机械设计课程设计带式输送机

洛阳理工学院机械设计课程设计（论文）

所示。

表6-1 GY8凸缘联轴器参数

公称转速

型号 GY7

许用转速

轴孔直径

（/N?m）

1600

（/r/min）

6000

d1、d2/mm

55

60

轴孔长度Y型

112

（续表）

型号 GY7

D

D1

b1

s

转动惯量 （/kg?m2）0.031

质量

/mm

160

/mm

100

/mm

40

/mm

56

/mm

8

/kg

13.1

6.1.2轴的尺寸设计

1.拟定轴上零件的装配方案

根据第五章齿轮参数和三根轴的中心距并考虑到轴上零件的定位，在图纸上画出装配草图如图6-1，在不影响性能的情况下为了使整体结构紧凑设定中间两齿轮的距离lK-L?7mm，两个小齿轮分别距离箱体内壁的距离为8mm，这样就确定了齿轮的位置。

2.输入轴尺寸的确定

（1）由大带轮的参数可以确定出大带轮的轮毂宽度为65mm，为了使带轮能够被固定，所以轴的长度略短于轮毂宽度故lA-B?64mm，前边以确定此段轴的直径DA-B?22mm。

（2）由机械设计手册[1]表7-12查得毡圈D?45mm的轴径为30mm，符合设计要求，故将第二段阶梯轴的轴径定为DB-C?30mm，为了便于带轮的拆卸将该段轴的长度设定为lB-C?55mm。

（3）第三段轴径应略大于第二段轴径，因为该段轴径和第七段都需要安装轴承，由课程设计手册[1]表6-6查取轴承型号，初选7207AC角接触球轴承轴承，其尺寸为d?D?B?35mm?72mm?17mm，故lC-D?lG-H?17mm、

DC-D?DG-H?35mm。

（4）根据轴承内端面与箱体内壁的距离为8mm，还根据中间轴上小齿轮和大齿轮的定位尺寸，与输入轴上齿轮构成封闭的尺寸链，可以确定出第四段轴的长度为lD-E?116mm，根据轴承的装配要求该段轴的轴径为

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图6-1轴的结构与装配

DD-E?42mm。

（5）由齿轮的宽度B1?60mm，又由于齿轮的分度圆和上一级轴径差别不大，所以将该轴做成齿轮轴，即lE-F?60mm。

（6）根据轴承的定位安装和齿轮的定位DF-G?42mm，lF-H?16mm。

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3.中间轴尺寸确定

（1）根据前边计算确定了该段轴的的最小轴径D?35mm，由于该轴受力较大，所以根据课程设计手册[1]表6-6初选角接触球轴承7307AC。该轴承的尺寸参数为d?D?B?35mm?80mm?21mm，考虑到该轴上两个齿轮的定位故lI-J?41mm、lM-N?44mm、DI-J?DM-N?35mm。

（2）该轴上小齿轮的宽度为95mm，由于齿轮需要固定，所以轴的长度应略短于齿轮的宽度，设计该短轴的长度lJ-K?91mm，轴的直径应略大于第一段轴的直径设计为DJ-K?40mm。

（3）根据上一段轴设计第三段轴，轴肩高度h?0.07DJ?k，故取

h?4mm，则轴环处的直径DK-L?40mm。轴环的宽度b?14h，取lK-L?7mm。

（4）由中间轴上大齿轮的宽度B2?55mm，轴的长度应略小于齿轮的宽度故lL-M?51mm，轴径仍为DL-M?40mm。

4.输出轴尺寸的确定

（1）输出轴从由向左设计，由所选用的联轴器确定第一段的尺寸，轴的长度略小于轴孔长度，故lU-V?110mm，DU-V?55mm。

（2）由机械设计手册[1]表7-12查得毡圈D?80mm的轴径为60mm，符合设计要求，故将第二段阶梯轴的轴径定位DT-U?60mm，为了便于联轴器的拆卸将该段轴的长度设定为lT-U?50mm。

（3）第三段轴径应略大于第二段轴径，因为该段轴径和第七段都需要安装轴承，由课程设计手册[1]表6-6查取轴承型号，初选7013AC角接触球轴承轴承，其尺寸为d?D?B?65mm?100mm?18mm，故将两端轴的尺寸分别设计为lS-T?18mm考虑到大齿轮的定位lO-P?41mm，

DO-P?DS-T?65mm。

（4）由大齿轮的宽度B3?90mm，轴的长度应略小于齿轮的宽度，所以此段轴的长度设计为lP-Q?86mm，轴的直径略大于上一阶梯轴的直径所以DP-Q?74mm。

（5）根据上一段轴设计第三段轴，轴肩高度h?0.07DP?Q，故取

h?5mm，则轴环处的直径DQ-R?86mm。轴环的宽度b?14h，取lQ-R?12mm。

（6）根据中间轴齿轮的定位和输出轴齿轮和轴承的定位构成封闭的尺寸，确定本段轴的长度，根据轴承的安装确定轴的直径，故lR-S?71mm、

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DR-S?74mm。

6.2轴的校核

6.2.1输入轴校核

1.齿轮上力的计算

?已知小齿轮的分度圆尺寸参数d1?55.1mm、??11.4783、??20?和输

入轴的转矩T1?7.506?104N?mm。故

2T12?7.506?104Fte1??N?2724.5N

d155.1tan?tan20? Fre1?Fte1?2724.5N?1011.87N?cos?cos11.4783?Fae1?Fte1tan??2724.5?tan11.4783N?553.23N

2.轴上力计算

Fr1V、设输入轴上轴承1和轴承2在水平和竖直方向的受力分别为Fr1H、Fr2H、Fr2V，方向如图6-2所示。

图6-2输入轴受力分析

（1）在水平方向由?M?0和?F?0列写方程组，其中L1?107.5mm、

L2?142mm、L3?42mm。

Fr2H?(L1?L2?L3)?Fae1?d1?Fre1?(L1?L2)?Fr1H?L1?0 2?(FP)min?Fr1H?Fre1?Fr2H?0

联立解得

Fr1H?1464.4N Fr2H??1458.4N

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