皮帶輸送機(jī)兩級(jí)齒輪減速傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)書(shū)

1、皮帶輸送機(jī)兩級(jí)齒輪減速 傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)書(shū)一、設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)題目：皮帶輸送機(jī)兩級(jí)齒輪減速傳動(dòng)裝置工作條件和技術(shù)要求：輸送機(jī)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，工作平穩(wěn)，兩班值工作，每班工作8 小時(shí)，使用年 限為10年。2000N0.80m/s200mm技術(shù)數(shù)據(jù)：傳送帶拽引力傳送帶運(yùn)行速度傳送帶鼓輪直徑方案的草圖：n 1，帶傳動(dòng)的效率n 2,軸承的效率；n 3,齒輪傳動(dòng)效率n 4,聯(lián)軸器的傳動(dòng)效率n5,鼓輪上的傳動(dòng)效率二、傳動(dòng)方案的擬定根據(jù)要求電機(jī)與減速器間選用 V帶傳動(dòng)，減速器與工作機(jī)之間用聯(lián)軸器傳動(dòng)，我 們需要設(shè)計(jì)的是二級(jí)減速箱，按要求減速器為二級(jí)圓柱直齒齒輪減速器。設(shè)計(jì)說(shuō) 明如下，設(shè)計(jì)方案圖在附件中。三、電動(dòng)機(jī)的選擇1、電

2、機(jī)類型和結(jié)構(gòu)型式。根據(jù)電源及工作機(jī)工作條件，工作平穩(wěn)，單向運(yùn)轉(zhuǎn)，兩班制工作，選用丫系列三相籠型異步電動(dòng)機(jī)。2、傳動(dòng)總效率工作機(jī)卷筒軸轉(zhuǎn)速為n =60 1000vwn D=60 X 1000X 0.80/ (3.14 X 200)=76r/min卷筒所需功率Pw =F v/1000=2000 X 0.80/1000=1.60kw傳動(dòng)裝置的總效率=n 1 n 24n 32n 4 n 5取V帶的效率n 1=0.96取滾子軸承的效率n 2=0.98直齒圓柱齒輪的傳動(dòng)效率n 3=0.97 (選用8級(jí)精度的一般齒輪) 齒輪聯(lián)軸器的效率n 4=0.99 鼓輪上的卷筒傳動(dòng)效率n 5 =0.96總效率=0.95

3、 X 0.98 4X 0.97 2X 0.99 X 0.96=0.7923、確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速按推薦的傳動(dòng)比合理圍，帶傳動(dòng)傳動(dòng)比i 1 =24,二級(jí)圓柱齒輪減速器傳動(dòng) 比 i 2 =840，則兩級(jí)傳動(dòng)中的總傳動(dòng)比i為：i =i i i 2 =16160電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選圍為®=i 入=（16160） x76= （121612160）r/min符合這一圍的同步轉(zhuǎn)速有1500r/min、3000r/min兩種。綜合考慮電動(dòng)機(jī)和 傳動(dòng)裝置尺寸、質(zhì)量和價(jià)格等因素，選用同步轉(zhuǎn)速為1500r/min的電動(dòng)機(jī)。4、確定電動(dòng)機(jī)型號(hào)電動(dòng)機(jī)的輸出功率Ped =PW/=1.6/0.792=2.02 Kw由已有的

4、標(biāo)準(zhǔn)的電機(jī)以及結(jié)合實(shí)際分析，選擇的電機(jī)的額定功率P ed =2.2Kw按工作要求和工作條件選用 丫系列同步轉(zhuǎn)速為1500r/min的三相籠型異步 電動(dòng)機(jī)具體規(guī)格如下:類型額定 功率（kw電動(dòng)機(jī) 同步轉(zhuǎn) 速（r/mi n）滿載轉(zhuǎn) 速（r/mi n）V帶 傳 動(dòng)比Y100L1-42.2150014202四、傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的選擇和計(jì)算計(jì)算傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比和分配各級(jí)傳動(dòng)比1）傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比由電動(dòng)機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速n m和工作機(jī)主動(dòng)軸轉(zhuǎn)速nw可確定傳動(dòng)裝置應(yīng)有的總傳動(dòng)比為 i =匹=1420/76=18.68nw2）分配各級(jí)傳動(dòng)比取V帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比為i產(chǎn)2;為滿足相近的浸油條件，高速齒輪傳動(dòng)比為i

5、 2=1.4i 3 ； 所以由 i = i , i 2 i 3得 i 2=3.62; i 3=2.58no=1420/mi n;ni=n0/ i ! =1420/2=710r/minn n = n / i 2 =710/3.62=196.1r/min ;nm = n n/ i 3 =196.1/2.58=76 r/min ;3) 各軸輸入功率P = Ped =2.02Kw;P = P Xn ,=2.02 X 0.96=1.94 Kw ;Pn = P Xn 2 Xn 3=1.94 X 0.98 X 0.97=1.84 Kw ;Pm = P n Xn 2 Xn 3=1.84 x 0.98 X 0.

6、97=1.75 Kw ;4) 各軸輸入轉(zhuǎn)矩T = 9.55 X 106 P / n 0=9.55 X 106X 2.02/1420=1.36X104 N?mm;T 1 = 9.55 X 106 P / n =9.55 X 106X 1.94/710=2.61X104 N?mm;T2 =9.55 X 106 P n/ n n =9.55 X 106X 1.84/196.1=8.96 X 104 N? mm ;T3 =9.55 X 106 Pm/ n m =9.55 X 106X 1.75/76=2.20 X 105N? mm ;卷筒軸 t 卷=飛 2 1 =2.20 X 105X 0.98 X

7、0.96=2.07 X 105N? mm軸名功率P/KW轉(zhuǎn)矩 T/(N ?mm)轉(zhuǎn)速n/(r/mi n)傳動(dòng)比i電機(jī)軸2.021.36 X 10414202第一軸1.94:2.61 X 104 :7102第二軸1.8448.96 X 10196.13.62第三軸1.752.20 X 10762.58卷筒軸1.752.07 X 105761五、傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算V帶的設(shè)計(jì)1、確定計(jì)算功率Pc由表8-7查得工作情況系數(shù) Ka =1.2 故FC= KaP=1.2 X 2.2=2.64Kw2、選擇V帶的帶型根據(jù)Pc及n 1=1420r/min由圖8-11（機(jī)械設(shè)計(jì)書(shū)）選用A型帶3、確定帶輪的基準(zhǔn)直徑d

8、d1并驗(yàn)算帶速1） 初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑 dd1.由表86和表88，取帶輪的基準(zhǔn)直徑dd1=100mm2）驗(yàn)算帶速V:V= n dd1n1 =3.14 X 100X 1420/60X 1000m/s=7.435m/s60 1000由于5m/s<v<30m/s,滿足帶速要求。3）計(jì)算大帶輪的基準(zhǔn)直徑：dd2=i d d1=100X2mm=200mm查表8-8圓整也可取dd2=200mm4 、確定V帶的中心距a和基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld :1) 初選中心距 a0 ,根據(jù)教材式(8-20) 0.7 (dd1+dd2)< a°w2(dd1+ck)即是：0.7 X 300<a

9、76;w2X300取 a°=4002) 基準(zhǔn)長(zhǎng)度：n z ,Ld° - 2a0+-( dd1 + d d2) +2(dd1dd2)4a°=2 X 400+ n X( 100+200)+ (200 100)2 /4X 400mm 1277mm 2由教材表8-2取L d =1250mm3) 根據(jù)教材式(8-23 )計(jì)算實(shí)際中心距a及其變化圍：L daa0 + d= 400 + (1250-1277)/2mm 386.5mm2考慮各種誤差a min =a-0.015 L d =386.5-0.015 X 1250=367.75mm a max =a+0.03 L d =

10、386.5+0.03 X 1250=424mm即中心距的變化圍為367.5mm到 424mm.5、驗(yàn)算小帶輪上的包角a 1：a = 180o ( dd2 dd1) 57.3 o /a=180o -(200-100) X 57.3 o /400165o >90o6、計(jì)算帶的根數(shù)Z符合要求1) 計(jì)算單根帶的額定功率Pr由 dd1=100mn和 n 1=1420r/min 查表 8 4a得 P0=1.3OKW根據(jù)1420r/min ,i 1 =2和A型帶等條件，插值法查表8 4b得厶P00.167KW 。查表 8 5 得 k a =0.96,查 82 得 KL=0.93于是：Pr= (P0 +

11、 P0) ka Kl= (1.30+0.167 )x 0.96 x0.93kw=1.31kw2) z=空=2.64/1.31 = 2.02 Pr所以選用2根V帶7、計(jì)算單根V帶的初拉力的最小值(F。) min由表83得A型V帶的單位長(zhǎng)度質(zhì)量q=0.1kg/m所以(F。)min =5002.5 K PeaK zv2qv=100.5N應(yīng)使帶實(shí)際初拉力F°>1.5 (F0) min=150.7N&計(jì)算壓軸力：a(F P) min =2Z ( F0)min sin2=597.84N9、帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1 )小帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)由n 0= 1420 r/min 選擇小帶輪的材料為鑄鋼;

12、由dd1=100mm<300m結(jié)，合軸選擇小帶輪的結(jié)構(gòu)形式為腹板式。2)大帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)由n =710 r/mi n 選擇大帶輪的材料為 HT15Q dd2=180mm<300mn所以選腹板式帶輪。齒輪的設(shè)計(jì)（一）高速級(jí)齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)1、選定齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)1）根據(jù)要求的傳動(dòng)方案且傳送設(shè)備的速度不高，故選用 8級(jí)精度的標(biāo)準(zhǔn) 直齒圓柱齒輪2）材料選擇。查表10-1,小齒輪選用40Cr鋼（調(diào)質(zhì)）硬度為280HBS大 齒輪選用45鋼（調(diào)質(zhì)）硬度為240HBS3）試選小齒輪齒數(shù) 乙=24,大齒輪的齒數(shù) 乙=方23.62 X 24=86.88，取乙=872、按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)設(shè)

13、計(jì)公式如下：dt > 納3"2?；12Ze（1）確定公式的各計(jì)算數(shù)值1）試選 Kt = 1.32） 小齒輪的輸入轉(zhuǎn)矩為=2.61 X 104N? mm3）由表10 7選取尺寬系數(shù)© d = 114）由表10 6查得材料的彈性影響系數(shù)Ze= 189.8Mpa'2H lim 15 ）由圖10 21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限650MPa大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限Hlim2 = 550MPa6 )由式10 13計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)60njLh = 60X 710X 1 X(2X 8X 360X 10)= 2.45 X 109hN/i 2= 2.45 X 109

14、/3.62=6.77 X 108h7 )由圖10 19查得接觸疲勞壽命系數(shù) Khn1 = 0.89 ; Khn2 = 0.928）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,由式（10 12）得K HN 1Hlim 1S0.89 650578.5MPaKHN 2 Hlim2S0.92550 506MPa（2）計(jì)算試算小齒輪分度圓直徑dm"帶入中較小者帶入公式計(jì)算）d1t >2.32 3 KT1 ?U 1 ZedUH3=2.323 2-61 100003.62 1( 189.8)242.4mmV 1(3)計(jì)算圓周速度3.62(5067101.58m/sn d1t n1

15、42.4v=60 1000 60 1000(4)計(jì)算齒寬b及模數(shù)mb= © d d1t =1 x 42.4=42.4mm h=2.25 m t =2.25 x 1.77mm=3.98mmd1t 42.4 m=Z1.77mm2442 4b/h=竺二 10.653.98b 43,d1d1t 43(5)計(jì)算載荷系數(shù)K已知載荷平穩(wěn)，由表10-2取 心=1.0；根據(jù)v=1.60 m/s,8級(jí)精度，由圖108查得動(dòng)載系數(shù)KV=1.12 ;由表104插值法查得Kh =1.452;由圖 1013查得 Kf =1.34;由表10 3查得Kh =Kf =1故載荷系數(shù) K= KA Kv Kh Kh =1.

16、0 1.12 1 1.452=1.626(6)按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑，由式(10 10a)得d1= d1t3 K =42.4 3 1.626 =45.68mmKt 1.3計(jì)算模數(shù)mm = d/ Z 1=45.68/24mm=1.90mm3. 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算公式如下：dZ2iYf YsF（1）確定計(jì)算參數(shù)1）計(jì)算載荷系數(shù)K=KA KV Kf Kf =1.0 X 1.12 X 1X 1.34=1.52）由圖 10 20c 得FE1=50°MpaFE2=380Mpa3）由圖1018取彎曲疲勞壽命系數(shù) Kfn1=0.83 K fn2=0.854）查取齒型系數(shù)由表 10-

17、5 查得 YFa1 =2.65 ; Yf32 =2.2065）查取應(yīng)力校正系數(shù)由表 10-5 查得 丫副=1.58 ; YSa2=1.786）計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力F取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4F 1= KFN1 fE1/S=0.83 X 500/1.4MPa=296.43MPaF 2= KFN2 fE2/S=380X 0.85/1.4MPa=230.71MPa7）計(jì)算大、小齒輪的并加以比較丫Fa1丫Sa1 =2.65 X 1.58 /296.43=0.014F 1YF 2YS2F 2=2.206 X 1.78 /230.71=0.017大齒輪的數(shù)值大。（2）設(shè)計(jì)計(jì)算3 2 1.5 2.61 1

18、0000V12420.0171.32mm對(duì)比結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)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，僅與齒輪直徑有關(guān)。取m=2mm按接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑 d 1=45.72mm則有 Z1= d Jm=45.72/2=22.86 取 乙=23J則 Z2=i 2Zb1 =3.62 X 23=83.26取乙=84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a=（ Z 1+ Z2）m/2=（23+8

19、4） x 2/2=107mm2）、計(jì)算大、小齒輪的分度圓直徑di=m Zi=2x 23mm=46mmd2=m 乙=2x 84mm=168mm3）、計(jì)算齒輪寬度b=© d d 1 =1 x 46mm=46mm圓整后取 B2=45mm B=50mm（二）低速級(jí)齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)1、選定齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)1）根據(jù)要求的傳動(dòng)方案且傳送設(shè)備的速度不高，故選用8級(jí)精度的標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪（GB 10095-88）2）材料選擇。查表10-1,小齒輪選用40Cr鋼（調(diào)質(zhì)）硬度為280HBS大 齒輪選用45鋼（調(diào)質(zhì)）硬度為240HBS3）試選小齒輪齒數(shù) 乙=24,大齒輪齒數(shù) Z2 = i3Z 1

20、=2.58 x 24=61.92，則 取 Z2 = 62.2、按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)因?yàn)榈退偌?jí)的載荷大于高速級(jí)的載荷，所以通過(guò)低速級(jí)的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算2Ze計(jì)算公式如下：dt22.32 3KT2 ?u 1d u1）確定公式的各計(jì)算數(shù)值1)試選 Kt = 1.3 2）小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 T2=8.96 x 104N? mm 3）由表10 7選取尺寬系數(shù)© d = 114）由表10 6查得材料的彈性影響系數(shù)ZE= 189.8Mpa?H lim a5）由圖10 21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限600MPa大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限Hiimb = 550MPa6) 由式10 13計(jì)算應(yīng)力循環(huán)

21、次數(shù)860 n n j L h = 60 x 196.1 x 1X( 2x 8x 360 x 10) =6.78 x 10hN= N/i 3= 6.78 x 108/2.58=2.63 x 108h=0.957)由圖10- 19查得接觸疲勞壽命系數(shù) ©ni = 0.92 ; ©N28)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,由式(10- 12)得0.92 6001552MPa0.95 5501522.5MPa(2)試算小齒輪分度圓直徑t2dt2 >2.32 3 iKTL?JYd u2Ze=2 32 3 ：1.3 8.96 1000064.34 mm2.

22、581 ( 189.8)22.58522.5(3) 計(jì)算圓周速度0.66m/ sn dt2門(mén)23.14 64.34 196.1v=60 1000 60 1000(4) 計(jì)算齒寬b及模數(shù)mb= © d dt1 =1 x 64.34=64.34mmdt2 64.34m = 一 =2.68mm乙 24h=2.25 m t =2.25 x 2.68=6.03mmb/h=64.34/6.03=10.67b 64.34,d1dt2 64.34(5) 計(jì)算載荷系數(shù)K已知載荷平穩(wěn)，由表10-2取Ka=1.0,根據(jù)v=0.66m/s,8級(jí)精度，由圖108查得動(dòng)載系數(shù)Kv=1.05 ;由表104插值法查

23、得Kh =1.456由圖1013查得Kf =1.32由表10 3查得Kh = K f =1故載荷系數(shù) K= Ka Kv Kh Kh =1.0 1.05 1 1.456=1.53（6）按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑，由式（10 10a）得Ik153d2=dt2 3一=64.34 3_67.93mmKt丫1.3計(jì)算模數(shù)md267.93m2.83mmZi243. 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算公式如下：2KT2d乙2Yf YsF（1）確定計(jì)算參數(shù)1）計(jì)算載荷系數(shù)K=KA KV Kf Kf =1.0 X 1.05 X 1X 1.32=1.3862）由圖10 20c得FE1 =500Mpa fe 2 =3

24、80Mpa3）由圖1018取彎曲疲勞壽命系數(shù) Kfn1=0.85 K fn2=0.904）查取齒型系數(shù)由表 10-5 查得 YFa1=2.65 ; YFa2 =2.275）查取應(yīng)力校正系數(shù)由表 10-5 查得 YSa1=1.58 ; YSa2=1.736）計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力f取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4FE1 K FE1S0.85 5001.4303.57MPaK FE 2 FE 2S0.9 3801.4244.29MPa7）計(jì)算大、小齒輪的YFaYsa并加以比較YFa1Ysa12.65 1.580.014F 1303.57YFa2Ysa22.27 1.730.016F 2244.29大齒輪

25、的數(shù)值大計(jì)算時(shí)將大齒輪的數(shù)值帶入計(jì)算(2) 設(shè)計(jì)計(jì)算1.386 8.96 100001 24 240.0161.90mm對(duì)比結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)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，僅與齒輪直徑有關(guān)，則取m=2.5mm按接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑d1=73.01mm于是乙=d 1/m=64.34/2 32.17 取 乙=33Z2=i 3Z1=2.58 X 33" 85.14 取 乙=864. 幾何尺寸計(jì)算1) 、計(jì)算中心距a=( Z 1+ Z2)m/2=(33+86) X 2/2

26、=119mm2) 、計(jì)算大、小齒輪的分度圓直徑d1=m Z1=2X 33=66mmd2=m 乙=2 X 86=172mm3 )、計(jì)算齒輪寬度b= © d d 1 =1 X 66=66mm圓整后取 B2=65mm B=70mm六、滾動(dòng)軸承的選擇由于使用的是直齒齒輪，無(wú)軸向力，因此為了簡(jiǎn)便，選用外圈無(wú)擋邊的圓柱 滾子軸承。具體直徑根據(jù)所配合的軸的直徑選擇恰當(dāng)?shù)闹睆较盗?。第一軸和第二 軸選用N206E第三軸選用N210E系列七、聯(lián)軸器的選擇聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩 Tc尹KT3，考慮轉(zhuǎn)矩變化小，有機(jī)械設(shè)計(jì)參考書(shū)表14-1查得Ka=1.555則：Tc尸KT3=1.5 X 2.2 X 10=3.3 X

27、 10 N.mm=330N.m查課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)表13.1選用LH型彈性柱銷聯(lián)軸器LH3,公稱轉(zhuǎn)矩為630N.m,轉(zhuǎn)速為5000r/min.取軸孔直徑為 d=38mm軸孔長(zhǎng)度喂82mn!勺Y型聯(lián)軸器八、軸的設(shè)計(jì)計(jì)算輸入軸(I軸)：1 找出輸入軸上的功率P1、轉(zhuǎn)速n1和轉(zhuǎn)矩T14P1 =1.94Kw n 1 =710r/min T 1 =2.61 X 10 N? mm選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)表15 3,取C的值為110由此 確定最小軸的直徑15.38mm由于在I軸上有兩個(gè)鍵槽，則軸徑應(yīng)增大 7%即是d > 107%d=16.46mm然后將軸徑圓整為標(biāo)準(zhǔn)軸徑 2.求作用在齒輪上的受

28、力故選d=20mmFt=2T42.61 10201305NFr= Ft tan =474.98N (=20 )3.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1)擬定軸上零件的裝配方案，如下從左往右(1) 第一段軸用于安裝帶輪(經(jīng)過(guò)受力分析滿足要求)，外形尺寸為:d x l=20 x 42mm即直徑為 20mm長(zhǎng)度為42mm(2) 第二段左端軸肩用于對(duì)帶輪進(jìn)行軸向固定，軸右邊安裝有用于對(duì)滾子 軸承定位的端蓋，取直徑為 25mm長(zhǎng)度為80mm(3) 第三段用于安裝滾子軸承和階梯套筒，取徑為30mm長(zhǎng)度為26mm(4) 第五段右端軸肩用于齒輪軸向定位，取直徑為44mm長(zhǎng)度5mm(5) 第六段用于安裝齒輪，取直徑為40mm長(zhǎng)度為4

29、7mm(6) 第七段用于安裝滾子軸承，取直徑為30mm長(zhǎng)度26mm并在右端用透蓋固定。4. 載荷分析F丄1>1 Jrr1 %1將帶輪的壓軸力Fq看作水平(1)彎矩在水平面FqvP1000其中vd°m60 10003.14 20 71060 10000.734m/ s1000 1.940.7342643N則Fq遊vFt=1305N求得支反力FR1=3955.4NFr2 =2402N水平面最大的彎矩在 B斷面，Mh =41841N mmB在鉛垂面Fr=474.98N鉛垂面最大的彎矩在B斷面，Mvb =74432N mm經(jīng)兩彎矩合成，最大的彎矩在 B斷面，其值為88014N mm2)

30、校核軸的強(qiáng)度軸I的危險(xiǎn)截面在B截面，求其當(dāng)量彎矩M'M '= M 2( T)2由于轉(zhuǎn)矩T產(chǎn)生的切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，取=0.6M M 88014貝 U ca 一 33 II.OMPav i =60 MPaW 0.1d 0.1 20故I軸是安全的中間軸(U軸)1. 找出輸入軸上的功率P2、轉(zhuǎn)速n2和轉(zhuǎn)矩T24P2=1.84Kw n 2=196.1r/min T 2 =8.96 x 10 N.mm選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)表16.2，取A的值為110由此確 定最小軸的直徑311.84d1A0 = 110323.2 選 d=30mm血1196.1由于在U軸上有兩個(gè)鍵槽，貝

31、峙由徑應(yīng)增大7%即是d > 107%d=24.8mm然后將軸徑圓整為標(biāo)準(zhǔn)軸徑故選d=30mm1.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1)擬定軸上零件的裝配方案，如下從左往右(1) 、第一段軸用于安裝滾子軸承,取直徑為 30mm長(zhǎng)度為38.5mm用一套筒對(duì)軸承和小齒輪進(jìn)行軸向定位，(2) 、第二段為安裝二級(jí)傳動(dòng)小齒輪，直徑為 38mm長(zhǎng)度為67mm。度為8 mn。(4) 、第四段軸軸肩，安裝一級(jí)傳動(dòng)大齒輪，直徑為 38mm長(zhǎng)度為42mm。(5) 、第五段軸用于安裝滾子軸承，取直徑為30mm長(zhǎng)度為43mm輸出軸(川軸)3=2.2 x 105 N.mm1、求軸上的功率P3=1.75kw n 3=76r/min T2、

32、初步確定軸的最小直徑選取軸的材料為為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)表16.2，取Ao的值為110,于是d2> Ao31.29mm由于在U軸上有兩個(gè)鍵槽，貝峙由徑應(yīng)增大 7%即是d > 107%d=33.49mm然后將軸徑圓整為標(biāo)準(zhǔn)軸徑選d=50輸出軸的最小直徑為安裝聯(lián)軸器處的軸的直徑。為了使所選的軸直徑與聯(lián)軸 器的孔徑相適應(yīng)，故需同時(shí)選取聯(lián)軸器的型號(hào)。3、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)從左往右:(1)第一段軸用于安裝滾子軸承，取直徑為50mm長(zhǎng)度為45mm(2) 第二段軸用于安裝第二級(jí)傳動(dòng)大齒輪，取直徑為54mm長(zhǎng)度為62mm(3) 第三段左端軸肩用于齒輪軸向定位，直徑為60mm長(zhǎng)度為8mm第四段有段軸肩用

33、于軸承套筒定位,直徑為54mm長(zhǎng)度為59.5mm(5) 第五段用于安裝滾子軸承,直徑為50mm長(zhǎng)度為30mm(6) 第七段用于安裝聯(lián)軸器,直徑為40mm長(zhǎng)度為82mm4、求軸上的載荷首先根據(jù)結(jié)構(gòu)圖作出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖，確定頂軸承的支點(diǎn)位置時(shí)，對(duì)于滾滾子軸承軸承,a= 10 mm因此,做為簡(jiǎn)支梁的軸的支承跨距.卜從動(dòng)軸的載荷分析圖L2L3122mm66.5mm188.5mmF NV1FNV 2Mh士FtL2L3130566.5188.5460.4NL2L2FrLaFaD2L2L3F r F NV156165.9N1305122188.5322.3N913.5 322.3mm844.6N591.2NM

34、vFNV1L2322.3 122 39320.6N mmM1H M；<56165.92 39320.62 68561.78N mm5、按彎曲扭轉(zhuǎn)合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度根據(jù)課本公式(15-5 )及上述數(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，取a = 0 . 6,則有：M12 ( T3)2.68561.782 (0.6 220000)2ca=39.45MPaW0.1 543前已選軸材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。查表15-1得1=60MPaca< 1此軸合理安全6精確校核軸的疲勞強(qiáng)度.判斷危險(xiǎn)截面A, n,川,b只受扭矩作用。所以a n m b無(wú)需校核.從應(yīng)力集中對(duì)軸的疲勞 強(qiáng)度的影

35、響來(lái)看，截面切和處過(guò)盈配合引起的應(yīng)力集中最嚴(yán)重，從受載來(lái)看，截 面c上的應(yīng)力最大.截面切的應(yīng)力集中的影響和截面的相近,但是截面切不受 扭矩作用，同時(shí)軸徑也較大，故不必做強(qiáng)度校核.截面C上雖然應(yīng)力最大，但是應(yīng) 力集中不大，而且這里的直徑最大，故C截面也不必做強(qiáng)度校核，截面W和V顯然 更加不必要做強(qiáng)度校核.由第3章的附錄可知，鍵槽的應(yīng)力集中較系數(shù)比過(guò)盈配 合的小，因而，該軸只需膠合截面左右兩側(cè)需驗(yàn)證即可.截面右側(cè)。抗彎系數(shù) K=0.1 d3= 0.1 503mm=12500mm抗扭系數(shù)Kt =0.2 d3 =0.2 503mrr=25000mm截面的右側(cè)的彎矩M為M M66.5-2047941.7

36、N mm66.5截面W上的扭矩T3為 T3=220N m 截面上的彎曲應(yīng)力M 47941.7 b W 12500 截面上的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力_T3 _ 220000T =Wt25000軸的材料為45鋼。3.84MPa8.8MPa調(diào)質(zhì)處理。由課本表15-1查得：B 640MPa因-空d 50經(jīng)插入后得2.0軸性系數(shù)為q 0.82K =1+qK =1+q所以0.04=1.31275MPaDd1155MPa541.0850(0.67=0.851) =1.82 t-1 ) =1.260.820.92綜合系數(shù)為：KK =1.62碳鋼的特性系數(shù)0.050.1安全系數(shù)Qa=2.80.1 0.20.050.1S=2.8

37、 2.0 0.1 8619.21551.62 1.310.05 121.518.9S SS2 S219.15 18.91,19.2218.9213.47 > S=1.5所以它是安全的截面左側(cè)抗彎系數(shù)K=0.1 d3= 0.1 543mr3=15746.4mrn抗扭系數(shù)Kt =0.2 d3 =0.2 543mrr=31492.8m截面W左側(cè)的彎矩M為M 62981.2N mm截面W上的扭矩T3為截面上的彎曲應(yīng)力T3 =220000Mb W62981.215746.43.99MPa截面上的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力_ T3 _ 220000T7.0MPaWt 31492.8軸的材料為45鋼。 由課本表15-1

38、查得:B 640MPa因-空 d 50經(jīng)插入后得2.0軸性系數(shù)為q 0.82K =1+qK =1+q所以0.04調(diào)質(zhì)處理。275MPaDd=1.31=0.85(0.67q1) =3.25-1 )=2.62154500.82155MPa1.080.92綜合系數(shù)為：KK =1.62碳鋼的特性系數(shù)0.050.1取安全系數(shù)Sca=2.80.1 0.20.052753.25 20.1370.126.22.62 1.310.05 77.421.23S SScaS2 S226.2 21.2326.2221.23216.5 >S=1.5所以它是安全的九、鍵聯(lián)接的選擇和計(jì)算選擇用平鍵，且材料為鋼制工作 功

39、用型號(hào)(平鍵)安裝部 位直徑(mm工作 長(zhǎng)度(mm工作 高度(mm傳遞的 轉(zhuǎn) 矩(N.m)許用 擠壓 應(yīng)力p連接 帶輪6X 6X 322040613.6110連接 齒輪a10 X 8 X363845826.1110連接 齒輪b10 X 8 X323842889.6110連接 齒輪b110 X 8 X563866889.6110連接 齒輪c16 X 10 X5054621022.0110連接 聯(lián)軸 器12 X 8 X704082822.0110十、減速器附件的選擇和密封類型的選擇通氣器：采用和油面指示器相連的器件起吊裝置：采用箱蓋吊耳、箱座吊耳放油螺塞：選用外六角油塞及墊片 M1(X 1.5 潤(rùn)

40、滑與密封1、齒輪的潤(rùn)滑由于低速級(jí)周向速度為0.65m/s，采用浸油潤(rùn)滑?？紤]到中間的齒輪 b充分 浸油，而浸油高度為六分之一至三分之一大齒輪半徑(D=168 mm),取為50mm2、滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑由于浸油齒輪的周向速度中都小于 2m/s的，為了簡(jiǎn)便，所以均選用潤(rùn)滑脂 潤(rùn)滑軸承。3、潤(rùn)滑油的選擇齒輪與軸承用同種潤(rùn)滑油較，根據(jù)周向速度，選取運(yùn)動(dòng)粘度約在275mm /s的潤(rùn)滑油，考慮到該裝置用于中小型設(shè)備，選用N320潤(rùn)滑油。4、密封方法的選取選用凸緣式端蓋易于調(diào)整，采用悶蓋安裝骨架式旋轉(zhuǎn)軸唇型密封圈實(shí)現(xiàn)密圭寸。密圭寸圈型號(hào)按所裝配軸的直徑確定。軸承蓋結(jié)構(gòu)尺寸按用其定位的軸承的外徑?jīng)Q定。十一、箱體的

41、設(shè)計(jì)根據(jù)設(shè)計(jì)的零件尺寸大小選擇用剖分式箱體。采用鑄造工藝，材料使用 HT200.減速器的箱體采用鑄造（HT200制成，采用剖分式結(jié)構(gòu)為了保證齒輪佳 合質(zhì)量，其端蓋分機(jī)體采用 巴配合.k61、機(jī)體有足夠的剛度在機(jī)體為加肋，外輪廓為長(zhǎng)方形，增強(qiáng)了軸承座剛度2、考慮到機(jī)體零件的潤(rùn)滑，密封散熱。因其傳動(dòng)件速度小于12m/s，故采用侵油潤(rùn)油，同時(shí)為了避免油攪得沉渣濺 起，齒頂?shù)接统氐酌娴木嚯x H為35mm由于油面高度選定 50mm,浸油高度為 15mm為保證機(jī)蓋與機(jī)座連接處密封，聯(lián)接凸緣應(yīng)有足夠的寬度，聯(lián)接表面應(yīng)精 創(chuàng)，其表面粗糙度為3、機(jī)體結(jié)構(gòu)有良好的工藝性.鑄件壁厚為8，圓角半徑為R=5機(jī)體外型簡(jiǎn)單，拔模方便.4、對(duì)附件設(shè)計(jì) 視孔蓋和窺視孔：在機(jī)蓋頂部開(kāi)有窺視孔，能看到 傳動(dòng)零件齒合區(qū)的位置，并有足夠的空間， 以便于能伸入進(jìn)行操作，窺視孔有蓋板，機(jī)體上開(kāi)窺視孔與凸緣一塊，有便于機(jī) 械加工出支承蓋板的表面并用墊片加強(qiáng)密封，蓋板用鑄鐵制成，用M6緊固放油孔和放油螺塞：放油孔位