二級(jí)減速器設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)計(jì)算說明6704495只是分享

1、西安科技大學(xué)高新學(xué)院課程設(shè)計(jì)計(jì)算說明書學(xué)院機(jī)電信息學(xué)院課程機(jī)械設(shè)計(jì)專業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)與制造及其自動(dòng)化班級(jí)機(jī)單1001任務(wù)書姓名學(xué)號(hào)1001140546專業(yè)班級(jí)機(jī)單1001設(shè)計(jì)參數(shù)：載荷：383.97N，皮帶速度：0.791m/s,滾筒直徑：355mm,使用年限:6年完成時(shí)間：2013年1月6日內(nèi)容及要求：機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)通過傳動(dòng)方案的擬定，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)計(jì)算，查閱有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范以及編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書，使學(xué)生掌握機(jī)械傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)步驟和方法的一般規(guī)律，提高設(shè)計(jì)技能。機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)包括：（1）確定機(jī)械系統(tǒng)總體傳動(dòng)方案。（2）選擇電動(dòng)機(jī)。（3）傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的%計(jì)算。（4）傳動(dòng)件如齒輪.帶及帶輪

2、的設(shè)計(jì)。（5）軸的設(shè)二二計(jì)。（6）軸承組合部件設(shè)計(jì)。（7）鍵的選擇和校核。（8）機(jī)架或箱體的設(shè)計(jì)。（9）潤(rùn)滑設(shè)計(jì)。學(xué)生在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)應(yīng)繪制裝配工作圖1張（A0或A1圖紙），組件或零件工作圖23張，并編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書1份。指導(dǎo)教師：程安寧2012年12月24日課程設(shè)計(jì)說明書成績(jī):指導(dǎo)教師:原始數(shù)據(jù)。運(yùn)行阻力：F(KN：383.97N皮帶速度：V(m/s):0.791m/s滾筒直徑：D(mm):355mm使用年限：6年二.傳動(dòng)方案的擬定電動(dòng)機(jī)1通過聯(lián)軸器2將動(dòng)力傳入減速器3,在經(jīng)聯(lián)軸器4傳至減速器外的齒輪5,帶動(dòng)車輪6工作。傳動(dòng)系統(tǒng)中采用兩級(jí)分流式圓柱齒輪減速器結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，高速級(jí)齒輪相對(duì)丁軸承位

3、置對(duì)稱，沿齒寬載荷分布較均勻，高速級(jí)和低速級(jí)分別為斜齒圓柱齒輪和直齒圓柱齒輪傳動(dòng)。1.電動(dòng)機(jī)2.聯(lián)軸器3.減速器4.聯(lián)軸器5.齒輪6.車輪.電動(dòng)機(jī)的選擇選擇電動(dòng)機(jī)類型按已知工作條件和要求，選用Y系列一般用途的三相異步電動(dòng)P=0.303kwrw=53.83r/min選擇電動(dòng)機(jī)的容量1）滾筒所需功率fw：Pw=FV/1000=383.97X0.791/1000=0.303kw滾筒的轉(zhuǎn)速nwnw=6x1000V/ttD=53.83r/min2）電動(dòng)機(jī)至滾筒之間傳動(dòng)裝置的總效率為7：356123w其中1,承效率,2,3，w分別為傳動(dòng)系統(tǒng)中聯(lián)軸器，齒輪傳動(dòng)及軸w是齒輪至車輪的效率，1=0.97,2=0.

4、96,3=0.98t=0.633w=0.96356w=0.97）確定電動(dòng)機(jī)的額定功率Rd電動(dòng)機(jī)的輸出功率為pdPdkkdpw/=1.3X1.6X0.303/0.633=0.11Kw為功率儲(chǔ)備系數(shù)，kd為啟動(dòng)系數(shù)0.96確定電動(dòng)機(jī)的額定功率禺0.98選定電動(dòng)機(jī)的額定功率品=4kw0.960.633Fd=0.11kwFL=4kwI233、選擇電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速nw=32.74r/min該傳動(dòng)系統(tǒng)為分流式圓柱齒輪傳動(dòng)，查閱機(jī)械設(shè)計(jì)教材表推薦傳動(dòng)比為ii1i2=860計(jì)算及說明結(jié)果則總傳動(dòng)比可取20至150之間則電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為'nd1=20nw=8X53.83=654.8r/minnd2=1

5、50nw=60X53.83=4911r/min可見同步轉(zhuǎn)速為1000r/mln,1500r/mln,3000r/mln的電動(dòng)機(jī)都符合，這里初選同步轉(zhuǎn)速為1000r/min,1500r/mln,3000r/mln的二種電動(dòng)機(jī)進(jìn)行比較，如下表：由參考文獻(xiàn)1中表16-1查得：nd1=654.8r/min'nd2=4911r/min電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y32M1-6方案電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率(KW電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n/(r/min)堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩質(zhì)量/kg同步轉(zhuǎn)速湎載轉(zhuǎn)速1Y112M-24300028902.22.22Y112M-44150014402.22.23Y132M1-641000960

6、2.02.04Y160M1-847507202.02.0由表中數(shù)據(jù)，綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸、重量，價(jià)格以及總傳動(dòng)比，即選定方案3計(jì)算及說明結(jié)果四.總傳動(dòng)比確定及各級(jí)傳動(dòng)比分配4.1計(jì)算總傳動(dòng)比由機(jī)械設(shè)計(jì)課程上機(jī)與設(shè)計(jì)中表16-2查得：滿載轉(zhuǎn)速nm=960r/min；總傳動(dòng)比ia=nm/nw=960/53.83=17.834.2分配各級(jí)傳動(dòng)比查閱機(jī)械設(shè)計(jì)課程上機(jī)與設(shè)計(jì)中表5-1各級(jí)傳動(dòng)中分配各級(jí)傳動(dòng)比，取減速器外齒輪傳動(dòng)比為i02.7,則iia/io6.61高速級(jí)的圓柱齒輪傳動(dòng)比i=J(1.31.4)i=3.83，貝U低速級(jí)的圓柱齒輪的傳動(dòng)比為i2=i/i1=6.61/3.83=1.72

7、i=17.8310 2.711 =3.83i2=1.72計(jì)算及說明結(jié)果五.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)速電動(dòng)機(jī)軸為軸I,減速器局速級(jí)軸為軸u,中速軸為軸m,低為級(jí)軸為軸IV,減速器外的軸為小齒輪軸V、大齒輪軸VI則n,ri|=960r/minn川山960/3.83r/min=250.65r/minnIVnV250.65/1.72r/min=145.73r/minnw土=145.73/2.7=53.97/mini°解得車輪速度在速度允許誤差為土5%氾圍內(nèi)2.按電動(dòng)機(jī)額定功率Ped計(jì)算各軸輸入功率PiPed=0.303kwPiiP1=0.303x0.98kw=0.31kw2一一

8、，一2-一一-PmPu23=0.31X0.96X0.98kw=0.28kwPvPm23=0.28x0.96x0.98kw=0.26kwFVPv31=Pvi=0.26x0.98x0.97kw=0.25kwPwR23=0.25X0.96X0.98=0.24kw3.各軸轉(zhuǎn)矩T|9550B=9550X0.303/960Nmn,n,i=960r/minnIH250.65r/minnIVnV89.20r/minm史=53.97r/mi°P,=0.303kwPii=0.31kw%=0.28kwPiv=0.26kwF=0.25kwPw=0.24kwRTi95501ni=3.01NmTii9550旦n

9、il=3.08NmRT9550-111niii=10.77NmRVTIV9550Vniv=17.04Nm項(xiàng)目電動(dòng)機(jī)軸I局速級(jí)軸II中間軸Ill低速級(jí)軸IV減速器外大齒輪軸VI轉(zhuǎn)速(r/min)960960250.65145.7353.97功率(kw)43.803.4343.2312.889轉(zhuǎn)矩(Nm)0.310.280.260.250.24傳動(dòng)比13.832.812.7效率0.950.900.940.65表3軸的運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力參數(shù)RTV9550nv=42.24NmK9550-Pvinvi=42.47Nm=3.01NmP,Th955011=9550X0.31/960Nm=3.08NmRT川95501

10、11=9550X0.28/250.65Nm=10.77NmTiv9550匝=9550X0.26/145.73Nm=17.04NmRTv9550=9550X0.25/53.97Nmnv=44.24NmTw9550已=9550X0.24/53.97nVI=42.47Nm六、齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)1.高速級(jí)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)（1）選擇材料、精度及參數(shù)按圖1所示傳動(dòng)方案，選用斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)塔式起重機(jī)運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不高，故選用級(jí)精度（GB10095-88）材料選擇。查機(jī)械設(shè)計(jì)教材圖表（P75表6-2）,選擇小齒輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為280HB&大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為240HB

11、S二者的硬度差為40HBS初選小齒輪齒數(shù)乙=24,則大齒輪齒數(shù)Z2=3.83X24=92ui=3.83初選螺旋角6=14選取齒寬系數(shù)d=1.28級(jí)精度（GB10095-88小齒輪：40Cr（調(diào)質(zhì)）280HBS大齒輪：45鋼（調(diào)質(zhì)）240HBSZ1=24Z2=92u13.831）確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值由公式d132ZeZhZZ2KT1u1d=1.2a.計(jì)算duU1分流式小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩T1=Th/2=37.84/2=18.92Nmb.查圖表（P79圖6-3）選取區(qū)域系數(shù)ZH=2.45T1=18.92Nmc.查圖表（p78表6-4）選取彈性影響系數(shù)ZE=189.81MPa2ZH=2.45d.由公式

12、ZCOSCOS140=0.985e.由許用接觸應(yīng)力Ze=189.82Mpa0.985=735MPaHlim7HZNShlimH1lim700,H2lim550,&響1,查表取Zn11.05,Zn21.152=605MPa計(jì)算及說明結(jié)果h=605MPah1=735MPah2=605MPa則h=605MPaf.由式N=60njLh計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N160n1jLh8=60X960X1X10000=5.76X1。8N15.76X10N2Ni/3.83888=5.76X10/3.83=1.5X10N21.5x10g.計(jì)算載荷系數(shù)KKa-使用系數(shù)，查機(jī)械設(shè)計(jì)教材表6-3,取Ka=1.25Ka=1

13、.25Kv-動(dòng)載系數(shù)，由推薦值1.02-1.2,取Kv=1.08K=1.4Kv=1.08K-齒間載荷分配系數(shù)，由推薦值1-1.4,取K=1.4K-齒向載荷分配系數(shù)，由推薦值1-1.2,取K=1.2K=1.2K2.08得KKaKvKK=2.08h.確定重合度系數(shù)Z由推薦值0.75-0.88，取Z=0.82Z=0.822）計(jì)算a.按計(jì)算小齒輪分度圓宜徑d1td1t31122.0818.92103(3.831)(2.45189.80.820.9851.23.83605)2b.=31.71mm計(jì)算法面模數(shù)m=2mm取標(biāo)準(zhǔn)值mn=d1tcos6/乙=31.71cos140/24=1.28,c.m=2mm

14、計(jì)算中心距aa=120mmd.a=mn(Z1+Z2)/2cos6=2(24+92)/cos140=119.56圓整a=120mm計(jì)算分度圓螺旋角66=14.8o6=arccosmn(Z1+Z2)/2a=arccos2(24+92)/214.8oe.計(jì)算分度圓直徑d1d1=49.65mmd1=mZ1/cos14.8o=2X24/cos14.8°=49.65mmf.計(jì)算圓周速度ViVi=2.5m/sV1d1tn1/601000=3.14X49.65X960/(60X1000)m/sg.=2.5m/s計(jì)算齒寬b2=39mmb1=44mmb=dd1t=1.2x31.71mm=38.052mm

15、圓整大齒齒寬b2b2=b=39mm小齒齒寬b1b1=44mm3)按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核計(jì)算Ka=1.25Kv=1.08按式F2KTlYFaYSaYYF校核計(jì)算bdmn1)確定計(jì)算系數(shù)a.計(jì)算載荷系數(shù)由式KKaKvKfKf得K1=1.25X1.08X1.4X1.2=2.08=Kb.計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)rr，3ZV1Z1/cos24/cos314.826.56c.d.e.f.KhKf=1.4Kf1=1.2K1=2.08Zvi=26.56ZV2=101.80rr，3Zv2Z2/cos查取齒形系數(shù)查機(jī)械設(shè)計(jì)表（92/cos314.8101.80P81表6-5)Yf查取應(yīng)力校正系數(shù)查機(jī)械設(shè)計(jì)表（P81表6-5）

16、YS計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力取彎曲疲勞安全系數(shù)SFlm=1.4,械設(shè)計(jì)教材圖6-8，取YN1YN2YF1=2.582=2.1871=2.58,Yf2=2.1871=1.596,YS2=1.786彎曲強(qiáng)度壽命系數(shù)Yn查機(jī)1,彎曲強(qiáng)度尺寸系數(shù)Yx查機(jī)械設(shè)計(jì)教材圖6-9取Yx=1。查得小齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度極限FE1=600MPa,大齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度極限雙向傳動(dòng)乘以0.7由公式FuFlimYnYxSFlim得1=0.7X600/1.4MPa=300MPa2=0.7x400/1.4MPa=200MPa計(jì)算重合度系數(shù)Y不變位時(shí)，arctan(tan200/cos14.80)20.630YsYsFE2=500MP

17、a,1=1.5962=1.786SFlim=1.4YN1YN21Yx=1fei=600MPafe2=500MPa1=300MPa2=200MPa端面模數(shù)mtmn/cos14.802.07mm重合度at)1一一Z1(tanat1tant)Z2(tanat2tan2/224cos20.63°、“。、1 .24(tan(arccos)tan20.63)22422292cos20.63°092(tan(arccos)tan20.6329222=1.692Y=0.693重合度系數(shù)Y=0.25+0.75/1.692=0.693g.計(jì)算螺旋角系數(shù)Y螺旋角系數(shù)由推薦值0.85-0.92，取

18、Y=0.89(2)校核計(jì)算2KT1F11YFa1Ysa1YYbemn22.0818.9210002.581.5960.6930.894449.652Y=0.89=45.75N/mm22KT1YYYYF2YFa2YSa2YYb2d2mn22.0818.9210002.1871.7860.6930.893949.652F1=45.75N/mm2F2=48.962N/mm2=48.96N/mm故，齒根彎曲強(qiáng)度滿足。(3)齒輪其他幾何尺寸計(jì)算d2圓整后d150mmd2=190mmd2=mnz2/cos=292/cos14.80=190.3mm計(jì)算及說明根圓直徑dfdf1d12hf49.6521.252

19、44.65mmdf2d22hf190.321.252185.3mm頂圓直徑dada1d12ha49.652253.65mmda2d22ha190.322194.3mmdf1da1da2185mm45mm54mm194mm2.低速級(jí)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)（1）選擇材料、精度及參數(shù)按圖1所示方案，選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)選用8級(jí)精度（GB10095-85材料選擇小齒輪：40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為a.b.c.280HBS大齒輪：45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為240HBSd.初選小齒輪齒數(shù)Z3=25,Z4Z3i2=25X2.81=708級(jí)精度（GB10095-85小齒輪：40Cr（調(diào)質(zhì)）280HBS大齒輪：45鋼（調(diào)質(zhì)）24

20、0HBSe.選取齒寬系數(shù)d2=1.2（2）按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)按下式試算d13ZeZhZ22KT3u1.Hd2U1)確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值a.確定小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩T3Tiii=130.84Nmb.查圖表（P79圖6-3）選取區(qū)域系數(shù)ZH=2.45c.d.查圖表（p78表6-4）由許用接觸應(yīng)力選取彈性影響系數(shù)ZE=189.81MPa2H3limZ3=25Z470d2=1.2T3130.84NmZh=2.45JZe=189.8MPa?Hlim3=700Mpa一Hlim_"HZnShlim700,H4lim550,SLlim1,Hlim4=550MPa查表取Zn31.05,Zn41.15h.=

21、735Mpa3h4=605MPaH3=735MPaH4=605MPa則H=605MPa計(jì)算及說明結(jié)果h=605MPae.確定應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N360n3jLh=60X250.65X1X10000=1.5X108N4N3/3.07=1.5X108/2.81=5.4X107N31.5X108f.計(jì)算載荷系數(shù)KN45.4107Ka-使用系數(shù)，查機(jī)械設(shè)計(jì)教材表6-3,取Ka=1.25Ka=1.25Kv-動(dòng)載系數(shù)，由推薦值1.02-1.2,取KV=1.08Kv=1.08K=1.2K-齒間載荷分配系數(shù)，由推薦值1-1.2,取K=1.2K-齒向載荷分配系數(shù)，由推薦值1-1.2,取K=1.1K=1.1K1.782

22、得KKAKVKK=1.782g.確定重合度系數(shù)ZZ=0.87由推薦值0.85-0.92，取Z=0.872）計(jì)算a.由公式計(jì)算小齒輪分度圓直徑d3t,代入h中的較小值h4=605MPa尋21.782130.84103(2.81),2.5189.80.87,2d3t3()1.22.8605d3t62.63mm=62.63mmb.計(jì)算齒輪模數(shù)mm=d3/Z3=62.63/25=2.51,取標(biāo)準(zhǔn)值m=3mm計(jì)算及說明結(jié)果c. 計(jì)算小輪分度圓直徑d3d3=mZ3=325=75mmd. 計(jì)算圓周速度V3V3d3trH/601000=3.14X62.63X250.65/60000m/s=0.98m/se.

23、計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)中心距a=m(Z3+Z4)/2=2(25+70)/2=142.5mm圓整145mmd.計(jì)算齒克bb=dd1=1.262.6375.2mm大齒輪齒站b4b75mm小齒輪齒克b380mm3(3)按齒根彎曲強(qiáng)度校核計(jì)算計(jì)算公式為FYFaYsaYFbd3m1)確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值a.計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力取彎曲B安全系數(shù)SFim=1.4,彎曲強(qiáng)皿命系數(shù)Yn查機(jī)械設(shè)計(jì)教材圖6-8，取Yn3Yn41,彎曲強(qiáng)度尺寸系數(shù)Yx查機(jī)械設(shè)計(jì)教材圖6-9取YX=1。查得小齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度極限FE3=600MPa,大齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度極限FE4=500MPa,雙向傳動(dòng)乘以0.7由公式FFhmYnYxSFlim得3=

24、0.7X600/1.4MPa=300MPa4=0.7x400/1.4MPa=200MPab.計(jì)算載荷系數(shù)K2。m=3mmd3=75mmV3=0.98m/sa=145mmb475mmb380mmZ325Z4703=300MPa4=200MPa計(jì)算及說明結(jié)果由公式k2KaKvKK得K21.251.081.21.1=1.782c.查取齒形系數(shù)。查圖表(P81表6-5)得YF3=2.62,YF4=2.24K2=1.782d.查取應(yīng)力校正系數(shù)。查圖表(P81表6-5)得Y；3=1.59,Y.4=1.75YF3=2.62e.計(jì)算重合度系數(shù)Y冷4=2.24重合度aYs3=1.591_，、，一Z3(tana3

25、tanQZ4(tana32tant)Ys4=1.75nc/lari/arcm325COs20、十nn025(tan(arcc)tan20)=X325232370cos200、*oc。70(tan(arccos)tan2037023=1.71重合度系數(shù)Y=0.25+0.75/1.71=0.689(2)設(shè)計(jì)計(jì)算Y=0.689F33YFaYSaYtm=21.782130.8410002.621.590.68980753=74.4N/mm22KT3F4bdmYFaYsaYF374.4N/mm2_21.782130.8410002.241.750.68975753一,一2=74.6N/mm(4)計(jì)算齒輪

26、其他幾何尺寸計(jì)算計(jì)算及說明結(jié)果1) 計(jì)算中心距a2m2(Z3=3X(25+70)/2mm=145mm22) 計(jì)算分度圓直徑_.2F474.6N/mmd3m2Z33x25mm=75mma2=145mmd4m2Z43X70mm=210mmCAD圖修正為215)d375mm3)根圓直徑dfdf3d32hf7521.25367.5mmdf4d42hf21521.253208mm4)頂圓直徑dad4215mmdf368mmda3d32ha752381mmdf4208mmda4d42ha21523221mmda481mm3.減速器外齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)da4221mm（1）選擇材料、精度及參數(shù)a.按圖1所示傳動(dòng)方

27、案，選用斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)8級(jí)精度(GB10095-88b.塔式起重機(jī)運(yùn)輸機(jī)為Tk工作機(jī)器，速度不局，故選用小齒輪：8級(jí)精度（GB10095-88c.材料選擇。查機(jī)械設(shè)計(jì)教材圖表（P75表6-2）,選擇小40Cr(調(diào)質(zhì))280HBS齒輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為280HB§大齒輪材料為45鋼（調(diào)乙UU11LJD大兇輪:質(zhì)），硬度為240HB&二者的硬度差為40HBS45鋼（調(diào)質(zhì)）（2）按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)240HBS由公式m3,'（Yf）#算Z5=26tdZ5fa.計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力取彎曲安全系數(shù)SFHm=1.4,彎曲強(qiáng)皿命系數(shù)Yn查機(jī)械設(shè)計(jì)教材圖6-8，取Yn3Y

28、n41,彎曲強(qiáng)度尺寸系數(shù)Yx查機(jī)械設(shè)計(jì)教材圖6-9取Yx=1。查得小齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度極限Z6=71計(jì)算及說明結(jié)果FE3=600MPa,大齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度極限FE4=500MPa,雙向傳動(dòng)乘以0.7由公式F一匹YnYxSFlim得3=0.7X600/1.4MPa=300MPa4=0.7x400/1.4MPa=200MPa3=300MPab.選取齒站系數(shù)d3=1.24=200MPac.初選小齒輪齒數(shù)Z5=26,Z6Z5i0=26X2.7=71d3=1.2d.確定小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩Tv328.79NmTv328.79Nme.查圖表（P79圖6-3）選取區(qū)域系數(shù)ZH=2.45Zh=2.451f.查圖表（

29、p78表6-4）選取彈性影響系數(shù)ZE=189.8MPa，1Ze=189.8MPa"g.確定應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N560nvjLh=60X89.20X1X10000=0.54X108N6N5/2.7=0.54X108/2.7=0.2X107N50.54108h.計(jì)算載荷系數(shù)KKa-使用系數(shù)，查機(jī)械設(shè)計(jì)教材表6-3,取N60.2107Ka=1.25Ka=1.25Kv-動(dòng)載系數(shù)，由推薦值1.02-1.2,取Kv=1.08Kv=1.08K=1.2K-齒間載荷分配系數(shù)，由推薦值1-1.2,取K=1.1K=1.2K-齒向載荷分配系數(shù)，由推薦值1-1.2,取K=1.1計(jì)算及說明結(jié)果得KKaKvKK=1.7

30、82i.查取齒形系數(shù)查機(jī)械設(shè)計(jì)表(P81表6-5)Yf5=2.60,Yf6=2.23K1.782Yf5=2.6j.查取應(yīng)力校正系數(shù)查機(jī)械設(shè)計(jì)表（P81表6-5）YS5=1.595,YS5=1.76Y6=2.23k.比較#土大小FYs5=1.59Ys5=1.76Yf5Ys5一一Yf6Ys6七工任Yf6丫s600196240.013823,0.019624,取網(wǎng)百人1且。F5F6u,uF6l.重合度系數(shù)取Y=0.687Y=0.687將上面參數(shù)帶入公式m3沖(YoYaT)dZ5F=m3i：21.782328.7291000(0.019624)1.226=2.69mm由丁減速器外是開式齒輪傳動(dòng),所以將

31、模數(shù)加大10%20%故m3=1.15m=3.09,圓整取m3=3mm.m3=3mm.(3)計(jì)算齒輪相關(guān)幾何參數(shù)a.計(jì)算齒輪分度圓直徑d5mZ532678mmd6m3Z6371213mmb.計(jì)算圓周速度Vd5=78mmV5d5n5/60000=3.147889.20/600000.36m/sd6=213mmc.計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)中心距a(Z5Z6)/23(2671)/2145.5mmV5=0.36m/s計(jì)算及說明結(jié)果d. 計(jì)算齒克dbdads1.27893.6大兇輪站b695mm，小齒輪克b595mme. 根圓直徑dfdf5d52hf7821.25370.5mmdf6d62hf21321.253205.5

32、mmf. 頂圓直徑dada5d52ha782384mmda6d62ha21323219mm七、高速軸的設(shè)計(jì)已知Pi=3.8024kw,nH=960r/min,T=37.84Nm,TTII/2=18.92Nm1.求作用在齒輪上的力2T13Ft1=2X18.92X103/31.71N=1193.3Nd1lFt1tann_tan20八cc-Fr11193.31N=449.23Ncoscos14.8Fa1Ft1tan=1193.31Xtan14.8N=315.29N圓周力Ft1，徑向力Fr1及軸向力Fa1的方向如圖所示a=145.5mmb595mmb695mmdf570.5mmdf6205.5mmda

33、584mmda6219mmFt11193.31NFr1449.23NFa1315.29N1.初步確定軸的最小直徑。先按式d間一、nd2min17.72mm初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理。查機(jī)械設(shè)計(jì)教材表8-6取1=112,得dminA3二112J3.8°24mm=17.72mmn960該軸直徑d<100mm，有一個(gè)鍵槽，軸頸增大3%,安全起見，取軸頸增大d2=19mm3%則d2min1.03d2min1.0517.7218.25mm，圓整后取d2=19mm。輸入軸的最小直徑是安裝聯(lián)軸器處的直徑。選取聯(lián)軸器的型號(hào)。聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩公式為TcaKaTLii=

34、87.032Nm查圖表(P173表11-2)，取Ka=2.3，則TcaII=2.3X37.84Nm=87.032Nmdiimin=32mm根據(jù)Tcaii=87.032Nm及電動(dòng)機(jī)軸徑D=38mm查標(biāo)準(zhǔn)GB4323-84選用TL6型彈性套柱銷聯(lián)軸器。確定軸最小直徑dnmin=32mm軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)擬定軸上零件的裝配方案。經(jīng)分析比較，選用如圖所示的裝配方案23456781011根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度1）右軸承從軸的右端裝入，靠軸肩定位，1-2段比半聯(lián)軸器轂孔長(zhǎng)短14mmli2=80mm聯(lián)軸器靠軸肩定位并考慮。型密封圈標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)徑，取d23=35mm。2）初步選擇滾動(dòng)軸承。該傳動(dòng)方案沒有

35、軸向力，高速軸轉(zhuǎn)速較高，載荷不大，故選用深溝球軸承。根據(jù)d23=35mm查GB276-89初步取0組游隙，0級(jí)公差的深溝球軸承6008,d12=32mm112=80mmd23=35mm深溝球軸承6008d34d1011=40mm其尺寸為dxDXB=40mfr(68mm<15mm，故d34d1011=40mmd45d810=44mm3）為減少裝配軸承處的精加工而設(shè)置的軸肩，取d45d810=44mm取軸承到減速器箱體內(nèi)壁為8mm45=23mm取箱體內(nèi)壁到高速軸小齒輪距離為15mm故145=23mm4）由機(jī)械設(shè)計(jì)課程上機(jī)與設(shè)計(jì)查箱體內(nèi)壁到軸承座孔端面的距離1-1C1C2（5:10）mm。取L

36、=65mm采用凸緣式軸承蓋，取軸承蓋的總寬度為50mm到聯(lián)軸器的距離為15mm則123=68mm.5）3-4段裝配軸承，取軸徑長(zhǎng)度小丁軸承寬度3mm故134=15-3=12mm同理10-11段裝配軸承，并需倒角,故11011=18mm3=68mm4=12mm11011=18mm16795mm167B32c5=80+20-5=95mm計(jì)算及說明結(jié)果6）5-6和7-8段為齒輪，長(zhǎng)度I5617844mm,直徑ds6d78=54mm（3）軸上零件的周向定位半聯(lián)軸器與軸的周向定位采用普通C型平鍵連接，按di2=32mmli2=80mm查機(jī)械設(shè)計(jì)課程上機(jī)與設(shè)計(jì)圖表（11-1）選用鍵bhl=10mm（8mm

37、<72mm。滾動(dòng)軸承與軸的周向定位采用過渡配合來保證，選用直徑尺寸公差為m64）確定軸上圓角和倒角尺寸查圖表（P表15-12），取軸端倒角為1.6X45,各軸肩處圓角半徑為R2（二）中速軸（III軸）的設(shè)計(jì)已知F；=3.434kw,T川=130.84Nm,n川=250.65r/min1.求作用在齒輪上的力Ft2Ft1=1193.31N,F2F”=449.23N,F2F1=315.29N121112IIa2a1Ft3&=2乂130.84/62.5N=4186.88Nd3Fr3Ft3tan200=1523.9NI軸上力的方向如下圖所示156I7844mmd56d78=54mm鍵bhI

38、=10mrH8mm<72mm過渡配合m6Ft2Ft1=1193.31NFr2FM=449.23NFa2Fa1=315.29NFt34186.88NFr31523.9Ndmmin=30mm初步確定軸的最小直徑根據(jù)dA3?初步確定軸的最小直徑，選取軸的材料為45鋼,調(diào)質(zhì)處理。查圖表(8-6)，取4川=112,丁是得d皿min=112X.3.434mm=26.8mm該軸的最小直徑為安裝軸承處的250.65直徑，取為dmmin=30mm3. 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(1)擬定軸上零件的裝配方案，如圖d12=d78=30mm(2)確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度1)根據(jù)d山min=30mm®d2=30mm軸承

39、與齒輪2,2'之間采用計(jì)算及說明結(jié)果軸肩正位，取d23-de7-35mim齒輪2,2與齒輪3之間用套筒定位，取d34d56-43mm,由丁軸環(huán)寬度b>1.4h軸II的設(shè)計(jì)，取l34l56-c-10mm因?yàn)锽3-80mm,B2B2-39mm<I45-80,I23B>3-39-3mm-36mm.2 ）初步選擇滾動(dòng)軸承由丁配對(duì)的斜齒輪相公人字齒，初步選取0組游隙，0級(jí)公差的軸承30306,其尺寸為dxDXB-30mm72mm<19mm0乂由丁箱體內(nèi)壁之間距離相等，故11 221+8+15+2.5+3-49.5，軸的兩端倒角，取I1252mm取軸承端蓋的總寬度為45mm

40、3 ）軸上零件的周向定位齒輪的周向定位都采用普通平鍵連接按d34d56-43mm,I45-80mmd23-d67-35mm12 3-I67-36mm查圖表（表11-1）取各鍵的尺寸為2-3段和6-7段bhI-10x8x28滾動(dòng)軸承的周向定位弁過渡配合來保證，選公差為m64 ）確定軸上圓角和倒角尺寸取軸端倒角為1.6X45，各軸肩處的圓角半徑為R2（三）低速軸（軸IV）的設(shè)計(jì)已知Pv-3.231kw,Tiv-345.92Nm,%-89.20r/min1.求作用在軸上的力Ft4Ft3-4189.88NFr4Fr3-1523.9Nrrd23-d67-35mmd34d56-43mm13 4I56-10

41、mm14 5-80I23-I67-36mm圓錐滾子軸承30306I1252mmI45-80mm鍵bhI-10x8x28Piv-3.231kwTIV-345.92Nmnv-89.20r/minFt4Ft3-4189.88N1ID計(jì)算及說2.初步確定軸的最小直徑按d對(duì)%初步確定軸的最小直徑'選取軸的材料為45鋼調(diào)質(zhì)處理。查圖表（P表15-3）取AoIV=112,丁是得dIVmin112X、B231mm=37.1mm該軸的最小直徑為安裝聯(lián)軸.89.20器處的直徑，選取聯(lián)軸器的型號(hào)。根據(jù)式TcaKaT，查圖表（P173表11-2），取Ka=2.3,則Taiv=2.3X345.92Nm=795.

42、616Nmcaiv根據(jù)Tcaiv=795.616Nm，查標(biāo)準(zhǔn)GB5014-85考慮到起重機(jī)運(yùn)輸機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，選用HL4型彈性柱銷聯(lián)軸器。選取軸孔直徑d=40mm其軸孔長(zhǎng)度L=84mm則軸的最小直徑divmin=40mm3.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）擬定軸上零件的裝配方案。經(jīng)比較，選取如下圖所示的方案7J£34宋3910111213（2）根據(jù)軸向定位要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度Fr4Fr3=1523.9Ndivmin37.1mmTcaiv=795.616NmcaivHL4型彈性柱銷聯(lián)軸器divmin=40mmI12I1213=84mm1）取d2d213=40mm為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求，采用

43、軸肩定位，由h=1.5mm取d23d112=45mm2）初步選擇滾動(dòng)軸承根據(jù)軸上受力及軸頸，初步選用0組游隙，0級(jí)公差的深溝球軸承6210,其尺寸為dxDXB=50mrH90mr20mm故d12d1213=40mmd23du12=45mm深溝球軸承6210d34d1011=50mmd45d910=55mmda4d10n=50mm計(jì)算及說明結(jié)果3)取d45d9i0=55mmI34I1011=28mml34l1011-28mm4）根據(jù)軸頸取女裝兇輪處軸段d56dy8-60mm齒輪左端米用軸ds6d78-60mm肩定位，取h-1.5mm則d89-63mm,軸環(huán)寬度b>1.4h-1.4d89-6

44、3mmx3mm-4.2m(M910mml8910mm5)已知B4-75mm取d67-55.8mm,l67-2.3mm(S-2mml78-74.7mm,d67-55.8mml56-8mml67-2.3mm6）根據(jù)軸II,軸III的設(shè)計(jì)，取滾動(dòng)軸承與內(nèi)壁之間的距離&-8mml78-74.7mm則l45-14+2.5+20+10+2.5-8-2.3-57.7mml56-8mm7）根據(jù)箱體內(nèi)軸承座孔端面的距離£-60mm及S3-8mmB-20mml45-l910-57.7mm取軸承蓋的總寬度為45mm軸承蓋與聯(lián)軸器之間的距離為S蓋聯(lián)-20mn】l?3l112-65mm貝UI23l11

45、2-65mm（3）軸上零件的周向定位齒輪，半聯(lián)軸器與軸的周向定位都采用普通平鍵連接，根據(jù)鍵d12d1213-40mmh2l213-84mmbxhxL-12mrH8mm查圖表（P表11-1）得x78mm1-2和12-13段：bxhxL-12m留8mm<78mmbxhxL-18mrH7-8段：bxhxL-18mrH11mm<68mm11m林68mm滾動(dòng)軸承與軸的周向定位靠過渡配合來保證，選用直徑尺寸公差為m6（4）確定軸上圓角和倒角尺寸查圖表（P表15-12），取軸端倒角尺寸為1.6X45，軸上圓角R2.（四）.軸的校核1求高速軸的校核計(jì)算及說明結(jié)果1.）軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖如下圖所示，由機(jī)械

46、設(shè)計(jì)圖知，深溝球軸承6008,a=7.5mm,從軸的結(jié)構(gòu)圖及彎矩圖和扭矩圖（見下圖）可以看出Ft作用處是危險(xiǎn)截面，L=248mm,將該截面的所受彎矩和扭矩列丁下表其中彎矩合成公式MJMh2Mv2當(dāng)量彎矩公式McaJM2T2計(jì)算應(yīng)力公式ca虹W表4危險(xiǎn)截面所受彎矩和扭矩載荷水平向H垂直面V支反力FFnhiFnh2=1193.31NFnviFnv2=449.23N彎矩MH=65035.395NmmMvi=24483.035NmmMv2=32365.285Nmm總彎矩MM1=69491.162NmmM2=72643.75Nmm扭矩TT=11352NmmFtL'=L193.31FF1=44?,

47、23T*E=W曜"L&A2231S.2Q5TSTMchE2.）按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度根據(jù)上表對(duì)危險(xiǎn)截面進(jìn)行校核，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力，取a=1,軸的計(jì)算應(yīng)力M12(T)2.69491.162"(1211352)2ca1W0.1503=5.88N/mm2.'M22(T)2,72643.752(1211352)2ca2W0.1503=5.63N/mm22ca15.88N/mm2ca25.63N/mm軸校核安全前已選定軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，查圖表（P表15-1）得1=60MPa因此ca<1,故軸安全。2.求中間軸的校核計(jì)算及說

48、明結(jié)果1）軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖如下圖所示，由機(jī)械設(shè)計(jì)圖知，圓錐滾子軸承30306,a=23mm,從軸的結(jié)構(gòu)圖及彎矩圖和扭矩圖（見下圖）可以看出Ft作用處是危險(xiǎn)截面，L=225mm,將該截面的所受彎矩和扭矩列丁下表其中彎矩合成公式MJMh2Mv2當(dāng)量彎矩公式McaJM2T2計(jì)算應(yīng)力公式ca虹W表4危險(xiǎn)截面所受彎矩和扭矩載荷水平向H垂直面V支反力FFNH3.Fnh3=900.13NFnv3Fnv4=312.72N彎矩MHi=38705.6NmmMH2=145494.08NmmMV1=13446.96NmmMv2=16505.59NmmMV3=36450Nmm總彎矩MMi=40974.92NmmM2=420

49、78NmmM3=187771.5Nmm扭矩TT=130.84NmmF2.）按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度根據(jù)上表對(duì)危險(xiǎn)截面進(jìn)行校核，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力，取a=1,軸的計(jì)算應(yīng)力Mi2(T)2；40974.922(1130.84)2W0.16532=1.5N/mm.M22(T)2匕420782(1130.84)2W0.16532=1.53N/mm2ca11.50N/mm2ca21.53N/mm,M32(T)2T187771.52(1130.84)2W0.1653計(jì)算及說明結(jié)果=6.94N/mm2前已選定軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，查圖表（P表15-1）得1=60MPa因此ca&

50、lt;1,故軸安全。3.求低速軸的校核1.）軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖如下圖所示，由機(jī)械設(shè)計(jì)圖知，深溝球軸承6210,a=10mm,從軸的結(jié)構(gòu)圖及彎矩圖和扭矩圖（見下圖）可以看出Ft作用處是危險(xiǎn)截面，L=249mm,將該截面的所受彎矩和扭矩列丁下表其中彎矩合成公式MJmh2MV2當(dāng)量彎矩公式McaJm2T2計(jì)算應(yīng)力公式ca皿W表4危險(xiǎn)截面所受彎矩和扭矩一一2ca26.94N/mm故軸安全載荷水平向H垂直面V支反力FFnh5Fnh6=2093.44NFnv5Fnv6=761.95N彎矩MH=260633.28NmmMv=94852.78Nmm總彎矩MM=277360扭矩TT=345.92NmmNcMETTaa

51、.2).按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度根據(jù)上表對(duì)危險(xiǎn)截面進(jìn)行校核，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力，取a=1,軸的計(jì)算應(yīng)力.M2(T)226063(1345.92)2caW0.11753=0.53MPa前已選定軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，查圖表(P表15-1)得ca=0.53MPa1=60MPa因此ca<1,故軸安全故軸安全人、軸承的選擇和校核計(jì)算Lh=10000h已知軸承的預(yù)計(jì)壽命為L(zhǎng)h=10000h計(jì)算及說明結(jié)果1.輸入軸承的選擇與計(jì)算由軸II的設(shè)計(jì)知，初步選用深溝球軸承6008,由丁受力對(duì)稱，只需要計(jì)算一個(gè)，其受力深溝球軸承6008F=JFnhi2FNH212449.2321

52、193.312=1275.07N,Fa=0,£Fr=1275.07N=3，轉(zhuǎn)速n=960r/min1)查滾動(dòng)軸承樣本(GB/T276-1994)知深溝球軸承6008的基本額Fa=0£=3定動(dòng)載荷C-17000N基本額定靜載荷Co=11800N2)求軸承當(dāng)量動(dòng)載荷Pn=960r/min因?yàn)镕a=0,徑向載荷系數(shù)X=1，軸向載荷系數(shù)Y=0,因工作情況平穩(wěn)，按課本(P160表10.6)，取fp=1.2,則P=fp(XFr+YFa)=1.2X(1X1257.07+0)N=1530.08NC=17000NCo=11800Nfp=1.2P=1530.083)驗(yàn)算軸承壽命Lh=23811.23h:106C10617000'n確定使用深溝球軸Lh_'160nP609601530.08=23811.23>Lh=10000h承6008故所選用軸承滿足壽命要求。