帶式運(yùn)輸機(jī)的展開式雙級斜齒圓柱齒輪減速器

1、圖圖 2-2- 3 3 - - 9 9 4 4 4141 4 4 8 8 =8=8 5 5機(jī) 械 設(shè) 計(jì)設(shè)計(jì)說明書帶式運(yùn)輸機(jī)的展開式雙級斜齒圓柱齒輪減速器起止日期： 2011 年 12 月 26 日 至 2012 年 1 月 3 日學(xué)生姓名班級學(xué)號成績指導(dǎo)教師 (簽字 )目目錄錄1 設(shè)計(jì)任務(wù)設(shè)計(jì)任務(wù).11 課程設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)內(nèi)容 .12 課程設(shè)計(jì)的原始數(shù)據(jù).13 課程設(shè)計(jì)的工作條件.22.傳動(dòng)方案分析傳動(dòng)方案分析.23 原動(dòng)件的選擇原動(dòng)件的選擇.21.工作機(jī)有效功率.22.查各零件傳動(dòng)效率值 .33.電動(dòng)機(jī)輸出功率.34.工作機(jī)轉(zhuǎn)速.35.選擇電動(dòng)機(jī).34 確定總傳動(dòng)比及各級分配比確定總傳動(dòng)比及各

2、級分配比 .41 理論總傳動(dòng)比.42 傳動(dòng)比分配.45 傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算.41 各軸轉(zhuǎn)速.42 各軸輸入功率.53 電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩.54 各軸的轉(zhuǎn)矩.56 選擇齒輪材料，熱處理方式和精度等級選擇齒輪材料，熱處理方式和精度等級.67 齒輪傳動(dòng)校核計(jì)算齒輪傳動(dòng)校核計(jì)算.61 高速級.62 低速級.108 初算軸徑初算軸徑 .139 校核軸及鍵的強(qiáng)度和軸承壽命校核軸及鍵的強(qiáng)度和軸承壽命.141 輸入軸.142 中間軸.183 輸出軸.2410 選擇聯(lián)軸器選擇聯(lián)軸器.2811 潤滑方式潤滑方式 .2912 箱體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)箱體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì).2913 參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn)

3、.3211 設(shè)計(jì)任務(wù)設(shè)計(jì)任務(wù)1 課程設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)內(nèi)容課程設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)內(nèi)容設(shè)計(jì)任務(wù)如圖 1.1 所示，為用于帶式運(yùn)輸機(jī)上的雙級斜齒圓柱齒輪減速器。運(yùn)輸機(jī)單班制連續(xù)工作，工作時(shí)有輕度震動(dòng)。使用壽命 10 年，每年按 300 天計(jì)算，軸承受命為齒輪壽命 3 年以上。圖 1.1 展開式雙級斜齒圓柱齒輪減速器2 課程設(shè)計(jì)的原始數(shù)據(jù)課程設(shè)計(jì)的原始數(shù)據(jù)已知數(shù)據(jù)：1)運(yùn)輸帶的工作拉力: F=2350N2)運(yùn)輸帶速度: V=1.06 m/s3)卷筒直徑: D=300 mm4)使用壽命：10 年（其中帶、軸承壽命為 3 年以上） ，單班制，每班 8 小時(shí)。23 課程設(shè)計(jì)的工作條件課程設(shè)計(jì)的工作條件設(shè)計(jì)要求：誤差要求：

4、運(yùn)輸帶速度允許誤差為帶速度的5%；工作情況：用于碼頭云型砂，有輕微振動(dòng)；制造情況：小批量生產(chǎn)。2.傳動(dòng)方案分析傳動(dòng)方案分析合理的傳動(dòng)方案，首先應(yīng)滿足工作機(jī)的性能要求，其次應(yīng)滿足工作可靠，轉(zhuǎn)動(dòng)效率高，結(jié)構(gòu)簡單，結(jié)構(gòu)緊湊，成本低廉，工藝性好，使用和維護(hù)方便等要求。任何一個(gè)方案，要滿足上述所有要求是十分困難的，要多方面來擬定和評比各種傳動(dòng)方案，統(tǒng)籌兼顧，滿足最主要和最基本的要求，然后加以確認(rèn)。齒輪傳動(dòng)具有承載能力大、效率高、允許速度高、尺寸緊湊、壽命長等特點(diǎn)，因此在傳動(dòng)系統(tǒng)中一般應(yīng)首先采用齒輪傳動(dòng)。由于斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的承載能力和平穩(wěn)性比直齒圓柱齒輪傳動(dòng)好，故在高速級或要求傳動(dòng)平穩(wěn)的場合，常采用斜齒

5、圓柱齒輪傳動(dòng)。3 原動(dòng)件的選擇原動(dòng)件的選擇按按照設(shè)計(jì)要求以及工作條件，選用一般 Y 型全封閉自扇冷式籠型三相異步電動(dòng)機(jī)，電壓為 380V。1.工作機(jī)有效功率工作機(jī)有效功率 KwvFPw491. 206. 12350式中：工作機(jī)所需的有效功率（KW）wP 運(yùn)輸帶的工作拉力FV-運(yùn)輸帶速度32.查各零件傳動(dòng)效率值查各零件傳動(dòng)效率值8504. 096. 097. 099. 099. 02424234221式中：聯(lián)軸器99. 01軸承 99. 02齒輪 97. 03滾筒 96. 043.電動(dòng)機(jī)輸出功率電動(dòng)機(jī)輸出功率KwPPd9292. 285. 049. 24.工作機(jī)轉(zhuǎn)速工作機(jī)轉(zhuǎn)速min/67.515

6、930014. 306. 1100060100060rdvnw電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍： min/2700540)408(52.67rinnwd5.選擇電動(dòng)機(jī)選擇電動(dòng)機(jī)符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有 1000r/min，1500r/min電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 n(r/min)方案電動(dòng)機(jī)型號額定功率（kw)同步轉(zhuǎn)速滿載轉(zhuǎn)速總傳動(dòng)比1Y100L2-431500142021.12Y132S63100096014.2綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸、重量、價(jià)格和帶傳動(dòng)、減速器的傳動(dòng)比。本設(shè)計(jì)中選電動(dòng)機(jī)型號為 Y132S6，同步轉(zhuǎn)速 1000r/min，滿載轉(zhuǎn)速 960r/min，額定功率 3Kw 4電動(dòng)機(jī)外形尺寸中心高 H

7、外形尺寸hbbL)2/(121底腳安裝尺寸BA底腳螺栓直徑 K軸伸尺寸DE建聯(lián)接部分尺寸FCD132315)2102/135(4752161401238801084 確定總傳動(dòng)比及各級分配比確定總傳動(dòng)比及各級分配比1 理論總傳動(dòng)比理論總傳動(dòng)比960=14.218967.52nin電機(jī)總工作機(jī)2 傳動(dòng)比分配傳動(dòng)比分配 故 ， 取ii4 . 1總又iii4617. 4i1869. 3i5 傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算減速器傳動(dòng)裝置中各軸由高速軸到低速軸依次編號為電動(dòng)機(jī)軸、軸、軸。1 各軸轉(zhuǎn)速各軸轉(zhuǎn)速 min/960rindmin/1665.2154617. 4960ri

8、nn 5 min/5159.671869. 3215.1665rinn2 各軸輸入功率各軸輸入功率 KwPPd2.89991 KwPP2.784832 KwPP2.674232 KwPP2.647513 電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩mmNnPTddd291391055. 964 各軸的轉(zhuǎn)矩各軸的轉(zhuǎn)矩mmNTTd6288481mmNiTT12360032mmNiTT37826032mmNTT3744801mmNTT34872034帶表 5-1 帶式傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)軸 名功率 P/Kw轉(zhuǎn)矩 T/Nmm 轉(zhuǎn)速 n/r/min傳動(dòng)比 i效率 /%電 機(jī) 軸2.94129139.359960199

9、軸2.90028847.9669604.461796 軸2.785123600.05215.17 軸2.674378263.1873.4667.5296 軸2.647374480.5573.4619866 選擇齒輪材料，熱處理方式和精度等級選擇齒輪材料，熱處理方式和精度等級考慮此減速器的功率及現(xiàn)場安裝的限制，故大小齒輪都選用硬齒面漸開線斜齒輪齒輪材料及熱處理 材料：高速級小齒輪選用 45Cr(調(diào)質(zhì))，硬度 280HBS。高速級大齒輪選用 45 鋼(調(diào)質(zhì)） ，齒面硬度為大齒輪 240HBS 。 齒輪精度按 GB/T100951998，選擇 8 級，齒根噴丸強(qiáng)化。7 齒輪傳動(dòng)校核計(jì)算齒輪傳動(dòng)校核計(jì)

10、算1 高速級高速級 1） 齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算因?yàn)辇X輪傳動(dòng)形式為閉式硬齒面，故決定按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)齒輪傳動(dòng)主要參數(shù)和尺寸。由機(jī)械設(shè)計(jì)教程 P216 可得： 3F2121ncos2zYYYKTmdSaFa式中各參數(shù)為：（1）載荷系數(shù)K 74. 113. 14 . 11 . 10 . 1KKKKKvA式中：由機(jī)械設(shè)計(jì)教程 P193 表 10-2 可得使用系數(shù)=1.0AK由機(jī)械設(shè)計(jì)教程 P194 圖 10-8 可得動(dòng)載系數(shù)=1.1vK由機(jī)械設(shè)計(jì)教程 P195 表 10-3 可得齒間載荷分配系數(shù)=1.4K由機(jī)械設(shè)計(jì)教程 P196 表 10-4 可得齒向載荷分布系數(shù)=1.13K

11、（2）小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩：mmNT004+2.8848e7（3）由機(jī)械教程 P217 圖 10-28 查得螺旋角系數(shù)95. 0Y（4）由機(jī)械設(shè)計(jì)教程 P214，初取螺旋角12（5）斜齒輪的齒形系數(shù)：aFY初選=19, 則1z8512ziz 式中： 大齒輪數(shù)； 2z 高速級齒輪傳動(dòng)比。i齒輪當(dāng)量齒數(shù)為 ，303.2012cos19cos3311zzv90.825112cos85cos3322zzv由機(jī)械設(shè)計(jì)教程 P200 表 10-5 查得=2.79，=2.191aFY2aFY（6）斜齒輪的應(yīng)力修正系數(shù)：aSY 由機(jī)械設(shè)計(jì)教程 P200 表 10-5 查得查得=1.56，=1.781aSY2aSY

12、（7）由機(jī)械設(shè)計(jì)教程 P205 表 10-7，選取齒寬系數(shù)。5 . 0d（8）選取=19.1z（9）輪傳動(dòng)端面重合度由機(jī)械設(shè)計(jì)教程 P214，初取螺旋角；由機(jī)械原理教程1285z19z21；P207 或機(jī)械設(shè)計(jì)教程 P215 圖 10-26 可計(jì)算齒輪傳動(dòng)端面重合度：由圖分別查得=0.756，=0.853，得12609. 10.8530.75621（10）許用彎曲應(yīng)力F由機(jī)械設(shè)計(jì)教程 P205 式 10-12 得：SFNlimFK8 由機(jī)械設(shè)計(jì)教程 P207-P209 的圖可得兩齒輪的彎曲疲勞極限應(yīng)力分別為：和。3401limFMPa3402limFMPa 由機(jī)械設(shè)計(jì)教程 P206，取安全系數(shù)

13、=1.25。S 小齒輪 1 和大齒輪 2 的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)分別為：911101.3824 10300819606060haLnN 812100984. 3iNN 式中：齒輪轉(zhuǎn)一周，同一側(cè)齒面嚙合次數(shù)；a 齒輪工作時(shí)間。 kL由機(jī)械設(shè)計(jì)教程 P206 得彎曲強(qiáng)度壽命系數(shù)為：0 . 121NNYY 故許用彎曲應(yīng)力為 MPaSFN27225. 13400 . 1Klim11F =25. 13400 . 1K2lim22FSFNMPa272 01600. 027256. 179. 2111FSFYY 01440. 027278. 120. 2222FSFYY 所以 01440. 0222FSFFFYYY

14、Y 初算齒輪法面模數(shù)tnm 1.5877cos232121nFdSaFazYYYKTm（11）對進(jìn)行修正，并圓整為標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)tm由機(jī)械設(shè)計(jì)教程 P204 式 10-10b 可得 74. 13 . 174. 1579. 133ttnnKKmm 取整為 mmm29 2）計(jì)算傳動(dòng)尺寸。）計(jì)算傳動(dòng)尺寸。中心距 mmzzman106.323412cos2)8519(2cos2)(21 取整為 107mm修正螺旋角6 .1312cos2)8519(2cos2)(arccos21zzmn 小齒輪分度圓直徑 mmzmdn 39.09626 .13cos192cos11大齒輪分度圓直徑 mmzmdn174.903

15、86 .13cos812cos22 mmdbd19.548139.09625 . 01 圓整 b=20mm 考慮安全系數(shù) 取 ， mmb252mmb271 式中： 小齒輪齒厚；1b 大齒輪齒厚。2b3）校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度）校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度由機(jī)械設(shè)計(jì)教程 P218 式 10-20 可得 EHHZZuubdK1F1t式中各參數(shù)：（1）載荷系數(shù)74. 1K（2）齒數(shù)比。4.4617iu （3）由機(jī)械設(shè)計(jì)教程 P216 圖 10-29 可得彈性系數(shù)。MPaZE8 .189 （4）由機(jī)械設(shè)計(jì)教程 P217 圖 10-30 可得區(qū)域系數(shù)。38. 2HZ （5）由機(jī)械設(shè)計(jì)教程 P218 可得Mpa11

16、0022H1HH EHHZZuubdK1F1t1713.7443 HMa10 滿足齒面接觸疲勞強(qiáng)度。2 低速級低速級1） 齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算因?yàn)辇X輪傳動(dòng)形式為閉式硬齒面，故決定按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)齒輪傳動(dòng)主要參數(shù)和尺寸。由機(jī)械設(shè)計(jì)教程 P216 可得： 3F2122ncos2zYYYKTmdSaFa式中各參數(shù)為：（1）載荷系數(shù)K 74. 113. 14 . 11 . 10 . 1KKKKKvA式中：由機(jī)械設(shè)計(jì)教程 P193 表 10-2 可得使用系數(shù)=1.0AK由機(jī)械設(shè)計(jì)教程 P194 圖 10-8 可得動(dòng)載系數(shù)=1.1vK由機(jī)械設(shè)計(jì)教程 P195 表 10-3 可得齒

17、間載荷分配系數(shù)=1.4K由機(jī)械設(shè)計(jì)教程 P196 表 10-4 可得齒向載荷分布系數(shù)=1.13K（2）小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩：mmNT 236001（3）由機(jī)械教程 P217 圖 10-28 查得螺旋角系數(shù)95. 0Y（4）由機(jī)械設(shè)計(jì)教程 P214，初取螺旋角12（5）斜齒輪的齒形系數(shù)：aFY初選=19, 則3z73233.186934ziz 式中： 大齒輪數(shù)； 4z 低速級齒輪傳動(dòng)比。i齒輪當(dāng)量齒數(shù)為11 ，24.576212cos23cos3333zzv78.002712cos73cos3344zzv由機(jī)械設(shè)計(jì)教程 P200 表 10-5 查得=2.65，=2.283FY4FY（6）斜齒輪的應(yīng)力

18、修正系數(shù)：aSY 由機(jī)械設(shè)計(jì)教程 P200 表 10-5 查得查得=1.57，=1.763SY4SY（7）由機(jī)械設(shè)計(jì)教程 P205 表 10-7，選取齒寬系數(shù)。5 . 0d（8）選取=23,3z（9）輪傳動(dòng)端面重合度由機(jī)械設(shè)計(jì)教程 P214，初取螺旋角；=23,，123z734z由機(jī)械原理教程P207 或機(jī)械設(shè)計(jì)教程 P215 圖 10-26 可計(jì)算齒輪傳動(dòng)端面重合度：由圖分別查得=0.7663，=0.8936，得346599. 10.89360.766321（10）許用彎曲應(yīng)力F由機(jī)械設(shè)計(jì)教程 P205 式 10-12 得：SFNlimFK 由機(jī)械設(shè)計(jì)教程 P207-P209 的圖可得兩齒輪

19、的彎曲疲勞極限應(yīng)力分別為：和。3403limFMPa3404limFMPa 由機(jī)械設(shè)計(jì)教程 P206，取安全系數(shù)=1.25。S 小齒輪 3 和大齒輪 4 的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)分別為：83100984. 360haLnN 7834107223. 9066. 310693. 2iNN 式中：齒輪轉(zhuǎn)一周，同一側(cè)齒面嚙合次數(shù)；a12 齒輪工作時(shí)間。 kL由機(jī)械設(shè)計(jì)教程 P206 得彎曲強(qiáng)度壽命系數(shù)為：0 . 143NNYY 故許用彎曲應(yīng)力為 MPaSYFFNF27225. 13400 . 1lim33 =25. 13400 . 14lim44FFNFSYMPa272 01530. 027257. 165.

20、2333FSFYY 01475. 027276. 128. 2444FSFYY 所以 01475. 0444FSFFFYYYY 初算齒輪法面模數(shù)tnm 2622. 2cos232121nFdSaFazYYYKTm（11）對進(jìn)行修正，并圓整為標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)tm由機(jī)械設(shè)計(jì)教程 P204 式 10-10b 可得 74. 13 . 174. 1579. 133ttnnKKmm 取整為 mmm2 2）計(jì)算傳動(dòng)尺寸。）計(jì)算傳動(dòng)尺寸。中心距 mmzzman147.217012cos2)7323(2cos2)(43 取整為 148mm修正螺旋角13.351 12cos2)7323(2cos2)(arccos43zz

21、mn 小齒輪分度圓直徑 mmzmdn70.9167cos3313大齒輪分度圓直徑 mmzmdn225.0833cos44 mmdbd35.45833 圓整 b=35mm 取 ， mmb374mmb403 式中： 小齒輪齒厚；3b 大齒輪齒厚。4b3）校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度）校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度由機(jī)械設(shè)計(jì)教程 P218 式 10-20 可得 EHHZZuubdK1F1t式中各參數(shù)：（1）載荷系數(shù)74. 1K（2）齒數(shù)比3.1869iu （3）由機(jī)械設(shè)計(jì)教程 P216 圖 10-29 可得彈性系數(shù)。MPaZE8 .189 （4）由機(jī)械設(shè)計(jì)教程 P217 圖 10-30 可得區(qū)域系數(shù)。44. 2HZ

22、（5）由機(jī)械設(shè)計(jì)教程 P218 可得Mpa110022H1HH EHHZZuubdK1F1t1526.323 HMa 滿足齒面接觸疲勞強(qiáng)度。8 初算軸徑初算軸徑由機(jī)械設(shè)計(jì)教程 P370 式 15-2 可得：齒輪軸的最小直徑：。考慮到鍵對軸強(qiáng)mmnPd15.32309602.8999106A33014度的削弱及聯(lián)軸器對軸徑的要求，最后取mmd25。中間軸的最小直徑：。考慮到鍵對軸mmnPd24.8873194.2252.7848 106A330強(qiáng)度的削弱及軸承壽命的要求，最后取mmd30輸出軸的最小直徑：。考慮到鍵對軸mmnPd36.132967.51592.6742 106A330強(qiáng)度的削弱及

23、聯(lián)軸器對軸徑的要求，最后取。mmd40式中：由許用扭轉(zhuǎn)應(yīng)力確定的系數(shù)，由機(jī)械設(shè)計(jì)教程 P370 表 15-3 取0A106A09 校核軸及鍵的強(qiáng)度和軸承壽命校核軸及鍵的強(qiáng)度和軸承壽命1 輸入軸輸入軸1）計(jì)算齒輪上的作用力）計(jì)算齒輪上的作用力 由作用力與反作用力的關(guān)系可得，齒輪軸 1 所受的力與齒輪 2 所受的力大小相等，方15向相反。即：軸向力，徑向力，圓周力NFa12.1711NFr49.5341NFt58.139812）平移軸向力所產(chǎn)生的彎矩為）平移軸向力所產(chǎn)生的彎矩為：mmNdFMaH844.341329 .3912.17121113）計(jì)算軸承支撐反力）計(jì)算軸承支撐反力 豎直方向，軸承

24、1NFRtv87.3971163358軸承 2NFRtv71.10001168358水平方向，軸承 1 ， NMFRHrH62.126116844.34133349.53411633111軸承 2，NRFRHrH87.41162.12649.534112 軸承 1 的總支撐反力：NRRRVH53.41787.39762.1262221211 軸承 2 的總支撐反力：NRRRVH15.108271.100087.41122222224）計(jì)算危險(xiǎn)截面彎矩）計(jì)算危險(xiǎn)截面彎矩 a-a 剖面左側(cè)，豎直方向 mmNRMVV4 .33017838 .397

25、831116 水平方向mmNRMHH46.105098362.1268311 其合成彎矩為mmNMMMHV46.3464946.105094 .330172221211 a-a 剖面右側(cè)，豎直方向mmNMMVV4 .3301712 水平方向mmNMMMHHH616.709584.341346.10509112 其合成彎矩為mmNMMMHV2 .33771616.70954 .330172222222危險(xiǎn)截面在 a-a 剖面左側(cè)。5）計(jì)算截面應(yīng)力）計(jì)算截面應(yīng)力 由參考文獻(xiàn)1P205 附表 10.1 知：抗彎剖面模量12.6352109 .3910/3313dmmW抗扭剖面模量 24.127045

26、9 .395/3313dmmWT彎曲應(yīng)力MPaWMb45. 512.635264.346491 0,45. 5cbaMPa扭剪應(yīng)力MPaWTTT28. 224.12704406.28954 MPaTma14. 1228. 226）計(jì)算安全系數(shù)）計(jì)算安全系數(shù)對調(diào)質(zhì)處理的 45#鋼，由參考文獻(xiàn)1P192 表 10.1 知:抗拉強(qiáng)度極限=650MPaB彎曲疲勞極限=300MPa1扭轉(zhuǎn)疲勞極限=155MPa1由表 10.1 注查得材料等效系數(shù)：1 . 0, 2 . 0軸磨削加工時(shí)的表面質(zhì)量系數(shù)由參考文獻(xiàn)1P207 附圖 10.1 查得92. 017絕對尺寸系數(shù)由附圖 10.1 查得：8 . 0,84.

27、 0由參考文獻(xiàn)1P201 公式 10.5，10.6 得，安全系數(shù)54.4202 . 045. 584. 092. 0130011maS2 .9314. 11 . 014. 18 . 092. 0115511maS3 .392 .9354.422 .9354.422222SSSSS查 P202 表 10.5 得許用安全系數(shù)S=1.51.8，顯然 SS，故危險(xiǎn)截面是安全的7）校核鍵連接的強(qiáng)度）校核鍵連接的強(qiáng)度 聯(lián)軸器處連接鍵由參考文獻(xiàn)2P135 表 11.28 選擇=87，t=4mm, =40mm。軸hbl徑為=25mmd 聯(lián)軸器處鍵連接的擠壓應(yīng)力MPabldhTP68.20)840(725406

28、.289544)(4由于鍵，軸的材料都為 45 號鋼，由參考文獻(xiàn)1查得，顯然鍵連接MPaP150120的強(qiáng)度足夠！8）計(jì)算軸承壽命）計(jì)算軸承壽命 由參考文獻(xiàn)2P138 表 12.2 查 7207C 軸承得軸承基本額定動(dòng)負(fù)荷=17.8KN，基本額rC定靜負(fù)荷=12.8KN0C 軸承 1 的內(nèi)部軸向力為：NRS01.16753.4174 . 04 . 011 軸承 2 的內(nèi)部軸向力為：NRS86.43215.10824 . 04 . 022 由于21111.3381 .17101.167SNFSa 故軸承 1 的軸向力，NFSFa76.2611 .17186.43212118軸承 2 的軸向力NS

29、F86.43222由 由參考文獻(xiàn)1P220 表 11.12 可查得：034. 01280086.432,02. 01280011.3380201CFCF40. 0,38. 021ee又2221114 . 015.108286.432,63. 053.41776.261eRFeRFVV取0, 1;47. 1,44. 02211YXYX故NFYRXPNRP5 .56876.26147. 153.41744. 0,15.10821111122取2PP 根據(jù)軸承的工作條件，查參考文獻(xiàn)1P218219 表 11.9，11.10 得溫度系數(shù)，載荷0 . 1Tf系數(shù)，壽命系數(shù)。由 P218 公式 11.1c

30、 得軸承 2 的壽命0 . 1Pf3 hPfCfnLPTh7726315.10820 . 1178000 . 1960601060103616已知工作年限為 5 年 2 班,故軸承預(yù)期壽命hLh24000530028，故軸承壽命滿足要求hhLL192 中間軸中間軸1) 齒輪齒輪 2（高速級從動(dòng)輪）的受力計(jì)算：（高速級從動(dòng)輪）的受力計(jì)算：由機(jī)械設(shè)計(jì)教程 P213 式 10-14 可知 NdTFt3 .1413222 NFFttr514.4tan222NFa514.42式中：齒輪所受的圓周力，N；2tF 齒輪所受的徑向力，N；2rF 齒輪所受的軸向力，N； 2aF202）齒輪）齒輪 3（低速級主動(dòng)

31、輪）的受力計(jì)算：（低速級主動(dòng)輪）的受力計(jì)算： 由機(jī)械設(shè)計(jì)教程 P213 式 10-14 可知 NdTFt8 .3485233 NFFttr7 .1268tan333NFFra1 .301tan233式中：齒輪所受的圓周力，N；3tF 齒輪所受的徑向力，N；3rF 齒輪所受的軸向力，N；3aF3）齒輪的軸向力平移至軸上所產(chǎn)生的彎矩為）齒輪的軸向力平移至軸上所產(chǎn)生的彎矩為： mmNMH108832 mmdFMaHN1067723334）軸向外部軸向力合力為）軸向外部軸向力合力為：21NFFFaaA176.6632235）計(jì)算軸承支反力）計(jì)算軸承支反力： 豎直方向，軸承 1NFFRttv09.250

32、76 .1163 .333 .73231 軸承 2NFFRttv21.22446 .1163 .833 .43232 水平方向，軸承 1 ，與所設(shè)NMMFFRHHaaH04.766 .1163 .333 .7323231方向相反。 軸承 2，與所NMMFFRHHaaH95.2056 .1163 .433 .8323322設(shè)方向相反。 ：NRRRVH24.250809.250704.762221211 軸承 2 的總支撐反力：NRRRVH46.225321.224495.20522222226）計(jì)算危險(xiǎn)截面彎矩）計(jì)算危險(xiǎn)截面彎矩 a-a 剖面左側(cè)，豎直方向 mmNRMVVa997.1095563

33、 .4309.25073 .431 水平方向mmNRMHHa532.32923 .4304.763 .431 b-b 剖面右側(cè)，豎直方向mmNRMVVb193.747323 .3321.22443 .332 水平方向mmNRMHHb135.68583 .3395.2053 .3321a-a 剖面右側(cè)合成彎矩為mmNMMMMHaHVaa79.109805)532.3292093.10680(997.109556)(22232 b-b 剖面左側(cè)合成彎矩為mmNMMMMHHbVbb38.75127)532.3292135.6858(193.74732)(22222故 a-a 剖面右側(cè)為危險(xiǎn)截面。7）

34、計(jì)算應(yīng)力）計(jì)算應(yīng)力 初定齒輪 2 的軸徑為=38mm，軸轂長度為 10mm，連接鍵由參考文獻(xiàn)2P135 表2d11.28 選擇=108，t=5mm,=25mm。齒輪 3 選用整體式，轂槽深度=3.3mm。hb2l1t22抗彎剖面模量 75.6373402)540(512401 . 02)()( 1 . 0/23323333dtdbtdmmW抗扭剖面模量 75.12773402)540(512402 . 02)()(2 . 0/23323333dtdbtdmmWT彎曲應(yīng)力MPaWMab23.1775.637379.109805 0,23.17cbaMPa扭剪應(yīng)力MPaWTTT31. 975.12

35、773432.1189492 MPaTma66. 4231. 928）計(jì)算安全系數(shù)）計(jì)算安全系數(shù)對調(diào)質(zhì)處理的 45#鋼，由參考文獻(xiàn)1P192 表 10.1 知:抗拉強(qiáng)度極限=650MPaB彎曲疲勞極限=300MPa1扭轉(zhuǎn)疲勞極限=155MPa1由表 10.1 注查得材料等效系數(shù)：1 . 0, 2 . 0軸磨削加工時(shí)的表面質(zhì)量系數(shù)由參考文獻(xiàn)1P207 附圖 10.1 查得92. 0絕對尺寸系數(shù)由附圖 10.1 查得：78. 0,82. 0鍵槽應(yīng)力集中系數(shù)由附表 10.4 查得：（插值法）625. 1,825. 1KK由參考文獻(xiàn)1P201 公式 10.5，10.6 得，安全系數(shù)197. 702 .

36、 023.1782. 092. 0825. 13001maKS067.1466. 41 . 066. 478. 092. 0625. 11551maKS234 . 6067.14197. 7067.14197. 72222SSSSS查 P202 表 10.5 得許用安全系數(shù)S=1.51.8，顯然 SS，故危險(xiǎn)截面是安全的9）校核鍵連接的強(qiáng)度）校核鍵連接的強(qiáng)度 齒輪 2 處鍵連接的擠壓應(yīng)力MPablhdTP3 .104)1025(838432.1189494)(4222 齒輪 3 處鍵連接的擠壓應(yīng)力MPblhdTP343.74)1232(840432.1189494)(43323由于鍵，軸，齒輪

37、的材料都為 45 號鋼，由參考文獻(xiàn)1查得，顯MPaP150120然鍵連接的強(qiáng)度足夠！10）計(jì)算軸承壽命）計(jì)算軸承壽命 由參考文獻(xiàn)2P138 表 12.2 查 7207C 軸承得軸承基本額定動(dòng)負(fù)荷=23.5KN，基本額rC定靜負(fù)荷=17.5KN0C 軸承 1 的內(nèi)部軸向力為：NRS3 .100324.25084 . 04 . 011 軸承 2 的內(nèi)部軸向力為：NRS456.90164.22534 . 04 . 022 故軸承 1 的軸向力，NSF3 .100311軸承 2 的軸向力NFSFA2 .11339 .1293 .100312由 由參考文獻(xiàn)1P220 表 11.12 可查得：065. 0

38、175002 .1133,057. 0175003 .10030201CFCF43. 021 ee又eRFeRFVV503. 064.22532 .1133,4 . 024.25083 .10032211取3 . 1,44. 0; 0, 12211YXYX24故NFYRXPNRP6 .24642 .11333 . 124.225344. 0,24.25082222211取1PP 根據(jù)軸承的工作條件，查參考文獻(xiàn)1P218219 表 11.9，11.10 得溫度系數(shù)，載荷0 . 1Tf系數(shù)，壽命系數(shù)。由 P218 公式 11.1c 得軸承 1 的壽命0 . 1Pf3 hPfCfnLPTh60868

39、24.25080 . 1235000 . 1194.225601060103626已知工作年限為 5 年 2 班,故軸承預(yù)期壽命hLh24000530028，故軸承壽命滿足要求hhLL253 輸出軸輸出軸1）計(jì)算齒輪上的作用力）計(jì)算齒輪上的作用力 由作用力與反作用力的關(guān)系可得，齒輪 4 所受的力與齒輪 3 所受的力大小相等，方向相反。即：軸向力，徑向力，圓周力NFa03.3014NFr91.12544NFt72.335242）平移軸向力所產(chǎn)生的彎矩為）平移軸向力所產(chǎn)生的彎矩為：26mmNdFMaH26.329692043.21903.30124443）計(jì)算軸承支撐反力）計(jì)算軸承支撐反力 豎直方

40、向，軸承 1NFRtv9 .21091167372.33521167341 軸承 2NFFRVtv82.12429 .210972.3352142 水平方向，軸承 1 ， NMFRHrH65.107311626.329697391.125411673441軸承 2，NRFRHrH26.18165.107391.1254442 軸承 1 的總支撐反力：NRRRVH36.236765.10739 .21092221211 軸承 2 的總支撐反力：NRRRVH97.125526.18182.124222222224）計(jì)算危險(xiǎn)截面彎矩）計(jì)算危險(xiǎn)截面彎矩 a-a 剖面左側(cè)，豎直方向 mmNRMVV7 .

41、90725439 .21094311 水平方向mmNRMHH95.461664365.10734311 其合成彎矩為mmNMMMHV56.10179695.461667 .907252221211 a-a 剖面右側(cè)，豎直方向mmNMMVV7 .9072512 水平方向mmNRMHH98.132317326.1817322 其合成彎矩為mmNMMMHV54.9168598.132317 .907252222222危險(xiǎn)截面在 a-a 剖面左側(cè)。5）計(jì)算截面應(yīng)力）計(jì)算截面應(yīng)力 初定齒輪 4 的軸徑為=44mm，連接鍵由參考文獻(xiàn)2P135 表 11.28 選擇4d=128，t=5mm,=28mm。hb

42、2l 由參考文獻(xiàn)1P205 附表 10.1 知：抗彎剖面模量 35.7481442)544(512441 . 02)()( 1 . 0/23424343dtdbtdmmW27抗扭剖面模量 75.15999442)544(512442 . 02)()(2 . 0/23424343dtdbtdmmWT彎曲應(yīng)力MPaWMb61.1335.748156.1017961 0,61.13cbaMPa扭剪應(yīng)力MPaWTTT81.2175.15999911.3489633 MPaTma9 .10281.2126）計(jì)算安全系數(shù)）計(jì)算安全系數(shù)對調(diào)質(zhì)處理的 45#鋼，由參考文獻(xiàn)1P192 表 10.1 知:抗拉強(qiáng)度

43、極限=650MPaB彎曲疲勞極限=300MPa1扭轉(zhuǎn)疲勞極限=155MPa1由表 10.1 注查得材料等效系數(shù)：1 . 0, 2 . 0軸磨削加工時(shí)的表面質(zhì)量系數(shù)由參考文獻(xiàn)1P207 附圖 10.1 查得92. 0絕對尺寸系數(shù)由附圖 10.1 查得：78. 0,82. 0鍵槽應(yīng)力集中系數(shù)由附表 10.4 查得：（插值法）2 . 3, 6 . 3KK由參考文獻(xiàn)1P201 公式 10.5，10.6 得，安全系數(shù)49. 602 . 09 .1082. 092. 02 . 33001maKS12. 39 .101 . 09 .1078. 092. 02 . 31551maKS288 . 212. 34

44、9. 612. 349. 62222SSSSS查 P202 表 10.5 得許用安全系數(shù)S=1.51.8，顯然 SS，故危險(xiǎn)截面是安全的7）校核鍵連接的強(qiáng)度）校核鍵連接的強(qiáng)度 聯(lián)軸器處連接鍵由參考文獻(xiàn)2P135 表 11.28 選擇=108，t=5mm, =70mm。軸hbl徑為=35mmd聯(lián)軸器處鍵連接的擠壓應(yīng)力MPabldhTP08.83)1070(835911.3489634)(43齒輪選用雙鍵連接，180 度對稱分布。 齒輪處鍵連接的擠壓應(yīng)力MPabldhTP92.123)1228(8442911.3489634)(243由于鍵，軸的材料都為 45 號鋼，由參考文獻(xiàn)1查得，顯然鍵連接M

45、PaP150120的強(qiáng)度足夠！8）計(jì)算軸承壽命）計(jì)算軸承壽命 由參考文獻(xiàn)2P138 表 12.2 查 7208C 軸承得軸承基本額定動(dòng)負(fù)荷=26.8KN，基本額rC定靜負(fù)荷=20.5KN0C 軸承 1 的內(nèi)部軸向力為：NRS94.94636.23674 . 04 . 011 軸承 2 的內(nèi)部軸向力為：NRS36.50297.12554 . 04 . 022 由于14239.80303.30136.502SNFSa軸承 1 的軸向力NSF94.94611 故軸承 2 的軸向力NFSFa91.64503.30194.946412由 由參考文獻(xiàn)1P220 表 11.12 可查0314. 020500

46、91.645,046. 02050094.9460201CFCF得：40. 0,43. 021ee29又222111512. 097.125591.645,4 . 036.236794.946eRFeRFVV取4 . 1,44. 0; 0, 12211YXYX故NFYRXPNRP9 .145691.6454 . 197.125544. 0,86.23672222211取1PP 根據(jù)軸承的工作條件，查參考文獻(xiàn)1P218219 表 11.9，11.10 得溫度系數(shù)，載荷0 . 1Tf系數(shù)，壽命系數(shù)。由 P218 公式 11.1c 得軸承 2 的壽命0 . 1Pf3 hPfCfnLPTh536361

47、03 . 386.23670 . 1268000 . 1947.7260106010已知工作年限為 5 年 2 班,故軸承預(yù)期壽命hLh24000530028，故軸承壽命滿足要求hhLL10 選擇聯(lián)軸器選擇聯(lián)軸器1.類型選擇.為了隔離振動(dòng)和沖擊，選用彈性套柱銷聯(lián)軸器載荷計(jì)算.從動(dòng)軸：公稱轉(zhuǎn)矩：mmNT531027. 5查課本,選取114343表P5 . 1aK所以轉(zhuǎn)矩 mNmmNTKTaca5 .7905275 . 13因?yàn)橛?jì)算轉(zhuǎn)矩小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩,所以查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊11222選取 LX3 型彈性套柱銷聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為 1250Nmm.最大轉(zhuǎn)速為4750r/min.軸徑為8030主動(dòng)軸公

48、稱轉(zhuǎn)矩：mmNT5110118. 430查課本,選取114343表P5 . 1aK所以轉(zhuǎn)矩 mNmmNTKTaca77.6118.415 . 11因?yàn)橛?jì)算轉(zhuǎn)矩小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩,所以查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊11222選取 LX1 型彈性套柱銷聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為 250Nmm.最大轉(zhuǎn)速為850r/min。11 潤滑方式潤滑方式由于所設(shè)計(jì)的減速器齒輪圓周速度較小，低于 2m/s，故齒輪的潤滑方式選用油潤滑，軸承的潤滑方式選用脂潤滑。考慮到減速器的工作載荷不是太大，故潤滑油選用中負(fù)荷工業(yè)齒輪油（GB59031986） ，牌號選 68 號。潤滑油在油池中的深度保持在 6880mm 之間。軸承的潤滑脂選用合成鋰基潤滑脂（SY14131980） 。牌號為 ZL2H。由于軸承選用了脂潤滑，故要防止齒輪的潤滑油進(jìn)入軸承將潤滑脂稀釋，也要防止?jié)櫥魅缬统刂袑櫥臀廴?。所以要軸承與集體內(nèi)壁之間