機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)螺旋輸送機(jī)傳動(dòng)裝置

1、機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì):螺旋輸送機(jī)傳動(dòng)裝置學(xué)校：華南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)院：工程學(xué)院班級(jí)：制作小組：制作人：輔導(dǎo)教師：目錄摘要 1設(shè)計(jì)要求 2螺旋輸送機(jī)傳動(dòng)簡圖2第一章：電動(dòng)機(jī)的選擇:選擇電動(dòng)機(jī) 3:選擇電動(dòng)機(jī)的功率 31.3 :選擇電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速 31.4 :確定傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比與其分配 41.5 :計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) 5第二章：普通 V帶的設(shè)計(jì)計(jì)算2.1 :確定計(jì)算功率Pca 62.2 :選取普通V帶的型號(hào) 62.3 :確定帶輪基準(zhǔn)直徑D1和D2 62.4 :驗(yàn)算帶速V 62.5 :確定V帶基準(zhǔn)長度Ld和中心距a0 72.6 :驗(yàn)算小帶輪上的包角 72.7 :確定V帶的根數(shù)z 82.8 :確定帶的

2、初拉力F0 v82.9 :計(jì)算帶傳動(dòng)的軸壓力 92.10 : V帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 9第三章：單極齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)3.1 :選擇齒輪類型、材料、精度與參數(shù) 113.2 :按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 113.3 :按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 143.4 :幾何尺寸計(jì)算 17 19第四章：軸的設(shè)計(jì)計(jì)算第一節(jié)：輸入軸的設(shè)計(jì)4.1 :輸入軸的設(shè)計(jì) 194.2 :輸入軸的受力分析 224.3 :判斷危險(xiǎn)截面和校核 25第二節(jié)：輸出軸的設(shè)計(jì)':輸出軸的設(shè)計(jì) 25':輸出軸的受力分析 28':判斷危險(xiǎn)截面和校核 31第五章：軸承的計(jì)算與選擇5.1 :軸承類型的選擇 315.2 :軸承代號(hào)確實(shí)定 32

3、5.3 :軸承的校核 32第六章：平鍵的計(jì)算和選擇6.1 :高速軸與V帶輪用鍵連接356.2 :低速軸與大齒輪用鍵連接 366.3 :低速軸與聯(lián)軸器用鍵連接 36第七章：聯(lián)軸器的計(jì)算和選擇7.1 :類型的選擇 377.2 :載荷計(jì)算 377.3 :型號(hào)的選擇 37第八章：減速器密封裝置的選擇8.1 :輸入軸的密封選擇 388.2 :輸出軸的密封選擇 38第九章：減速器的潤滑設(shè)計(jì)9.1 :齒輪的潤滑 389.2 :軸承的潤滑 39第十章：減速箱結(jié)構(gòu)尺寸的設(shè)計(jì)10.1 :箱體的結(jié)構(gòu)尺寸 38設(shè)計(jì)小結(jié) 41參考文獻(xiàn) 42摘要螺旋輸送機(jī)是一種不具有撓性牽引構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)類型的物料輸送 機(jī)械，俗稱絞龍，是礦

4、產(chǎn)、飼料、糧油、建筑業(yè)中用途較廣的一種輸 送設(shè)備，由鋼材做成的，用于輸送溫度較高的粉末或者固體顆粒等化 工、建材用產(chǎn)品。螺旋輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)簡單、橫截面尺寸小、密封性好、工作可靠、 制造本錢低，便于中間裝料和卸料，輸送方向可逆向，也可同時(shí)向相 反兩個(gè)方向輸送。如果從輸送物料位移方向的角度劃分， 螺旋輸送機(jī) 分為水平式螺旋輸送機(jī)和垂直式螺旋輸送機(jī)兩大類型，主要用于對(duì)各 種粉狀、顆粒狀和小塊狀等松散物料的水平輸送和垂直提升。其中， 螺旋輸送機(jī)的傳動(dòng)裝置是必不可少的重要局部，本次小組設(shè)計(jì)的是水 平螺旋輸送機(jī)，由電機(jī)帶動(dòng)，V帶傳動(dòng)，經(jīng)減速器減速然后帶動(dòng)輸送 機(jī)。螺旋輸送機(jī)的廣泛應(yīng)用對(duì)于提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，實(shí)現(xiàn)

5、物料輸送過程 的機(jī)械化和自動(dòng)化，都具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。關(guān)鍵字：螺旋輸送機(jī)、減速器、物料輸送設(shè)計(jì)要求：螺旋輸送機(jī)題目：設(shè)計(jì)一個(gè)螺旋輸送機(jī)傳動(dòng)裝置，用普通V帶傳動(dòng)和圓柱齒輪傳動(dòng)組成 減速器。輸送物料為粉狀或碎粒物料，運(yùn)送方向不變。工作時(shí)載荷根本穩(wěn)定，二班制，使用期限10年每年工作日300天 大修期四年，小批量生產(chǎn)。工作量：一 XA0裝配圖，零件圖3-4X，不少于30頁設(shè)計(jì)計(jì)算說明書。原始數(shù)據(jù)：輸送機(jī)主軸功率Pw KW輸送機(jī)主軸轉(zhuǎn)速n r / min J ： 100螺旋輸送機(jī)傳動(dòng)簡圖:圖1螺旋輸送機(jī)傳動(dòng)裝置簡圖1螺旋輸送器21級(jí)直齒圓柱齒輪減速器3 V帶傳動(dòng)4電動(dòng)機(jī)5 聯(lián)軸器計(jì)算項(xiàng)目計(jì)算過程計(jì)算結(jié)果

6、第一章：電動(dòng)機(jī)的選擇:選擇電動(dòng)機(jī)Y系列異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行可靠、壽命長、使用維護(hù)方便、 性能優(yōu)良、體積小、重量輕、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小、用料省等優(yōu)點(diǎn)， 完全符合工作要求和工作條件。應(yīng)當(dāng)選用Y系列異步電動(dòng)機(jī)。Y系列異 步電動(dòng)機(jī):選擇電動(dòng)電動(dòng)機(jī)所需的功率：機(jī)的功率PPm C式中：k安全系數(shù)，考慮過載或功耗波動(dòng)等影響，取1.310.96Pw輸送機(jī)主軸功率，數(shù)值為5.6kW;20.97傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)效率230.99123440.9812 3 4分別為V帶傳動(dòng)，一對(duì)圓柱齒輪，一對(duì)滾動(dòng)軸承，十字滑塊聯(lián)軸器的傳動(dòng)效率，查得10.96;20.97;3 0.99;4 0.98;=0.89=0.96 0.970.9920.98

7、= 0.8944Pm8.14Pm 1.35.6 kW 8.14kWkW0.89441.3 :選擇電根據(jù)輸送機(jī)主軸轉(zhuǎn)速 n與機(jī)械傳動(dòng)效率概率值和傳動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速動(dòng)比X圍取得普通V帶傳動(dòng)比i124,單級(jí)圓柱齒輪減續(xù)1.3 :選速器的傳動(dòng)比i2 36,可計(jì)算電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速合理轉(zhuǎn)速X圍擇電動(dòng)機(jī)的為轉(zhuǎn)速Nm n i1 i2100r / min (24) (3 6)600 2400r / minNm6002400 r / min綜上所述，根據(jù) ZB/TK 22007-1988,/T 5274-1991 ，取型號(hào)為Y160M-4的電動(dòng)機(jī)，其技術(shù)數(shù)據(jù)如下:電動(dòng)機(jī) 型號(hào)固定 功率/kW、卄 +、， 滿載 轉(zhuǎn)速起動(dòng)轉(zhuǎn) 矩

8、/額 定轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn) 矩/額 定轉(zhuǎn)矩電動(dòng)機(jī) 軸伸出 端直徑/mm電動(dòng)機(jī) 伸出端 安裝長 度/mm電動(dòng)機(jī) 中心高 度/mm電動(dòng)機(jī) 外形尺 寸長 寬高/mmY160M-411146042k6110160600330385電動(dòng)機(jī)的安裝與有關(guān)尺寸底腳安裝尺寸A B地腳螺栓孔 尺寸K軸承尺寸D E裝鍵部位尺寸F h254 2101542 11012 81.4 :確定傳動(dòng)裝置總傳 動(dòng)比與其分 配傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比：n滿 1460i14.6n100取V帶傳動(dòng)比h 2.92,如此單級(jí)圓柱齒輪減速器傳動(dòng)比為i2丄146 5i12.92i 14.611 2.9212 51.5 :計(jì)算傳1.5.1 :計(jì)算各軸輸入功率

9、Pm8.14動(dòng)裝置的運(yùn)電動(dòng)機(jī)軸：巳 8.14kWkWPi7.81動(dòng)和動(dòng)力參軸I減速器高速軸PPm18.14 0.967.81kWkW數(shù)軸減速器低速軸RlP37.74kWPii7.741.5.2 :計(jì)算各軸轉(zhuǎn)速kW電動(dòng)機(jī)軸：N 滿 1460r/min軸1 :N滿1460K1N 滿 1460r/minNi500r / minr / mini12.92Ni500軸II :r / minK1NI 500r/ minNII100Nii1100r/min1 IIi25r / min1.5.3 :計(jì)算各軸轉(zhuǎn)矩電動(dòng)機(jī)軸：P8.14kWTm 9550亠 9550-53.24Nmn滿1460r/minTm53.2

10、4軸1:N mP7.81kWTI149.17T|9550- 9550149.171NmINi500r / minN m軸II:Tii739.1P,7.74kW7NmTii 9550 “9550739.17NmNii100r min第一章：普通 V帶的設(shè)計(jì)計(jì)算2.1 :確定計(jì)算功率Pca確定工作系數(shù)：由于載何變動(dòng)小，空、輕載起動(dòng)，每天PcakW9.77工作兩班制，選取KA 1.2，故PcaKaP 1.28.14 9.77kW2.2 :選取普通V帶的型根據(jù)Pca 9.77kW和n 1460r/min，確定選用A型V帶。A型號(hào)2.3 :確定帶取主動(dòng)輪的基準(zhǔn)直徑D1125mm ,D1125輪基準(zhǔn)直徑從

11、動(dòng)輪基準(zhǔn)直徑D2為：mm。和 d2D2 (1)D1i1(1 0.01) 125 2.92 361.35mm為滑移率，一般取1%2%, 按普通V帶輪的基準(zhǔn)直徑系列， 動(dòng)輪n2增加。此處取0.01。取D2355mm，這樣使從D2mm355從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速n2:D1n2(1) D1 n1(1 0.01)1251460508.94r/mi n355轉(zhuǎn)速的相對(duì)誤差為：508.94 500500100% 8.1%在允許誤差X圍內(nèi)。2.4 :驗(yàn)算帶帶速V :速V、，D1n1125 1460 小“，V 9.56V60 1000 609.56m/ s1000m/s因?yàn)? V 25m/ s在允許X圍內(nèi)，所以帶速適宜。2

12、.5 :確定V帶的傳動(dòng)中心距為a0 :帶基準(zhǔn)長度0.7( Di D?) a。2( Di D2)Ld和中心距0.7(125 355) a02(125 355)a。500ao得：336 a0960mm初定中心距為500mm計(jì)算相應(yīng)帶長：(D2 D1)2 Ld0 2a°(Di D2)24a°c ucc cuu、(125 355)22 500 (125 355)24 500Ld19401869mmmm選取帶的基準(zhǔn)長度Ld 1940mm。傳動(dòng)的實(shí)際中心距a :a535.5a aLd Ld0500 1940 1869 5355mmmma a0500535.5mm0 2 2考慮安裝調(diào)整和

13、保持X緊力的需要，中心距的變動(dòng)調(diào)整 X圍amin506.4mm為：amax593.7amina 0.015Ld 535.5 0.015 1940 506.4mmamax a 0.03Ld 535.5 0.03 1940 593.7mmmm2.6 :驗(yàn)算小小齒輪包角：帶輪上的包角57.31 180(D2 D1)a1153.6457.3180(355 125)500120153.64包角合理。1202.7 :確定VV帶的根數(shù)z帶的根數(shù)zzPeaKaPPr(P°P°)KKl根據(jù)A型帶，ni1450m/s, D1125mm，取單根 V帶的額定功率P01.92kW根據(jù)B型帶，n114

14、50m/s, D1125mm，取單根V帶的額定功率增量P00.仃 kW根據(jù)包角1153.64，取包角修正系數(shù)K 0.93根據(jù)A型帶,Ld1940，取普通 V帶的帶長修正系數(shù)Kl 1.02代入數(shù)據(jù)：z1.2 8.14(1.92 0.17) 0.931.02z 54.93選取z 5根。2.8 :確定帶帶的初拉力F0 :的初拉力F0F。廠“(2.5 K )RaK zv2qv根據(jù)B型帶,V帶的單位長度的質(zhì)量q0.170kg/m代入數(shù)據(jù)：F0188.Fo500(2.5 0.93) 9.770.17 9.56207N0.93 5 9.56188.07N2.9 :計(jì)算帶帶傳動(dòng)的軸壓力:傳動(dòng)的軸壓力1Fp 2

15、zF0si n1p 2153.642 5 188.07 sin2Fp 1831.16N1831.16N2.10 : V帶輪 帶輪材料；選用灰鑄鐵HT15Q的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)根據(jù)槽型為A :查得有關(guān)齒槽截面尺寸的數(shù)據(jù)，單位： mmbd 11.0，hamin 2.75，hfmin 8.7，e 15 0.3，f 9| mn 7、dd與dd相對(duì)應(yīng)的32343638118118主動(dòng)帶輪的結(jié)構(gòu)尺寸：單位：mmdd1 125da1 131確定尺寸如下：因?yàn)閐d1 D1125mm300mm，所以結(jié)構(gòu)型式采用實(shí)心式，設(shè)計(jì)參數(shù)如下：da1 dd1 ha 125 2 3 131mm,式中 ha 3續(xù)：V帶輪的d1與電機(jī)輸出

16、軸配合，取定d1 42mm ,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) d11 (1.8 2)d1，取 d11 (1.8 2)d 2 42 84mmL1(1.5 2)d1,取 L11.7d11.7 84 142.8mmB1 2f (z 1)e 2 12 (5 1) 19 100mm 且外根據(jù)直徑d1，取C11.5mm從動(dòng)帶輪的結(jié)構(gòu)尺寸：因?yàn)閐d2 D2355mm 300mm結(jié)構(gòu)型式采用輪輻式,設(shè)計(jì)參數(shù)如下：da2 dd2 2ha 355 2 3 361mm,式中 ha*1d2與減速器輸入軸配合，取定 d2 45mm，d12(1.8 2)d22 45 90mmL2(1.5 2)d2,取 L21.7d21.7 45 76.5mm

17、B 2f (z 1)e 2 12 (5 1) 19 100mm 取根據(jù)直徑d2，取C21.5mmrpI8.14h 2903；290 346.03mm1za508.94 4式中：P為傳遞的功率，kW；d142d1184L1142.8B1100C11.5dd2 355da2 361d245d1290L276.5B 100C21.5h146.03n為帶輪的轉(zhuǎn)速，r/min ；0.8h|0.846.0336.82mmf10.2耐0.246.039.21mmb10.4h|0.446.0318.41mmb20.8b10.818.4114.73mmza為輪輻數(shù)。h236.82f1 9.21b118.41b2

18、14.73第三章：單極齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)3.1 :選擇齒根據(jù)工作條件、要求和上文的傳遞效率的設(shè)計(jì)輪類型、材1選擇直齒輪傳動(dòng)直齒輪料、精度與2選取齒輪精度8級(jí)精度8級(jí)精度參數(shù)3取小齒輪材料為40Cr調(diào)質(zhì)、硬度為280HBS大齒輪40Cr材料為45鋼、調(diào)質(zhì)硬度為240HBS乙 284取小齒輪齒數(shù)乙28，大齒輪z2 i2乙5 28 140z21403.2 :按齒面小齒輪分度圓直徑設(shè)計(jì)公式：接觸疲勞強(qiáng),1 2 ,3 2Kh" i21 ZhZeZd1t i度設(shè)計(jì)di2H確定計(jì)算參數(shù)1.齒輪按標(biāo)準(zhǔn)中心距安裝，嚙合角二節(jié)圓壓力角 =20 ；=20KHt 1.3 ；3.計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩：KHt 1.3

19、T； TI 149.171N m 1.492 105N mmd1T1149.17N m5.區(qū)域系數(shù)：d 1“/ 2cos '1 2cos20小"Zh 十 2J 22.49 cos sin ' cos 20 sin201/ 2Ze 189.8MPaZh 2.497接觸疲勞強(qiáng)度用重合度系數(shù)Z由式Z J和Ze 189.8 3MPa1/2續(xù)3.2 :按齒乙 tan a1 tan'Z2 tan a2tan ' / 2計(jì)算：面接觸疲勞a1arccosz1 cos心2ha強(qiáng)度設(shè)計(jì)arccos 28 cos 20/ 28 2 128.712a2 arccosz2 co

20、s/Z22 haa1 28.7arccos140 cos 201 / 1402 122.111a222.1z, tan a1 tan'Z2 tan a2tan ' / 228 ta n28.712tan 20140tan 22.111tan 201.76321.763rj'441.763 一Z 訃材0.8643計(jì)3HZ 0.864查得小齒輪和大齒輪的接觸疲勞極限分別為Hiim1 600MPa、Hlim2 550MPa計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)：N160nJLh 60 500 128 300 101.44 109K1 N11.44109 8N212.88 10i25查表取接觸疲勞壽

21、命系數(shù)KHN10.93 Khn21.07取失效概率為1%安全系數(shù)S1,由式K Nlim 彳曰SK HN 1 Hlim10.93 600558MPaH1S1K HN 2 H lim 21.07 550H 2588.5MPaS1續(xù)3.2 :按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)取h 1和h 2中的較小者作為該齒輪副的接觸疲勞許用應(yīng)力，即:H 1 558MPa322試算小齒輪分度圓直徑I2“：2KhE i21 ZhZeZd1t 3.i2調(diào)整小齒輪分度圓直徑3.2.3.1計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù)前的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備1、圓周速度vdv 60 100062.935 500 1.65m/s60 10002、齒寬bbdd1t 1 62.93

22、5 62.935mm3.2.3.2、計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù)系數(shù) Kh、查得使用系數(shù)Ka 1、根據(jù)v 1.65m/s、8級(jí)精度查得動(dòng)載系數(shù)K1.08、齒輪的圓周力Ft152T1 2 1.492 103M4.741 10 Ng 62.935HH558MPad1t62.94mmv 1.65 m /s1 4.741 103N /mm 75.33N / mm 100N/mm 62.935查表得齒間載荷分配系數(shù)Kh 1.2由文獻(xiàn)，得8級(jí)精度、小齒輪相對(duì)支承對(duì)稱布置時(shí),b 62.93 mmKa 1Kv 1.08Ft14741N續(xù)3.2 :按齒得齒間載荷分布系數(shù) Kh1 .355，于是得到實(shí)際載荷系Kh1.2面接觸

23、疲勞數(shù)：強(qiáng)度設(shè)計(jì)Kh KaKvKh Kh 1 1.08 1.2 1.3551.756Kh1.7564、按實(shí)際載荷系數(shù)算得的分度圓直徑d1仏 62.935 補(bǔ)1756 69.57mm1g 1.3d169.57與相應(yīng)的齒輪模數(shù)mmd169.57“um 2.485mm乙28m mm2.4853.3 :按齒根根據(jù)下式計(jì)算模數(shù)：彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)|2心丫YFaYsa嘰32dZ1F、確定公式中的各參數(shù)值1 、試選 KFt 1.3KFt1.32、計(jì)算彎曲疲勞強(qiáng)度用重合度系數(shù) Y0.750.75Y 0.25 0.25 0.6751.763Y0.6753、計(jì)算 YFaYsaF1據(jù)文獻(xiàn)，查得齒形系數(shù)YFa1 2.5

24、8,YFa22.182據(jù)文獻(xiàn)，查得應(yīng)力修正系數(shù) 冶11.62,Xa2 1.823據(jù)文獻(xiàn)，查得小齒輪和大齒輪的齒根彎曲疲勞極限分別為 Flim1 500MPa、 Flim2 380MPa續(xù)3.3 :按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)4據(jù)文獻(xiàn)，查得彎曲疲勞壽命系數(shù)KfN1 0.9、K fn 20.945取彎曲疲勞安全系數(shù)S 1.4,得:K FN1 Flim1S0.9 500 321.43MPa1.4f 1321.43MPakFN 2 F lim 2S0.94 380255.14MPa1.4F 2MPa255.14F 1321.433 2sa22.18 1.82F 2255.14因?yàn)榇簖X輪的YFaYsaFYfr

25、Y sa =.YFa2Ysa2°FF 22.58 1.620.0156大于小齒輪，所以取試算模數(shù)4、F 2YFa1 Ysa10.0130YFaYsa =FmtNKfRYYY32 13 1492 105 0.675 0.0156A11 2821.734mm、調(diào)整齒輪模數(shù)1、計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù)前的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備1圓周速度vd1 mz,1.734 28 48.552mmmt 1.734mm續(xù)3.3 :按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)dm48.552 500 , “，v 1.27m/s60 100060 1000(2)齒寬bbdd1 1 48.552mm 48.552mm3寬咼比hh 2hac mt2 1 0

26、.25 1.734mm 3.902mmb 48.552 一h 3.9022、計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù)Kf(1) 、根據(jù)v 1.27m/s，8級(jí)精度，查得動(dòng)載系數(shù)Kv 1.06(2) 、計(jì)算齒間載荷分配系數(shù)KFaL2T1 2 1.492 105 “ 一 “ “3“Ft1 1 N 6.146 10 N448.5523KAFt1 1 6.146 10 . .N / mm 126.6N /mm 100N /mmb48.552由文獻(xiàn)查得齒間載荷分配系數(shù) Kf1.1(3) 、由文獻(xiàn)查得Kh1.355(4) 、結(jié)合b 12.44，查文獻(xiàn)，得Kf 1.32h如此載荷系數(shù)為：Kf KAKvKF Kf 1 1.06 1.

27、1 1.32 1.543、按實(shí)際載荷系數(shù)算得的齒輪模數(shù)d148.552mmv 1.27 m/sb 48.552 mm12.44 hKv 1.06Kf1.1Kf 1.32續(xù)3.3 :按齒Kf1.54m mt31.734 3mm 1.835mmF 1.3根彎曲疲勞1 L*比照計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)m大于強(qiáng)度設(shè)計(jì)m1.835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mm要取決于彎曲強(qiáng)度提供的承載能力，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的的承載能力，僅于齒輪直徑即模數(shù)與齒輪的乘積有關(guān)，可取彎曲強(qiáng)度的模數(shù)1.835mm并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值m=2mp按接觸疲勞強(qiáng)度算的分度圓直徑 d=69.5

28、7m m算出小齒輪齒數(shù)乙 dl 69.5734.785m2取乙35，如此大齒輪齒數(shù)Z2 i2乙5 35 175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，乙35又滿足齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，并做到結(jié)構(gòu)緊湊，防止浪費(fèi)。Z21753.4 :幾何尺1、計(jì)算分度圓直徑寸計(jì)算dizm 35 2 70mmd170mmd2z2m 175 2 350mmd23502、計(jì)算中心距mmad1 d270 3501210mm2 2a2103、計(jì)算齒輪寬度mmbdd11 70 70mmb70考慮不口防止的女裝誤差，為了保證設(shè)計(jì)齒寬和節(jié)省材mm料。般將小齒輪略微加寬，取b1 75mm，而大齒輪的齒寬續(xù)3.4 :幾何尺寸計(jì)算

29、等于設(shè)計(jì)齒寬，即b2 b 70mmb270mm齒輪幾何尺寸計(jì)算結(jié)果列于下表:名稱代號(hào)計(jì)算公式小齒輪大齒輪中心距ad1 d2 a2210傳動(dòng)比i2Z2i 乙5模數(shù)m22心"YYFaYsamt32d乙F壓力角arccos(rb /r)2020齒數(shù)z35175分度圓直徑dd zm70350齒頂圓直徑dada m(z 2ht )144354齒根圓直徑dfdf m(z 2ha 2c )135345齒寬bb dd27570齒距Pp m法向齒距PbPb Pcos齒厚ss p/ 2齒槽寬ee p/ 2頂隙c*c c m表中，ha為齒頂高系數(shù)=1c為頂隙系數(shù)=0.25小齒輪齒頂圓直徑da! <

30、160mm采用實(shí)心式結(jié)構(gòu)，決定把輸入實(shí)心式軸設(shè)計(jì)為齒輪軸；大齒輪齒頂圓直徑da2 < 500mm米用腹板式結(jié)構(gòu)；結(jié)構(gòu)如下腹板式表；大齒輪腹板式結(jié)構(gòu)參數(shù):代號(hào)計(jì)算公式大齒輪(mm)da2da2 m(z 2ha2 )354DoDo da2 10 14 m326D4由軸的強(qiáng)度與結(jié)構(gòu)要求計(jì)算確定64D3D31.6D4DDD0D31 2D2D20.25 0.35 D0 D3bb dd170CC 0.2 0.3 b21第四章：軸的設(shè)計(jì)計(jì)算第一節(jié)：輸入軸的設(shè)計(jì)4.1 :輸入軸的設(shè)計(jì)：4.1.1 :選取軸的材料和熱處理方法：選取軸的材料為45鋼，經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理，硬度 HB 240。4.1.2 :初步估算軸

31、的直徑：dminA0n45鋼續(xù)4.1 :輸入軸的設(shè)計(jì)：根據(jù)選用材料為45鋼，A的X圍為126103，選取A值為120,高速軸功率 P 7.81kW , n 500r / min ,代入數(shù)據(jù)：dmin 120 3781V 500考慮到軸的外伸端上開有鍵槽，將計(jì)算軸頸增大3%- 7%后,取標(biāo)準(zhǔn)直徑為45mm4.1.3:輸入軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：輸入軸系的主要零部件包括 對(duì)深溝球軸承，考慮到軸的最 小直徑為45mm而差速器的輸入齒輪分度圓為70mm設(shè)計(jì)輸 入軸為齒輪軸，且外為了便于軸上零件的裝卸，米用階梯軸 結(jié)構(gòu)。(1) 外伸段：輸入軸的外伸段與帶輪的從動(dòng)齒輪鍵連接，開有鍵槽，根據(jù)鍵槽的長度和帶輪的軸孔的直

32、徑，選取直徑為45 mm,長為78mm。(2) 密圭寸段：密封段與油封氈圈 50JB/ZQ4406 1997配合，選取密封段長度為60mm，直徑為50mm。(3) 齒輪段：此段加工出軸上齒輪，根據(jù)主動(dòng)輪B 70mm,選取此段 的長度為100mm，齒輪兩端的軸頸為12.5mm，軸頸直徑為dmin 41.85 mm齒輪軸續(xù)4.1 :輸入軸的設(shè)計(jì)：63mm。(4)左右兩端軸頸段：左右兩端軸頸跟深溝球軸承 6309配合，采用過度配合 k6，實(shí)現(xiàn)徑向定位，根據(jù)軸承 B 25mm,端軸頸直徑為 60mm，長度左端為30mm和右端為28mm。5退刀槽：為保證加工到位，和保證裝配時(shí)相鄰零件的端面靠緊，在齒輪段

33、兩端軸頸處加工退刀槽，選取槽寬為 5mm，槽深為2mm。(7)倒角：根據(jù)推介值mm： d 30 50，C取1.2或1.6。d 50 80，C取 2。此處選取 d 3050，C取 1.6，d 50 80，C取 2。輸入軸的根本尺寸如下表:名稱左端軸頸左 退刀槽齒輪段右 退刀槽右端軸頸密封段外伸段長度 mn113012 513 10014 5-2816 601778直徑 mmd155d251d363d451d555d650d745輸入軸的結(jié)構(gòu)圖:-i 口rtu ai- 暫¥ZQ.E245Jw三Czyl腎ZA-0X/00 i5續(xù)4.2 :輸入軸的受力分析：4.2.2 :計(jì)算支座反力：1作用

34、于齒輪上的圓周力：l 2Ti 2 149.17 “ccc" Ft14589.85Nd20.0652作用于齒輪上的徑向力：FrFt tan20° 4589.85tan20 1491.33N3計(jì)算在水平面上的反力：lFr 1491.33 一廠fnvi fnv222745.67N4計(jì)算在垂直面上的反力：_Ft 4389.85.F NH1 fnh 2222294.93N4.2.3 :計(jì)算彎矩：1計(jì)算水平面上的彎矩：MV1 FNV1 L1 745.67 67.5 503.33N mMV2 FnV2 L2 745.67 675 503.33N mM VM V1M V22計(jì)算垂直面上的彎

35、矩：MH1 FnH1 L1 2294.93 67.5 1549.08N mMH2 FnH2 L2 2294.03 675 1549.08N mM HM H1M H23計(jì)算合成彎矩：Ft 4589.85NFr 1491.33NFNV1FNV2745.67NFNH1FNH 22294.93NM V1M v 2503.33N mM H1 M H 21549.08N m續(xù)4.2 :輸入軸的受力分析：M1MV12 MH12503.332 1549.082 1628.80N mM 2 MV22 M H22V503.3321549.0821628.80N mM M1 M 24計(jì)算轉(zhuǎn)矩：pT 9550ni95

36、50 7.81500149.17N m(5)計(jì)算截面當(dāng)量彎矩：M JM 2 aT216288020.6 149.171632.89N m取應(yīng)力校正系數(shù) 0.6(6)繪制輸入軸的載荷分析圖:M1 M21628.80N mT 149.17N mM 1632.8SN m4.3 :判斷危4.3.1 :判斷危險(xiǎn)截面：險(xiǎn)截面和校如上計(jì)算所得：危險(xiǎn)截面位于安裝齒輪的位置。核：4.3.2 :按彎扭合成強(qiáng)度校核：取根據(jù)軸是單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，0.6，軸的計(jì)算應(yīng)力為：VM 2( T)2caWca 59.4J16288002(0.6 1 49170)2MPa0.1 65359.40MPa式中：M軸

37、所受的彎矩，N mm ；T軸所受的扭矩，N mm ；W 抗彎截面系數(shù)，mm2，根據(jù)截面形狀，取W 0.1d3 ；1對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力時(shí)軸的許用彎曲應(yīng)力，MPa。前已選定軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，據(jù)此查表得ca 11 60MPa。因此 ca 1，故安全。安全第二節(jié)：輸出軸的設(shè)計(jì)':輸出軸4.1.1 :選取軸的材料和熱處理方法：的設(shè)計(jì)：選取軸的材料為45鋼，經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理，硬度HB4.1.2 :計(jì)初步估算軸的直徑：dminA0P240。45鋼續(xù)：輸出軸的設(shè)計(jì)：續(xù)：輸出根據(jù)選用材料為45鋼，A的X圍為126103，選取A值為110,低速軸功率 P 7.74kW , n 100r / min ,代

38、入數(shù)據(jù)：17 74 dmin 11046.88mm飛100考慮到軸的外伸端上開有鍵槽，將計(jì)算軸頸加大3% 7%后,取標(biāo)準(zhǔn)直徑為50mm4.1.3:輸出軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：輸出軸系的主要零部件包括對(duì)深溝球軸承，直齒圓柱齒輪 和聯(lián)軸器等，為了便于軸上零件的裝卸，采用階梯軸結(jié)構(gòu)。(1) 外伸段：設(shè)計(jì)外伸段與LT9型彈性柱銷連軸器配合，以過盈配合作徑 向定位，且外聯(lián)軸器的一側(cè)采用軸肩作軸向定位，選取外伸 段長為68mm,直徑為50mm。(2) 密圭寸段：設(shè)計(jì)密封段與油封氈圈 55JB/ZQ4406 1997配合，選取密 封段直徑長度為48mm,直徑為 55mm。(3) 軸肩段：軸肩與軸承和從動(dòng)齒輪作軸向定位

39、，選取軸肩段長為30mm，直徑為 72mm。(4) 左右兩端軸頸段：d min4688mm軸的設(shè)計(jì)：左右兩端軸頸與6412深溝球軸承配合，軸承內(nèi)圈與軸承 采用過度配合k6,實(shí)現(xiàn)徑向定位，根據(jù)軸承 B 35mm,端軸 頸直徑為60mm,長度左端為35mm和右段為75mm。（5）齒輪配合段：此段開有鍵槽，采用圓頭普通平鍵與減速器的從動(dòng)配合， 根據(jù)設(shè)計(jì)的直齒齒輪的齒寬為 70m m，為使裝配緊實(shí)，設(shè)計(jì) 配合段長度為64mm，直徑為68mm。6退刀槽：為保證加工到位，和保證裝配時(shí)相鄰零件的端面靠緊，在軸肩和右端軸頸處加工退刀槽，選取槽寬為 3mm，槽深為 2mm。（8）倒角：根據(jù)推介值mm： d 30

40、50，C取1.5或1.6。d 50 80，C取 2。此處選取 d 3050，C取 1.6，d 50 80，C取 2。輸出軸的根本尺寸如下表:名稱左端齒輪配軸肩段退刀槽右端密封段外伸段軸頸合段軸頸長度 mn11 7512 681330l4 31532b 4817 68直徑mmd160d264d372d456d560de 55d750':輸出軸的受力分析：J£Z-鶉戟一 鋁KE忘054.2.1 :畫出受力簡圖:':輸出軸4.2.2 :計(jì)算支座反力：的受力分1作用于齒輪上的圓周力：析：Ft 2Tn2739.17"COCHMFt 23099d20.064N2作用于齒

41、輪上的徑向力：FrFt tan20°2309.9 ta n20840.74 NFr 840.74N3計(jì)算在水平面上的反力：FFrL2fnvil840.7481.5447.85NF nv1 447.85N153FFlFNV2.840.74715392.89NFnv2 39289153N4計(jì)算在垂直面上的反力：lFtL22309.9181.51230.44 NF NH1l153Fnh1 123044NlFtL12309.9171.51079.47 NFnh 21079.47Fnh 2lN1534.2.3 :計(jì)算彎矩：1計(jì)算水平面上的彎矩MV1F NV1 L1447.85715320.21

42、 NmM V1M V 2M V2FNV2 L2392.89815320.21Nm320.21N mMvMV1M V22計(jì)算垂直面上的彎矩M H1FNH1 L112304471587976NmM H1M H2M H 2FNH 2 L210794781587977Nm879.77N mM1 M2936.22N mpT 9550nii9550 7.74100739.17N mT 739.17N mM H M H1 M H23計(jì)算合成彎矩：M1MV12MH12320.212879.772936.22N mM2MV22MH22320.212879.772936.23N mM M1 M 24計(jì)算轉(zhuǎn)矩：(6)計(jì)算截面當(dāng)量彎矩:M M 2 aT2936222 0.6 73917 2 1035.95N取應(yīng)力校正系數(shù) 0.6(7)繪制輸出軸的載荷分析圖:':判斷危4.3.1 :判斷危險(xiǎn)截面：險(xiǎn)截面和校如上計(jì)算所得：危險(xiǎn)截面位于安裝齒輪的位置。核：432:按