帶式運(yùn)輸機(jī)上的兩級(jí)展開(kāi)式圓柱齒輪減速器

1、26 隨著社會(huì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，人們對(duì)產(chǎn)品的需求是多樣化的，這就決定了未來(lái)的生產(chǎn)方式趨向多品種、小批量。在各行各業(yè)中十分廣泛地使用著齒輪減速器，它是一種不可缺少的機(jī)械傳動(dòng)裝置. 它是機(jī)械設(shè)備的重要組成部分和核心部件。目前，國(guó)內(nèi)各類(lèi)通用減速器的標(biāo)準(zhǔn)系列已達(dá)數(shù)百個(gè)，基本可滿(mǎn)足各 行業(yè)對(duì)通用減速器的需求。國(guó)內(nèi)減速器行業(yè)重點(diǎn)骨干企業(yè)的產(chǎn)品品種、規(guī)格及參數(shù)覆蓋范圍近幾年都在不斷擴(kuò)展，產(chǎn)品質(zhì)量已達(dá)到國(guó)外先進(jìn)工業(yè)國(guó)家同類(lèi)產(chǎn)品水平，承擔(dān)起為國(guó)民經(jīng)濟(jì)各行業(yè)提供傳動(dòng)裝置配套的重任，部分產(chǎn)品還出口至歐美及東南亞地區(qū)，推動(dòng)了中國(guó)裝配制造業(yè)發(fā)展。 本設(shè)計(jì)的目的及意義目的： A 通過(guò)設(shè)計(jì)熟悉機(jī)器的具體操作，增強(qiáng)

2、感性認(rèn)識(shí)和社會(huì)適應(yīng)能力，進(jìn)一步鞏固、 深化已學(xué)過(guò)的理論知識(shí)，提高綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。 B 學(xué)習(xí)機(jī)械設(shè)計(jì)的一般方法，掌握通用機(jī)械零件、機(jī)械傳動(dòng)裝置或簡(jiǎn)單機(jī)械的設(shè)計(jì)原理和過(guò)程。 C 對(duì)所學(xué)技能的訓(xùn)練，例如：計(jì)算、繪圖、查閱設(shè)計(jì)資料和手冊(cè)，運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范等。 D 學(xué)會(huì)利用多種手段(工具)解決問(wèn)題，如：在本設(shè)計(jì)中可選擇 CAD 等制圖工具。 E 了解減速器內(nèi)部齒輪間的傳動(dòng)關(guān)系。 意義： 通過(guò)設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的工作作風(fēng)，提高分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的獨(dú)立工作能力；通過(guò)實(shí)習(xí)，加深學(xué)生對(duì)專(zhuān)業(yè)的理解和認(rèn)識(shí)，為進(jìn)一步開(kāi)拓專(zhuān)業(yè)知識(shí)創(chuàng)造條件，鍛煉動(dòng)手動(dòng)腦能力，通過(guò)實(shí)踐運(yùn)用鞏固了所學(xué)知識(shí)，加

3、深了解其基本原理 減速器的發(fā)展?fàn)顩r 減速器是用于原動(dòng)機(jī)與工作機(jī)之間的獨(dú)立的傳動(dòng)裝置，用來(lái)降低轉(zhuǎn)速和增大B6 型 帶 式 運(yùn) 輸 機(jī) 及 二 級(jí) 圓 柱 齒 輪 減 速 器 的 設(shè) 計(jì)2 轉(zhuǎn)矩，以滿(mǎn)足工作需要。在現(xiàn)代機(jī)械中應(yīng)用極為廣泛，具有品種多、批量小、更新?lián)Q代快的特點(diǎn)。漸開(kāi)線二級(jí)圓柱齒輪減速器具有體積小、重量輕、承載能力大、傳動(dòng)平穩(wěn)、效率高、所配電機(jī)范圍廣等特點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于各行業(yè)需要減速的設(shè)備上。二級(jí)圓柱齒輪減速器的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)及制造（CAD/CAM）技術(shù)是當(dāng)今設(shè)計(jì)以及制造領(lǐng)域廣泛采用的先進(jìn)技術(shù)。通過(guò)本課題的研究，將進(jìn)一步對(duì)這一技術(shù)進(jìn)行深入地了解和學(xué)習(xí)。 減速器的發(fā)展趨勢(shì) 當(dāng)今的減速器正

4、向著大功率、大傳動(dòng)比、小體積、高機(jī)械效率以及使用壽命長(zhǎng)的方向發(fā)展。我國(guó)減速器及齒輪技術(shù)發(fā)展總趨勢(shì)是向六高、二低、二化方面發(fā)展。六高即高承載能力、高齒面硬度、高精度、高速度、高可靠性和高傳動(dòng)效率；二低即低噪聲、低成本；二化即標(biāo)準(zhǔn)化、多樣化，在現(xiàn)代機(jī)械中應(yīng)用極為廣泛。 減速機(jī)行業(yè)涉及的產(chǎn)品類(lèi)別包括了各類(lèi)齒輪減速機(jī)、行星齒輪減速機(jī)及蝸桿減速機(jī)，也包括了各種專(zhuān)用傳動(dòng)裝置，如增速裝置、條素裝置、以及包括柔性傳動(dòng)裝置在內(nèi)的各類(lèi)復(fù)合傳動(dòng)裝置等，產(chǎn)品服務(wù)領(lǐng)域及冶金、有色、煤炭、建材、船舶、水利、電力、工程機(jī)械及石化等行業(yè)。其作為傳動(dòng)機(jī)械行業(yè)里的一個(gè)重要的分支，在機(jī)械制造領(lǐng)域中扮演著越來(lái)越重要的角色。近幾年，隨

5、著中國(guó)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，減速機(jī)行業(yè)在國(guó)內(nèi)也取得了日新月異的進(jìn)步。 目 錄一 課程設(shè)計(jì)書(shū) 4二 設(shè)計(jì)要求 4三 設(shè)計(jì)步驟 51. 傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)方案 52. 電動(dòng)機(jī)的選擇 63. 確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配傳動(dòng)比 74. 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) 75. 設(shè)計(jì)V帶和帶輪 86. 齒輪的設(shè)計(jì) 107. 傳動(dòng)軸承和傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì) 188. 鍵聯(lián)接設(shè)計(jì) 269. 箱體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 2610.潤(rùn)滑密封設(shè)計(jì) 3011.聯(lián)軸器設(shè)計(jì) 30四 設(shè)計(jì)小結(jié) 31五 參考資料 32一. 課程設(shè)計(jì)書(shū)設(shè)計(jì)課題:設(shè)計(jì)一用于帶式運(yùn)輸機(jī)上的兩級(jí)展開(kāi)式圓柱齒輪減速器.運(yùn)輸機(jī)連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn),工作時(shí)有輕微沖擊,減速器小批量生產(chǎn),

6、使用期限8年(300天/年)。表一: 題號(hào) 參數(shù)12345678910運(yùn)輸帶工作拉力（kN）21.81.82.22.42.52.61.92.32運(yùn)輸帶工作速度（m/s）2.32.352.52.41.81.81.82.452.12.4卷筒直徑（mm）330340360350260250280360310360二. 設(shè)計(jì)要求1.減速器裝配圖一張(A0)。2.繪制機(jī)蓋或機(jī)座零件圖一張（A1）。3.CAD繪制軸、齒輪零件圖各一張(A2)。4.設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份，60008000字。 設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明 結(jié)果三. 設(shè)計(jì)步驟1. 傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)方案2. 電動(dòng)機(jī)的選擇3. 確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配傳動(dòng)比4.

7、計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)5. 設(shè)計(jì)V帶和帶輪6. 齒輪的設(shè)計(jì)7. 滾動(dòng)軸承和傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)8. 鍵聯(lián)接設(shè)計(jì)9. 箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)10. 潤(rùn)滑密封設(shè)計(jì)11. 聯(lián)軸器設(shè)計(jì)1.傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)方案:1. 組成：傳動(dòng)裝置由電機(jī)、減速器、工作機(jī)組成。2. 特點(diǎn)：齒輪相對(duì)于軸承不對(duì)稱(chēng)分布，故沿軸向載荷分布不均勻，要求軸有較大的剛度。3. 確定傳動(dòng)方案：考慮到電機(jī)轉(zhuǎn)速高，傳動(dòng)功率大，將V帶設(shè)置在高速級(jí)。 其傳動(dòng)方案如下： 設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明 結(jié)果 初步確定傳動(dòng)系統(tǒng)總體方案如:傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)圖所示。選擇V帶傳動(dòng)和二級(jí)圓柱斜齒輪減速器（展開(kāi)式）。傳動(dòng)裝置的總效率0.940.990.960.791；為V帶的效率,為彈

8、性聯(lián)軸器效率，為滾動(dòng)軸承效率，為閉式齒輪傳動(dòng)效率，為卷筒效率，（齒輪為7級(jí)精度，油脂潤(rùn)滑.因是薄壁防護(hù)罩,采用開(kāi)式效率計(jì)算)。2.電動(dòng)機(jī)的選擇電動(dòng)機(jī)所需工作功率為： PFv/100025001.8/10000.7915.7kW, 執(zhí)行機(jī)構(gòu)的曲柄轉(zhuǎn)速為n=137.58r/min，經(jīng)查表按推薦的傳動(dòng)比合理范圍，V帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比i24，二級(jí)圓柱斜齒輪減速器傳動(dòng)比i840，綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸、重量、價(jià)格和帶傳動(dòng)、減速器的傳動(dòng)比，選定型號(hào)為Y132S22的三相異步電動(dòng)機(jī)，額定功率為7.5KW，額定電流8.8A，滿(mǎn)載轉(zhuǎn)速2900 r/min，同步轉(zhuǎn)速1500r/min。 方案電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率

9、Pkw電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速滿(mǎn)載時(shí)效率同步轉(zhuǎn)速滿(mǎn)載轉(zhuǎn)速1Y132S2-27.51500290086.2% 設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明 =0.791P=5.7KWn=137.58r/min 結(jié)果3.確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配傳動(dòng)比（1） 總傳動(dòng)比 由選定的電動(dòng)機(jī)滿(mǎn)載轉(zhuǎn)速n和工作機(jī)主動(dòng)軸轉(zhuǎn)速n，可得傳動(dòng)裝置總 傳動(dòng)比為n/n2900/137.5821.08（2） 分配傳動(dòng)裝置傳動(dòng)比 為帶傳動(dòng)比 ， 為高速級(jí)傳動(dòng)比 為低速級(jí)傳動(dòng)比 ， =1 為使V帶傳動(dòng)外廓尺寸不致過(guò)大，取=3， =7.03 ， 4.計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)（1）各軸轉(zhuǎn)速 2900/3966.67r/min966.67/3.02320.09r/min

10、/320.09/2.33=137.38 r/min=137.38r/min（2）各軸輸入功率7.50.947.05kW27.050.960.996.77kW26.770.960.996.50kW2=6.500.990.996.37kW則各軸的輸出功率：0.99=6.98 kW0.99=6.70 kW0.99=6.44kW0.99=6.31kW（3） 各軸輸入轉(zhuǎn)矩電動(dòng)機(jī)軸的輸入轉(zhuǎn)矩=9550 =95507.05/966.67=69.65 Nm69.65 Nm=95506.77/320.09=201.99 Nm=451.85Nm=425.06 Nm 輸出轉(zhuǎn)矩： 設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明 i21.08i=3i

11、=3.02i=2.33i=1n=966.67r/minn=320.09r/minn=137.38r/minn=137.38r/minP7.05kWP6.77kWP6.50kWP6.37kWP=6.98kWP=6.70kWP=6.44kWP=6.31kWT=69.65 NmT=69.65 NmT=201.99 Nm 結(jié)果0.99=68.95 Nm0.99=199.97 Nm0.99=447.33Nm0.99=420.81 Nm運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)結(jié)果如下表軸名功率P KW轉(zhuǎn)矩T Nm轉(zhuǎn)速r/min輸入輸出輸入輸出電動(dòng)機(jī)軸7.569.6529001軸7.056.9869.6568.95966.672軸6

12、.776.70201.99199.97320.093軸6.506.44451.85447.33137.384軸6.376.31425.06420.81137.385.設(shè)計(jì)V帶和帶輪 V帶齒輪各設(shè)計(jì)參數(shù)1.確定計(jì)算功率由表8-7查得工作情況=1故P=KP=17.5=7.5kw2.選擇V帶的類(lèi)型已知P=7.5kw，=2900r/min由圖8-1查得選用普通A型V帶3.確定帶輪的基準(zhǔn)直徑d并驗(yàn)算帶速v（1） 初選小帶輪基準(zhǔn)直徑由表8-6和表8-8取小帶輪基準(zhǔn)直徑d=80mm（2） 驗(yàn)算帶速V按公式8-13驗(yàn)算帶速 V=12.14m/s 因?yàn)?m/sV30m/s （故帶速合適）計(jì)算大帶輪的基準(zhǔn)直徑。

13、據(jù)公式8-15（a）計(jì)算 d, 設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明T=451.85NmT=425.06 NmT=68.95 NmT=199.97 NmT=447.33NmT=420.81 NmP=7.5kwd=80mmV=12.14m/s 結(jié)果d=id=380=240mm。據(jù)表8-8圓整的d=250mm4.確定V帶的中心距a和基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld(1) 據(jù)公式8-20 有0.7（d+d）=a(F)min8.計(jì)算壓力軸F壓力軸的最小值 Fmin=2z(F)sin=25=8975.23N 設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明d=250mma=400mmLd=1400mma=432mmZ=5Fmin=8975.23N 結(jié)果9.V帶的技術(shù)要求 鑄造，

14、焊接或燒結(jié)的帶輪在輪緣，腹板，輪輻及輪轂上不允許有沙眼，裂縫，縮孔及氣泡。鑄造帶輪在不提高內(nèi)部應(yīng)力的前提下允許對(duì)輪緣，凸臺(tái)，腹板及輪轂表面缺陷進(jìn)行修高。其他條件參見(jiàn)GB/T13575.1-92中的規(guī)定6.齒輪的設(shè)計(jì)（一）高速級(jí)齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算1.齒輪材料，熱處理及精度 考慮此減速器的功率及現(xiàn)場(chǎng)安裝的限制，故大小齒輪都選用軟齒面漸開(kāi)線斜齒輪（1）齒輪材料及熱處理 材料：高速級(jí)小齒輪選用鋼調(diào)質(zhì)，齒面硬度為小齒輪 280HBS 取 小齒齒數(shù)=24高速級(jí)大齒輪選用鋼正火，齒面硬度為大齒輪 240HBS Z=iZ=3.0224=73 齒輪精度按GB/T100951998，選擇7級(jí)，齒根噴丸強(qiáng)化。2.初

15、步設(shè)計(jì)齒輪傳動(dòng)的主要尺寸按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)確定各參數(shù)的值:試選=1.6查課本圖10-30 選取區(qū)域系數(shù) Z=2.433 由課本圖10-26 則由課本公式10-13計(jì)算應(yīng)力值環(huán)數(shù)N=60nj =60966.671（283008）=2.227210hN= 7.32610h (3.25為齒數(shù)比,即3.04=)查課本 10-19圖得：K=0.91 K=0.94 設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明 Z=24Z=73 N=2.227210hN= 7.32610h 結(jié)果齒輪的疲勞強(qiáng)度極限 取失效概率為1%,安全系數(shù)S=1,應(yīng)用公式10-12得:=0.91600=546 =0.94550=517 許用接觸應(yīng)力 查課本由表10-6

16、得： =189.8MP 由表10-7得: =1T=95.510=95.5107.05/966.67=6.9610N.m3.設(shè)計(jì)計(jì)算小齒輪的分度圓直徑d=計(jì)算圓周速度計(jì)算齒寬b和模數(shù)計(jì)算齒寬b b=51.33mm計(jì)算摸數(shù)m 初選螺旋角=14=計(jì)算齒寬與高之比齒高h(yuǎn)=2.25 =2.252.08=4.68 = =10.97計(jì)算縱向重合度=0.318=1.903計(jì)算載荷系數(shù)K使用系數(shù)=1根據(jù),7級(jí)精度, 查課本由表10-8得 動(dòng)載系數(shù)K=1.11, 設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明=546 MPa=517 MPa=531.5MPaT=6.9610N.md=51.33mmV=2.6m/sb=51.33mmm=2.08b

17、/h=10.97=1.903 結(jié)果 查課本由表10-4得K的計(jì)算公式:K= +0.2310b =1.12+0.18(1+0.61) 1+0.231051.33=1.42查課本由表10-13得: K=1.35查課本由表10-3 得: K=1.2故載荷系數(shù):KKKKK =11.111.21.42=1.89按實(shí)際載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑d=d=51.33=54.26計(jì)算模數(shù)=4.齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)由彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式 確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值 小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩T=69.6kNm 確定齒數(shù)z因?yàn)槭擒淉X面，故取z24，zi z3.022473傳動(dòng)比誤差 iuz/ z73/243.04i0.03045

18、，允許計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)zz/cos24/ cos14=26.27 zz/cos73/ cos14=79.91 初選齒寬系數(shù) 按對(duì)稱(chēng)布置，由表查得=1 初選螺旋角 初定螺旋角 14 載荷系數(shù)K KKKKK =11.111.21.351.79 查取齒形系數(shù)Y和應(yīng)力校正系數(shù)Y查課本由表10-5得:齒形系數(shù)Y2.592 Y2.211 應(yīng)力校正系數(shù)Y1.596 Y1.774 設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明K=1.89d=54.26m=2.19mmz=26.27 z=79.91K1.79Y=2.592 Y=2.211 Y=1.596 Y=1.774 結(jié)果 重合度系數(shù)Y端面重合度近似為1.88-3.2（）1.883.2（1/2

19、41/73）cos141.655arctg（tg/cos）arctg（tg20/cos14）20.6469014.07609因?yàn)?cos，則重合度系數(shù)為Y0.25+0.75 cos/0.673 螺旋角系數(shù)Y軸向重合度 1.825,Y10.78 計(jì)算大小齒輪的 安全系數(shù)由表查得S1.4工作壽命兩班制，8年，每年工作300天查課本由表10-20c得到彎曲疲勞強(qiáng)度極限小齒輪 大齒輪 查課本由表10-18得彎曲疲勞壽命系數(shù): K=0.86 K=0.93 取彎曲疲勞安全系數(shù) S=1.4 = = 大齒輪的數(shù)值大.選用. 設(shè)計(jì)計(jì)算 計(jì)算模數(shù) 對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)m大于由齒根彎 設(shè)計(jì)

20、計(jì)算及說(shuō)明Y0.673Y0.78m=1.47 結(jié)果曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)，按GB/T1357-1987圓整為標(biāo)準(zhǔn)模數(shù),取 m=2mm但為了同時(shí)滿(mǎn)足接觸疲勞強(qiáng)度，需要按接觸疲勞強(qiáng)度算得的分 度圓直徑d=54.26來(lái)計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù).于是由: z=26 那么z=3.0226=78 幾何尺寸計(jì)算計(jì)算中心距 a=107.18 將中心距圓整為109 按圓整后的中心距修正螺旋角 =arccos 因值改變不多,故參數(shù),等不必修正. 計(jì)算大.小齒輪的分度圓直徑 d=53.59 d=160.78 計(jì)算齒輪寬度 B= 圓整的 （二） 低速級(jí)齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 材料：低速級(jí)小齒輪選用鋼調(diào)質(zhì)，齒面硬度為小齒輪 280

21、HBS 取小齒齒數(shù)=30，低速級(jí)大齒輪選用鋼正火，齒面硬度為大 齒輪 240HBS z=2.3330=69.9 圓整取z=70.齒輪精度按GB/T100951998，選擇7級(jí)，齒根噴丸強(qiáng)化。 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)1. 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 試選K=1.6 查課本由圖10-30選取區(qū)域系數(shù)Z=2.45 試選,查課本由圖10-26查得 =0.83 =0.88 =0.83+0.88=1.71 應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N=60njL=60320.091(283008) =7.3710 N=3.1610 設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明z=26 z=78 a=109=14.01d=53.59d=160.78B=55 B=50N=7

22、.3710N=3.1610 結(jié)果由課本圖10-19查得接觸疲勞壽命系數(shù) K=0.95 K= 0.96 查課本由圖10-21d 按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限, 大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 取失效概率為1%,安全系數(shù)S=1,則接觸疲勞許用應(yīng)力=0.96550/1=528549 查課本由表10-6查材料的彈性影響系數(shù)Z=189.8MP 選取齒寬系數(shù) T=95.510=95.5106.77/320.09=20.2010N.m =72.912. 計(jì)算圓周速度 1.223. 計(jì)算齒寬b=d=72.914. 計(jì)算齒寬與齒高之比 模數(shù) m= 齒高 h=2.25m=2.252.36=5.31 =72.9

23、1/5.31=13.735. 計(jì)算縱向重合度6. 計(jì)算載荷系數(shù)KK=1.12+0.18(1+0.6+0.2310b =1.12+0.18(1+0.6)+ 0.231072.91=1.42使用系數(shù)K=1 同高速齒輪的設(shè)計(jì),查表選取各數(shù)值=1.07 K=1.35 K=K=1.2故載荷系數(shù) K=11.071.21.42=1.82 設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明=570MPa=528MPa=549MPaT=20.2010N.md=72.91mmV=1.22m/sb=72.91mmm=2.36mmb/h=13.73=2.38K=1.82 結(jié)果7. 按實(shí)際載荷系數(shù)校正所算的分度圓直徑d=d=72.91計(jì)算模數(shù)(4). 按

24、齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)m確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值（1) 計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩T202KNm（2）確定齒數(shù)z因?yàn)槭擒淉X面，故取z30，zi z2.333069.9傳動(dòng)比誤差 iuz/ z69.9/302.33i0.0325，允許（3）初選齒寬系數(shù) 按對(duì)稱(chēng)布置，由表查得1（4）初選螺旋角 初定螺旋角14（5）載荷系數(shù)KKK K K K=11.071.21.351.73（6） 當(dāng)量齒數(shù) zz/cos30/ cos1432 zz/cos70/ cos1476.63由課本表10-5查得齒形系數(shù)Y和應(yīng)力修正系數(shù)Y （7）螺旋角系數(shù)Y軸向重合度 2.3Y10.732（8）計(jì)算大小齒輪的 查課本由圖10-20c得齒輪彎

25、曲疲勞強(qiáng)度極限 查課本由圖10-18得彎曲疲勞壽命系數(shù) K=0.90 K=0.93 S=1.4 = 設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明d=76.11mmm=2.46mmT202 KNmz30z69.9i=2.33K=1.73z32z76.63Y=2.235Y=1.758Y=0.732 結(jié)果= 計(jì)算大小齒輪的,并加以比較 大齒輪的數(shù)值大,選用大齒輪的尺寸設(shè)計(jì)計(jì)算. 計(jì)算模數(shù)對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)m大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)，按GB/T1357-1987圓整為標(biāo)準(zhǔn)模數(shù),取m=2mm但為了同時(shí)滿(mǎn)足接觸疲勞強(qiáng)度，需要按接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑d=76.11來(lái)計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù).z=24.

26、62 取z=30z=2.3330=69.9 取z=70 由實(shí)際尺寸及距離應(yīng)取z=120 初算主要尺寸計(jì)算中心距 a=154.6將中心距圓整并由實(shí)際尺寸取160修正螺旋角=arccos因值改變不多,故參數(shù),等不必修正 分度圓直徑 d=61.84 取圓整并由實(shí)際尺寸取70mmd=247.34 取圓整并由實(shí)際尺寸取250mm計(jì)算齒輪寬度圓整后取 V帶齒輪各設(shè)計(jì)參數(shù)附表 設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明 m=2mmz=30z=120a=160mm=14d=70mmd=250mmb=61.84mmB=70mmB=65mm 結(jié)果1.各傳動(dòng)比V帶高速級(jí)齒輪低速級(jí)齒輪33.022.332. 各軸轉(zhuǎn)速n(r/min)(r/min

27、)(r/min)(r/min)966.67320.09137.38137.383. 各軸輸入功率 P（kw）（kw）（kw）(kw)7.05 6.776.506.374. 各軸輸入轉(zhuǎn)矩 T(kNm)(kNm)(kNm) (kNm)69.65201.99451.85425.065. 帶輪主要參數(shù) 小輪直徑（mm）大輪直徑（mm）中心距a（mm）基準(zhǔn)長(zhǎng)度（mm）帶的根數(shù)z80250400140057.傳動(dòng)軸承和傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)1. 傳動(dòng)軸承的設(shè)計(jì). 求輸出軸上的功率P，轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)矩 設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明 結(jié)果P=6.50KW =137.38r/min=451.85Nm. 求作用在齒輪上的力已知低速級(jí)大齒輪的分

28、度圓直徑為 =144.29 而 F= F= F F= Ftan=6263tan14=1561.54N（圓周力F，徑向力F及軸向力F的方向如后圖示）. 初步確定軸的最小直徑先按課本15-2初步估算軸的最小直徑,選取軸的材料為45鋼,調(diào)質(zhì)處理,根據(jù)課本取輸出軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處的直徑,為了使所選的軸與聯(lián)軸器吻合,故需同時(shí)選取聯(lián)軸器的型號(hào)查課本,選取因?yàn)橛?jì)算轉(zhuǎn)矩小于聯(lián)軸器公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩,所以查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)選取LT8型彈性套柱銷(xiāo)聯(lián)軸器其公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩為710Nm,半聯(lián)軸器的孔徑. 根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度1.為了滿(mǎn)足半聯(lián)軸器的要求的軸向定位要求,-軸段右端需要制出一軸肩,故取-的直徑;左

29、端用軸端擋圈定位,按軸端直徑取擋圈直徑半聯(lián)軸器與，為了保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸端上, 故-的長(zhǎng)度應(yīng)比 略短一些,現(xiàn)取 2.初步選擇滾動(dòng)軸承.因軸承同時(shí)受有徑向力和軸向力的作用,故選用單列角接觸球軸承.參照工作要求并根據(jù),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)的單列角接觸球軸承7011C型. 設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明F=6263NF=2349.33NF=1561.54Nd=40.51mmT=677.78Nm 結(jié)果DB軸承代號(hào) 45851958.873.27209AC 45851960.570.27209B 451002566.080.07309B 50 80 16 59.270.9

30、7010C 55 90 18 62837011C 50 90 20 62.477.77210C 2. 從動(dòng)軸的設(shè)計(jì) 對(duì)于選取的單向角接觸球軸承其尺寸為的,故;而 .右端滾動(dòng)軸承采用軸肩進(jìn)行軸向定位.由手冊(cè)上查得7011C型軸承定位軸肩高度mm, 取安裝齒輪處的軸段;齒輪的右端與右軸承之間采用套筒定位.已知齒輪的寬度為65mm,為了使套筒端面可靠地壓緊齒輪,此軸段應(yīng)略短于輪轂寬度,故取. 齒輪的左端采用軸肩定位,軸肩高4,取.軸環(huán)寬度,取b=8mm. 設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明 結(jié)果 軸承端蓋的總寬度為20mm(由減速器及軸承端蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而定) .根據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于對(duì)軸承添加潤(rùn)滑脂的要求,取端蓋的外

31、端面與半聯(lián)軸器右端面間的距離 ,故取. 取齒輪距箱體內(nèi)壁之距離a=16,兩圓柱齒輪間的距離c=20.考慮到箱體的鑄造誤差,在確定滾動(dòng)軸承位置時(shí),應(yīng)距箱體內(nèi)壁一段距離 s,取s=8,已知滾動(dòng)軸承寬度T=18,高速齒輪輪轂長(zhǎng)L=50,則至此,已初步確定了軸的各端直徑和長(zhǎng)度.3. 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),查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)對(duì)于7011C型的角接觸球軸承,a=18.7mm,因此,做為簡(jiǎn)支梁的軸的支承跨距. 傳動(dòng)軸總體設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)圖:F=2155.30NF=4107.70NF=1238NF=1111NM=231227.8NmmM=132837.4NmmM=6254

32、9.3NmmM=266667.57NmmM=239537.69Nmm 設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明 結(jié)果 (從動(dòng)軸) (中間軸) (主動(dòng)軸) 設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明 結(jié)果 從 動(dòng)軸的載荷分析圖: 設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明 結(jié)果4. 按彎曲扭轉(zhuǎn)合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度根據(jù)=MPa前已選軸材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。查表15-1得=60MP 此軸合理安全5. 精確校核軸與軸承的疲勞強(qiáng)度.一軸校核. 判斷危險(xiǎn)截面截面A,B只受扭矩作用。所以A B無(wú)需校核.從應(yīng)力集中對(duì)軸的疲勞強(qiáng)度的影響來(lái)看,截面和處過(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.截面的應(yīng)力集中的影響和截面的相近,但是截面不受扭矩作用,同時(shí)軸徑也較大,故不必做

33、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,截面和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. 截面左側(cè)?？箯澫禂?shù) W=0.1=0.1=25005抗扭系數(shù) =0.2=0.2=50010截面的右側(cè)的彎矩M為 截面上的扭矩為 =451.85截面上的彎曲應(yīng)力截面上的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力 =軸的材料為45鋼。調(diào)質(zhì)處理。由課本表15-1查得： 因 經(jīng)插入后得2.0 =1.31軸性系數(shù)為 =0.85 所以 設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明=10.66MPaW=25005w=50010M=190883Nmm

34、T=451.85Nm=7.63MPa=9.04MPa 結(jié)果綜合系數(shù)為： K=K=碳鋼的特性系數(shù) 取0.1 取0.05安全系數(shù)S=275/（2.8=20.21S=S=1.5 所以它是安全的截面右側(cè)抗彎系數(shù) W=0.1=0.1=16638抗扭系數(shù) =0.2=0.2=33275截面左側(cè)的彎矩M為 M=190883N.mm截面上的扭矩為 =451.85截面上的彎曲應(yīng)力 截面上的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力 =K=K=所以 綜合系數(shù)為：K=2.8 K=1.62碳鋼的特性系數(shù) 取0.1 取0.05安全系數(shù)S=20.21S=10.62 =S=1.5 所以它是安全的 設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明K=2.8K=1.62S=20.21S=10.6

35、2S=9.4W=16638w=33275M=190883N.mm=451.85=11.47MPa=2.8K=1.62S=2021S=10.62=9.4 結(jié)果二軸承校核 L=(10/60n)(c/p)h=10/(60137.38)(90.810/6500)h=330706h 使用期限8年(300天/年),壽命符合要求。 8.鍵的設(shè)計(jì)和計(jì)算選擇鍵聯(lián)接的類(lèi)型和尺寸一般8級(jí)以上精度的尺寸的齒輪有定心精度要求，應(yīng)用平鍵.根據(jù) d=45 d=63?。?鍵寬 b=22.5 h=7 =72.5 b=18 h=8 =58校和鍵聯(lián)接的強(qiáng)度 =110MP工作長(zhǎng)度 72.5-22.5=5058-18=40鍵與輪轂鍵槽

36、的接觸高度 K=0.5 h=0.57=3.5K=0.5 h=0.58=4.0由式（6-1）得： 兩者都合適取鍵標(biāo)記為： 鍵2：22.572.5 A GB/T1096-1979鍵3：1858 A GB/T1096-19799.箱體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)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，大端蓋分機(jī)體采用配合.1. 機(jī)體有足夠的剛度 設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明L=330706hl=50l=40K=3.5K=4.0=51.30=89.65 結(jié)果在機(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)體內(nèi)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xH為40mm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