卷筒直徑D=480mm,工作轉(zhuǎn)速n=75rmin,運(yùn)輸帶的有效拉力F=3200N

120231220名目一、設(shè)計(jì)題目 3\l“_TOC_250002“二、擬定傳動(dòng)方案 3三、選擇電動(dòng)機(jī) 4\l“_TOC_250001“四、確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和安排傳動(dòng)比 5五、計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) 5六、齒輪的設(shè)計(jì) 7\l“_TOC_250000“七、軸的設(shè)計(jì)和鍵的校核… 10八、輸出軸聯(lián)軸器的選擇 18九、減速器的各部位附屬零件的設(shè)計(jì) 18十、潤滑方式確實(shí)定 19一.設(shè)計(jì)題目D=480mmn=75r/min,運(yùn)輸帶的有F=3200N.二.擬定傳動(dòng)方案為估量傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比范圍以便選擇適宜的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和擬定傳動(dòng)方案由先知條件nw 75r/min，計(jì)算出傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比為13或20〔一般選用同步轉(zhuǎn)速為1000r/min或1500r/min的電動(dòng)機(jī)作為原動(dòng)機(jī)〕，依據(jù)總傳動(dòng)比數(shù)值，初步擬定二級(jí)傳動(dòng)比齒輪減速器，如以以下圖。三．選擇電動(dòng)機(jī)二選擇電動(dòng)機(jī)類型：按工作要求和條件，選用三相籠型異步電動(dòng)機(jī)，封閉型構(gòu)造，電壓380V，Y型。選擇電動(dòng)機(jī)的容量輸送帶速度 vDnw6010001.88輸送帶速度

pwFv1000

5.76msp pw電動(dòng)機(jī)輸出功率d

41

3 4—滾動(dòng)軸承的傳動(dòng)效率：0.99—圓柱齒輪的傳動(dòng)效率：0.97—彈式聯(lián)軸器的傳動(dòng)效率：0.96—齒式聯(lián)軸器的傳動(dòng)效率：0.993則：4240.9940.9720.990.990.911 2 3所以 p pw 5.760.917.5所以 p 7.5kw20.1選取電動(dòng)機(jī)額定功率ed確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速2.1查的單級(jí)齒輪傳動(dòng)比n” n i2675~2700rd w ?？梢姡?50rmin、1000rmin、1500rmin1000rmin和1500rmin的電動(dòng)機(jī)比較，如下表：方案電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功kw電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速r/min同步 滿載傳動(dòng)裝置傳動(dòng)比總傳動(dòng)比高級(jí)低級(jí)1Y132M-47.51500144019.204.842Y160M-67.510009701343.2522，Y160M-6.四.確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和安排傳動(dòng)比：

inmnw

970/7513

4,則i

3.2512注：為高速級(jí)傳動(dòng)比，為低速級(jí)傳動(dòng)比。12計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)：五.電動(dòng)機(jī)軸：轉(zhuǎn)速

n 9700 r/minp p 6.59輸入功率0 d kw0T0輸出轉(zhuǎn)矩

9.55106

d64881PnP0

N/mm速軸〔1軸〕： 轉(zhuǎn)速n

n 101

r/min1P1

P0 1

6.590.990.996.46kw46T1

9.55106n

P163601N/mmn1n 2間軸〔2軸〕： 轉(zhuǎn)速

i1243rmin1P輸入功率

P

6.20KW2 1 1 2PT2輸入轉(zhuǎn)矩

9.55106n

n26.20N/mm2n 3低速軸3軸：轉(zhuǎn)速

i275rmin2P輸入功率3

P2 1

5.95kwPT3輸入轉(zhuǎn)矩

9.55106

375763N/mmn3n卷筒軸4軸：轉(zhuǎn)速

n 75rmin3PT4輸入功率：各軸運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)表

9.55106

n474235Nmm4軸號(hào)kw轉(zhuǎn)矩N/mmr/min電動(dòng)機(jī)6.59648819701軸6.46636019702軸6.20243662433軸5.9575763754軸5.837423575六、齒輪的設(shè)計(jì)高速級(jí)齒輪設(shè)計(jì)六、齒輪的設(shè)計(jì)確定齒輪材料，熱處理方式，精度等級(jí)和齒數(shù)4-240Cr260HBW.45。精度七級(jí)。Z1=24,Z2=24*4=96確定許用應(yīng)力 710MPa, 580Hlim1 Hlim2Flim1 查圖4.21-3，得 600MPa,Flim1 z4-10，取

S

1.25,u 24z1N6097053001613.961081N1uN 3.49N1u2Z 0.995,Z 1.108查圖4.20，得N1 N2Y 0.895,Y 0.913查得4.22，得N1 N24.23，得YX1YX21[ ] Z /S 642.2MPaH1 Hlim1 N1 Hmin[ ] Z /S 584.2MPaH2 Hmin2 N2 Hmin[ ] Y Y /S 429.6MPaF1 Flim1 N1 X1 Fmin[ F2

Y YN2

/S

328.7MPa齒面接觸疲乏強(qiáng)度計(jì)算計(jì)算工作轉(zhuǎn)矩：T1=64800N/mm初步計(jì)算小齒輪直徑，由式〔4.10〕得Tu1/Tu1/u3 1[d ]21 d4-8，取Ad=904-71，則d1>=55.7,取d1=60mm,b=60mm.(3)按齒面接觸疲乏強(qiáng)度計(jì)算由式〔4.9〕得32kT32kTu1(ZZ Z)21 E u[ ]H2d H14-4KA=1.357vdn11

/6010003.05m/s4.9KV=1.064.12K1.08,d1KAFt/bd1=48.64-5K1.0KKKKK 1.55A V (4)計(jì)算齒面接觸應(yīng)力4.14ZH2.5MPa4-6ZE189.8MPa 1 z1

1)]cos1.713z24Z /4d1>=45.7，取d1=50，則m=d1/z1=2.08m=2.5d1=mZ1=2.5*25=60mm，b=60mm校核彎曲疲乏強(qiáng)度4.18查得，

YFa1

2.66,YFa2

2.164.16得，

YSa1

1.58,YSa2

1.78Y所以

0.250.75/

0.687由式〔4.11〕得 2KTY Y

m64.45MPa[

]42906MPaF1 1Fa1

Sa1 1 F1 2KTY Y

m58.96MPa[

]328.7MPaF2

Sa2 1 F2大小齒輪彎曲疲乏強(qiáng)度滿足要求。確定傳動(dòng)主要尺寸d1=60mm，d2=d1i1=60*4=240mmA=d1+d2/2=150mm繪制輪齒零件工作圖〔略〕低速級(jí)齒輪設(shè)計(jì)1.確定齒輪材料，熱處理方式，精度等級(jí)和齒數(shù)4-240Cr260HBW.45。精度七級(jí)。Z1=30,Z2=30*3.25=98確定許用應(yīng)力 710MPa, 580Hlim1 Hlim2Flim1 查圖4.21-3，得 600MPa,Flim1 14-10SHmin1.1SFmin1.25uz2/z1

3.25N602435300163.51081N N/u1.11082 1Z 0.994,Z 1.125查圖4.20，得N1 N2Y 0.894,Y 0.920查得4.22，得N1 N24.23，得YX1YX21[ ] Z /S 641.5MPaH1 Hlim1 N1 Hmin[ ] Z /S 593.1MPaH2 Hlim2 N2 Hmin[ ] Y Y /S 429.6MPaF1 Flim1 N1 X1 Fmin[ ] Y Y /S 331.2MPaF2 Flim2 N2 X2 Fmin齒面接觸疲乏強(qiáng)度計(jì)算計(jì)算工作轉(zhuǎn)矩：T1=24366N/mm初步算齒輪直，由式〔4.10〕得計(jì)小 徑Tu1/Tu1/u3 1[d ]21 d4-8，取Ad=904-71，則d1>=40.7,取d1=50mm,b=50mm.(3)按齒面接觸疲乏強(qiáng)度計(jì)算由式〔4.9〕得32kT32kTu1(ZZ Z)21 E u[ ]H2d H14-4KA=1.3517vd1

n/6010000.64m/s14.9KV=1.034.12K1.08,d1KAFt/bd1=26.324-5K1.0KKKKK 1.55A V (4)計(jì)算齒面接觸應(yīng)力4.14ZH2.5MPa4-6ZE189.8MPa 3.2(1/z1

1/z2

)]cos1.7414Z /4d1>=32.64mmd1=800，則m=d1/z1=2.67，取m=3d1=mZ1=3*30=90mm，b=90mm校核彎曲疲乏強(qiáng)度4.18查得，

YFa1

2.60,YFa2

2.204.16得，

YSa1

1.65,YSa2

1.78Y所以

0.250.75/

0.687由式〔4.11〕得 2KTY Y Y /bdm26.15MPa[

]429.1MPaF1 1Fa1Sa1X1 1 F1 2KTY Y Y /bdm23.86MPa[

]331.2MPaF2 1Sa2Fa2X2 1 F2大小齒輪彎曲疲乏強(qiáng)度滿要求。足確定傳動(dòng)主尺寸要d1=90mm，d2=di=90*3.25=294mm11A=d1+d2/2=192mm繪制輪齒零件工作圖〔略〕七.軸的設(shè)計(jì)和鍵的校核1.高速軸的設(shè)計(jì)456-1取b640MPa6-3C=110②各軸段直徑確實(shí)定：dC3p由 n，p=6.59,則11

6.59970

20.69電動(dòng)機(jī)軸徑d38且d (0.81.2)d

886P886

取11取11

=58mm,2由于靠軸肩定位，所以取d2=46,L2

=30，3d3段裝配軸承，取d3=506010L3

=23，d4段是定位軸承，取d4=56，依據(jù)箱體內(nèi)壁線確定后再確定。d5段裝配齒輪直徑：推斷是否做成齒輪軸e2

4t1

1.25m1查手冊(cè)得t=3.3e=2.2<2.51.253.125,因此做成齒輪軸.60。16d6裝配軸承所以d6d3=50L6

=341L1

=9723作用在齒輪上的圓周力為：232TF 1263601/602120Nt d1F

Ftan/cos772Nrtr①求垂直面的支承反力：1011F FL1V r

/LL

77297/(15397)285NF FF2V r

772285487N②求水平面的支承反力：由F (l由1H

l)Fl得2 t2得F FL/(L

L)2120153/(56153)1552N1H t 2 1 2F FF 21201552568N2H t 1HF在支點(diǎn)產(chǎn)生的反力：F FL1F

/(L1

L)320097/(56153)1485N2F FF2F 1F

320014854685N④繪制垂直面彎矩圖M F Lav 2v

48815374664N/mmM FL1v 1v

2855615960N/mm⑤繪制水平面彎矩圖M F LaH 1H

780153119340N/mmF力產(chǎn)生的彎矩圖M FL2F

320097310400N/mmM F LaF 1F

直接相加最M M (M2 M2 )197739N/mma aF av aH(M”avM”(M”avM”aH)a aF

203562N/mmm-m處截面最危急，其當(dāng)量彎矩為〔取折合系數(shù)1〕M2aM2a(T2)

207715N/mm軸1⑨計(jì)算危急截面處軸的直徑軸1b由于材料選擇45#調(diào)質(zhì)，查課本226頁表14-1得 640MPa，查課本231頁表bMPa 60MPa14-3得許用彎曲應(yīng)力1b ，則：3M1b3M1b]5 4 由于d d d 50mmd5 4 彎矩及軸的受力分析圖如下：鍵的設(shè)計(jì)與校核:1依據(jù)d 35mm,T63601N/mm，由于d1=35在30 38范圍內(nèi)，故d1軸段上承受鍵bh：108,1A型一般鍵:鍵校核.L1=58mm綜合考慮取l=45mm。 2T/bdl18.1MPa[]p p所以取鍵為b*h*l=10*8*45中間軸的設(shè)計(jì)：456-1取b640MPa，C=110②各軸段直徑確實(shí)定：dC3p由 n,p=6.20,則1103

6.2032.38mm1243 ,11d15.5取d1

=36，22d裝配低速級(jí)小齒輪，且d22

d取d2=56L

=88，231d段主要是定位高速級(jí)大齒輪，取d3=66L3=10，23144d裝配高速級(jí)大齒輪，取d4=56L44

=5155d段要裝配軸承，取d5=50L55

=3611

=5623t齒輪上的圓周力：23tF

2

224366/90541.5N224366/240203.1Nt3徑向力：F

2 3F tan541.5tan20

197.1Nr2 t2F F tan2074N求垂直面的支反力

r3 t3F3F r3LF3

F (Lr2

L)3

127.8N1V LLL1 2 3計(jì)算垂直彎矩：

F F F F2V r3 r2

250.9NMaVm

F L1V

127.8719968.4N

/mm求水平面的支承力：

MaHn

F (L1V

L)F L2 r2

4285.8N/mm13FlF

l) 11987.51002569.6210F t33 t2 21H ll l

3 6099.5N75115951 2F F F F

32526.611987.56099.58017.6N2H t2 t3 1H計(jì)算、繪制水平面彎矩圖：MaHm

F l1H1

31941NmmMaHn

F (L1H

L)FL2 t3

40865Nmm求危急截面當(dāng)量彎矩：m-m,nn處截〔取折合系數(shù)1〕M M2e

(T2

)247577N.mmM” M2

(T)2

319412243662

40173N.mme am 2計(jì)算危急截面處軸的直徑：M

47577d3n-n截面:

0.1e1b

0.160

19.9mmM” 40173d3m-m截面:

0.e1b

0.160

18.8mm4由于d d 56mmd，所以該軸是安全的。42④彎矩及軸的受力分析圖如下142 d d456,2

24366N.mm。14.1，取bh1610

120b取鍵長為70.取鍵長為35，

224366 43.4Mpab依據(jù)擠壓強(qiáng)度條件，鍵的校核為：b

dhl 5610(7016) bT 2 224366 Tb dhl 5610(3516) b所以所選鍵為:bhl161070 bhl161035從動(dòng)軸的設(shè)計(jì)456-1取b640MPa，C=110。②確定各軸段直徑33d C P331 n3

110 5.9530.98mm3 75考慮到該軸段上開有鍵槽，因此取，d 35mm L，1

。d 56,l 30軸承蓋段2 26010d3

50,l3

384自由段取d4=56,L4軸環(huán)段取d5=66,L5

=15=156大齒輪段，,取d6=50,L6

=38157 軸承段，選用6010軸承，d 50,l 7

l l l:1=71,2=138,3=97作用在齒輪上的圓周力：2TF 3t d4

275763294

515.4NrFr

Ftan515.4tan20187.6Nt求垂直面的支反力：2rF lF2r

187.6138

123.9N1V ll1 2

71138F FF2V r

187.6123.963.7N計(jì)算垂直彎矩：M Flav 2v2

63.71388790N.mmM” Fl123.9718796N.mmav 1v1求水平面的支承力。FlF t21H l1 2

515.4138/(71138)340.3NF FF2H t 1H

515.4340.3175.1N計(jì)算、繪制水平面彎矩圖。M F laH 1H1

340.37124161N.mmM” F laH

175.113824163N.mmF在支點(diǎn)產(chǎn)生的反力FlF 31F ll1

32009771138

1485NF F2F 1F

F148532004685NF力產(chǎn)生的彎矩圖。M Fl 320097310400N.mm2F 3M F lmF 1F1

148571105449N.mmFa處產(chǎn)生的彎矩：16M F lmF 1F1

105449N.mm求合成彎矩圖?？紤]最不利的狀況，把M

M2M2av

直接相加。M Mam

M2av

M2aH

105449 87902241612196503N.mm求危急截面當(dāng)量彎矩。m-m〔取折合系數(shù)1〕險(xiǎn)M M2(T

)2 1965032757632210