帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)作業(yè).

1、目錄任務(wù)書(shū) 2成績(jī)?cè)u(píng)定表 5摘要 6第一部分 傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì) 7第二部分 傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算 9第三部分 軸的設(shè)計(jì) 18第四部分 潤(rùn)滑油及潤(rùn)滑方式的選擇 36第五部分 密封及密封的選擇 36第六部分 主要尺寸及數(shù)據(jù) 36總結(jié) 38參考文獻(xiàn) 38題目4帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)夢(mèng)交 枝 花 學(xué) 院 本 科 學(xué) 生 課 程 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書(shū)1、課程設(shè)計(jì)的目的本課程設(shè)計(jì)為學(xué)生提供了一個(gè)既動(dòng)手又動(dòng)腦，自學(xué)，查資料，獨(dú)立實(shí)踐的機(jī)會(huì)。將本學(xué)期課本上的理論知識(shí)和實(shí)際有機(jī)的結(jié)合起來(lái)，鍛煉學(xué)生實(shí)際分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，提高學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)的能力，裝配圖、零件圖的設(shè)計(jì)繪圖能力。機(jī)械

2、設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)2、課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容和要求 傳動(dòng)裝置簡(jiǎn)圖：1) 、己知條件(1) 機(jī)器功用由輸送帶運(yùn)送物料(2) 工作情況 電動(dòng)機(jī)連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷較平穩(wěn)，空載啟動(dòng)，室內(nèi)工作，環(huán)境溫度 不超過(guò)40度。(3) 運(yùn)轉(zhuǎn)要求 輸送帶運(yùn)動(dòng)速度誤差不超過(guò)土 5%。 使用壽命10年，每年300天，兩班制。(5) 檢修周期一年小修，三年大修。(6) 生產(chǎn)廠型中小型機(jī)械制造廠。2) 設(shè)計(jì)原始數(shù)據(jù)見(jiàn)下表運(yùn)輸帶速度v/(m/s)0.75運(yùn)輸帶工作拉力F/KN3.4卷筒直徑D/mm3003) 要求：(1) 完成傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算。(2) 完成各類零件的設(shè)計(jì)、選擇計(jì)算。(3) 認(rèn)真計(jì)算和制圖，保證計(jì)算正確和圖紙質(zhì)量。(

3、4) 按預(yù)定計(jì)劃循序完成任務(wù)。(5) 按學(xué)校規(guī)定格式書(shū)寫(xiě)說(shuō)明書(shū)，交電子和紙質(zhì)文檔3、主要參考文獻(xiàn)1 所學(xué)相關(guān)課程的教材2 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)3 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)4 電動(dòng)機(jī)手冊(cè)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)4、課程設(shè)計(jì)工作進(jìn)度計(jì)劃（1）準(zhǔn)備階段（1天）（2）設(shè)計(jì)計(jì)算階段（3天）（3）減速器的裝配圖一張（4天）（4）繪零件圖三張（3天）（5）編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（3天）（6）答辯或考察階段。（1天）指導(dǎo)教師（簽字）日期年月日教研室意見(jiàn)：年月日學(xué)生（簽字）接受任務(wù)時(shí)間：年月日注：任務(wù)書(shū)由指導(dǎo)教師填寫(xiě)-3 -機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)課程設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)教師成績(jī)?cè)u(píng)定表題目名稱評(píng)分項(xiàng)目分 值得 分評(píng)價(jià)內(nèi)涵工 作 表 現(xiàn)20%0

4、1學(xué)習(xí)態(tài)度6遵守各壩紀(jì)律，丄作刻苦努力，具有艮好的科學(xué) 工作態(tài)度。02科學(xué)實(shí)踐、調(diào)研7通過(guò)實(shí)驗(yàn)、試驗(yàn)、查閱文獻(xiàn)、深人生產(chǎn)實(shí)踐等渠 道獲取與課程設(shè)計(jì)有關(guān)的材料。03課題工作量7按期圓滿完成規(guī)定的任務(wù)，工作量飽滿。能 力 水 平35%04綜合運(yùn)用知識(shí)的能力10能運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和技能去發(fā)現(xiàn)與解決實(shí)際問(wèn)題， 能正確處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，能對(duì)課題進(jìn)行理論分析， 得岀有價(jià)值的結(jié)論。05應(yīng)用文獻(xiàn)的能力5能獨(dú)立查閱相關(guān)文獻(xiàn)和從事其他調(diào)研；能提出并 較好地論述課題的實(shí)施方案；有收集、加工各種 信息及獲取新知識(shí)的能力。06設(shè)計(jì)（實(shí)驗(yàn)）能力，方案 的設(shè)計(jì)能力5能正確設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，獨(dú)立進(jìn)行裝置安裝、調(diào)試、 操作等實(shí)驗(yàn)工作，數(shù)據(jù)

5、正確、可靠；研究思路清 晰、完整。07計(jì)算及計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力5具有較強(qiáng)的數(shù)據(jù)運(yùn)算與處理能力；能運(yùn)用計(jì)算機(jī) 進(jìn)行資料搜集、加工、處理和輔助設(shè)計(jì)等。08對(duì)計(jì)算或?qū)嶒?yàn)結(jié)果的分析 能力（綜合分析能力、技 術(shù)經(jīng)濟(jì)分析能力）10具有較強(qiáng)的數(shù)據(jù)收集、分析、處理、綜合的能力。成果質(zhì)量45%09插圖（或圖紙）質(zhì)量、篇 幅、設(shè)計(jì)（論文）規(guī)范化 程度5符合本專業(yè)相關(guān)規(guī)范或規(guī)定要求；規(guī)范化符合本 文件第五條要求。10設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文）質(zhì)量30綜述簡(jiǎn)練完整，有見(jiàn)解；立論正確，論述充分， 結(jié)論嚴(yán)謹(jǐn)合理；實(shí)驗(yàn)正確，分析處理科學(xué)。11創(chuàng)新10對(duì)前人工作有改進(jìn)或突破，或有獨(dú)特見(jiàn)解。成績(jī)指 導(dǎo) 教 師 評(píng) 語(yǔ)指導(dǎo)教師簽名：年 月曰

6、機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)摘 要機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)是在完成機(jī)械設(shè)計(jì)課程學(xué)習(xí)后，一次重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。是高等工科院校大多數(shù)專業(yè)學(xué)生第一次較全面的設(shè)計(jì)能力 訓(xùn)練，也是對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)課程的全面復(fù)習(xí)和實(shí)踐。其目的是培養(yǎng)理論聯(lián)系 實(shí)際的設(shè)計(jì)思想，訓(xùn)練綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)和有關(guān)選修課程的理論，結(jié)合 生產(chǎn)實(shí)際分析和解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力，鞏固、加深和擴(kuò)展有關(guān)機(jī)械 設(shè)計(jì)方面的知識(shí)。本次設(shè)計(jì)的題目是帶式運(yùn)輸機(jī)的減速傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)。根據(jù)題目要求和機(jī)械設(shè)計(jì)的特點(diǎn)作者做了以下幾個(gè)方面的工作：決定傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)方案，選擇電動(dòng)機(jī)，計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)，傳動(dòng) 零件以及軸的設(shè)計(jì)計(jì)算，軸承、聯(lián)接件、潤(rùn)滑密封和聯(lián)軸器的選擇及校

7、驗(yàn)計(jì)算， 機(jī)體結(jié)構(gòu)及其附件的設(shè)計(jì)和參數(shù)的確定，繪制裝配圖及 零件圖，編寫(xiě)計(jì)算說(shuō)明書(shū)。關(guān)鍵詞：減速器帶式運(yùn)輸機(jī)機(jī)械設(shè)計(jì)疲勞強(qiáng)度-5 -結(jié)果確定傳動(dòng)方案： 減速器的類型為 二級(jí)展開(kāi)式斜齒 圓柱齒輪減速器機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)計(jì)算及說(shuō)明第一部分傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)一、 傳動(dòng)方案1、 設(shè)計(jì)要求：卷筒直徑 D=300mm牽引力F=3400N線速度V=0.75m/s,連續(xù) 單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷平衡，空載啟動(dòng)，使用年限10年，批量生產(chǎn)，兩班制工作， 運(yùn)輸帶的速度誤差允許土 5%2、電動(dòng)機(jī)直接由聯(lián)軸器與減速器連接，減速器由聯(lián)軸器與卷筒連接3、減速器采用二級(jí)圓柱齒輪減速器4、方案簡(jiǎn)圖如下：-13 -a =0.833P

8、=3.06KWP,二 2.55KW二、電動(dòng)機(jī)的選擇1 、選擇電動(dòng)機(jī)的類型按工作要求和條件，選用三相籠型異步電動(dòng)機(jī)，封閉式結(jié)構(gòu)，電壓380V,型2 、選擇電動(dòng)機(jī)的容量由電動(dòng)機(jī)至運(yùn)輸帶的傳動(dòng)總效率為：（1、 2、 3、 4分別是聯(lián)軸器、軸承、齒輪傳動(dòng)和卷筒的傳動(dòng)效率）分別取 1 =0.99、2=0.98、3=0.97、4=0.96n = 0.99 2 x 0.98 3 漢 0.97 2 x 0 .96 = 0 .833所以PdF V1000- na34000.7510000.833二 3.06 KWF V100034 .0.751000二 2.55 KW3、確定電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速卷筒軸的工作轉(zhuǎn)速為60

9、* 1000 Vn *D6010000.75n 300=47 .77 r min按指導(dǎo)書(shū)表一，查二級(jí)圓柱齒輪減速器的傳動(dòng)比 i = 8 40，故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可 選范圍 nd -i2*n =(840)*47.77 =(382.161910.8)r min，符合這一范圍的同步 轉(zhuǎn)速有 750、1000、1500r/min.根據(jù)容量和轉(zhuǎn)速，由指導(dǎo)書(shū) P145取電動(dòng)機(jī)型號(hào)：丫132M1-6三、確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配傳動(dòng)比n=47.77r/m in電動(dòng)機(jī)型號(hào)Y132M1-6機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) = 960r / mi nn2 = 180.79r/minn3 二 47.77r / minP = 3

10、.03KWP2 =2.88KWR = 2.74KWP4 =2.66KWTd 二 30.44N m電動(dòng)機(jī)型號(hào)為 Y132M1-6 nm =960rminnm9601、 總傳動(dòng)比 ia =20.10n47.772、分配傳動(dòng)裝置傳動(dòng)比由公式 i i1 * i2 i1 =（1.31.4）i2 求得 h=5.31、i2 = 3.79四、計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)1、計(jì)算各軸轉(zhuǎn)速軸 1 厲=960 r min軸 2n2 =出=960n= 180.79r/min11 5.31軸 3n3 =匹=180.79r,-min= 47.77r/min12 3.79 2、計(jì)算各軸輸入功率軸 1 R =pd* 1 =3

11、.06 0.99KW =3.03KW軸 2P2 二 R* 2 * 3 =3.03 0.98 0.97KW = 2.88KW軸 3P3 = P2 * 2 * 3 =2.88 0.98 0.97KW = 2.74KW卷筒軸P4 二 P3* 2 * 1 =2.74 0.98 0.99KW = 2.66KW3、計(jì)算各軸輸入轉(zhuǎn)矩機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩Td =9550漢也=9550匯 逹“m = 30.44Nmnm9601-3軸的輸入轉(zhuǎn)矩軸 1二Td* ! =30.44 0.99N m=30.14N m軸 2T2 二T2* 3*ii =30.14 0.98 0.97 5.31N m = 15

12、9.01N m軸 3T3 二T2* 2* 3 *i2 =159.01 0.98 0.97 3.79N m = 547.18N m卷筒軸輸入轉(zhuǎn)矩T4 =T3* 2 * 1 = 547.18 0.98 0.99N m = 530.87N m1-3軸的輸出轉(zhuǎn)矩則分別為各軸的輸入轉(zhuǎn)矩乘軸承效率0.98X = 30.14N mT2 二 159.01N mT3 二 547.18N mT4 二 530.87N m運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算結(jié)果整理與下效率P(KW)轉(zhuǎn)矩T (N m)轉(zhuǎn)速n(r/min )傳動(dòng) 比i效 率n輸入輸出輸入輸出電機(jī)軸3.0630.449601.00.99軸13.032.9930.1429.

13、549605.310.95軸22.882.82159.01155.83180.793.790.95軸32.742.69547.18536.2447.771.00.97卷筒軸2.662.61530.87520.2547.77第二部分傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算一、高速級(jí)減速齒輪設(shè)計(jì)1、選定齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)1）選用斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)2）運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不高，由有機(jī)設(shè)書(shū)表10-8知，選用7級(jí)精度（GB10095-883）材料選擇：有機(jī)設(shè)書(shū)表10-1選擇小齒輪材料為 40Cr鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為240HBS二者材料硬度差為40HBS4）選小齒輪齒

14、數(shù)為Z1 =23，大齒輪齒數(shù)Z2 =Z1*i =23 5.31 =1225 ）初選螺旋角B =142、按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)選用斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)由設(shè)計(jì)計(jì)算公式（10-21 ）進(jìn)行試算，即機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)22KE u 1 （ Zh Ze 叭名a U i 4 h】（1）確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值1）試選載荷系數(shù)Kt =1.62）計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩=30.14 0.98 103 = 29.54 1ONmm3）由表10-7選取齒寬系數(shù)d -114）由表10-6查得材料的彈性影響系數(shù)ZE =189.8MPa 25）由圖10-21d按齒面硬度查得：大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限-h lm 2二550MPa ；6

15、）由式10-13計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N1=60mjLh =60 960 1 (2 8 300 10)=2.7648 109hN2二弘 h =2.7648 109 ： 5.31 =4.982 108h7）由圖10-19查得接觸疲勞壽命系數(shù)KHN1 = 0.93Khn2 = 0.988）計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力 取失效概率為1%安全系數(shù)S=1,得：H - H _ K hn C H lim 1 K HN H lim 2H 一 2 一2SN 2.7648 109hN2 二 4.982 108h t J = 548.5MPa0.93 6000.98 550 MPa =548.5MPa9）由圖10-30選取區(qū)域系

16、數(shù)Zh =2.4310)由圖 10-26 查得 v =0.765=0.885 貝（2）計(jì)算1）試算小齒輪分度圓直徑d1t，代入數(shù)值:f 、|2K6 u1ZhZe比 uLX I丿d1t -32 1.6 30.14 105.3115.311 1.652I mm = 38.5mm548.52.43 189.84t 二 38.5mmv = 1.93m s小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限-H lim 600MPa ；機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)2)計(jì)算圓周速度vv =60 1000二 385 960 ms=1.93ms 600003)計(jì)算尺寬bb = d d1t =1 38.5mm 二 38.5mm4)計(jì)算尺寬與齒高

17、比b/h模數(shù)mntd1t cos ：38.5 cos14 “-mm = 1.62mmZi23b = 38.5mmmnt = 1.62mmh = 3.645mmb/h =10.56齒高h(yuǎn) =2.25mnt =2.25 1.62mm = 3.645mmb/h =38.5“3.645 =10.565）計(jì)算縱向重合度 廠=0.318Jan- =0.318 1 23 tan 14 =1.836）計(jì)算載荷系數(shù)根據(jù)v =1.93m/s，7級(jí)精度，由圖10-8 （機(jī)設(shè)書(shū)）查得動(dòng)載系數(shù)Kv =1.08由表10-2查得使用系數(shù)Ka =1因斜齒輪，假設(shè) KaR/b ： 100N/mm由表 10-3 查得 KHa =

18、KFa =1.4由表10-4插值查得7級(jí)精度，小齒輪相對(duì)支承非對(duì)稱布置式K. =1.417由 b/h=10.53,Kh ： =1.417查圖 10-13 得 K-1.325,故載荷系數(shù)K =KaKvKh：.Khe=11.08 1.4 1.417 =2.147）按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，由式（10-10a ）得d1K=38.5 31 1tv 1.62.14 mm 二 42.35mmK = 2.144 = 42.35mmmn = 1.79mm8）計(jì)算模數(shù)md1 cos :mn =42.35 cos14Z123mm 二 1.79mmK =23、按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)由式（10-17）得彎曲

19、強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式為（1）確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)1）計(jì)算載荷系數(shù)K = K aKvKKf 1 1.08 1.4 1.325 =22）根據(jù)縱向重合度；=1.83，從圖10-28查得螺旋角影響系數(shù) 丫-： =0.883）計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)乙23Zv1 3325.20cos 0 cos 144）查取齒形系數(shù)由表10-5查得Yf15）查取應(yīng)力較正系數(shù)由表10-5查得YS叮6）由圖10-20c查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限Zv2乙12213367cos3 :cos314= 2.616Yf. 2.153= 1.591Ys： 2 =1.817fe1 二 500MPafe2 =

20、 380MPa7）由圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù)KFN1 =0.86 KfN2 =0.918）計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4,由式（10-12）得KFN1- FE1S0.86 X500 MPa =307 14MPa1.4K FN 2- FE2S= 0.91=380 MPa=247MPa1.4tF = 307.14MPab F = 247MPa9）計(jì)算大、小齒輪的丫 丫丫：丫并加以比較丫Fa1YSa1嚴(yán)16 1= 0.01355307.14丫Fa2丫Sa2啤22153 1.817 =0.01584247-# -g 二 1.21mmm 1.25mm大齒輪的數(shù)值大。（2）設(shè)計(jì)計(jì)算

21、：2 2 29.54 103 0.88 cos2141 漢 232 漢1.65Z| = 33 z2 二 175小齒輪齒數(shù)d1 cos :mn42.35 cos141.25-32.86取乙=33大齒輪齒數(shù)z2 二 uz1 二 5.31 33 = 175這樣設(shè)計(jì)出的齒輪傳動(dòng)，既滿足了齒面接觸疲勞強(qiáng)度，又滿足了齒根彎曲疲勞 強(qiáng)度，并做到結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪費(fèi)。4、幾何尺寸計(jì)算(1)計(jì)算中心距a1(乙 Z2)m12cos :(33_175)_1.252 COS14mm = 134.02mm將中心距圓整為135mm(2)按圓整后的中心距修正螺旋角= arccos(Z1Z2)m12a= (33 g 1.25=

22、15.632 135C = 135mm-=15.634 = 42.84mmd2 二 227.16mm機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)0.01584mm = 1.21mm對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù) m大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù)m的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑(即模數(shù)與齒數(shù)的乘積)有關(guān), 可取由彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù)1.21mm并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值m1 = 1.25mm,但為了同dj =42.35mm，來(lái)計(jì)算時(shí)滿足接觸疲勞強(qiáng)度，需按接觸疲勞強(qiáng)度算得分度圓直徑 應(yīng)有的齒數(shù)，于是有:-19 -d1乙口 _ 2az1 cos

23、 ： z1 z2d2Z2g2az2乙Z22 135 17533 175mm 二 227.16mm因一：=(8；20)值改變不多，故K - Zh等不必修正(3) 計(jì)算大、小齒輪的分度圓直徑2 135 33mm= 42.84mm33 175選用斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)(4) 計(jì)算齒輪寬度b 二 dd1 =1 42.84mm = 42.84mm取 B1 = 50mm ， B2 = 45mm(5) 驗(yàn)算機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)匚2T12 2.954 104F td142.84N =1379.1NK AFt J*1379,1 “ / mm =32.19N / mm jooN / mm，合適 b 42.84二、低速

24、級(jí)減速齒輪設(shè)計(jì)1、選定齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)1）選用斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)2）運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不高，有機(jī)設(shè)書(shū)表10-8知，選用7級(jí)精度（GB10095-883） 材料選擇：由機(jī)設(shè)書(shū)表10-1選擇小齒輪材料為40Cr鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為 280HBS大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為240HBS二者材料硬度差為 40HBS4）選小齒輪齒數(shù)為Z3 =23，大齒輪齒數(shù)Z4二Z3U = 23 79 = 875 ）初選螺旋角B =142、按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)由設(shè)計(jì)計(jì)算公式（10-21 ）進(jìn)行試算，即/2KtT2 u 1Zh Ze 嘰曲uH】丿2d 3t - 3（1）確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值1）試選

25、載荷系數(shù)Kt =162） 計(jì) 算傳 遞 的 轉(zhuǎn)T2 =159.01 0.98 1 03 N mm =155.83 103 N mm3）由表10-7選取齒寬系數(shù)d -14）由表10-6查得材料的彈性影響系數(shù)5）由圖10-21d按齒面硬度查得：Ze =189.8MPa 2小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 二Hlim3 =600MPa ；大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 H lim 4=550MPa ；N3 二 4.982 108M =1.315 108ht J - 540.25MPa6）由式10-13計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N3 =N2 =4.982 108hN4 = N3/i2 = 4.982 1 08 “3.79 =

26、 1.315 108h機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)7）由圖10-19查得接觸疲勞壽命系數(shù)Khn 3二0.93Khn4 = 0.958）計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力取失效概率為1%安全系數(shù)S=1，得:KHN3；Hlim3 K HN H lim 4d3t 二 65.49mm0.93 6000.95 5502MPa =540.25MPa9）由圖10-30選取區(qū)域系數(shù) ZH -2.43v = 0.62m/s2S10）由圖 10-26 查得；.3 =0.765 =0.87 貝U：；廠 v =1.635b = 65.49mm（2）計(jì)算1）試算小齒輪分度圓直徑d3t，代入數(shù)值：i2KtT2h = 6.21mm2忌1 1.

27、6352 1.6 155.83 1033.79 1XX3.79空3竺Tmm = 65.49mm、540.25 丿2)計(jì)算圓周速度v叱 3t n?v 二60 100065.4180.79m/0. 62m/s600003)計(jì)算尺寬bb 二 d *d3t =1 65.49 = 65.49mm4)計(jì)算尺寬與齒高比b/h模數(shù)mntd3t cos :65.49 cos14 mm = 2.76mmZ323K =2.03d3 二 70.73mm由表10-2查得使用系數(shù)KA -15斜齒輪，假設(shè)KAFt/b ：100N/mm齒高 h =2.25mnt = 2.25 2.76mm = 6.21mmb/h =65.4

28、96.21 =10.555）計(jì)算縱向重合度； 0.318 dz3tan，0.318 1 23 tan 14 =1.836）計(jì)算載荷系數(shù)根據(jù)v=0.62m/s , 7級(jí)精度，由圖10-8 （機(jī)設(shè)書(shū)）查得動(dòng)載系數(shù) K 1.02機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)由表 10-3 查得 KHa 二 KFa =1.4由表10-4查得7級(jí)精度，小齒輪相對(duì)支承非對(duì)稱布置式KH =1.423由 b/h=10.55，Kh =1.423查圖 10-13 得 心：=1.335，故載荷系數(shù)K 二 KAKVKH 一 KH ： =1 1.02 1.4 1.423 = 2.037）按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，由式（10-10

29、a）得2.03 mm = 70.73mmd3= d3tm = 2.98mm8）計(jì)算模數(shù)md3cosP 70.73漢 cos14 “mn -=mm 二 2.98mm233、按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)由式（10-17）得彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式為2KT2YPOS23mnYFaYsa（1）確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值1）計(jì)算載荷系數(shù)K 二 KaKvKf：Kf 1 1.02 1.4 1.335 =1.912）根據(jù)縱向重合度；: 83，從圖10-28查得螺旋角影響系數(shù) Y =0.883）計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)Zv3總cos一 =25.18 cos314Z v4乙cos3 :co?1嚴(yán)244）查取齒形系數(shù)由表10-5查得Yf-3= 2

30、.616丫巳4二 2.1905）查取應(yīng)力較正系數(shù)由表10-5查得Ys：.3=1.591丫S：4二 1.785t F 13 二 325MPa=249.71MPa6）由圖10-20c查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限FE3= 500MPa大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限FE4= 380MPa7）由圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù)Kfn3 =0.91 Kfn4 =0.928）計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4，由式（10-12 ）得-21 -機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)K FN 3二 FE3S0.91 5001.4MPa = 325MPa0.92 x 380 MPa _ 249 7MPa1.49)計(jì)算大、小

31、齒輪的K FN 4 二 FE4S并加以比較丫Fa 3YSa3丫Fa4丫 Sa42.616 1.591325= 0.014368l；F 42.190 1.785249.71= 0.015655大齒輪的數(shù)值大(2)設(shè)計(jì)計(jì)算：2KT2Y20S2 1 YFaYSaM2dZ3 匚3203,2 1.91 155.83 103 0.88 cos214 1732 x 1.6350.015655mm 二 2.07mm對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù) m大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù)m的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑(即模數(shù)與齒數(shù)

32、的乘積)有關(guān),可取由彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù) 2.07mm并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值m 2.5mm,但為了同時(shí)滿足接觸疲勞強(qiáng)度，需按接觸疲勞強(qiáng)度算得分度圓直徑d3 二 70.73mm，來(lái)計(jì)算應(yīng)有齒數(shù)，于是有:小齒輪齒數(shù)Z3 d3 cos Bmn70.73 cos142527.4取 Z3 = 27大齒輪齒數(shù) z4 =uz3 =3.79 27 =102.33取 z4 =102這樣設(shè)計(jì)出的齒輪傳動(dòng)，既滿足了齒面接觸疲勞強(qiáng)度，又滿足了齒根彎曲疲勞 強(qiáng)度，并做到結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪費(fèi)。4、幾何尺寸計(jì)算(1)計(jì)算中心距a2(Z3 Z4)m22 cos :(27102)25mm = 166.24mm2 cos14將中心距圓整

33、為166mm(2)按圓整后的中心距修正螺旋角mt = 2.5mmZ3 =27Z4 二 102 a2 二 166mm一 13.74d3 二 69.49mmd4 = 262.51mm-23 -亠arccos(Z3 Z4)m2 =(27 102) 25 “3.742a2 166E = 75mmB2 = 70mm機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)-27 -因1 =(8,20)值改變不多，故：、KZh等不必修正 計(jì)算大、小齒輪的分度圓直徑d3Z3m22az32 166 27m 69.49mm27 102cos :Z3Z4d42az4cos ：z3 z42 166 102mm = 262.51mm27 102(4)

34、計(jì)算齒輪寬度b= dd3 =1 69.49mm = 69.49mm取 Bj = 75mm , B2 二 70mm(5) 驗(yàn)算d32 佛 83 1 03 N=4406.33N70.73dmin=30mmJFt =仆4406.33 N/mm = 62.30N / mm 100N / mm，合適 b70.73第三部分軸的設(shè)計(jì)一高速軸的設(shè)計(jì)1、選擇軸的材料由于減速器傳遞的功率不大，其重量無(wú)特殊要求故選擇和小齒輪一樣的材料40Cr鋼，調(diào)質(zhì)處理.2、初步計(jì)算軸的最小直徑用初步估算的方法，即按純扭矩并降低許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力確定軸徑 d，計(jì)算公式:Fd 一民3：，選用40Cr調(diào)質(zhì)鋼，查機(jī)設(shè)書(shū)P370表15-3，得

35、A =106 nd E106X”303 =15.55mm 960在第一部分中已經(jīng)選用的電機(jī) 丫132M1-6,D=38查指導(dǎo)書(shū)P128,選用聯(lián)軸器HL3 故 dmin =30mm。3、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)L| = 58mm(1)擬定軸上零件的裝配方案，經(jīng)分析比較，選用如下方案:機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)Lf68冷13,1106弟55 一1 2 3 4（2）、各軸的直徑和長(zhǎng)度1 ）、聯(lián)軸器采用軸肩定位d30mm，半聯(lián)軸器長(zhǎng)度L = 82mm ,半聯(lián)軸器與 軸配合的轂孔長(zhǎng)度L, =60mm,為了保證軸肩對(duì)半聯(lián)軸器的可靠定位，故選擇L1 = 58mm2 ）、初步確定滾動(dòng)軸承8因齒輪為斜齒輪則軸承受徑向力和軸向力

36、作用，高速級(jí)轉(zhuǎn)速較高，載荷 一般，故選用角接觸球軸承 7007AC d x D x B = 35mm x 62mmx 15mm，故d3 = 35mm， L3 =14mm3 ）、當(dāng)直徑變化處的端面是為了固定軸上零件或承受軸向力時(shí)，則相鄰直徑變化要大些，故d4 =40mm， L4 = 106mm選用角接觸球軸承7007ACd3 二 35mmL3 二 14mmd4 二 40mmL4 二 106mmd2 = 32mmL2 = 50mmd6 二 35mmL5 二 32mm公差m6倒角1.6 454 ）、當(dāng)軸徑變化僅為了裝配方便或區(qū)別加工表面時(shí)，不承受軸向力也不固定 軸上零件的，則相鄰直徑變化較小，即：d

37、2 = 32mm， L2 =50mm， d6 =35mm， L5 = 32mmFt產(chǎn) 1379.08N（3）、軸上零件的周向定位半聯(lián)軸器與軸的周向定位采用普通 C型平鍵連接，d 30mm, L 58mm，查 機(jī)設(shè)書(shū)P106表6-1選用鍵為b h L =10 8 50mm，半聯(lián)軸器與軸的配合為 H7，滾動(dòng)軸承與軸的周向定位采用過(guò)度配合保證，選軸的直徑尺寸公差m6k6（4）、確定軸向圓角和倒角尺寸參照機(jī)設(shè)書(shū)P365表15-2，取軸端倒角1.6 45，各軸肩出圓角半徑見(jiàn)軸Fn =521 .23NFa1 二 385.82N的零件圖（5）、求軸上的載荷小齒輪分度圓直徑 d1 = 42.84mmN =13

38、79.08N2T1 = 2 29.54 103d142.84Fr1Ft tan20cos B1379.08 tan 20cos15.63N =521.23N機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)Fa1 =Fttan ： =1379.08 tan 15.63 N =385.82N首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖作出以下受力分析圖，在確定軸承的支撐點(diǎn)位置時(shí)，應(yīng)從手冊(cè)中查取a的值，對(duì)于7007AC型角接觸球軸承，由指導(dǎo)書(shū) P122頁(yè)查得a=20.1mm因此，作為簡(jiǎn)支梁的軸的支承跨距為12 +13 = 126.9+ 36.9 = 163.8mm，根據(jù)軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖作出軸的彎矩圖和扭矩圖，從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩圖可以看出齒輪中心截面受彎

39、矩較大，計(jì)算該截面出的力與矩：2101，=145,1!；=!& 斗141,4FselIkrrtTrnrlT ITM-MirYrrtTfTlT TfFNH1 = 310.67NFNH2 二 1068.41NMh1 二 39.42NMH2 = 39.42NMa = 8.26N mFt1l3I2 I3F廿12l2 l3機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)1379.08 36.9126.9 36.9N =310.67N1379.08 126.9126.9 36.9N =1068.41NMH1 =FNH1I2 =310.67 126.9N mm = 39.42NM h - Fnh 213 -1068.41 36.9N

40、 * mm = 39.42N * mF NV1FNV 2FaeDFr1I3385.82 42.842N mm = 8.26N *ml2 l3Fr1| - M al2 l3521.23 36.9 8.26 103126.9+36.9N =167.85N521.23 126.9 -8.26 103126.9+36.9N =353.38NMV1 =FNV1l2 -167.85 126.9N *mm = 21.3N *mM V2 - FNV2l3 =353.38 36.9N *mm = 13.04N mM1 = MV12 M H12 = 21.32 39.422 N m 二 44.81N mM2 二，

41、Mv22 Mh22 二 13.042 39.422 N m =41.52N *m載荷水平面H垂直面V支持力FFNH1 =310.67NFNH2 =1068.41NFNV1 =167.85NFnV2 = 353.38N彎矩MM H =39.42N *mMV1 = 21.3N mMV2 = 13.04N m總彎矩Mi =44.81N m M 2 =41.52N m扭矩T =29.54N mT = = 29.54N m(6)、按彎矩合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度進(jìn)行校核時(shí)，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面強(qiáng)度，根據(jù)P373式(15-5)及表中數(shù)據(jù)，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力,FNV1 =

42、167.85NFnv2 二 353.38NMv1 =21.3N * mM V2 = 13.04N mM 44.81N * mM2 =41.52N *mT =29.54N 4 m% = 6.87MPa-35 -機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)故取a =0.6,軸的計(jì)算應(yīng)力,Mi2 CT)2.44.812(0.6 29.54)2Mpa = 6.87MPa0.1 42.843nd 3其中W :0.1d32前面以選定軸的材料為 40Cr鋼（調(diào)質(zhì)），查機(jī)設(shè)書(shū)P362表15-1，得:J-70MPa，因此務(wù)：:：故安全。（7）、精確校核軸的疲勞強(qiáng)度1 ）、判斷危險(xiǎn)截面由軸的結(jié)構(gòu)圖以及受力圖和各平面的彎矩圖綜合可知齒輪

43、左端截面5因加工齒輪有尺寸變化，引起應(yīng)力集中，故該截面左側(cè)需校核驗(yàn)證2）、截面左側(cè)抗彎截面系數(shù) W =0.1d3 = 0.1 403mm3 = 6400mm3抗扭截面系數(shù) 叫=0.2d3 =0.2 403mm3 = 12800mm3截面左側(cè)的彎矩M為：M =M1 x 126.9 -25 N m =44.81 x126.9_25n *m = 35.98N m126.9126.9截面上的扭矩T為:T 訂二 29.54N * m截面上的彎曲應(yīng)力:b 二3M 35.98 10 .MPa = 5 62MPa6400截面上的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力:3T 29.54 10：wtMPa = 2.31MPa12800軸的材料

44、為40Cr鋼,調(diào)質(zhì)處理，由機(jī)設(shè)書(shū) P362表15-1查得:OB =735MPaCTj = 355MPa4 =155MPa截面上由于軸肩而形成的理論應(yīng)力集中系數(shù)：上及按機(jī)設(shè)書(shū)P40附表3-2查取r1因-=0025D2.841.23經(jīng)插入后得：d 40d40a = 2.23:=2.02又由附圖3-1可得軸的材料敏性系數(shù)為q。二 0.78 q = 0.80麗 k嚴(yán) 1 +q （ a。-1） =1 十0.78漢（2.23-1） =1.96則：a = 1 +q“T T）=1 +080乂（2.02-1） = 182由附圖3-2的尺寸系數(shù)0.77由附圖3-3的扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù)廠086軸按磨削加工，由附圖3-4得

45、表面質(zhì)量似=儀=095軸未經(jīng)表面強(qiáng)化處理，即 ,=1，則按式3-12及3-14b得綜合系數(shù)為：機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)合金鋼的特性系數(shù)則可計(jì)算安全系數(shù)SaKaa aSt丄一 11 -1Sca196 1 -1 =2.600.770951821 亠 2170860.95Sca 二 29.17L = 48000h二 0.20.3= 0.1 015355取二 0.2取=0.1T帀2.6 4.30 0.2 0= 31.75Fr1 = 56097NFr2 = 1125.33N155KtT _：tT217 1.85-2 0.1 1.85：2一73.82Fa1 _ 764.28Fr1 一 560.97= 1.3

46、6765.221125.33= 0.68由表13-5得徑向載荷系數(shù)和軸向載荷系數(shù)為:Lh 二 48356 48000軸承 1X1 =0.41Y1 =0.87軸承2 X2 =1Y2 =0b h 10 8 50SaSt31.75x73.82斗 r 亦廿宀人Scaa T29.17 .S =1.5 , 故可知其安全JSa+SrJ31.75 +73.82（8）、軸承壽命的校核1）已知軸承的預(yù)計(jì)壽命 L=2 X 8X 300X 10=48000h由所選軸承系列7007AC查指導(dǎo)書(shū)P122表知額定動(dòng)載荷C=19.0KN2）求兩軸承受到的徑向載荷Fr1 = ；FNV12 - FNH12 = J67.85231

47、0.672 =560.97N/2pi22, FNV2 +Fnh2 =353.38 +1068.41 =1125.33N3）求兩軸承的計(jì)算軸向力對(duì)于70000AC型軸承，按表13-7，軸承派生軸向力Fd = 0.68Fr，則有:Fd1 =0.68Fr1 =0.68 560.97N =381.46NFd2 =0.68Fr2 =0.68 112533N =765.22N于是軸向力為：Fa1 =Fae Fd1 =385.82 381.46N =764.28NFa2 = Fd2 = 765.22N4）當(dāng)量動(dòng)載荷P因軸承運(yùn)轉(zhuǎn)中有輕微沖擊載荷，故按表13-6取fp =1.2，貝U：機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)R

48、= fpCXjF +丫斤 =1.2x(0.41x560.97+0.87x764.28)N =1073.91NP2 二 fp(X2Fr2 %Fa2)=1.2 (1 1125.33 0 765.22)N =1350.40N5)驗(yàn)算軸承壽命因R EF2，所以按軸承2的受力大小來(lái)驗(yàn)算，則:106 c_ 10660n J 60x96019000、.I h = 48356h48000hJ350.40 丿所以所選軸承壽命符合要求，確定角接觸球軸承7007AC（9）、鍵的校核聯(lián)軸器與軸：1）選用鍵的系列 b h I =10 8 50 T =29.54N2）鍵、軸和聯(lián)軸器的材料都是鋼，由表 6-2查得許用擠壓應(yīng)

49、力 丨-100 -120MPa，取J-100MPa，鍵的工作長(zhǎng)度 L=I-b = 40mm，鍵的接觸高度k =0.5h =4mm，由式6-1得:32T 103kLd32 29.54 1034 40 30MPa =12.31MPa : 110MPa，所以合適% =15.16MPa:110MPadmin 二 40mm選定 dmin =40mm寸 ii頁(yè) p1o ia iiCM 寸II p.L：53L .L 二s771-47.139.5123456選用角接觸球軸承7208AC4 = d5 = 40mmd2 二 42mmL2 = 72mmL4 二 42mmL3 二 9.5mmL| = 34mmL5 二 39.5mm中速軸的