功率应等于或稍大于工作要求功率。容量小于工作要求，则不能保证正常工作，或者使电动机长期过载、发热大而过早损坏；容量过大，则增加成本，并且由于效率和功率因素低而造成浪费。
工作机的工作速度：
（4-2）
（4-3）
式中：工作机的转速，D为工作机滚筒的直径
（4-3）
式中：为工作机的工作效率，为电动机的工作效率，η为传动装置的总效率
三、确定电动机转速要求和传动机构的合理传动比范围，可推算出电动机转速的可选范围：
式中：n为电动机的可选转速范围，
i1,i2,i3分别为带传动、圆柱齿轮传动1和圆柱齿轮传动2的合理传动比范围；
经查表可得：该装置可选用同步转速为1500r／min电动机。
根据选定的电动机类型、结构、容量、转速，查表可得该电动机的型号 Y132S-4
该电动机的主要参数如下：
表1 电动机的参数
电机型号
额定功率
满载转速
（r／min）
最大转矩
（n·w）
轴承尺寸
（nm）
机座中心高
（nm）
Y132S-4
5.5
1440
2.2
80
132

设计传动装置时一般按工作机实际需要的电动机输出功率计算，转速则取满载转速。
4.3 计算总传动比和分配各级传动比
传动装置的总传动比要求为： （4-4）
式中：n 为电动机的满载转速，r／min
由于该传动装置为多级传动，总传动比应为：
式中：i1,i2,i3分别为带传动和俩组圆柱齿轮传动的传动比，参照各级齿轮的传动比参考表可假设各级传动比：
i1=2.5;i2=3.789;i3=2.703
传动装置的实际传动比要比选定的齿轮数或者标准带轮直径要准确计算，因而与要求传动比可能有误差。一般允许的工作实际转速与要求的相对转速的相对误差为±3（3～5%）
4.4 计算传动装置的相对运动和动力参数
设计计算传动件时，需要知道各轴的转矩、转速或功率，因而讲工作机的转速、转矩或功率推算到各轴上。
该传动装置从电动机到工作机油三轴，依次Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ轴，则可算各轴转速。
4.4.1 各轴转速
(4-5)
(4-6)
(4-7)
式中：n为电动机的满载转速, r∕min
n1,n2,n3分别Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ轴的转速，r∕min; Ⅰ轴为高速轴，Ⅲ轴为低速轴。
i1,i2,i3依次为电动机轴至高速轴Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ轴，Ⅱ、Ⅲ轴间的传动比。
4.4.2 各轴的功率
（4-8）
（4-9）
（4-10）
式中：为电动机输出功率，kw;
P1,P2,P3分别为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ输出功率，kw;
、、依次为电动机轴与Ⅰ轴，Ⅰ、Ⅱ、轴，Ⅱ、Ⅲ轴间的传动效率。
4.4.3 各轴转矩
由电动机的输出功率：
可知电动机的输出转矩：

Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ轴的相关参数如下表：
表2 轴的相关参数
轴名
功率P (/kw)
转矩T（N/ m）
转速n (r/min)
电机轴
5.006
33.200
1440
Ⅰ轴
4.806
78.883
576
Ⅱ轴
4.615
286.643
152.220
Ⅲ轴
4.432
744.036
56.315
5 传动零件的设计计算
5.1 减速箱外传动零件——带传动设计
5.1.1带传动设计要求：
1. 带传动设计的主要内容 选择合理的传动参数；确定带的型号、长度、根数、传动中心距、安装要求、对轴的作用力及带的材料、结构和尺寸等。
2. 设计依据 传动的用途及工作情况；对外廓尺寸及传动位置的要求；原动机种类和所需的传动功率；主动轮和从动轮的转速等。
3. 注意问题 带传动中各有关尺寸的协调，如小带轮直径选定后要检查它与电动机中心高是否协调；大带轮直径选定后，要检查与箱体尺寸是否协调。小带轮孔径要与所选电动机轴径一致；大带轮的孔径应注意与带轮直径尺寸相协调，以保证其装配稳定性；同时还应注意此孔径就是减速器小齿轮轴外伸段的最小轴径。
5.1.2 V带传动设计计算
1、确定计算功率
由[2]中表8-7查得工作情况系数
由[2]中公式8-21：
（5-1）
式中：为电动机的额定功率，为工作系数，单位 kw。
2、选择V带的带型
根据及,经查表基本确定选A型带。
3、确定带轮的基准直径并验算带速
①初选小带轮的基准直径
查表可选最小直径=75mm，＞，又由查表可选取=125mm，所以，则大圆直径取315。
②验算带速
按[2]中公式8-13验算带的速度

（5-2）
符合V带要求。
4、确定V带的中心距和基准长度
①根据[2]中公式8-20，
初定中心距
所以带基准长度 （5-3）

根据查表最后确定V带
②计算实际中心距

由[2]中公式8-23计算
（5-4）
考虑到安装调整和补偿预紧力的需要，中心距的变动范围为：

5、验算小带轮上的包角
（5-5）
包角合适。
6、计算带的根数z
①计算单根V带的额定功率
由和,查[2]中表8-4a得
功率增量 ；
包角修正系数 ；
带的长度系数 。
带入公式可得：
（5-6）

②计算V带的根数z
故选3根带。

7、计算单根V带的初拉力的最小值
根据[2]中公式8-27：
（5-7）

应使带的实际初拉力。

8、计算压轴力
压轴力的最小值由[1]中公式8-28得：
（5-8）
式中：z为带的根数；F0为带根数的预紧力；a1为小带轮的包角。
9、带轮结构设计
表3 V型带传动相关数据见表：
计算功率（kw）
传动比
i
带速
V (m/s)
带型
根数
单根初拉力（N）
压轴力
（N）
1.91
2.5
9.42
A
3
182.294
1087.530
小带轮直径
(mm)
大带轮直径(mm)
中心距
(mm)
基准长度
（mm）
小带轮包角
125
315
443.32
4600
160.02
5.2 齿轮设计——高速级齿轮设计
5.2.1 选择齿轮类型、精度等级、材料及齿数
按照已经选定的传动方案，高速级齿轮选择如下：
1. 齿轮类型 选用直齿圆柱齿轮传动
2. 齿轮精度等级 带式输送机为一般机器速度不高，按照[2]中表10-8，选择8级精度（GB10095-88）
3. 材料 由[2]中表10-1选择：两者材料硬度差为40HBS
小齿轮 40Cr 调质 硬度280HBS
大齿轮 45钢 调质 硬度240HBS
4. 试选择小齿轮齿数
大齿轮齿数
　 取 齿数比
5.2.2 按齿面接触强度设计
1. 确定公式内各计算数值
①试选载荷系数
②小齿轮转矩 （5-9）
③由文献[2]中表10-6查得材料弹性影响系数
④齿宽系数：由文献[2]中表10—7知齿宽系数
⑤由文献[2]中图10-21d 按齿面硬度查得齿轮接触疲劳强度极限：
小齿轮的接触疲劳强度极限：
大齿轮的接触疲劳强度极限：
⑥计算应力循环次数

⑦由文献[2]中图10-19取接触疲劳寿命系数

⑧计算接触疲劳许应力
取失效概率为1% 安全系数S=1
由文献[2]中式10-12
（5-10）
（5-11）
⒉计算 由式 （5-12）
①试算小齿轮分度圆直径

②计算圆周速度 （5-13）
③计算齿宽b
④计算齿宽与齿高比
模数 齿高

⑤ 计算载荷系数
据 8级精度。由图10-8查动载荷系数
直齿轮
由文献[2]中表10-2查得使用系数
由文献[2]中表10-4
用插入法查得8级精度、小齿轮相对非对称布置时
由 在文献[2]中查图10-13 得
故载荷系数 （5-14）
⑥ 按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，由文献[2]中式10-10a得
（5-15）
⑦ 计算模数m
5.2.3 按齿根弯曲强度计算
由文献【1】中式10-5弯曲强度设计公式
（5-16）
1. 确定公式内各计算数值
① 由文献[2]中图10-20c查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限
大齿轮的弯曲疲劳强度极限
② 由文献[2]中图10-18取弯曲疲劳寿命系数
③ 计算弯曲疲劳许应力取弯曲疲劳安全系数 由[2]中式10-12
（5-17）
（5-18）
④ 计算载荷系数K
（5-19）
⑤ 查取齿形系数
由[2]中表10-5查得
⑥ 查取应力校正系数
由[2]中表10-5查得
计算大小齿轮的
（5-20）
（5-21）
大齿轮的数值大
2. 设计计算
（5-22）
对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的模数大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数，由于齿轮模数的大小主要取决于弯曲强度所决定的承载能力，而齿面接触疲劳强度所决定的承载能力，仅与齿轮直径（即模数与齿数的乘积有关，可取由齿根弯曲疲劳强度计算的模数1.944并根据GB1357-87就近圆整为标准值，按齿面接触疲劳强度算得的分度圆直径，
算出小齿轮的齿数

大齿轮的齿数
5.2.4 高速级齿轮几何尺寸计算
①分度圆直径
② 中心距 （5-23）
③ 齿轮宽度 取
圆周力： （5-24）
径向力： （5-25）

表4 高速级齿轮设计几何尺寸及参数
齿轮
压力
角
模数
中心
距
齿数
比
齿数
分度圆
直径
齿根圆
直径
齿宽
小齿轮
20°
2
153
4.15
32
64
164
64
大齿轮
121
242
423
69
5.3 减速器内传动零件——低速级齿轮设计
5.3.1 选择齿轮类型、精度等级、材料及齿数
⑴ 选用直齿圆柱齿轮传动
⑵ 传动速度不高，选择8级精度（GB10095-88）
⑶ 材料选择
小齿轮 40Cr 调质 硬度280HBS
大齿轮 45 调质 硬度240HBS
⑷ 选择小齿轮齿数 大齿轮齿数 取整
5.3.2 按齿面接触强度设计
（5-26）
1.确定公式内各计算数值
试选载荷系数
小齿轮传递的扭矩
由[2]中表10-6查得材料弹性影响系数
由[2]中表10-7选取齿宽系数
由[2]中图10-21d 按齿面硬度查得
小齿轮接触疲劳强度极限
大齿轮的接触疲劳强度极限
⑥ 由[2]中式10-13计算应力循环次数
（5-27）
（5-28）
⑦ 由[2]中图10-19取接触疲劳寿命系数
⑧ 计算接触疲劳许应力
取失效概率为1% 安全系数S=1
由[2]中式10-12
（5-29）
（5-30）
2.计算
① 计算小齿轮分度圆直径，代入

② 计算圆周速度 （5-31）
③ 计算宽度b （5-32）
④ 计算齿宽与齿高比
模数m （5-33）
齿高 （5-34）
（5-35）
⑤ 计算载荷系数
据 8级精度。由[2]中图10-8查动载荷系数；
直齿轮。由[2]中表10-2查得使用系数。
由[2]中表10-4用插入法查得8级精度、小齿轮相对非对称布置时
（5-36）
由 查[2]中图10-13得
故载荷系数 （5-37）
⑥ 按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，由[2]中式10-10a得

⑦ 计算模数m

5.3.3按齿根弯曲强度计算
由[2]中式10-5弯曲强度设计公式 （5-38）
1. 确定公式内各计算数值
① 由[2]中图10-20c查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限；大齿轮的弯曲疲劳强度极限
② 由[2]中图10-18取弯曲疲劳寿命系数
③ 计算弯曲疲劳许应力
取弯曲疲劳安全系数 由[2]中式10-12
（5-39）
（5-40）
④ 计算载荷系数K （5-41）
⑤ 查取齿形系数
由[2]中表10-5查得

⑥ 查取应力校正系数
由[2]中表10-5查得

计算大小齿轮的

大齿轮的数值大
2.设计计算 （5-42）

根据[2]中表10—1就近圆整为标准值
计算小齿轮齿数 取整 31
计算大齿轮齿数 取整 84
5.3.4 低速级齿轮几何尺寸计算
① 分度圆直径
② 中心距
③ 齿轮宽度

表5 低速级齿轮设计几何尺寸及参数
齿轮
压力角
模数
中心距
齿数比
齿数
分度圆直径
齿宽
小齿轮
20°
3.5
201.25
3.06
31
108.5
113
大齿轮
84
294
108.5
5.4轴的设计——输入轴的设计
5.4.1 确定轴的材料及初步确定轴的最小直径
1、确定轴的材料
输入轴材料选定为40Cr，锻件，调质。
2、求作用在齿轮上的力
根据输入轴运动和动力参数,计算作用在输入轴的齿轮上的力：
输入轴的功率
输入轴的转速
输入轴的转矩
圆周力：
径向力：
3、初步确定轴的最小径，选取轴的材料为45号钢，调制处理，根据[2]中表15—3，取

5.4.2初步设计输入轴的结构
根据轴向定位要求初步确定轴的各处直径和长度
（1） 已知轴最小直径为，由于是高速轴，显然最小直径处将装大带轮，故应取标准系列值，为了与外连接件以轴肩定位，故取B段直径为。
（2）根据轴向定位的要求确定轴的各段直径个长度
最小直径处的长度（V带轮的宽度）：，为了满足V带轮的定位，1-2轴段右端需制处一轴肩，，圆整为25mm，左端用轴端挡圈定位，按轴端直径取挡圈直径为

（3） 初选滚动轴承。因该传动方案没有轴向力，高速轴转速较高，载荷不大，故选用深沟球轴承（采用深沟球轴承的双支点各单向固定）。参照工作要求并根据，由轴承产品目录中初步选取0基本游隙组、标准精度级的深沟球轴承6006（参考文献[3]），其尺寸为，为防止箱内润滑油飞溅到轴承内使润滑脂稀释或变质，在轴承向着箱体内壁一侧安装挡油板，根据需要应分别在两个挡油板的一端制出一轴肩，故：

右端的滚动轴承采用轴肩进行轴向定位。查得6006型轴承的定位轴肩高度
(4）由该轴上的援助齿轮分度值经为64mm，所以采用齿轮轴，且可知齿轮段的长度即为齿宽，。
(5) 轴承端盖的总长度为20mm。根据轴承端盖的拆装及便于对轴添加润滑脂的要求，取端盖与带轮的距离为I=30 mm。多以
(6） 取齿轮距箱体内壁之间距离，考虑到箱体的铸造误差，在确定滚动轴承位置时候，应距箱体内壁一段距离s，取，已知滚动轴承的宽度，又根据第3齿轮的轮毂长，第2齿轮与第3齿轮的距离，则：

(7) 取齿轮处的轴段，在该段的轴的左边设置一轴环，轴环的直径为39mm长度为12mm。
(8）至此已经初步计算出该轴的直径和长度，具体见下图。
(9）轴上重要零件的周向固定
齿轮，V带轮与轴的周向固定均采用平键连接，V带轮与轴的联接，讯用平键为18mm×11mm，V带轮与轴的配合为直径尺寸公差为m6轴也选用平键18mm×11mm，同时，为了保证与轴配合有良好的对中性，故选择齿轮轮毂与轴的配合为。
(10）确定轴上的圆角和倒角尺寸
参考表15-2，去轴端倒角2×45，与轴肩处的圆角半径见图2
(11) 求轴上的载荷
首先根据轴的结构图做出轴的计算简图，在确定轴承的支点位置，因此，用为简支梁繁荣轴的支撑跨距.根据轴的计算简图做出弯矩和扭矩图

图2 弯矩图和扭矩图

从轴的结构图以及弯矩扭矩图中可以看住截面C是轴的危险截面，先将计算出截面C处的，及M的值列表于下表
表6 弯矩和扭矩数值
载荷

水平面H
垂直面V
支反力

弯矩M

总弯矩

扭矩T

(12) 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的截面（即危险截面C）的强度。根据式（15-5）及上表中的数值，并取a=0.6，轴的计算应力
选定轴的材料为45号钢调质处理，由表15-1查得
因此,故安全，示意图如下：

图3 轴的简图

5.4.3 轴Ⅲ的设计计算
1 已知
轴III的功率， ，取
2 求作用在齿轮的力
已知低级大齿轮分度圆直径为：

3 初步确定轴最小直径
先按式（15-2）初步估计轴的最小直径。选取轴的材料为45号钢，调质处理。
根据表15-3，取,于是：
由于装置用于运输机，原动机为电动机，所以工作情况系数为 计算转矩为，所以选用GICL2型鼓形轮联轴器。
其主要参数如下：
材料 HT200
公称转矩为
轴孔直径d=25mm
轴孔长,
4 轴的结构设计
图4 轴的简图
(1)拟定轴上零件的装配方案
本题的装配步骤用上图所示的装配方案
(2)根据轴向定性的要求确定轴的各段直径的长度
取轴端挡圈。按轴端驻京取直径半联轴器与轴配合毂孔长度，为了保证轴端挡圈只在半联轴器而不在轴端面上，故2-3段的长度应比略短一些，现取。
(3）初步选择滚动轴承，应轴承受到径向力的作用，故选项用深沟球轴承，由轴承产品目录中初步选取 滚动轴承6006 其尺寸 故；面。
右端滚动轴承采用轴肩进行轴向定位查得6006型轴承的定位轴肩高度d=36mm，所以。
(4）取安装齿轮处的轴端6-7的直径；齿轮的右端与右端轴承之间采用套筒定位，已知齿轮的轮毂的宽度为108.5mm，为了使套筒端面可靠的压紧齿轮，此轴应略短于轮毂宽度，故取。齿轮的右端采用轴肩固定，轴肩高度，取则轴环处的直径。轴环宽度，取。
(5）轴承端盖的总宽度为20mm（由减速器及轴承端盖的结构设计而定）。根据轴承端盖的装拆及便于对轴承添加润滑油的要求，取端盖的外端面与半联轴器右端面间距为，故取。
(6）取齿轮距箱体内壁之距离，中间轴两齿轮间距离 考虑到箱体内的铸造误差，在确定滚动轴承位置时，应距箱体内壁一段距离s,取，已知滚动轴承，则

至此，可以知道 已初步确定的各段直径的长度
(7）至此已经初步计算出该轴的直径的长度，具体见下图。
（8）轴上重要零件的周向定位
齿轮，半联轴器与轴的周向定位均采用平键联接，按由手册查得平键截面同时为了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；同样，半联轴器与轴的联接，故用平键为，半联轴器与轴的配合为直径尺寸公差为m6。
（9）确定轴上原角和倒角尺寸
参考表15-2.取轴端倒角为，与轴肩处的倒角半径见图。
（10)求轴上的载荷
首先根据轴的结构图作出轴的计算简图，在确定轴承的支点位置。因此，用为简支梁的轴的支承跨距。根据轴的计算简图作出弯矩图和扭矩图。

图5 弯矩图和扭矩图
从轴的结构图以及弯矩扭矩图中可以看出截面C是轴的危险截面。现将计算出截面C处的及的值列于下表
表6 截面C弯矩和扭矩
载荷
水平面H
垂直面V
支反力

弯矩M

总弯矩

扭矩T
N·m

（11）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（即危险截面C）的强度。
根据式（15-5）及上表中的数值，并取a=0.6，轴的计算应力
前面已选定轴的材料为45调质处理，由表15-1查得。因此，故安全。
1 轴Ⅱ上的功率设计计算
，取
2 求作用在齿轮上的力
已知低速级大齿轮的分度圆直径为

已知高速级大齿轮的分度圆直径为；

所以
3 初步确定轴最小直径
先按式（15-2）初步估计轴的最小直径。选取轴的材料外45钢，调质处理。根据表15-3，取，于是：

4 轴的结构设计
（1） 拟定轴上的零件的装配方案
零件的装配方案可参考图1所示。
（2）根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度
最小直