sjf_機械設計課程設計任務書(2級)

1、機械設計課程設計任務書機械設計課程設計任務書 一、設計題目一、設計題目:運送原料的帶式運輸機用的圓柱齒輪運送原料的帶式運輸機用的圓柱齒輪減速器減速器設計內容：設計內容： 根據(jù)給定的工況參數(shù)，選擇適當?shù)碾姼鶕?jù)給定的工況參數(shù)，選擇適當?shù)碾妱訖C、選取聯(lián)軸器、設計動機、選取聯(lián)軸器、設計V帶傳動、設帶傳動、設計計兩兩級齒輪減速器（所有的軸、齒輪、級齒輪減速器（所有的軸、齒輪、軸承、減速箱體、箱蓋以及其他附件）軸承、減速箱體、箱蓋以及其他附件）和與輸送帶連接的聯(lián)軸器。和與輸送帶連接的聯(lián)軸器。二、傳動簡圖二、傳動簡圖三、原始數(shù)據(jù)三、原始數(shù)據(jù)運輸帶拉力運輸帶拉力F F= =（N N）運輸帶速度運輸帶速度V V

2、= = （m/sm/s）滾筒直徑滾筒直徑D D= = （mmmm）滾筒及運輸帶效率滾筒及運輸帶效率 =0.94=0.94。工作時，載荷有輕。工作時，載荷有輕微沖擊。室內工作，水分和顆粒為正常狀態(tài)，微沖擊。室內工作，水分和顆粒為正常狀態(tài)，產品生產批量為成批生產，允許總速比誤差產品生產批量為成批生產，允許總速比誤差 4%4%，要求齒輪使用壽命為，要求齒輪使用壽命為1010年，二班工作制，年，二班工作制，軸承使用壽命不小于軸承使用壽命不小于1500015000小時，試設計兩級小時，試設計兩級齒輪減速器。齒輪減速器。四、設計工作量及要求四、設計工作量及要求（1 1）每個同學獨立完成總裝圖一張（一號）每

3、個同學獨立完成總裝圖一張（一號圖紙）圖紙） （2 2）低速軸、低速大齒輪和箱蓋零件圖各）低速軸、低速大齒輪和箱蓋零件圖各一張（二號或三號圖紙）一張（二號或三號圖紙） （3 3）設計計算說明書一份。設計內容包括）設計計算說明書一份。設計內容包括電機和聯(lián)軸器選用，軸承選用與校核，電機和聯(lián)軸器選用，軸承選用與校核，V V帶、帶、齒輪、軸、齒輪箱設計（包括齒輪、軸、齒輪箱設計（包括V V帶、軸、齒帶、軸、齒輪的校核）。具體內容參見機械設計課程輪的校核）。具體內容參見機械設計課程設計一書設計一書11。參數(shù)請參考下列文獻：參數(shù)請參考下列文獻：1.1.黃平、朱文堅。機械設計基礎黃平、朱文堅。機械設計基礎理論

4、、理論、方法與標準，北京：清華大學出版社方法與標準，北京：清華大學出版社2. 朱文堅、黃平：機械設計課程設計，朱文堅、黃平：機械設計課程設計，廣州：華南理工大學出版社廣州：華南理工大學出版社3. 機械零件設計手冊，北京：冶金工業(yè)機械零件設計手冊，北京：冶金工業(yè)出版社出版社4. 機械零件設計手冊，北京：化學工業(yè)機械零件設計手冊，北京：化學工業(yè)出版社出版社序號序號輸送帶有效拉力輸送帶有效拉力F F (N)(N)滾筒直徑滾筒直徑D D (mm) (mm)帶速帶速V V (m/s)(m/s)5152006351.255263255750.985365455951.005462506601.055559

5、306301.075663805801.075766006001.025865455950.985950006201.066055005751.01第第2 2章章 機械系統(tǒng)傳動裝置設計機械系統(tǒng)傳動裝置設計由于原動機的輸出轉速、轉矩、運動形式往往和工由于原動機的輸出轉速、轉矩、運動形式往往和工作機的要求不同，因此需要在它們之間加入傳動系統(tǒng)作機的要求不同，因此需要在它們之間加入傳動系統(tǒng)裝置。裝置。由于傳動裝置的選用、布局及其設計質量對整個設由于傳動裝置的選用、布局及其設計質量對整個設備的工作性能、重量和成本等影響很大，因此合理地備的工作性能、重量和成本等影響很大，因此合理地擬定傳動方案具有重要的意

6、義。擬定傳動方案具有重要的意義。機械系統(tǒng)傳動裝置設計的內容包括：確定傳動方案、機械系統(tǒng)傳動裝置設計的內容包括：確定傳動方案、選定電動機型號、計算總傳動比和合理分配各級傳動選定電動機型號、計算總傳動比和合理分配各級傳動比、計算傳動裝置的運動和動力參數(shù)。比、計算傳動裝置的運動和動力參數(shù)。圖圖2-12-1電動絞車傳動方案簡圖電動絞車傳動方案簡圖1-1-電動機；電動機；2 2、5-5-聯(lián)軸器；聯(lián)軸器；3-3-制動器；制動器；4-4-減速器；減速器；6-6-卷筒；卷筒；7-7-軸承；軸承；8-8-開式齒輪開式齒輪方案方案a a采用二級圓柱齒輪減速器，適合于繁重及惡劣條件下長采用二級圓柱齒輪減速器，適合于

7、繁重及惡劣條件下長期工作，使用與維護方便，但結構尺寸較大期工作，使用與維護方便，但結構尺寸較大方案方案b b采用蝸輪蝸桿減速器，結構緊湊，但傳動效率較低，長采用蝸輪蝸桿減速器，結構緊湊，但傳動效率較低，長期連續(xù)使用不夠經濟；期連續(xù)使用不夠經濟；方案方案c c用一級圓柱齒輪減速器和開式齒輪傳動，成本較低，但用一級圓柱齒輪減速器和開式齒輪傳動，成本較低，但使用壽命較短。使用壽命較短。2.12.1傳動方案的確定傳動方案的確定 兩級展開式圓柱齒輪減速器兩級展開式圓柱齒輪減速器為了便于設計時選擇傳動裝置，表為了便于設計時選擇傳動裝置，表2-12-1列出了列出了常用減速器的類型及特性，表常用減速器的類型及

8、特性，表2-22-2列出了各種列出了各種機械傳動的傳動比。機械傳動的傳動比。2.2電動機的選擇電動機的選擇 電動機的選擇應在傳動方案確定之后進行，其電動機的選擇應在傳動方案確定之后進行，其目的是在合理地選擇目的是在合理地選擇電動機類型、功率和轉速電動機類型、功率和轉速的基礎的基礎上，具體確定電動機型號。上，具體確定電動機型號。2.2.1 選擇電動機類型和結構型式選擇電動機類型和結構型式 電動機類型和結構型式要根據(jù)電源（交流或直電動機類型和結構型式要根據(jù)電源（交流或直流）、工作條件和載荷特點（性質、大小、起動性能流）、工作條件和載荷特點（性質、大小、起動性能和過載情況）來選擇。和過載情況）來選擇

9、。 l工業(yè)上廣泛使用三相異步電動機工業(yè)上廣泛使用三相異步電動機lY系列它具有節(jié)能、啟動性能好等優(yōu)點，適用于不含易燃、易爆和腐蝕性系列它具有節(jié)能、啟動性能好等優(yōu)點，適用于不含易燃、易爆和腐蝕性氣體的場合以及無特殊要求的機械中。氣體的場合以及無特殊要求的機械中。l對于經常起動、制動和反轉的場合，可選用轉動慣量小、過載能力強的對于經常起動、制動和反轉的場合，可選用轉動慣量小、過載能力強的YZ型、型、YR型和型和YZR型等系列的三相異步電動機型等系列的三相異步電動機 2.2.2 確定電動機的功率確定電動機的功率所選電動機的額定功率應等于或稍大于工作要求的功率所選電動機的額定功率應等于或稍大于工作要求的

10、功率PedPd2.2.2.1 工作機主軸所需功率工作機主軸所需功率 若已知工作機主軸上的傳動滾筒、鏈輪或其他零件上的若已知工作機主軸上的傳動滾筒、鏈輪或其他零件上的圓周力（有效拉力）圓周力（有效拉力）F和圓周速度（線速度和圓周速度（線速度) v, 則在穩(wěn)定運則在穩(wěn)定運轉下工作機主軸上所需功率轉下工作機主軸上所需功率Pw按下式計算：按下式計算：(2-1)若已知工作機主軸上的傳動滾筒、鏈輪或其他零件的直徑若已知工作機主軸上的傳動滾筒、鏈輪或其他零件的直徑D(mm)和轉速和轉速n（r/min)，則圓周速度，則圓周速度v按下式計算：按下式計算： (2-2)若已知工作機主軸上的轉矩若已知工作機主軸上的轉

11、矩T(N m)和轉速和轉速n (r/min),則工作則工作機主軸所需功率機主軸所需功率Pw按下式計算：按下式計算： (2-3)2.2.2.2 電動機所需功率電動機所需功率 電動機所需功率電動機所需功率Pd按下式計算：按下式計算：(2-4)式中：式中：Pw 工作機主軸所需功率，工作機主軸所需功率，kW； 由電動機至工由電動機至工作機主軸之間的總效率。作機主軸之間的總效率。 總效率總效率 按下式計算：按下式計算： (2-5)式中式中 1， 2， n分別為傳動裝置中分別為傳動裝置中每一傳動副（齒輪、蝸桿、帶或鏈）、每一傳動副（齒輪、蝸桿、帶或鏈）、每對軸承、每個聯(lián)軸器的效率，其概略每對軸承、每個聯(lián)軸

12、器的效率，其概略值見表值見表2-3。 w為工作機的效率。為工作機的效率。 計算總效率時，要注意以下幾點：計算總效率時，要注意以下幾點：(1)(1)選用表選用表2-32-3數(shù)值時，數(shù)值時，一般取中間值一般取中間值。如工作條件差、。如工作條件差、潤滑不良時，應取低值；反之取高值。潤滑不良時，應取低值；反之取高值。(2)(2)動力每經過一對運動副或傳動副，就有一次功耗，動力每經過一對運動副或傳動副，就有一次功耗，故在計算總效率時，都要計入。故在計算總效率時，都要計入。(3)(3)表表2-32-3中齒輪、蝸桿、帶與鏈的傳動效率未計入軸中齒輪、蝸桿、帶與鏈的傳動效率未計入軸承效率，故軸承效率須另計。表中

13、軸承效率均指一對承效率，故軸承效率須另計。表中軸承效率均指一對軸承的效率。軸承的效率。2.2.3 確定電動機的轉速確定電動機的轉速l一般選用同步轉速為一般選用同步轉速為1000r/min和和1500r/min的電動機為宜。的電動機為宜。l根據(jù)選定的電動機類型、功率和轉速，可由表根據(jù)選定的電動機類型、功率和轉速，可由表16-1和表和表16-2查查出電動機的具體型號和外形尺寸。出電動機的具體型號和外形尺寸。l后面?zhèn)鲃友b置的計算和設計工作，就按照已選定的電動機型后面?zhèn)鲃友b置的計算和設計工作，就按照已選定的電動機型號的號的額定功率額定功率Ped、滿載轉速、滿載轉速n,、電動機的中心高度、外伸軸徑、電動

14、機的中心高度、外伸軸徑和外伸軸長度等條件來進行。和外伸軸長度等條件來進行。 2.3 計算總傳動比和分配各級傳動比計算總傳動比和分配各級傳動比根據(jù)電動機的根據(jù)電動機的滿載轉速滿載轉速nm和和工作機主軸的轉速工作機主軸的轉速nw，傳動裝置的，傳動裝置的總傳動比按下式計算：總傳動比按下式計算：i=nm/nw （2-6)總傳動比總傳動比i為各級傳動比的連乘積，即為各級傳動比的連乘積，即i=i1i2.in 總傳動比的一般分配原則：總傳動比的一般分配原則：l限制性原則。各級傳動比應控制在常用范圍以內。限制性原則。各級傳動比應控制在常用范圍以內。l協(xié)調性原則。應使整個傳動裝置的結構勻稱、尺寸比例協(xié)調協(xié)調性原

15、則。應使整個傳動裝置的結構勻稱、尺寸比例協(xié)調而又不相互干涉。而又不相互干涉。l等浸油深度原則。使兩個大齒輪的直徑比較接近，從而有利等浸油深度原則。使兩個大齒輪的直徑比較接近，從而有利于實現(xiàn)浸油潤滑。于實現(xiàn)浸油潤滑。l等強度原則。各級齒輪的接觸強度比較接近等強度原則。各級齒輪的接觸強度比較接近l優(yōu)化原則。優(yōu)化原則。圖圖2-2 兩級圓柱齒輪減速器傳動比分配兩級圓柱齒輪減速器傳動比分配2.4 傳動裝置的運動和動力參數(shù)計算傳動裝置的運動和動力參數(shù)計算2.4.1 計算各軸的轉速計算各軸的轉速 傳動裝置中，各軸轉速的計算公式為：傳動裝置中，各軸轉速的計算公式為： （2-7）式中：式中：i0l、i12、i2

16、3分別為相鄰兩軸間的傳動比；分別為相鄰兩軸間的傳動比；nm為電為電動機的滿載轉速。動機的滿載轉速。2.4.2 計算各軸的輸入功率計算各軸的輸入功率電動機的計算功率一般可用電動機所需實際功率電動機的計算功率一般可用電動機所需實際功率Pd作為計算依據(jù)，則其他各軸輸入功率為：作為計算依據(jù)，則其他各軸輸入功率為：（2-8）式中：式中： 01、 12、 23分別為相鄰兩軸間的傳動效率。分別為相鄰兩軸間的傳動效率。2.4.3 計算各軸輸入轉矩計算各軸輸入轉矩電動機輸出轉矩電動機輸出轉矩其他各軸輸入轉矩為其他各軸輸入轉矩為（2-9）（2-10）第第3章章 傳動零件的設計計算和軸系零件的初步選擇傳動零件的設計

17、計算和軸系零件的初步選擇2.5.1 傳動零件的設計計算傳動零件的設計計算l傳動裝置零部件包括傳動零件、支撐零部件和聯(lián)傳動裝置零部件包括傳動零件、支撐零部件和聯(lián)接零件。接零件。l一般應先設計傳動零件，確定其尺寸、參數(shù)、材一般應先設計傳動零件，確定其尺寸、參數(shù)、材料和結構，為設計裝配草圖和零件工作圖做準備。料和結構，為設計裝配草圖和零件工作圖做準備。l支撐零部件和聯(lián)接零部件都要根據(jù)傳動零件的要支撐零部件和聯(lián)接零部件都要根據(jù)傳動零件的要求來設計。求來設計。l傳動零件包括傳動零件包括V V帶傳動、鏈結構、齒輪傳動、蝸桿帶傳動、鏈結構、齒輪傳動、蝸桿蝸輪傳動等。蝸輪傳動等。2.5.2 軸系零件的初步選擇

18、軸系零件的初步選擇軸系零件包括軸、聯(lián)軸器、滾動軸承等。軸系零件的軸系零件包括軸、聯(lián)軸器、滾動軸承等。軸系零件的選擇步驟如下：選擇步驟如下：1初估軸徑初估軸徑l當所計算的軸當所計算的軸與其他標準件與其他標準件（如電機軸）通過聯(lián)軸器（如電機軸）通過聯(lián)軸器相連相連時，時，可直接按照電機的輸出軸徑或相連聯(lián)軸器的允許直徑系列來確可直接按照電機的輸出軸徑或相連聯(lián)軸器的允許直徑系列來確定所計算軸的直徑值。定所計算軸的直徑值。l當所計算的軸當所計算的軸不與其他標準件相連不與其他標準件相連時，軸的直徑可時，軸的直徑可按扭轉強按扭轉強度進行估算度進行估算。l初算軸徑還要考慮鍵槽對軸強度的影響，當該段軸截面上有初算

19、軸徑還要考慮鍵槽對軸強度的影響，當該段軸截面上有一個鍵槽時，一個鍵槽時，d增大增大5；有兩個鍵槽時，；有兩個鍵槽時，d增大增大10%，然后將，然后將軸徑圓整為標準值。軸徑圓整為標準值。l按扭轉強度計算出的軸徑，一般指的是傳遞轉矩段的最小軸按扭轉強度計算出的軸徑，一般指的是傳遞轉矩段的最小軸徑，但對于中間軸可作為軸承處的軸徑。徑，但對于中間軸可作為軸承處的軸徑。 2選擇聯(lián)軸器選擇聯(lián)軸器l 選擇聯(lián)軸器包括選擇聯(lián)軸器的型號和類型。選擇聯(lián)軸器包括選擇聯(lián)軸器的型號和類型。l聯(lián)軸器的類型應根據(jù)傳動裝置的要求來選擇。聯(lián)軸器的類型應根據(jù)傳動裝置的要求來選擇。l在選用電動機軸與減速器高速軸之間連接用的聯(lián)軸器時，

20、由在選用電動機軸與減速器高速軸之間連接用的聯(lián)軸器時，由于軸的轉速較高，為減小起動載荷、緩和沖擊，應選用具有于軸的轉速較高，為減小起動載荷、緩和沖擊，應選用具有較小轉動慣量和較小轉動慣量和有彈性元件的聯(lián)軸器有彈性元件的聯(lián)軸器l在選用減速器輸出軸與工作機之間連接用的聯(lián)軸器時，由在選用減速器輸出軸與工作機之間連接用的聯(lián)軸器時，由于軸的轉速較低，傳遞轉矩較大，且減速器與工作機常不在于軸的轉速較低，傳遞轉矩較大，且減速器與工作機常不在同一機座上，要求有較大的同一機座上，要求有較大的軸線偏移補償軸線偏移補償，因此常選用承載，因此常選用承載能力較強的能力較強的無彈性元件的撓性聯(lián)軸器無彈性元件的撓性聯(lián)軸器，如

21、鼓形齒式聯(lián)軸器等。，如鼓形齒式聯(lián)軸器等。若工作機有振動沖擊，為了若工作機有振動沖擊，為了緩和沖擊緩和沖擊，避免振動影響減速器，避免振動影響減速器內傳動件的正常工作，可選用內傳動件的正常工作，可選用有彈性元件的聯(lián)軸器有彈性元件的聯(lián)軸器，如彈性，如彈性柱銷聯(lián)軸器等。柱銷聯(lián)軸器等。 l聯(lián)軸器的型號按計算轉矩、軸的轉速和軸徑來選擇。要求聯(lián)軸器的型號按計算轉矩、軸的轉速和軸徑來選擇。要求所選聯(lián)軸器的所選聯(lián)軸器的許用轉矩大于計算轉矩許用轉矩大于計算轉矩，還應注意聯(lián)軸器兩端，還應注意聯(lián)軸器兩端轂孔直徑范圍與所聯(lián)接兩軸的直徑大小相適應。轂孔直徑范圍與所聯(lián)接兩軸的直徑大小相適應。 3初選滾動軸承初選滾動軸承l(wèi)

22、滾動軸承的類型應根據(jù)所受載荷的大小、性質、滾動軸承的類型應根據(jù)所受載荷的大小、性質、方向、轉速及工作要求進行選擇。方向、轉速及工作要求進行選擇。l若只承受徑向載荷或主要是徑向載荷而軸向載荷較若只承受徑向載荷或主要是徑向載荷而軸向載荷較小，軸的轉速較高，則選擇小，軸的轉速較高，則選擇深溝球軸承深溝球軸承；l若軸承同時承受較大的徑向力和軸向力，或者需要若軸承同時承受較大的徑向力和軸向力，或者需要調整傳動件（如錐齒輪、蝸桿蝸輪等）的軸向位置，調整傳動件（如錐齒輪、蝸桿蝸輪等）的軸向位置，則應選擇則應選擇角接觸球軸承或圓錐滾子軸承角接觸球軸承或圓錐滾子軸承。由于圓錐。由于圓錐滾子軸承裝拆方便，價格較低

23、，故應用最多。滾子軸承裝拆方便，價格較低，故應用最多。l根據(jù)初步計算的軸徑，考慮軸上零件的軸向定位和根據(jù)初步計算的軸徑，考慮軸上零件的軸向定位和固定要求，估計出裝軸承處的軸徑，再選用軸承的直固定要求，估計出裝軸承處的軸徑，再選用軸承的直徑系列，這樣就可初步定出滾動軸承型號。徑系列，這樣就可初步定出滾動軸承型號。 17.3實例實例例題例題17-1 設計某工廠螺旋輸送機的傳設計某工廠螺旋輸送機的傳動裝置。動裝置。設計的原始數(shù)據(jù)：輸送物料為面粉，輸送設計的原始數(shù)據(jù)：輸送物料為面粉，輸送機螺旋直徑機螺旋直徑D=0.3m,螺距螺距p=0.24m，主軸，主軸轉速轉速n=90r/min，連續(xù)單向運轉，水平輸

24、，連續(xù)單向運轉，水平輸送長度送長度L=40m，載荷變動小，三班制，使，載荷變動小，三班制，使用期限用期限10年。年。 按式（按式（17-1)計算輸送量：計算輸送量：Q=47D2 pnC式中，式中，D=0.3m，p=0.24m，n=90r/min。 由表由表17-3，取，取 =0.6 104 N/m3；由表；由表17-2取取 =0.36；由表；由表17-4，因，因 =0 ，取，取C=1.0。 代入各數(shù)值得代入各數(shù)值得Q=20 104 N/h解：解： （一）輸送機的輸送量及功率計算（一）輸送機的輸送量及功率計算 1輸送量計算輸送量計算式中，式中，Q=20 l04 N/h。由表由表17-5取取 0=

25、1.2；L1=L=40m；H=0。 代入各數(shù)值得代入各數(shù)值得Pw=2.61 kW 2計算功率計算功率 按式（按式（17-2)計算輸送機主軸上所需計算輸送機主軸上所需功率功率圖圖17-2螺旋輸送螺旋輸送機傳動裝置簡圖機傳動裝置簡圖1-電動機；電動機；2-V帶傳動；帶傳動；3-單級單級圓柱齒輪減圓柱齒輪減速器；速器；4-聯(lián)軸器；聯(lián)軸器；5-螺旋輸送器螺旋輸送器 （二）傳動裝置的總體設計（二）傳動裝置的總體設計 1擬定傳動方案擬定傳動方案本傳動裝置采用普通本傳動裝置采用普通V帶傳動和單級圓柱帶傳動和單級圓柱齒輪減速器，其傳動裝置如圖齒輪減速器，其傳動裝置如圖17-2所示。所示。 2選擇電動機選擇電動

26、機 （1)選擇電動機類型選擇電動機類型 按工作條件和要求，選用按工作條件和要求，選用Y系列三相異系列三相異步電動機。步電動機。 (2）選擇電動機功率）選擇電動機功率 按式（按式（17-3)計算電動機所需功率計算電動機所需功率式中，取式中，取k=1.3；Pw=2.61kW；傳動裝置；傳動裝置的總效率的總效率 l、 2、 3、 4分別為分別為V帶傳動、齒輪傳帶傳動、齒輪傳動、滾動軸承、十字滑塊聯(lián)軸器的效率。動、滾動軸承、十字滑塊聯(lián)軸器的效率。由表由表2-3，取，取 1=0.96； 2=0.97； 3=0.99； 4=0.97。故。故查表查表16-1，選取電動機的額定功率，選取電動機的額定功率Ped

27、= 4kW （3)選擇電動機轉速選擇電動機轉速 根據(jù)輸送機主軸轉速根據(jù)輸送機主軸轉速n及有關機械傳動及有關機械傳動的常用傳動比范圍（見表的常用傳動比范圍（見表2-2），取普通），取普通V帶傳動的傳動比帶傳動的傳動比i1=24，單級圓柱齒輪，單級圓柱齒輪減速器的傳動比減速器的傳動比i2=36，可計算電動機，可計算電動機轉速的合理范圍為轉速的合理范圍為 查表查表16-1，符合這一范圍的電動機同步轉，符合這一范圍的電動機同步轉速有速有750、1000,1500和和3000r/min四種，現(xiàn)四種，現(xiàn)選用同步轉速選用同步轉速1500r/min,滿載轉速滿載轉速nm=1440r/min的電動機的電動機，由

28、表，由表16-2查得其查得其型號和主要數(shù)據(jù)如下：型號和主要數(shù)據(jù)如下： 3.確定傳動裝置的總傳動比及其分配確定傳動裝置的總傳動比及其分配 傳動裝置的總傳動比傳動裝置的總傳動比取取V帶傳動比帶傳動比i1=3.2,則單級圓柱齒輪減速則單級圓柱齒輪減速器的傳動比為器的傳動比為4計算傳動裝置的運動和動力參數(shù)計算傳動裝置的運動和動力參數(shù) （1)計算各軸輸入功率計算各軸輸入功率電動機軸電動機軸軸軸I（減速器高速軸）（減速器高速軸）軸軸II（減速器低速軸）（減速器低速軸）（2）計算各軸轉速）計算各軸轉速電動機軸電動機軸軸軸I軸軸II（3）計算各軸轉矩）計算各軸轉矩 電動機軸電動機軸 軸軸I 軸軸II把上述計算

29、結果列于下表：把上述計算結果列于下表： （三）傳動零件的設計計算（三）傳動零件的設計計算 1普通普通V帶傳動的設計計算帶傳動的設計計算 普通普通V帶傳動的設計計算可參考教材中帶傳動的設計計算可參考教材中相應內容。相應內容。 V帶輪的結構如圖帶輪的結構如圖17-3所示。所示。圖圖17-3 V帶輪結構圖帶輪結構圖 2齒輪傳動設計齒輪傳動設計 （1)選擇齒輪類型、材料、精度及參數(shù)選擇齒輪類型、材料、精度及參數(shù) 選用斜齒圓柱齒輪傳動。選用斜齒圓柱齒輪傳動。 選擇齒輪材料；選取小齒輪材料為選擇齒輪材料；選取小齒輪材料為45號鋼，調質，號鋼，調質，HBS1=230；大齒輪材料為；大齒輪材料為ZG310-5

30、70，正火，正火，HBS2=190。 選取齒輪為選取齒輪為8級精度（級精度（GB 10095-1988）。）。 選小齒輪齒數(shù)選小齒輪齒數(shù)z1=23，大齒輪齒數(shù)，大齒輪齒數(shù)z2=uz1=i2z1=5 23=115。 初選螺旋角初選螺旋角 =12 。(2）按齒面接觸疲勞強度設計）按齒面接觸疲勞強度設計(3)校核齒根彎曲疲勞強度校核齒根彎曲疲勞強度齒面接觸疲勞強度和齒根彎曲疲勞強度的計算請參閱齒面接觸疲勞強度和齒根彎曲疲勞強度的計算請參閱教材內容。教材內容。(4）齒輪傳動的幾何尺寸計算（略）齒輪傳動的幾何尺寸計算（略）(5)齒輪結構設計齒輪結構設計小齒輪采用齒輪軸結構，大齒輪采用輻板式結構。小齒輪采

31、用齒輪軸結構，大齒輪采用輻板式結構。大齒輪的結構如圖大齒輪的結構如圖17-4所示。所示。圖圖17-4 大齒輪結構圖大齒輪結構圖（四）減速器鑄造箱體的主要結構尺寸。（四）減速器鑄造箱體的主要結構尺寸。按表按表3-1經驗公式計算，其結果列于下表：經驗公式計算，其結果列于下表： （五）軸的設計（五）軸的設計 1高速軸設計高速軸設計 （1)選擇軸的材料選擇軸的材料 選取選取45號鋼，調質，號鋼，調質，HBS=230。 (2）初步估算軸的最小直徑）初步估算軸的最小直徑 根據(jù)教材公式，取根據(jù)教材公式，取A0=110，得，得(3)軸的結構設計，初定軸徑及軸向尺寸軸的結構設計，初定軸徑及軸向尺寸 考慮帶輪的結

32、構要求及軸的剛度，取裝帶輪處軸考慮帶輪的結構要求及軸的剛度，取裝帶輪處軸徑徑dmin=30mm，按軸的結構要求，取軸承處軸徑，按軸的結構要求，取軸承處軸徑d=40mm，軸的裝配草圖如圖，軸的裝配草圖如圖17-5。 圖圖17-5 軸的裝配草圖軸的裝配草圖兩軸承支點間的距離為兩軸承支點間的距離為式中式中B1小齒輪齒寬，小齒輪齒寬，B1=65mm；1箱體內壁與小箱體內壁與小齒輪端面的間隙，齒輪端面的間隙， 1=12mm; 2箱體內壁至軸承端箱體內壁至軸承端面的距離，取面的距離，取2=10mm;B軸承寬度，初選軸承寬度，初選6308型深型深溝球軸承，查表溝球軸承，查表13-3得得B=23mm。代入上式

33、得代入上式得 帶輪對稱線至軸承支點的距離為帶輪對稱線至軸承支點的距離為 式中式中l(wèi)2軸承蓋的高度，軸承蓋的高度，t-軸承蓋凸緣厚度，軸承蓋凸緣厚度，t=1.2d4=1.2 8 l0mm；k -軸承蓋軸承蓋M8螺栓頭的高度，查表得螺栓頭的高度，查表得k=5.6mm；l3螺栓頭端面至帶輪端面的距離，取螺栓頭端面至帶輪端面的距離，取l3=15mm；B3帶輪寬度，帶輪寬度，B3=65mm。 代入上式得代入上式得 (4）按彎扭合成應力校核軸的強度）按彎扭合成應力校核軸的強度 繪出軸的計算簡圖繪出軸的計算簡圖 軸的計算簡圖如圖軸的計算簡圖如圖17-6a所示。所示。 計算作用在軸上的力計算作用在軸上的力 小

34、齒輪受力分析小齒輪受力分析 徑向力徑向力 軸向力軸向力 圓周力圓周力帶傳動作用在軸上的壓力帶傳動作用在軸上的壓力Q=1147 N 計算支反力計算支反力 水平面水平面 垂直面垂直面 作彎矩圖作彎矩圖水平面彎矩水平面彎矩 垂直面彎矩垂直面彎矩合成彎矩合成彎矩 作轉矩圖作轉矩圖 作計算彎矩圖作計算彎矩圖當扭轉剪應力為脈動循環(huán)變應力時，取系數(shù)當扭轉剪應力為脈動循環(huán)變應力時，取系數(shù)a=0.6，則則按彎扭合成應力校核軸的強度按彎扭合成應力校核軸的強度 軸的材料為軸的材料為45號鋼，調質，查表得拉伸強度極限號鋼，調質，查表得拉伸強度極限 B=650MPa，對稱循環(huán)變應力時的許用應力，對稱循環(huán)變應力時的許用應

35、力 -1b=60MPa。 由計算彎矩圖可見，由計算彎矩圖可見，A剖面的計算彎矩最大，該處剖面的計算彎矩最大，該處的計算應力為的計算應力為 D剖面軸徑最小，該處的計算應力為剖面軸徑最小，該處的計算應力為 (5)精確校核軸的疲勞強度（略）。精確校核軸的疲勞強度（略）。(6）軸的結構圖如圖）軸的結構圖如圖17-7所示。所示。 2低速軸設計（從略）。低速軸設計（從略）。圖圖17-7 高速軸的結構圖高速軸的結構圖 （六）滾動軸承的選擇和計算（六）滾動軸承的選擇和計算 滾動軸承的選擇和計算見教材相應內容。滾動軸承的選擇和計算見教材相應內容。 （七）鍵聯(lián)接的選擇和強度校核（七）鍵聯(lián)接的選擇和強度校核 1高速

36、軸與高速軸與V帶輪用鍵聯(lián)接帶輪用鍵聯(lián)接 （1)選用單圓頭普通平鍵（選用單圓頭普通平鍵（C型）型） 按軸徑按軸徑d=30mm及輪載長及輪載長B3=65mm，查表，查表10-1選鍵選鍵C8 63 (GB/T 1096-1979）。）。（2）強度校核）強度校核 鍵材料選用鍵材料選用45號鋼，號鋼，V帶輪材料為鑄鐵，查表得帶輪材料為鑄鐵，查表得鍵聯(lián)接的許用應力鍵聯(lián)接的許用應力 p=5060MPa，鍵的工作長度，鍵的工作長度l=L-b/2=63-8/2=59mm，k=h/2=7/2=3.5mm。擠壓應力擠壓應力 安全。安全。2低速軸與齒輪用鍵聯(lián)接低速軸與齒輪用鍵聯(lián)接 （1)選用圓頭普通平鍵（選用圓頭普通

37、平鍵（A型）型） 按軸徑按軸徑d=55mm及輪毅長及輪毅長B2=66mm，查表，查表10-1選鍵選鍵16 50（GB/T 1096-1979）。）。 （2）強度校核）強度校核 鍵材料選用鍵材料選用45號鋼，齒輪材料為鑄鋼，查表得許用號鋼，齒輪材料為鑄鋼，查表得許用應力應力 p=100-120MPa，鍵的工作長度，鍵的工作長度l=L-b=56-16=40mm，k=h/2=10/2=5mm。擠壓應力擠壓應力 安全。安全。3低速軸與聯(lián)軸器用鍵聯(lián)接（從略）低速軸與聯(lián)軸器用鍵聯(lián)接（從略）（八）聯(lián)軸器的選擇和計算（八）聯(lián)軸器的選擇和計算聯(lián)軸器的計算轉矩聯(lián)軸器的計算轉矩Tca=KATII 查表取工作情況系數(shù)查表取工作情況系數(shù)KA=1.5，因前面在計算電動，因前面在計算電動機功