同軸式二級(jí)減速器課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

可編輯精品文檔 計(jì)算 16 可編輯精品文檔機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)載荷平穩(wěn)、單向旋轉(zhuǎn)精品文檔鼓輪的扭矩T(N·m)：850鼓輪的直徑D(mm)：350運(yùn)輸帶速度V(m/s)：0.7帶速允許偏差(％)：5使用年限(年)：5工作制度(班/日)：22.斜齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算4.滾動(dòng)軸承的選擇5.鍵和連軸器的選擇與校核；6.裝配圖、零件圖的繪制7.設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)的編寫(xiě)說(shuō)明可編輯可編輯精品文檔復(fù)雜，軸向尺寸大，中間軸較長(zhǎng)、剛度差，中間軸承潤(rùn)滑較困難。因?yàn)楸緜鲃?dòng)的工作狀況是：載荷平穩(wěn)、單向旋轉(zhuǎn)。所以選用常用的封閉式Y(jié)(IP44)系1)工作機(jī)所需功率PwwP＝3.4kWw2)電動(dòng)機(jī)的輸出功率Pd＝Pw/η聯(lián)軸承齒聯(lián)軸承nd＝(i1’·i2’…in’)nw初選為同步轉(zhuǎn)速為1000r/min的電動(dòng)機(jī)由表20－1查出電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y132M1-6,其額定功率為4kW，滿載轉(zhuǎn)速960r/min?；痉锨?。動(dòng)力參數(shù)分配由電動(dòng)機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速nm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＝nm/nwi＝25.14可編輯精品文檔i因?yàn)閕＝25.14，取i＝25，i1=i2=5率、輸入轉(zhuǎn)矩項(xiàng)項(xiàng)目高速軸I低速軸III鼓輪轉(zhuǎn)速(r/min)功率(kW)4轉(zhuǎn)矩(N·m).2傳動(dòng)比11551效率1999797971)材料及熱處理；選擇小齒輪材料為40Cr(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40HBS。2)精度等級(jí)選用7級(jí)精度；3)試選小齒輪齒數(shù)z1＝20，大齒輪齒數(shù)z2＝100的；4)選取螺旋角。初選螺旋角β＝14°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)算按式(10—21)試算，即1)確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值(1)試選Kt＝1.6(2)由圖10－30選取區(qū)域系數(shù)ZH＝2.433(3)由表10－7選取尺寬系數(shù)φd＝1(4)由圖10－26查得εα1＝0.75，εα2＝0.87，則εα＝εα1＋εα2＝1.62(5)由表10－6查得材料的彈性影響系數(shù)ZE＝189.8Mpa(6)由圖10－21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限σHlim1＝600MPa；大齒輪的解除疲勞強(qiáng)度極限σHlim2＝550MPa；(7)由式10－13計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)可編輯精品文檔N1＝60n1jLh＝60×192×1×(2×8×300×5)＝3.32×10e8N2＝N1/5＝6.64×107(8)由圖10－19查得接觸疲勞壽命系數(shù)KHN1＝0.95；KHN2＝0.98(9)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[σH]1＝＝0.95×600MPa＝570MPa[σH]2＝＝0.98×550MPa＝539MPa[σH]＝[σH]1＋[σH]2/2＝554.5MPa2)計(jì)算(1)試算小齒輪分度圓直徑d1t1根1.625(554.5)(2)計(jì)算圓周速度(3)計(jì)算齒寬b及模數(shù)mntb=φdd1t=1×67.85mm=67.85mmh=2.25mnt=2.25×3.39mm=7.63mmb/h=67.85/7.63=8.89(4)計(jì)算縱向重合度εβ(5)計(jì)算載荷系數(shù)K根據(jù)v=0.68m/s,7級(jí)精度，由圖10—8查得動(dòng)載系數(shù)KV=1.11；由表10—4查的精品文檔(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1tt(7)計(jì)算模數(shù)mn2KTYcos2βYYdαF1)確定計(jì)算參數(shù)(1)計(jì)算載荷系數(shù)(2)根據(jù)縱向重合度εβ=0.318φdz1tanβ=1.59，從圖10－28查得螺旋角影響系數(shù)Yβ(3)計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)(4)查取齒型系數(shù)由表10－5查得YFa1=2.724；Yfa2=2.172(5)查取應(yīng)力校正系數(shù)由表10－5查得Ysa1=1.569；Ysa2=1.798(6)計(jì)算[σF]σF1=500MpaσF2=380MPaKFN1=0.95KFN2=0.98[σF1]=339.29Mpa[σF2]=266MPa(7)計(jì)算大、小齒輪的YY并加以比較F精品文檔2)設(shè)計(jì)計(jì)算mn=2.51)計(jì)算中心距dcosβz2=165a圓整后取255mm2)按圓整后的中心距修正螺旋角β=arcos=13。55’50”3)計(jì)算大、小齒輪的分度圓直徑d1=zm1n=85.00mmcosβ4)計(jì)算齒輪寬度b=φdd1b=85mm可編輯可編輯精品文檔5)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)宜。其他有關(guān)尺寸參看大齒輪零件圖。0N192dAP0N192Ft1==899NdtanαFr1=Ftn=337NFa1=Fttanβ=223N；Ft2=4494NFr2=1685NFa2=1115N1)擬定軸上零件的裝配方案i.I-II段軸用于安裝軸承30307，故取直徑為35mm。ii.II-III段軸肩用于固定軸承，查手冊(cè)得到直徑為44mm。iii.III-IV段為小齒輪，外徑90mm。精品文檔iv.IV-V段分隔兩齒輪，直徑為55mm。v.V-VI段安裝大齒輪，直徑為40mm。vi.VI-VIII段安裝套筒和軸承，直徑為35mm。2)根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度1.I-II段軸承寬度為22.75mm，所以長(zhǎng)度為22.75mm。2.II-III段軸肩考慮到齒輪和箱體的間隙12mm，軸承和箱體的間隙4mm，所以長(zhǎng)度為16mm。3.III-IV段為小齒輪，長(zhǎng)度就等于小齒輪寬度90mm。4.IV-V段用于隔開(kāi)兩個(gè)齒輪，長(zhǎng)度為120mm。5.V-VI段用于安裝大齒輪，長(zhǎng)度略小于齒輪的寬度，為83mm。6.VI-VIII長(zhǎng)度為44mm。207.5Fr18.5NFr03.5N軸承30307的Y值為1.6FdNFdN可編輯精品文檔N1)判斷危險(xiǎn)截面由于截面IV處受的載荷較大，直徑較小，所以判斷為危險(xiǎn)截面2)截面IV右側(cè)的M=m=17.5MPabWT截面上的轉(zhuǎn)切應(yīng)力為T(mén)=2=7.64MPaTWTT=T=T==7.99MPabm22由于軸選用40cr，調(diào)質(zhì)處理，所以B11 ([2]P355表15-1)a)綜合系數(shù)的計(jì)算r2Dr2Dd55dT ([2]P38附表3-2經(jīng)直線插入)T ([2]P37附圖3-1)故有效應(yīng)力集中系數(shù)為kqa=1.70TTT查得尺寸系數(shù)為e=0.72，扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù)為e=0.76，T ([2]P37附圖3-2)([2]P39附圖3-3)精品文檔軸采用磨削加工，表面質(zhì)量系數(shù)為==0.92，T ([2]P40附圖3-4)軸表面未經(jīng)強(qiáng)化處理，即k1K=+一1=2.93ek1K=T+一1=2.11TeTTb)碳鋼系數(shù)的確定碳鋼的特性系數(shù)取為=0.1，=0.05Tc)安全系數(shù)的計(jì)算軸的疲勞安全系數(shù)為S=一1=6.92K+amTTKT+TTaTmS=T=6.66>1.5S=TFH1=FH2=337/2=168.5Fv1=Fv2=889/2=444.5Pd=A31=17.9mma10n11)確定軸上零件的裝配方案可編輯精品文檔2)根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度d)由于聯(lián)軸器一端連接電動(dòng)機(jī)，另一端連接輸入軸，所以該段直徑尺寸受到電動(dòng)機(jī)外伸軸直徑尺寸的限制，選為25mm。e)考慮到聯(lián)軸器的軸向定位可靠，定位軸肩高度應(yīng)達(dá)2.5mm，所以該段直徑選為30。型，即該段直徑定為35mm。g)該段軸要安裝齒輪，考慮到軸肩要有2mm的圓角，經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，定為40mm。46mm。i)軸肩固定軸承，直徑為42mm。j)該段軸要安裝軸承，直徑定為35mm。2)各段長(zhǎng)度的確定各段長(zhǎng)度的確定從左到右分述如下：b)該段為軸環(huán)，寬度不小于7mm，定為11mm。c)該段安裝齒輪，要求長(zhǎng)度要比輪轂短2mm，齒輪寬為90mm，定為d)該段綜合考慮齒輪與箱體內(nèi)壁的距離取13.5mm、軸承與箱體內(nèi)壁距離取4mm(采用油潤(rùn)滑)，軸承寬18.25mm，定為41.25mm。e)該段綜合考慮箱體突緣厚度、調(diào)整墊片厚度、端蓋厚度及聯(lián)軸器安裝尺寸，定為57mm。f)該段由聯(lián)軸器孔長(zhǎng)決定為42mmW=62748N.mmT=39400N.mm45鋼的強(qiáng)度極限為[]=275MPa，又由于軸受的載荷為脈動(dòng)的，所以a=0.6。pM2+aM2+aT2m3=43MPa[]Wp=p(()III軸FH1=FH2=4494/2=2247NFv1=Fv2=1685/2=842.5NPd=A31=51.4mma10n11)軸上零件的裝配方案2)據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度II-IIII-IVIV-VV-VIVI-VIIVII-VIII直徑長(zhǎng)度95Mm=316767N.mmT=925200N.mm6.彎扭校合可編輯精品文檔M2+(aT)2=m1=51.2MPa[]pWp1)徑向力FFF=168.5V2)派生力FFF=rA=52.7NF=rB=52.7N3)軸向力a1dBdAaAaB4)當(dāng)量載荷FF由于aA=1.32>e，aB=0.31e，F(xiàn)FrArBAABB由于為一般載荷，所以載荷系數(shù)為f=1.2，故當(dāng)量載荷為pP=f(XF+YF)=509.04NP=f(XF+YF)=202.22ApArAAaABpBrBBaB5)軸承壽命的校核h60nP1A精品文檔1)徑向力VV2)派生力FFF=rA=443NF=rB=189N3)軸向力a1dBa1dB所以軸向力為F=638N，F(xiàn)=189NaAaB4)當(dāng)量載荷FF，由于aAFFFAX=1，X=1，BY=0BY=，，AAA由于為一般載荷，所以載荷系數(shù)為f=1.2，故當(dāng)量載荷為pP=f(XF+YF)=1905.84NApArAAaAP=f(XF+YF)=724.2NBpBrBBaB5)軸承壽命的校核h60nP1A1)徑向力F=F2+F2=842.5NrbH2V22)派生力FFF=rA=294.6NF=rB=294.6N可編輯精品文檔3)軸向力a1dBdAFNF=294.6NaAaB4)當(dāng)量載荷FFFB，由于aAF1.5X=1.5X=1Y=0Y=A，ABBA由于為一般載荷，所以載荷系數(shù)為f=1.2，故當(dāng)量載荷為pP=f(XF+YF)=2317.87NP=f(XF+YF)=1011NApArAAaABpBrBBaB5)軸承壽命的校核h60nP1A接的選擇及校核計(jì)算代號(hào)代號(hào)8×7×60(單頭)12×8×80(單頭)12×8×70(單頭)20×12×80(單頭) .2.2極限應(yīng)力 (MPa)2