计算项目及说明.doc

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1、计算项目及说明计算项目及说明结果结果4 段段 需用此轴段定位轴承，应符合轴承的安装尺寸则需用此轴段定位轴承，应符合轴承的安装尺寸则4451,143.5dmm Lmm5 段段 定位齿轮，半径应该比齿轮的内径多定位齿轮，半径应该比齿轮的内径多 612,则则5560,10.8dmm Lmm6 段段 安装齿轮，轴长应比齿轮轮毂长度短安装齿轮，轴长应比齿轮轮毂长度短 1-4mm,左左侧与挡油环配合，则侧与挡油环配合，则6652,59dmm Lmm7 段段 此处安装轴承，与右侧轴承相同，使用挡油环轴此处安装轴承，与右侧轴承相同，使用挡油环轴向固定，左侧与轴承端盖固定。向固定，左侧与轴承端盖固定。（5）绘制

2、轴的弯矩图和扭矩图）绘制轴的弯矩图和扭矩图求轴承反力求轴承反力H 水平面水平面 308.72CxFN545.59DxFNV 竖直面竖直面 848.22CyFN1499ByFN求齿宽中点的弯矩求齿宽中点的弯矩H 水平面水平面 2632877/BxMN mmV 竖直面竖直面 2173885/ByMN mm最大弯矩在最大弯矩在 C 面上面上合成弯矩合成弯矩222656330/BBxByMMMN mm扭矩扭矩 T 315567/TN mm则扭矩、弯矩图如下：则扭矩、弯矩图如下：4451143.5dLmmmm556010.8dLmm mm665259dLmm mm775040dLmm mm308.72C

3、xFN545.59DxFN848.22CyFN1499ByFN2632877/ByMN mm2173885/BxMN mm2656330/BMN mm315567/TN mm计算项目及说明计算项目及说明结果（4） 按弯扭合成强度校核轴的强度按弯扭合成强度校核轴的强度当量弯矩当量弯矩，取折合系数，取折合系数，则齿宽，则齿宽22()caMMT0.6中点处当量弯矩中点处当量弯矩22656330(0.6 315567)caM轴的材料为轴的材料为 40Cr 钢，调质处理。由标准查得钢，调质处理。由标准查得，由表，由表 8.9 查得材料许用应力查得材料许用应力2735/bN mm2 175/bN mm由式

4、由式 8-4 得轴的计算应力为得轴的计算应力为33 6683095 0.10.1 52caca caMM Wd683095/caMN mm2 175/bN mm248.58/caN mm强度符合要求强度符合要求计算项目及说明计算项目及说明结果（5 ) 精确校核轴的疲劳强度精确校核轴的疲劳强度(1)轴的结构设计轴的结构设计圆角半径：各轴肩处圆角半径见零件图圆角半径：各轴肩处圆角半径见零件图齿轮与轴轴向固定固定采用齿轮与轴轴向固定固定采用 A 型键连接，按型键连接，按GB/1096-2003 1 处键处键: 3 处键；处键；10 8 63 16 10 45（2）选择危险截面）选择危险截面在装配图中

5、可以看到各截面均有应力集中源，选择在装配图中可以看到各截面均有应力集中源，选择其中应力较大、应力较集中较严重的截面。其中应力较大、应力较集中较严重的截面。(2)计算危险截面工作应力计算危险截面工作应力截面弯矩：截面弯矩：683095 40/69395997MN mmA截面扭矩：截面扭矩：315567TN mmA抗弯截面系数：抗弯截面系数：330.10.1 50Wd抗扭截面系数：抗扭截面系数：330.20.2 50TWd截面上弯曲应力：截面上弯曲应力：/395997/12500bM W截面上扭剪应力：截面上扭剪应力：/315567/ 25000TT W弯曲应力副：弯曲应力副：331.68/abN

6、 mm弯曲平均应力：弯曲平均应力：0m扭切应力副和平均应力扭切应力副和平均应力/ 2am（4）确定轴材料的机械性能）确定轴材料的机械性能弯曲疲劳极限弯曲疲劳极限2 1355/N mm剪切疲劳极限剪切疲劳极限2 1200/N mm1 处键: 10 8 63 4 处键: 16 10 453 、7 段 H7/r63 、7 精车395997MN mmA315567TN mmA12500W 3mm25000W3mm31.68b2/N mm12.622/N mm331.68/abN mm0m26.31/amN mm2 12 1355/200/N mmN mm计算项目及说明计算项目及说明结果（5）确定综合影

7、响系数）确定综合影响系数KK、此处没有圆角此处没有圆角配合处综合影响系数配合处综合影响系数，根据，根据，配合，配合 H7/r6KK、,bd由表由表 8.11 差值计算得差值计算得3.48,0.40.6KKK键槽处有效应力集中系数键槽处有效应力集中系数，根据，根据由表差值计由表差值计k、kb算得算得1.81,1.62kk尺寸系数尺寸系数，根据，根据 d 由图由图 8-12 查得查得、0.78=0. 73,表面状况系数表面状况系数，根据，根据，b表面加工方法查图得表面加工方法查图得0.88键槽处综合影响系数键槽处综合影响系数为：为：KK、1.812.820.73 0.88kK 1.622.630.

8、78 0.88kK （6）计算安全系数计算安全系数由标准取需用安全系数由标准取需用安全系数S1.8由式由式1355 2.82 30.680.1 0amSK 1200 2.63 6.31 0.05 6.31amSK 22224.04 11.8274.0411.827caS SS SS 3.482.488KK1.811.62kk0.78=0. 730.882.822.63KK4.04S11.827S3.82caS疲劳强度安全计算项目及说明计算项目及说明结果七、轴上键与联轴器的设计七、轴上键与联轴器的设计1、高速轴上键的验算、高速轴上键的验算（1）输入端（带轮处键的验算）输入端（带轮处键的验算）选选

9、 A A 型普通平键。型普通平键。d=20d=20 mmmm， mmmm 30L 查表查表 GB/T1095-2003GB/T1095-2003，选键：，选键：b=6mmb=6mm， h=6mmh=6mm ，L=20mmL=20mm键的强度较合。验算其挤压强度键的强度较合。验算其挤压强度 ，查表得其许用，查表得其许用压应力压应力p24ppT dhl键的工作长度键的工作长度 ，则，则20614lLbmm144 3476182.7620 6 14pT dhl 2/N mm（2）输出端（小圆锥齿轮处键的验算）输出端（小圆锥齿轮处键的验算）选选 A A 型普通平键。型普通平键。d=31d=31 mmm

10、m， mmmm 67L 查表查表 GB/T1095-2003GB/T1095-2003，选键：，选键：b=10mmb=10mm， h=8mmh=8mm ，L=40mmL=40mm键的强度较合。验算其挤压强度键的强度较合。验算其挤压强度 ，查表得其许用，查表得其许用压应力压应力p24ppT dhlA 型普通平键6 6 20b h L mm mm mm290/pN mm p满足强度要求A 型普通平键10 8 40b h L mm mm mm290/pN mm计算项目及说明计算项目及说明结果键的工作长度键的工作长度 ，则，则40 1030lLbmm144 3476114.0231 8 40pT dh

11、l 2/N mm2 中间轴齿轮处键的设计与校核中间轴齿轮处键的设计与校核（1）输入端（大圆锥齿轮处键的验算）输入端（大圆锥齿轮处键的验算）选选 A A 型普通平键。型普通平键。d=30d=30 mmmm， mmmm 41L 查表查表 GB/T1095-2003GB/T1095-2003，选键：，选键：b=10mmb=10mm， h=8mmh=8mm ，L=32mmL=32mm键的强度较合。验算其挤压强度键的强度较合。验算其挤压强度 ，查表得其许用，查表得其许用压应力压应力p14ppT dhl键的工作长度键的工作长度 ，则，则32 1022lLbmm144 8215362.2430 8 22pT

12、 dhl 2/N mm（2）输出端（小圆柱齿轮处键的验算）输出端（小圆柱齿轮处键的验算）选选 A A 型普通平键。型普通平键。d=29d=29 mmmm， mmmm 47L 查表查表 GB/T1095-2003GB/T1095-2003，选键：，选键：b=8mmb=8mm， h=7mmh=7mm ，L=32mmL=32mm键的强度较合。验算其挤压强度键的强度较合。验算其挤压强度 ，查表得其许用，查表得其许用压应力压应力p14ppT dhl键的工作长度键的工作长度 32824lLbmm p满足强度要求A 型普通平键10 8 32b h L mm mm mm290/pN mm p满足强度要求A 型

13、普通平键8 7 32b h L mm mm mm90p2/N mm计算项目及说明计算项目及说明结果则则 144 8215367.4529 7 24pT dhl 2/N mm3 输出轴齿轮与联轴器上键的设计与校核输出轴齿轮与联轴器上键的设计与校核（1）输入端（大圆柱齿轮处键的验算）输入端（大圆柱齿轮处键的验算）选选 A A 型普通平键。型普通平键。d=52d=52 mmmm， mmmm 59L 查表查表 GB/T1095-2003GB/T1095-2003，选键：，选键：b=16mmb=16mm， h=10mmh=10mm ，L=45mmL=45mm键的强度较合。验算其挤压强度键的强度较合。验算

14、其挤压强度 ，查表得其许用，查表得其许用压应力压应力p14ppT dhl键的工作长度键的工作长度 ，则，则45 1035lLbmm144 31556769.3652 10 35pT dhl2/N mm2）输出端（联轴器处键的验算）输出端（联轴器处键的验算）选联轴器和键。由选联轴器和键。由 3 3 轴工作转矩轴工作转矩 T3=315.567NmT3=315.567Nm，工作，工作转速转速r/min,min,以及最小允许轴径以及最小允许轴径即外伸即外伸3140n min35dmm轴径，查轴径，查 GB/T5014-85GB/T5014-85，选弹性柱销联轴器，选弹性柱销联轴器 HL3HL3，许用转

15、，许用转T=630NmT=630Nm，矩许用转，矩许用转37 82/5014 198535 82GB TY速速n=5600r/minn=5600r/min。 p满足强度要求A 型普通平键16 10 45b h L mm mm mm90p2/N mm p满足强度要求联轴器：HL3计算项目及说明计算项目及说明结果选选 A A 型普通平键型普通平键d=35d=35 mmmm， mmmm 80L 查表查表 GB/T1095-2003GB/T1095-2003，选键：，选键：b=10mmb=10mm， h=8mmh=8mm ，L=63mmL=63mm键的强度较合。验算其挤压强度键的强度较合。验算其挤压强

16、度 ，查表得其许用，查表得其许用压应力压应力p14ppT dhl键的工作长度键的工作长度，则，则 63 1053lLbmm4 22630021.26/32 8 58FN mm 八、各组传动轴承设计八、各组传动轴承设计1.第一对轴承的选用与校核（1）轴承的选用与校核）轴承的选用与校核初选圆锥滚动轴承初选圆锥滚动轴承 32007GB/T297-94，主要性能参数：，主要性能参数：043200,592000.29,0.35,2.1CN CN ey（2） 计算轴承支反力计算轴承支反力10 8 63b h L mm mm mm290/pN mm p满足强度要求轴承 32007计算项目及说明计算项目及说明

17、结果根据计算轴时的数据可知根据计算轴时的数据可知对于对于 B 点点 183.871117.84BxByFNFN对于对于 C 点点 820.133268.85CxCyFNFN合成支反力合成支反力22222222183.871117.84820.133268.85BBxByCCxCyRFFRFF(3)计算轴承计算轴承/arFFC 处处 /99.38/8630.1150.35arFFe(4)确定载荷系数确定载荷系数10BBxy10CCxy(5)计算轴承所受当量动载荷计算轴承所受当量动载荷轴承工作时有轻微冲击，载荷系数轴承工作时有轻微冲击，载荷系数1.2Pf 因因，故，故0.115e()1.2 1 1

18、132.86BpBBBBPfx Ry A 因因，故，故/364/10680.34CCARe()1.2 1 863CpCCCCPfx Ry A 则计算轴承寿命时选用则计算轴承寿命时选用计算计算CBPPBP183.871117.84BxByFNFN820.133268.85CxCyFNFN1132.86863BCRRNN10BBxy10CCxy1.2Pf 1359.2BP N1035.6CP N计算项目及说明计算项目及说明结果（6）计算轴承寿命）计算轴承寿命，按，按计算，取温度计算，取温度，故，故BCPPBP1tf 10/366110101 282002877066060 1421.571359.

19、216t hf CLhnP需要工作寿命为需要工作寿命为 24000 小时，小时，24000hLh（7）滚动轴承的润滑和密封）滚动轴承的润滑和密封润滑方式选择润滑方式选择由由，故选择脂润滑。，故选择脂润滑。 6 135 14505075010/dnmm r mimA密封：接触式密封。密封件为毡圈密封：接触式密封。密封件为毡圈2、第二对轴承的选用与校核、第二对轴承的选用与校核（1）初选圆锥滚子轴承初选圆锥滚子轴承 30205GB/T297-94，主要性能，主要性能参数：参数： 032200,37000,0.37,1.6CN CN ey结构简图结构简图（2）计算轴承支撑反力）计算轴承支撑反力根据计算

20、轴时的数据可知根据计算轴时的数据可知对于对于 B 点点 639.731620.47BxByFNFN轴承寿命满足要求脂润滑接触式密封轴承 30205639.731620.47BxByFNFN计算项目及说明计算项目及说明结果对于对于 C 点点 115.222.53CxCyFNFN合成支反力合成支反力22222222639.731620.47115.222.53BBxByCCxCyRFFRFF(3)计算轴承派生轴向力计算轴承派生轴向力/ 21742.17/(2 1.6)544.43/ 2117.3/(2 1.6)36.66BBCCSRyNSRyN(4)计算轴承所承受的轴向载荷计算轴承所承受的轴向载荷

21、253.96544.43798.39aBCFSS则则 544.43BBASN227.78544.43772.21CBaASFN(5)计算轴承所受当量动载荷计算轴承所受当量动载荷轴承工作时有轻微冲击，载荷系数轴承工作时有轻微冲击，载荷系数1.2Pf 因因，查表，查表，故，故/544.43/1742.170.31BBARe1,0BBxy()1.2 1 1742.17BpBBBBPfx Ry A 因因，查表，查表，故，故/772.21/117.36.58CCARe0.4,1.6CCxy()1.2 (0.4 117.32 772.21)CpCCCCPfx Ry A 则计算轴承寿命时选用则计算轴承寿命时

22、选用计算计算CBPPBP（6）计算轴承寿命）计算轴承寿命，按，按计算，取温度计算，取温度，故，故BCPPBP1tf 10/366110101 322002705666060 5602090.604t hf CLhnP需要工作寿命为需要工作寿命为 24000 小时，小时，24000hLh115.222.53CxCyFNFNNN1742.17117.3BCRRNN544.4336.66BCSNSN544.43772.21BCAANN1.2Pf 1,0BBxy2090.604BP N0.4,1.6CCxy1909.608CP N轴承寿命满足要求计算项目及说明计算项目及说明结果（7）滚动轴承的润滑和密

23、封）滚动轴承的润滑和密封润滑方式选择润滑方式选择由由，故选择脂润滑。，故选择脂润滑。 6 225 5601400010/dnmm r mimA密封密封:非接触式密封。密封件为轴承端盖非接触式密封。密封件为轴承端盖3、第三对轴承的选用与校核、第三对轴承的选用与校核（1）初选深沟球轴承初选深沟球轴承 6010GB/T276-94，主要性能参，主要性能参数：数： 轴承不受轴向力轴承不受轴向力022000,16200CN CN结构简图结构简图( 2）计算轴承支撑反力）计算轴承支撑反力根据计算轴时的数据可知根据计算轴时的数据可知对于对于 B 点点 308.72848.22BxByFNFN对于对于 C 点

24、点 545.591499CxCyFNFN合成支反力合成支反力22222222308.72848.22545.591499BBxByCCxCyRFFRFF(3)计算轴承所受当量动载荷计算轴承所受当量动载荷轴承工作时有轻微冲击，载荷系数轴承工作时有轻微冲击，载荷系数1.2Pf 脂润滑轴承端盖密封深沟球轴承6010308.72848.22BxByFNFN545.591499CxCyFNFN902.651595.20BCRRNN1.2Pf 计算项目及说明计算项目及说明结果1.2 902.65BpBPf R1.2 1595.2CpCPf R则计算轴承寿命时选用则计算轴承寿命时选用计算计算CBPPCP（4

25、）计算轴承寿命）计算轴承寿命按按计算，取温度计算，取温度，故，故CP1tf 366 5310101 220001.808 106060 1401914t hf CLhnP需要工作寿命为需要工作寿命为 24000 小时，小时，24000hLh（5）滚动轴承的润滑和密封）滚动轴承的润滑和密封润滑方式选择润滑方式选择由由，故选择脂润滑。，故选择脂润滑。 6 350 140700010/dnmm r mimA密封密封:接触式密封。密封件为毡圈接触式密封。密封件为毡圈九、减速箱体设计九、减速箱体设计箱体结构尺寸：箱体结构尺寸：1 1、箱座壁厚、箱座壁厚 10mm箱盖壁厚箱盖壁厚 110mm2 2、箱座上

26、部凸缘厚度、箱座上部凸缘厚度 15b mm箱盖凸缘厚度箱盖凸缘厚度 115b mm箱座底凸缘厚箱座底凸缘厚 225b mm3 3、地脚螺钉直径、地脚螺钉直径 M16M161083.18BP N1914.24CP N轴承寿命满足要求脂润滑接触式密封10mm110mm15b mm115b mm225b mm16fdmm计算项目及说明计算项目及说明结果4 4、地脚螺钉数目、地脚螺钉数目6n 5 5、轴承旁连接螺柱直径、轴承旁连接螺柱直径 M12M126 6、箱盖与箱座螺栓连接、箱盖与箱座螺栓连接 M8M87 7 连接螺栓连接螺栓间距间距 2d100l mm8 8、轴承端盖螺钉直径、轴承端盖螺钉直径

27、M10M10 M8M89 9、检查孔盖螺钉直径、检查孔盖螺钉直径 M8M81010、定位销直径、定位销直径 8d mm1111、 至外箱壁距离至外箱壁距离 fd1d2d11121221814fCCCmm mm mm1212、 至凸缘边缘距离至凸缘边缘距离fd2d2222012fCC1313、轴承旁凸台半径、轴承旁凸台半径 116R mm1414、凸台高度、凸台高度 40hmm1515、内箱壁至轴承内壁距离、内箱壁至轴承内壁距离 10 mm1616、齿轮顶圆与箱壁距离、齿轮顶圆与箱壁距离 112 mm1717、箱盖肋板厚、箱盖肋板厚 19m mm1818、箱座肋板厚、箱座肋板厚 29m mm19、通气孔选择、通气孔选择 12 1.5M2020、油标选择杆式油标、油标选择杆式油标12M2121、放油孔及放油塞选择、放油孔及放油塞选择20 1.5M2222、密封件选用毛毡密封、密封件选用毛毡密封2323、轴承选择脂润滑、轴承选择脂润滑, ,所以每个轴承都有各挡油环所以每个轴承都有各挡油环 6n112d mm28d mm100l mm33108ddmm mm48d mm8d mm11121221814fCCCmm mm mm2222212fCCmm mm116R mm40hmm10 mm112 mm19m mm29m mm12 1.5M12M20 1.5M毛毡密封