帶式運(yùn)輸機(jī)的一級(jí)直齒圓柱齒輪減速器

1、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)說明書題目帶式運(yùn)輸機(jī)的單級(jí)直齒圓柱齒輪減速器目錄第 1 章 概述 設(shè)計(jì)的目的 設(shè)計(jì)的內(nèi)容和任務(wù) 1.2.1 設(shè)計(jì)的內(nèi)容 1.2.2 設(shè)計(jì)的任務(wù) . 設(shè)計(jì)的步驟 傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì) 擬定傳動(dòng)方案 1.21.3 第2章2. 232.12.2 選擇原動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī) 2.2.1 選擇電動(dòng)機(jī)類型和結(jié)構(gòu)型式 2.2.2 確定電動(dòng)機(jī)的功率 2.2.3 確定電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速 2.3 傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比的確定及各級(jí)傳動(dòng)比的分配2.3.1 計(jì)算總傳動(dòng)比 2.3.2 合理分配各級(jí)傳動(dòng)比 2.4 算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) 輸入功率、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn) 輸入功率、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn) 輸入功率、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn) 輸入功率、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn) 3.

2、 33. 4 57. 7 . 7 82.4.12.4.2電機(jī)軸） 高速軸） 低速軸） 滾筒軸）0軸1軸2軸3軸第 3 章 傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算 2.4.32.4.4.1.0.減速箱外傳動(dòng)零件帶傳動(dòng)設(shè)計(jì) 3.1.1 帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)要求 3.1.2 V 帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算 減速器內(nèi)傳動(dòng)零件齒輪設(shè)計(jì) 3.2.1 選擇齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)3.2.2 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) 3.2.3 按齒根彎曲強(qiáng)度計(jì)算 3.2.4、齒輪幾何尺寸計(jì)算 軸的設(shè)計(jì) 3.3.1 主動(dòng)軸的設(shè)計(jì) 3.3.2 從動(dòng)軸的設(shè)計(jì) 部件的選擇與設(shè)計(jì) 軸承的選擇 4.1.1 輸入軸軸承 4.1.2 輸出軸軸承 4.2 輸入軸輸出軸鍵連接的選擇及

3、強(qiáng)度計(jì)算 4.3 軸承端蓋的設(shè)計(jì)與選擇 3.13.23.3第4章4.11.0.1.0.1.0.1.4.1.4.1.4.1.6.1.8.1.9.1.9.2.1.2.4.2.4. .2.4. .2.4. .2.5.2.6.24.3.1 類型 4.4 滾動(dòng)軸承的潤滑和密封 4.5 聯(lián)軸器的選擇 4.5.1、聯(lián)軸器類型的選擇4.5.2、聯(lián)軸器的型號(hào)選擇4.6 其它結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 4.6.1 通氣器的設(shè)計(jì) 4.6.2 吊環(huán)螺釘、吊耳及吊鉤4.6.3 啟蓋螺釘 4.6.4 定位銷 4.6.5 油標(biāo) 4.6.6 放油孔及螺塞 4.7 箱體 第5章 結(jié) 論 參考文獻(xiàn)： .2.6.2.7.2.8.2.8.2.8.2.

4、8.2.8.2.9.2.9.3.0.3.0.3.1.3.1. .錯(cuò)誤!.未.定義. 書簽。錯(cuò)誤!.未.定義.書簽。第 1 章 概述1.1 設(shè)計(jì)的目的設(shè)計(jì)目的在于培養(yǎng)機(jī)械設(shè)計(jì)能力。設(shè)計(jì)是完成機(jī)械專業(yè)全部課程學(xué)習(xí)的最 后一次較為全面的、重要的、必不可少的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，其目的為：1. 通過設(shè)計(jì)培養(yǎng)綜合運(yùn)用所學(xué)全部專業(yè)及專業(yè)基礎(chǔ)課程的理論知識(shí)，解決 工程實(shí)際問題的能力，并通過實(shí)際設(shè)計(jì)訓(xùn)練，使理論知識(shí)得以鞏固和提高。2. 通過設(shè)計(jì)的實(shí)踐，掌握一般機(jī)械設(shè)計(jì)的基本方法和程序，培養(yǎng)獨(dú)立設(shè)計(jì) 能力。3. 進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)工作基本技能的訓(xùn)練，包括訓(xùn)練、計(jì)算、繪圖能力、計(jì)算 機(jī)輔助設(shè)計(jì)能力，熟悉和運(yùn)用設(shè)計(jì)資料（手冊(cè)、

5、圖冊(cè)、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范等） 。1.2 設(shè)計(jì)的內(nèi)容和任務(wù)1.2.1 設(shè)計(jì)的內(nèi)容本設(shè)計(jì)的題目為單級(jí)直齒圓柱齒輪減速器，設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括以下幾方 面：擬定、分析傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)； 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)； 進(jìn)行傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)計(jì)算，校核軸、軸承、聯(lián)軸器、鍵等； 繪制減速器裝配圖及典型零件圖；5)編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書。1.2.2 設(shè)計(jì)的任務(wù)1)減速器裝配圖 1 張(0 號(hào)圖紙)2)輸入軸輸出軸零件圖各 1 張3)齒輪零件圖 1 張4)減速器箱體零件圖 1 張5)設(shè)計(jì)說明書 1 份1.3 設(shè)計(jì)的步驟遵循機(jī)械設(shè)計(jì)過程的一般規(guī)律，大體上按以下步驟進(jìn)行：1. 設(shè)計(jì)準(zhǔn)備 認(rèn)真研究設(shè)計(jì)任務(wù)書，明確

6、設(shè)計(jì)要求和條件，認(rèn)真閱讀減速 器參考圖，熟悉設(shè)計(jì)對(duì)象。2. 傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì) 根據(jù)設(shè)計(jì)要求擬定傳動(dòng)總體布置方案，選擇原動(dòng) 機(jī)，計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)。3. 傳動(dòng)件設(shè)計(jì)計(jì)算 設(shè)計(jì)裝配圖前，先計(jì)算各級(jí)傳動(dòng)件的參數(shù)確定其尺 寸，并選好聯(lián)軸器的類型和規(guī)格。一般先計(jì)算外傳動(dòng)件、后計(jì)算內(nèi)傳動(dòng)件。4. 裝配圖繪制 計(jì)算和選擇支承零件，繪制裝配草圖，完成裝配工作圖。5. 零件工作圖繪制 零件工作圖應(yīng)包括制造和檢驗(yàn)零件所需的全部內(nèi)容。6. 編寫設(shè)計(jì)說明書 設(shè)計(jì)說明書包括所有的計(jì)算并附簡圖，并寫出設(shè)計(jì)總 結(jié)。第 2 章 傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)，主要包括擬定傳動(dòng)方案、選擇原動(dòng)機(jī)、確定總傳 動(dòng)比

7、和分配各級(jí)傳動(dòng)比以及計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)。2.1 擬定傳動(dòng)方案機(jī)器通常由原動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)裝置和工作機(jī)三部分組成。傳動(dòng)裝置將原動(dòng)機(jī) 的動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)傳遞給工作機(jī)，合理擬定傳動(dòng)方案是保證傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)質(zhì)量的 基礎(chǔ)。傳動(dòng)方案應(yīng)滿足工作機(jī)的性能要求，適應(yīng)工作條件，工作可靠，而且要求 結(jié)構(gòu)簡單，尺寸緊湊，成本低，傳動(dòng)效率高，操作維護(hù)方便。2.2 選擇原動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)為標(biāo)準(zhǔn)化、系列化產(chǎn)品，設(shè)計(jì)中應(yīng)根據(jù)工作機(jī)的工作情況和運(yùn)動(dòng)、動(dòng) 力參數(shù)，根據(jù)選擇的傳動(dòng)方案，合理選擇電動(dòng)機(jī)的類型、結(jié)構(gòu)型式、容量和轉(zhuǎn) 速，提出具體的電動(dòng)機(jī)型號(hào)。2.2.1 選擇電動(dòng)機(jī)類型和結(jié)構(gòu)型式電動(dòng)機(jī)有交、直流之分，一般工廠都采用三相交流電，

8、因而選用交流電動(dòng) 機(jī)。交流電動(dòng)機(jī)分異步、同步電動(dòng)機(jī)，異步電動(dòng)機(jī)又分為籠型和繞線型兩種， 其中以普通籠型異步電動(dòng)機(jī)應(yīng)用最多，目前應(yīng)用較 300 廣的 Y 系列自扇冷式籠型三相異步電動(dòng)機(jī)，電壓為380V,其結(jié)構(gòu)簡單、起動(dòng)性能好，工作可靠、價(jià) 格低廉、維護(hù)方便，適用于不易燃、不易爆、無腐蝕性氣體、無特殊要求的場合，如運(yùn)輸機(jī)、機(jī)床、農(nóng)機(jī)、風(fēng)機(jī)、輕工機(jī)械等。2.2.2確定電動(dòng)機(jī)的功率電動(dòng)機(jī)功率選擇直接影響到電動(dòng)機(jī)工作性能和經(jīng)濟(jì)性能的好壞：若所選電動(dòng)機(jī)的功率小于工作要求，則不能保證工作機(jī)正常工作；若功率過大，則電動(dòng) 機(jī)不能滿載運(yùn)行，功率因素和效率較低，從而增加電能消耗，造成浪費(fèi)。1.帶式輸送機(jī)所需的功率P

9、v由1中公式(2-2)得：巳 FV/1000950 1.5/1000 1.425 kW31設(shè)計(jì)題目給定：輸送帶拉力F (N) =950N輸送帶速度V(m/s)=1.5m/s2.計(jì)算電動(dòng)機(jī)的輸出功率RV帶傳動(dòng)效率：帶0.95滾動(dòng)軸承(每對(duì))：軸承O."圓柱齒輪傳動(dòng)：齒輪0.98齒輪聯(lián)軸器：聯(lián)軸器0.99 （一個(gè)）傳動(dòng)滾筒效率：滾筒0.96得電動(dòng)機(jī)至工作機(jī)間的總效率:4總 帶 軸承 齒輪聯(lián)軸器 滾筒0.95 0.9940.98 0.99 0.96 0.85電動(dòng)機(jī)的輸出功率:PdFV1000 總950 1.51000 0.851.68kW選取電動(dòng)機(jī)額定功率Ped 2.2kW223確定電動(dòng)機(jī)

10、的轉(zhuǎn)速同一類型、相同額定功率的電動(dòng)機(jī)低速的級(jí)數(shù)多，外部尺寸及重量較大, 價(jià)格較高，但可使傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比及尺寸減少；高速電動(dòng)機(jī)則與其相反, 設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)綜合考慮各方面因素，選取適當(dāng)?shù)碾妱?dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。三相異步電動(dòng)機(jī)常用的同步轉(zhuǎn)速有 3000r/min， 1500r/min ， 1000r/min， 750r/min，常選用 1500r/min 或 1000r/min 的電動(dòng)機(jī)。1.計(jì)算滾筒的轉(zhuǎn)速nw由公式nw1000d60V計(jì)算滾筒轉(zhuǎn)速nw :工作機(jī)的轉(zhuǎn)速:nw 1000 60V1000 60 1.5119.43r/minD240設(shè)計(jì)題目給定:滾筒直徑 D=240mm輸送帶速度V(m/s)=1.5m/

11、s2.確定電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速nd由課件數(shù)據(jù)可知單級(jí)圓柱齒輪減速器推薦傳動(dòng)比范圍為i齒輪36，由課件數(shù)據(jù)得V帶傳動(dòng)比范圍為i帶24，所以總傳動(dòng)比合理范圍為i總624，故 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍是:nd(6 24) 119.43 r/min 716.58 2866 .32r/min符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有 750r/min、1000r/min、1500r/min，初選同步轉(zhuǎn)速為1000r/min和1500r/min兩種電動(dòng)機(jī)進(jìn)行比較。由機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)書中的表20 1查得:方案電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率(KW電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n/(r/mi n)總傳動(dòng)比同步轉(zhuǎn)速滿載轉(zhuǎn)速1Y112M-62.210009407.872Y10

12、0L1-42.21500143011.97由表中可知，方案2的傳動(dòng)比比較小，傳動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)尺寸較小，因此，可 采用方案2,選定電動(dòng)機(jī)的型號(hào)為丫112M-6其主要參數(shù)如下:表2-1電動(dòng)機(jī)相關(guān)參數(shù)型號(hào)額定率滿載扭矩總傳動(dòng)比外伸軸直外伸軸長中心高滿載轉(zhuǎn)速徑D度EHY112M-62.2kw940 r/min2.07.8728mm60mm112mm帶式輸送機(jī)相關(guān)參數(shù)皮帶速度皮帶拉力卷筒直徑工作條件每天時(shí)間設(shè)計(jì)壽命轉(zhuǎn)速功率1.5m/s950N240mm平穩(wěn)連續(xù)12小時(shí)10年119.43r/mi n1.68kw2.3傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比的確定及各級(jí)傳動(dòng)比的分配由選定電動(dòng)機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速n.和工作機(jī)主動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速nw可得

13、傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比i nm/nw對(duì)于多級(jí)傳動(dòng)i i1 i2 i3in計(jì)算出總傳動(dòng)比后，應(yīng)合理地分配各級(jí)傳動(dòng)比，限制傳動(dòng)件的圓周速度以減少動(dòng)載荷。2.3.1計(jì)算總傳動(dòng)比由電動(dòng)機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速n. 940r/min和工作機(jī)主動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速nw 119.43r/min ，可得:總傳動(dòng)比i n./nw嚴(yán)7.872.3.2合理分配各級(jí)傳動(dòng)比由參考數(shù)據(jù)得，取帶傳動(dòng)比ii2.3，i 7.87則單級(jí)減速器傳動(dòng)比i2 i減唱 3.42表2-3傳動(dòng)比分配總傳動(dòng)比電機(jī)滿載轉(zhuǎn)速電機(jī)-高速軸高速軸-低速軸卷筒轉(zhuǎn)速i=7.87940r/minii =2.3i2 =3.42119.43r/min2.4算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)為進(jìn)

14、行傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)計(jì)算，應(yīng)首先推算出各軸的轉(zhuǎn)速、功率和轉(zhuǎn)矩，一般按由電動(dòng)機(jī)至工作機(jī)之間運(yùn)動(dòng)傳遞的路線推算各軸的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)。2.4.10軸（電機(jī)軸）輸入功率、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩F0 Pd 1.68kW n0 nm 940r / min1 68T09550巳/門皿 955017.07N ?m9402.4.21軸（高速軸）輸入功率、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩PiP0 1 Pd ?帶 1.68 0.95 1.60 kW940 nI no/h nm/i帶 408.7r / min2.31 60Ti 9550 Pi / nI955037.39N ?m408.72.4.32軸（低速軸）輸入功率、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩FiiPi軸承齒輪1.60

15、 0.99 0.981.55kWnI/i2警3.42119.5r/minTii9550P| /nII1 559550123.87N ?m119.52.4.43軸（滾筒軸）輸入功率、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩P|iiP|i軸承 聯(lián)軸器 1.55 0.99 0.99 1.52kWnIII n,119.5r / minT川9550Pii / niii 9550121.47N ?m119.5各項(xiàng)指標(biāo)誤差均介于+5%- -5%之間。各軸運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)見下表:表2-4各軸運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)軸名功率P (/kw)轉(zhuǎn)矩T ( N/ m)轉(zhuǎn) 速n(r/mi n)傳動(dòng)比i效率0電機(jī)軸1.6817.079402.300.95I軸1.6

16、037.39408.73.420.97II軸1.55123.87119.510.98III 滾筒軸1.52121.47119.5注：各軸輸出都是依據(jù)該軸輸入乘以該軸承效率得出，一對(duì)滾動(dòng)球軸承效率取0.99.第3章 傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算3.1 減速箱外傳動(dòng)零件帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)3.1.1 帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)要求1. 帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 選擇合理的傳動(dòng)參數(shù)；確定帶的型號(hào)、長度、 根數(shù)、傳動(dòng)中心距、安裝要求、對(duì)軸的作用力及帶的材料、結(jié)構(gòu)和尺寸等。2. 設(shè)計(jì)依據(jù) 傳動(dòng)的用途及工作情況；對(duì)外廓尺寸及傳動(dòng)位置的要求；原 動(dòng)機(jī)種類和所需的傳動(dòng)功率；主動(dòng)輪和從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速等。3. 注意問題 帶傳動(dòng)中各有關(guān)尺寸的協(xié)調(diào)，如小帶輪直

17、徑選定后要檢查它 與電動(dòng)機(jī)中心高是否協(xié)調(diào)；大帶輪直徑選定后，要檢查與箱體尺寸是否協(xié)調(diào)。小帶輪孔徑要與所選電動(dòng)機(jī)軸徑一致；大帶輪的孔徑應(yīng)注意與帶輪直徑尺寸相協(xié)調(diào)，以保證其裝配穩(wěn)定性；同時(shí)還應(yīng)注意此孔徑就是減速器小齒輪軸外伸段的最小軸徑。3.1.2 V 帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算1、確定計(jì)算功率查得工作情況系數(shù) K A1.2Pca K APd 1.2 1.682.016kW2、選擇 V 帶的帶型根據(jù)Pea 2.016kW及nm 940r / min ,由資料選用A型3、確定帶輪的基準(zhǔn)直徑 dd 并驗(yàn)算帶速 v初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑dd1由機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教材表6.14，取小帶輪的基準(zhǔn)直徑dd1 100mm 驗(yàn)算帶速

18、V按公式驗(yàn)算帶的速度ddinV 60 10003.14 100 940 4.92m/s60 1000因?yàn)?m / s V25m/s，此帶速不合適。重新設(shè)計(jì)。取 dd1 = 150mmddinV 60 10003.14 150 9407.38m/s > 5 m/s60 1000,此帶速合適。 計(jì)算大帶輪的基準(zhǔn)直徑。根據(jù)中公式計(jì)算大帶輪的基準(zhǔn)直徑dd2dd2 i 帶 dd1 2.3 150345mm取標(biāo)準(zhǔn)值dd2 355mm4、確定V帶的中心距80和基準(zhǔn)長度Ld根據(jù)公式0.7 dd1 dd2802 dd1 dd2初定中心距a0700mm 由公式計(jì)算所需的基準(zhǔn)長度Ld0280 dd1 dd22

19、dd2dd14802 700 2 1502355 戲口 2208mm4 700選帶的基準(zhǔn)長度Ld2240mm 計(jì)算實(shí)際中心距a由公式計(jì)算實(shí)際中心距a a。中7002240 2208716mm5、驗(yàn)算小帶輪上的包角根據(jù)公式計(jì)算:1180dd 2dd157.3180355 150573163.59120716滿足要求。6、計(jì)算V帶的根數(shù)計(jì)算單根V帶的額定功率Pr由 dd1 150mm 和 nm 940r/min ,查 表得 R1.77kw根據(jù)nm 940r/min、i 2.3和A型帶查表得F00.11 kW查表 6.11 得 K 0.961，查表 6.3 得 Kl 1.06,于是由2中公式8-26

20、 :zPcaKaPPrP)P0 K KlPrP0P0 K Kl(1.77 0.11) 0.961 1.06 1.915kW計(jì)算V帶的根數(shù)zz 魚 2016 1.05Pr1.9157、計(jì)算單根V帶的初拉力的最小值F0查表 6.2 得：q=0.105kg/m根據(jù)公式計(jì)算:F0 500KVPa qv2500 鶯961 需16 0-105 7-382115-09N應(yīng)使帶的實(shí)際初拉力Fo 0&計(jì)算壓軸力壓軸力的最小值公式得:Fp i2zF0sin2 2 115.09 sin 163.59455.65NP min0229、帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)V型帶傳動(dòng)相關(guān)數(shù)據(jù)見表3-1V 0表3-1V型帶傳動(dòng)相關(guān)數(shù)據(jù)計(jì)算

21、功率PCa (kw)傳動(dòng)比i帶速V (m/s)帶型根數(shù)單根初拉力(N)2.0162.37.38A2115.09壓軸力(N)小帶輪直徑(mm)大帶輪直徑(mm)中心距(mm)基準(zhǔn)長度(mm小帶輪包角455.651503557002240163.59 03.2減速器內(nèi)傳動(dòng)零件一一齒輪設(shè)計(jì)321選擇齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)按照已經(jīng)選定的傳動(dòng)方案，高速級(jí)齒輪選擇如下:1.齒輪類型選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)2.齒輪精度等級(jí)帶式輸送機(jī)為一般機(jī)器速度不高,由數(shù)據(jù)得，選擇7級(jí)精度3.材料由資料選擇：兩者材料硬度差為 40HBS小齒輪40Cr 調(diào)質(zhì) 硬度270HBS大齒輪45 鋼調(diào)質(zhì)硬度230HBS4. 試選擇

22、小齒輪齒數(shù)4 25大齒輪齒數(shù)Z2 ii2?zi 3.42 25 85.5取 Z2 86 齒數(shù)比 uiii2 3.423.2.2按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)1.確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值試選載荷系數(shù)Kt1.3小齒輪轉(zhuǎn)矩T19.55 1O6P-9.55 10°ni1.6O408.73.74 1O4N mm由課本的表8.11中查得材料彈性影響系數(shù)1zE 189.8 MP a" 齒寬系數(shù)：由資料中知齒寬系數(shù) d 1 由資料中按齒面硬度查得齒輪接觸疲勞強(qiáng)度極限:H lim 1600MPaHiim2 550 MPa 由資料中取接觸疲勞壽命系數(shù)ZHN1 0.90 ZHN2 0.95 計(jì)算接觸疲勞許應(yīng)力取

23、失效概率為1%安全系數(shù)S=1由資料中查得ZHN1 Hlim1H1 SZHN2 H lim 2 H 2 S098 540M Pa10.95 550522.5MPa2.計(jì)算由式d1t忤?罟？節(jié)節(jié)試算小齒輪分度圓直徑ditd1t|KtT1?U1 1? 3.52Ze ' 廠?可？1.3 3.74 104 Y3.42 123.52 189.83.42522.546.84mm計(jì)算圓周速度60d1t rn100046.84 408.71.00m/s60 1000計(jì)算齒寬bd1t 141.3146.84mm 計(jì)算齒寬與齒高比模數(shù)mt 也1.87 齒高 h 2.25mt 2.25 1.874.21z-i

24、25b 塑 11.13h 4.21 計(jì)算載荷系數(shù)據(jù) v 1.00m/ s 7級(jí)精度。查動(dòng)載荷系數(shù)Kv1.04直齒輪Kh Kf查得使用系數(shù)KA用插入法查得7級(jí)精度、小齒輪相對(duì)非對(duì)稱布置時(shí)2Kh 1.120.18(10.6 d )233d 0.23 10 3 b 1.12 0.18 1.6 0.23 10 3 46.87 1.42由b 11.13 Kh 1.42 h故載荷系數(shù) KKaKvKh Kh 1 1.04 1 1.42 1.48 按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑di d1th 4846.87 怙 48.94mm計(jì)算模數(shù)Z48941.96mm25323按齒根彎曲強(qiáng)度計(jì)算由設(shè)計(jì)公式m倚al

25、sa1.確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限FE1500 M Pa大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限fe2 380 MPa由文獻(xiàn)2中取彎曲疲勞壽命系數(shù)Yfn10.85 Yfn20.88計(jì)算彎曲疲勞許應(yīng)力取彎曲疲勞安全系數(shù)S 1.4由2中式1 奢"303.57MPa1.4Yfn 2 FE2F 2 S計(jì)算載荷系數(shù)KaKvKf Kf查取齒形系數(shù)查得0.88 3801.4238.86MPa1.041.421.48YFa12.65YFa22.229查取應(yīng)力校正系數(shù)由2中表10-5查得Ysa11.59YSa2 1.779計(jì)算大小齒輪的YFa1 YSa10.013880303.57Y Fa2 Y

26、Sa22.229 1.779 0.016601238.86大齒輪的數(shù)值大2.設(shè)計(jì)計(jì)算#2KT1 YFaYsad乙2 FF W 3.74 104 0.0166011.43mm1 252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)的乘積并根據(jù)就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值有關(guān)，可取由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)1.43，m 1.5，按齒面接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑di48.94mm，算出小齒輪的齒數(shù)塑331.5大齒輪的齒數(shù)z23.42 34113實(shí)際傳動(dòng)比:i

27、 空 3.4233傳動(dòng)比誤差:3 423 42i 33100%0%3.425%允許3.2.4、齒輪幾何尺寸計(jì)算分度圓直徑 d1召m 33 1.549.5mmd2z2 m 113 1.5 169.5mm中心距a49.5 169.5109.5mm2齒輪寬度b dd149.5mm 取 EB, 50mm B2170mm圓周力：Fti2 37.4 31551.11Nd149.5 10 32Ti徑向力：Fr1Fti tan 201551.11 tan 20564.56 N表3-1齒輪設(shè)計(jì)幾何尺寸及參數(shù)齒輪壓力角模數(shù)中心距齒數(shù)比齒數(shù)分度圓直徑齒根圓直徑齒頂圓直徑t H 齒寬小齒輪20°1.5109

28、.53.423349.545.7552.550大齒輪113169.5165.75172.51703.3軸的設(shè)計(jì)331主動(dòng)軸的設(shè)計(jì)(1)求高速軸上的轉(zhuǎn)矩T輸入軸的功率1.60KW輸入軸的轉(zhuǎn)速408.7r / min輸入軸的轉(zhuǎn)矩37.39N m(2) 求作用在齒輪上的力d1 Z1 m 331.5 49.5mm圓周力：Ft12T1徑向力：Fr1Ft1 tan 201551.11 tan20 564.56NF"，爲(wèi)1551.11 1650.66Ncos2045(3) 選擇軸的材料，確定許用應(yīng)力由已知條件知減速器傳遞的功率屬于小功率，對(duì)材料無特殊要求，故選用鋼并經(jīng)調(diào)質(zhì)處理。查課本表得強(qiáng)度極限b

29、 650MPa，再由表得許用彎曲應(yīng)力1 60MPa(4) 按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算軸徑查得C 110得 dmin C 3估 112 愿 17.65mm取為 di 19 mm, Li=1.75 d i-3=30mmd2 23 mm L2=28mmd3段裝配軸承且d3 d2， d335 mm選用30307軸承。L3=B+ 3+5=40mm(5)取安裝齒輪的軸段的直徑d440 mm齒輪的左端與左軸承之間采用套筒定位。已知齒輪輪轂的寬度為45mm為了使套筒端面可靠的壓緊齒輪，此軸段應(yīng)略短于輪轂寬度，故取 l443mm齒輪的左端采用軸肩定位，軸肩的高度h 0.07d，故取h=3mm軸環(huán)處的直徑d5=46mm軸環(huán)寬

30、度b 1.4h，取6mm取d7 35,1723有一軸肩定位軸承d643,1614高速軸的尺寸基本確定l1 30mm,l2 29mm,l3 40mm,l4 52mm,l5 6mm,l6 14mm,l7 23mm dj 19mm,d2 23mm,d3 35mm,d4 40mm,d5 46mm,d6 43mm,d7 35mm(6)軸上零件的周向定位齒輪、聯(lián)軸器與軸的周向定位均采用平鍵連接。查 課本表6-1得1段軸的鍵 槽b h 8 7mm, 4段軸的鍵槽b h 12 8mm，鍵的長度均為鍵1為36mm,鍵2為50mm3.3.2從動(dòng)軸的設(shè)計(jì)求低速軸上的轉(zhuǎn)矩Tnil119.5r / minPii1.55

31、kwTil9.55 104 日nil匹衛(wèi)士 123.87N.m119.5(2)求作用在齒輪上的力d2z2 m 113 1.5 169.5mmFt22T2 123.872192.4Nd2113 10 3Fr2Ft2 tan 202192.4 tan20797.98NFn2Ft22192.4 2333.10Ncos20 cos 20選擇軸的材料，確定許用應(yīng)力由已知條件知減速器傳遞的功率屬于小功率，對(duì)材料無特殊要求，故選用45鋼并經(jīng)調(diào)質(zhì)處 理。查課本得強(qiáng)度極 限B 650MPa，再得許用彎曲應(yīng)力1 60MPa(4)按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算軸徑查得C 110得dminC0 3詩 112 潔S 26.32mm考慮

32、到軸的最小直徑處安裝聯(lián)軸器會(huì)有鍵槽存在，故將直徑加大3%-5%取 為28mm為了所選的軸直徑與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，故需同時(shí)選用聯(lián)軸器型號(hào)聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩TeaKaT2，查課本表14-1，考慮到轉(zhuǎn)矩變化很小，故取 ka 1.3，則 Tea KaT2 1.3 1.24 105 161200N?mm按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩Tea應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩的條件，查手冊(cè)，選用HL1型彈性柱銷 聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為250000N.mm半聯(lián)軸器的孔徑d =35mn故取軸的最小徑 d1 35mm，半聯(lián)軸器長度L=55mm半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度 Lj 38mm(5) 設(shè)計(jì)軸的結(jié)構(gòu)由于設(shè)計(jì)的是單級(jí)減速器，可將齒輪布置在箱體內(nèi)

33、部中央，將軸承對(duì)稱安 裝在齒輪兩側(cè)，軸的外伸端安裝半聯(lián)軸器，為了滿足半聯(lián)軸器軸向定位要求, 軸1段的左端需要制出一軸肩，故取軸 2段直徑d2 38mm ；右端用軸端擋圈 定位，取軸端擋圈直徑 D=40mm聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度L1 38mm為了保證軸端擋圈壓在軸端上，取軸1段的長度11 36mm(6) 初步選定滾動(dòng)軸承因?yàn)檩S承同時(shí)受有徑向力和軸向力，故選用單列圓錐滾子軸承.并根據(jù)軸2段的直徑d238mm,由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取0基本游隙組、標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的單列圓錐滾子軸承30308,其尺寸為d D T 40mm 90mm 25.25mm故軸3段直徑 d3=d7=40mm， l725.75mm

34、，左端軸承采用軸肩進(jìn)行軸向定位， 由手冊(cè)上查得30308型軸承的定位軸肩高度 h=3mm因此，取d6=46mm(7) 取安裝齒輪的軸段的直徑d4=46mm齒輪的右端與右軸承之間采用套筒定位。已知齒輪輪轂的寬度為50mm為了使套筒端面可靠的壓緊齒輪，此軸段應(yīng)略短于輪轂寬度，故取I4 46mm齒輪的左端采用軸肩定位，軸肩的高度 h 0.07d，故取h=3mm軸環(huán)處的直徑d5=52mm軸環(huán)寬度b 1.4h，取l5 6mm(8) 取軸承端蓋的總寬度為 10mm根據(jù)軸承端蓋的拆裝及便于對(duì)軸承添加潤滑脂的要求，取端蓋外端面與聯(lián)軸器左端面的距離 l=15mm故取 l 2 25mm9)取齒輪距離箱體之間的距離

35、a=15mm滾動(dòng)軸承距離箱體一段距離 s=5mm已知滾動(dòng)軸承寬度T=20mn則l3 T s a 50 46 25 5 154 49mml6 a s 12 8mm低速軸的尺寸基本確定l1 36mm, l 2 25mm, l 3 49mm,l446 mm, l5 6mm,l6 8mm,l7 25.75mmd1 35mm, d2 38mm, d3 40mm, d 4 46mm, d 552mm, d6 46mm, d7 40mm(10) 軸上零件的周向定位齒輪、聯(lián)軸器與軸的周向定位均采用平鍵連接。查課本表得 1 段軸的鍵槽b h 8 7mm， 4段軸的鍵槽 b h 10 8mm，鍵的長度均為 48m

36、m。第4章 部件的選擇與設(shè)計(jì)4.1軸承的選擇軸系部件包括傳動(dòng)件、軸和軸承組合。4.1.1輸入軸軸承1.軸承類型的選擇由于輸入軸承受的載荷為中等，且只受徑向載荷，于是選擇深溝球軸承。軸承承受的徑向載荷P 726.00N ;軸承轉(zhuǎn)速n|408.7r/min ；軸承的預(yù)期壽命Lh 12 300 1036000h2.軸承型號(hào)的選擇求軸承應(yīng)有的基本額定動(dòng)載荷值106C P 3斗 726.00 60 408.7 3600069.64kNV 106F按照3表選擇C 71.5kN的6216軸承4.1.2輸出軸軸承1.軸承類型的選擇由于輸入軸承受的載荷為中等，且只受徑向載荷，于是選擇深溝球軸承。軸承承受的徑向載

37、荷P 726.00N ；軸承承受的轉(zhuǎn)速niii 119.5r/m n軸承的預(yù)期壽命Lh 12 300 1036000h2.軸承型號(hào)的選擇求軸承應(yīng)有的基本額定動(dòng)載荷值106C P726.00 j60 119.56 3600046.23kN按照3表選擇C 47.8kN的6212軸承4.2輸入軸輸出軸鍵連接的選擇及強(qiáng)度計(jì)算1、輸入軸鍵連接由于輸入軸上齒輪1的尺寸較小，采用齒輪軸結(jié)構(gòu)，故只為其軸端選擇由2中選擇鍵。輸入軸軸端選擇 A型普通平鍵。其尺寸依據(jù)軸頸d 40mm， b h 10 8。選取鍵的長度系列取鍵長 L=48.校核鍵連接的強(qiáng)度鍵和聯(lián)軸器的材料都是鋼。鍵的工作長度丨L b 52 1042m

38、m，鍵與輪轂鍵槽的接觸高度K 0.5h0.5 8 4mm由2中得P110MPa，強(qiáng)2 37.39 103 11.13MPap4 42 40P度足夠。鍵 b L 10 522.輸出軸端與聯(lián)軸器的鍵連接據(jù)輸出軸傳遞的扭矩Tii應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩。選用 LT5型彈性聯(lián)軸器。其公稱轉(zhuǎn)矩為Tn 4600 N m。半聯(lián)軸器孔徑d132 mm。選擇鍵連接的類型及尺寸據(jù)輸出軸軸端直徑d 36mm，聯(lián)軸器丫型軸孔d1 36mm ,選取A型普通 平鍵 b h L 16 10 50校核鍵連接的強(qiáng)度鍵和聯(lián)軸器的材料都是鋼。鍵的工作長度I L b 46 16 30mm，鍵與輪轂鍵槽的接觸高度 K 0.5h0.5 10 5mm。由2中式得5 30 36P牛嚴(yán) 手3叮 45.88MPa P 110MPa，強(qiáng)度足夠。鍵 b L 16 464.3軸承端蓋的設(shè)計(jì)與選擇4.3.1類型根據(jù)箱體設(shè)計(jì)和所使用的軸承，選用凸緣式軸承端蓋。各軸上的端蓋；悶蓋和透蓋:悶蓋示意圖4.4滾動(dòng)軸承的潤滑和密封當(dāng)浸油齒輪圓周速度v 2m/s ,軸承內(nèi)徑和轉(zhuǎn)速乘積dn 2 105mm r/min時(shí)，宜采用脂潤滑