設(shè)計(jì)帶式運(yùn)輸機(jī)的傳動(dòng)裝置-機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上西南大學(xué)育才學(xué)院 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書題 目： 設(shè)計(jì)帶式運(yùn)輸機(jī)的傳動(dòng)裝置 專 業(yè)：2009級(jí)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 姓 名： 岑宜康 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)老師： 蘇秀芝 范盈圻 成 績(jī)： 優(yōu)秀 理工學(xué)院工程技術(shù)系2011年06月目錄前言3設(shè)計(jì)任務(wù)書4設(shè)計(jì)內(nèi)容51.傳動(dòng)方案的分析和擬定51.1設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)51.2傳動(dòng)方案比較與分析51.3傳動(dòng)方案擬定61.4傳動(dòng)方案簡(jiǎn)圖62.各主要部件的比較與選擇72.1原動(dòng)機(jī)類型比較72.2傳動(dòng)裝置的比較72.3各主要部件的選擇83.電動(dòng)機(jī)的選擇93.1電動(dòng)機(jī)功率的選擇93.2電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速選擇103.3電動(dòng)機(jī)的確定104. 總傳動(dòng)比計(jì)算和分配

2、各級(jí)傳動(dòng)比114.1傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比114.2分配各級(jí)傳動(dòng)比115. 傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算125.1各軸轉(zhuǎn)速的計(jì)算（r/min）125.2各軸功率的計(jì)算（KW）125.3各軸扭矩的計(jì)算（N·mm）126 齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算136.1高級(jí)齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算136.2低速級(jí)齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算186.3齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和零件圖227、驗(yàn)算傳動(dòng)系統(tǒng)速度誤差228.軸的設(shè)計(jì)計(jì)算238.1高速軸的設(shè)計(jì)計(jì)算238.2低速軸的設(shè)計(jì)計(jì)算278.3中間軸的設(shè)計(jì)計(jì)算349.軸承的選擇和校核429.1滾動(dòng)軸承的選擇429.2高速軸上軸承的校核429.3中間軸上軸承校核439.4輸出軸上軸承校核4410

3、.聯(lián)軸器的選擇4510.1高速軸與電動(dòng)機(jī)之間的聯(lián)軸器4510.2輸出軸與工作機(jī)之間的聯(lián)軸器4511.鍵聯(lián)接的選擇和校核4611.1鍵的選擇4611.2鍵的校核4612.箱體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)4712.1箱體結(jié)構(gòu)的主要數(shù)據(jù)4713.緊固件的選擇4813.1緊固件的選擇4813.2緊固件的零件圖4814.其他附件的設(shè)計(jì)4914.1.窺視孔及窺視孔蓋4914.2.通氣器4914.3.放油孔及放油螺塞4914.4.油面指示器4914.5.吊耳和吊鉤4914.6 定位銷4914.7起蓋螺釘4915.潤(rùn)滑及密封裝置的選擇5015.1箱體內(nèi)齒輪的潤(rùn)滑5015.2滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑5115.3箱座與箱蓋凸緣接合面的密封5

4、115.4觀察孔與油孔等結(jié)合面的密封5116.減速器的裝配5116.1繪制減速器的裝配圖和零件圖5116.2減速器的實(shí)物圖5117.其他相關(guān)技術(shù)說(shuō)明52設(shè)計(jì)總結(jié)53致謝詞54參考文獻(xiàn)55附圖56前言機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)是在完成機(jī)械設(shè)計(jì)課程學(xué)習(xí)后，一次重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。是高等工科院校大多數(shù)專業(yè)學(xué)生第一次較全面的設(shè)計(jì)能力訓(xùn)練，也是對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)課程的全面復(fù)習(xí)和實(shí)踐。其目的是培養(yǎng)理論聯(lián)系實(shí)際的設(shè)計(jì)思想，訓(xùn)練綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)和有關(guān)先修課程的理論，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際分析和解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力，鞏固、加深和擴(kuò)展有關(guān)機(jī)械設(shè)計(jì)方面的知識(shí)。據(jù)具體任務(wù)，完成了輸送系統(tǒng)的減速器設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)內(nèi)容包括傳動(dòng)系統(tǒng)總體方案的確定，傳動(dòng)

5、系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，重要零件的設(shè)計(jì)計(jì)算，以及箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和一些輔助零件的設(shè)計(jì)，使自己對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)課程內(nèi)容有了更深刻的認(rèn)識(shí)。初步掌握了機(jī)械設(shè)計(jì)的一般過(guò)程，訓(xùn)練了繪圖能力以及應(yīng)用AutoCAD的能力機(jī)械設(shè)計(jì)綜合課程設(shè)計(jì)是對(duì)我們一個(gè)學(xué)年內(nèi)學(xué)習(xí)狀況的考察，也是鍛煉同學(xué)自主創(chuàng)新、設(shè)計(jì)及思考的一項(xiàng)課題。本次機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)的主題為“二級(jí)齒輪減速器”，在設(shè)計(jì)過(guò)程中涉及到了很多在過(guò)去的一年中我們所學(xué)到的知識(shí)，例如齒輪、軸和與它們相關(guān)的知識(shí)。這次是我們第一次接觸實(shí)際進(jìn)行設(shè)計(jì)，相信無(wú)論對(duì)于我們知識(shí)的強(qiáng)化還是創(chuàng)新能力、思考能力都是一次鍛煉和挑戰(zhàn)。綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、機(jī)械制造基礎(chǔ)的知識(shí)和繪圖技能，完成傳動(dòng)裝置的測(cè)繪與分析，

6、通過(guò)這一過(guò)程全面了解一個(gè)機(jī)械產(chǎn)品所涉及的結(jié)構(gòu)、強(qiáng)度、制造、裝配以及表達(dá)等方面的知識(shí)，培養(yǎng)綜合分析、實(shí)際解決工程問(wèn)題的能力。設(shè)計(jì)任務(wù)書姓名 岑宜康專業(yè)班級(jí) 2009級(jí)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化一班 設(shè)計(jì)題目：設(shè)計(jì)帶式運(yùn)輸機(jī)的傳動(dòng)裝置 原始數(shù)據(jù)：數(shù)據(jù)編號(hào)12345運(yùn)輸帶工作拉力F/N11001150120012501300運(yùn)輸帶工作速度v/(m/s)1.51.601.701.501.55卷筒直徑D/mm250260270240250 工作條件：1. 連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)。2. 載荷平穩(wěn)。3. 空載起動(dòng)。4. 試用期8年。5. 小批量生產(chǎn)。6. 兩班制工作。7. 運(yùn)輸帶速度允許誤差為±5%。 設(shè)計(jì)工作

7、量：1. 減速器裝配圖一張。（1號(hào)或0號(hào)圖紙）。2. 零件工作圖2張（按1:1比例繪制）。3. 設(shè)計(jì)說(shuō)明書一份。指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日設(shè)計(jì)內(nèi)容1.傳動(dòng)方案的分析和擬定1.1設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)第1組數(shù)據(jù)：運(yùn)送帶工作拉力F/N 1100 。運(yùn)輸帶工作速度v/(m/s) 1.50 。 卷筒直徑D/mm 250 。1.2傳動(dòng)方案比較與分析名稱運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖推薦傳動(dòng)比缺點(diǎn)及其應(yīng)用轉(zhuǎn)開(kāi)式i=840應(yīng)用廣泛、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，高速級(jí)常用斜齒。齒輪相對(duì)軸承不對(duì)稱，齒向載荷分布不均，故要求高速級(jí)小齒輪遠(yuǎn)離輸入端，軸應(yīng)有較大剛性分流式i=840高速級(jí)常用斜齒，一側(cè)左旋，一側(cè)右旋。齒輪對(duì)稱布置，齒向載荷分布均勻，兩軸承受載均勻。結(jié)構(gòu)復(fù)

8、雜，常用于大功率變載荷場(chǎng)合同軸式i=840箱體長(zhǎng)度較小，但軸向尺寸較大。輸入輸出軸同軸線，布置較合理。中間軸較長(zhǎng)，剛性差，齒向載荷分布不均，且高速級(jí)齒輪承載能力難于充分利用圓錐齒輪i=840應(yīng)用場(chǎng)合與單級(jí)圓錐齒輪減速器相同。錐齒輪在高速級(jí)，可減小錐齒輪尺寸，避免加工困難；小錐齒輪軸常懸臂布置，在高速級(jí)可減小其受力1.3傳動(dòng)方案擬定題目要求設(shè)計(jì)帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置，根據(jù)給出的數(shù)據(jù)和工作條件，采用二級(jí)展開(kāi)式圓柱齒輪減速器，高速級(jí)為斜齒，低速級(jí)為直齒為了提高高速軸的剛度，應(yīng)是齒輪遠(yuǎn)離輸入端，為了便于浸油潤(rùn)滑，軸需水平排放。該方案的優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：瞬時(shí)傳動(dòng)比恒定、工作平穩(wěn)、傳動(dòng)準(zhǔn)確可靠，徑向尺寸小，結(jié)構(gòu)緊

9、湊，重量輕，節(jié)約材料。軸向尺寸大，要求兩級(jí)傳動(dòng)中心距相同。減速器橫向尺寸較小，兩大吃論浸油深度可以大致相同。缺點(diǎn)：減速器軸向尺寸及重量較大；高級(jí)齒輪的承載能力不能充分利用；中間軸承潤(rùn)滑困難；中間軸較長(zhǎng)，剛度差；僅能有一個(gè)輸入和輸出端，限制了傳動(dòng)布置的靈活性。總體來(lái)講，該傳動(dòng)方案滿足工作機(jī)的性能要求，適應(yīng)工作條件、工作可靠，此外還結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、尺寸緊湊、成本低傳動(dòng)效率高。1.4傳動(dòng)方案簡(jiǎn)圖第一組數(shù)據(jù)二級(jí)直圓柱齒輪減速器。高速級(jí)為斜齒，低速級(jí)為直齒。2.各主要部件的比較與選擇2.1原動(dòng)機(jī)類型比較類型功率驅(qū)動(dòng)效率調(diào)速性能結(jié)構(gòu)尺寸對(duì)環(huán)境影響其他電動(dòng)機(jī)較大高好較大小與被驅(qū)動(dòng)的工作機(jī)機(jī)械連接簡(jiǎn)單，其種類型號(hào)較

10、多，并有各自運(yùn)行特點(diǎn)?？梢詽M足不同類型的機(jī)械工作要求。但是必須具備相應(yīng)的電源。液壓馬達(dá)大較高好小較大必須有高壓油的供應(yīng)系統(tǒng)，液壓系統(tǒng)的裝配和制造精度較高，否則影響機(jī)械工作。氣動(dòng)馬達(dá)小較低好較小小空氣作為工作介質(zhì)，容易獲得。氣動(dòng)馬達(dá)動(dòng)作迅速，反應(yīng)靈敏，維護(hù)簡(jiǎn)單，成本低。但是其穩(wěn)定性較差，氣動(dòng)系統(tǒng)噪音大，只適合小型或輕型工作機(jī)械。內(nèi)燃機(jī)很大低差大大功率范圍寬，操作簡(jiǎn)單，啟動(dòng)迅速，便于移動(dòng)。多用于大型機(jī)械，主要缺點(diǎn)是于汽油或柴油為燃料，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對(duì)環(huán)境一定影響。2.2傳動(dòng)裝置的比較帶傳動(dòng)大小不同的兩個(gè)帶輪，輪軸線在同一直線上，皮帶連接兩輪，主動(dòng)帶輪帶動(dòng)從動(dòng)帶輪運(yùn)動(dòng)。摩擦傳動(dòng)：當(dāng)主動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由于帶和

11、帶輪間的摩擦力，便拖動(dòng)從動(dòng)輪一起轉(zhuǎn)動(dòng)，并傳遞動(dòng)力（平帶和帶傳動(dòng)）。嚙合傳動(dòng)：當(dāng)主動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由于帶和帶輪間的嚙合，便拖動(dòng)從動(dòng)輪一起轉(zhuǎn)動(dòng)，并傳遞動(dòng)力（同步帶傳動(dòng)）。 優(yōu)點(diǎn)：運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、噪聲小并有吸振、緩沖作用；具有過(guò)載保護(hù)作用；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造，安裝及維護(hù)均較方便。缺點(diǎn)：效率低（一般平帶傳動(dòng)0.96；V帶傳動(dòng)0.95）；外形尺寸大，帶的壽命較短；不宜用于易燃易爆場(chǎng)合；不能保證準(zhǔn)確的傳動(dòng)比。 鏈傳動(dòng)鏈傳動(dòng)由主動(dòng)鏈輪、從動(dòng)鏈輪和繞在兩輪上的一條閉合鏈條所組成靠鏈條與鏈輪齒之間的嚙合來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。優(yōu)點(diǎn)：鏈傳動(dòng)結(jié)構(gòu)緊湊；作用在軸上的載荷??；承載能力較大；效率較高（一般可達(dá)9697）；能保持準(zhǔn)確的平均傳動(dòng)

12、比等優(yōu)點(diǎn)；缺點(diǎn)：鏈傳動(dòng)對(duì)安裝精度要求較高；工作時(shí)有振動(dòng)和沖擊；瞬時(shí)速度不均勻等現(xiàn)象。齒輪傳動(dòng)兩個(gè)相嚙合的齒輪。利用輪齒間的相互嚙合傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。優(yōu)點(diǎn)：齒輪傳動(dòng)具有傳遞速度和功率的范圍廣；傳動(dòng)比穩(wěn)定，傳動(dòng)效率高；工作可靠，使用壽命長(zhǎng)；結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點(diǎn)。適用于平行軸、相交軸和交錯(cuò)軸之間的傳動(dòng)。缺點(diǎn)：有些齒輪制作復(fù)雜，成本高；但同時(shí)也受到環(huán)境因素的限制，不適合遠(yuǎn)距離的傳動(dòng)。液壓傳動(dòng)由油或者其他液體，和不同大小容器，及其他部分連接組成。利用也在不同容積的容器中流動(dòng)，而改變其運(yùn)動(dòng)速度。優(yōu)點(diǎn)：減速效果好，噪音低，安全無(wú)污染。結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，制作方便。缺點(diǎn)：不適合運(yùn)動(dòng)速度較大的場(chǎng)合，同時(shí)受到應(yīng)用范圍的限制。并

13、且不能準(zhǔn)確的改變速度的對(duì)應(yīng)值。2.3各主要部件的選擇部件因素選擇動(dòng)力源電動(dòng)機(jī)齒輪斜齒傳動(dòng)平穩(wěn) 高速級(jí)做成斜齒，低速級(jí)做成直齒軸承此減速器軸承所受軸向力不大球軸承聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，耐久性好彈性聯(lián)軸器緊固件安全可靠，拆裝方便螺紋連接原動(dòng)機(jī)的類型：電動(dòng)機(jī)斜、直齒輪球軸承彈性聯(lián)軸器螺紋連接3.電動(dòng)機(jī)的選擇3.1電動(dòng)機(jī)功率的選擇3.1.1根據(jù)機(jī)械設(shè)備的負(fù)載性質(zhì)選擇電功類型一般調(diào)速要求不高的生產(chǎn)機(jī)械應(yīng)優(yōu)先選用交流電動(dòng)機(jī)，長(zhǎng)期穩(wěn)定工作的設(shè)備，一般選用籠型三相異步電動(dòng)機(jī)。起動(dòng)，制動(dòng)較頻繁及起動(dòng)轉(zhuǎn)矩要求較大的生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備選用繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)。要求調(diào)速范圍大，調(diào)速平滑位置控制準(zhǔn)確，功率較大的機(jī)械設(shè)備多選用他勵(lì)直流

14、電動(dòng)機(jī)。3.1.2根據(jù)電動(dòng)機(jī)的工作環(huán)境選擇電動(dòng)機(jī)類型電動(dòng)機(jī)的工作環(huán)境不同，應(yīng)選擇不同的防護(hù)型式。開(kāi)啟電動(dòng)機(jī)在定子兩側(cè)與端蓋上有較大通風(fēng)口，散熱條件好，價(jià)格便宜，但水氣、塵埃等雜物容易進(jìn)入，因此只在清潔、干燥的環(huán)境下使用。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）系列的電動(dòng)機(jī)。3.1.3計(jì)算電機(jī)的功率選擇電動(dòng)機(jī)功率Ped設(shè)：工作機(jī)（卷筒）所需功率PW ，卷筒效率w，電機(jī)至卷筒軸的傳動(dòng)總效率a（減速器效率），電機(jī)需要的功率Pd。工作機(jī)所需Pw電機(jī)需要的功率Pd 其中：聯(lián)軸器的效率=0.99軸承的效率=0.99齒輪傳動(dòng)的效率=0.98卷筒軸的效率=0.96 查表，

15、取電動(dòng)機(jī)得額定功率Ped=2.2 KW3.2電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速選擇滾筒的轉(zhuǎn)速為： =r/min查表二級(jí)齒輪機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比范圍為840，帶傳動(dòng)比范圍為2.04.0，所以電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速可選擇范圍相應(yīng)為： n=114.65×(840) =(917.24586) r/min 電動(dòng)機(jī)同步轉(zhuǎn)速符合這一范圍的有：電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率/kw滿載轉(zhuǎn)速/(r/min)質(zhì)量/Kg Y112M-62.29402.02.045Y100L1-42.214302.22.334Y90L-22.228402.22.325為了降低電動(dòng)機(jī)重量和價(jià)格，查表可選取同步轉(zhuǎn)速為1500r/min的Y系列電動(dòng)機(jī)。型號(hào)為Y100L1-4；其滿載轉(zhuǎn)

16、速為=1430r/min.3.3電動(dòng)機(jī)的確定根據(jù)電動(dòng)機(jī)類型、功率和轉(zhuǎn)速，由機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)表12-1選定電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y100L1-4。其主要性能如下表：電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率/kw滿載轉(zhuǎn)速/(r/min)質(zhì)量/KgY100L1-42.214302.22.334所選電動(dòng)機(jī)的主要處型和安裝尺寸如下所示：中心高H外型尺寸L(Al/2+AD)HD底角安裝栓孔直徑A×Bk軸伸尺寸D×E裝鍵部位尺寸F×GD100380×280.5×245160×1401224×608×604. 總傳動(dòng)比計(jì)算和分配各級(jí)傳動(dòng)比4.1傳動(dòng)裝置的總傳

17、動(dòng)比由電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速=1430 r/min ，滾筒的轉(zhuǎn)速=114.65 r/min.所以：總傳動(dòng)比：= =12.484.2分配各級(jí)傳動(dòng)比初步確定傳動(dòng)比，各級(jí)傳動(dòng)比與總傳動(dòng)比的關(guān)系為： (分別為高速級(jí)齒輪傳動(dòng)比，低速級(jí)齒輪傳動(dòng)比)由公式，所以得到=4.18而=12.48/4.18=2.99至此，初步確定i=12.48 =4.18 =2.99封閉式Y(jié)（IP44）系列的電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)的額定功率：Ped=2.2 KW電動(dòng)機(jī)的型號(hào)：Y90L-2滿載轉(zhuǎn)速為=1430r/min總傳動(dòng)比:i=12.48各級(jí)傳動(dòng)比：=4.18=2.995. 傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算5.1各軸轉(zhuǎn)速的計(jì)算（r/min）軸1 ： 軸

18、2 ： 軸3 ： 卷筒軸 5.2各軸功率的計(jì)算（KW）軸1 軸2 軸3 卷筒軸 5.3各軸扭矩的計(jì)算（N·mm）電動(dòng)機(jī)軸軸1 軸2 軸3 卷筒軸 繪制表格如下： 軸名參數(shù)軸1軸2軸3卷筒軸轉(zhuǎn)速r/min1430342.11114.65114.65輸入功率P/kw1.881.821.771.67輸入轉(zhuǎn)矩T/N·m1255550805傳動(dòng)比i3.732.6616 齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算6.1高級(jí)齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算1.選擇精度等級(jí)、材料及齒數(shù)。1) 按照擬定的傳動(dòng)方案，選用斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)。2) 速度不高，故選用7級(jí)精度（GB/10095-2001）3) 材料選擇:小齒輪 40 Gr

19、 調(diào)質(zhì)處理 HBS=280大齒輪 45鋼 調(diào)質(zhì)處理 HBS=2404) 選擇小齒輪齒數(shù)=24,大齒輪齒數(shù)=24×4.18=100.32.取=1015) 選取螺旋角。初選螺旋角=14º2.按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)按式（10-24）試算：即.確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值1) 試選=1.62) 計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩3) 由表10-7選取齒寬系數(shù)=14) 查表10-6差得材料的彈性影響系數(shù)=189.85) 由圖10-30選取區(qū)域系數(shù)=2.4336) 由圖10-21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限MPa ;大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限MPa7) 由式10-13計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)=60×

20、;1430×1×（2×8×300×8）=3.2947× 8) 由圖10-19取接觸疲勞壽命系數(shù)=0.90 =0.959) 由圖10-26查得=0.78；=0.87，則=1.6510) 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=0.9×600=540MPa=0.95×550=522.5 MPa = MPa .計(jì)算1) 試算小齒輪分度圓直徑，由計(jì)算公式得 =28.356mm2) 計(jì)算圓周速度。3) 計(jì)算齒寬b及模數(shù)。b=1×28.356mm=28.356mm=h=2.25=2.

21、25×1.15=2.588mmb/h=28.356/2.588=10.964) 計(jì)算縱向重合度5) 計(jì)算載荷系數(shù)K。已知使用系數(shù)=1，根據(jù)v=2.12m/s，7級(jí)精度，由圖查得動(dòng)載系數(shù)=1.10;由表10-4查得的值與直齒齒輪相等，故=1.309由圖10-13查得=1.220由表10-3查得= 1.2。故載荷系數(shù)=1×1.10×1.2×1.220=1.616) 按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，由式（10-10a）得28.356×mm=28.420mm7) 計(jì)算模數(shù)mm3.按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)由式（10-17）.確定計(jì)算參數(shù)1) 由圖10-

22、20c查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限MPa;大齒輪的彎曲強(qiáng)度極限 MPa.2) 由圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù)=0.85 =0.883) 計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4，由式（10-12）得4) 計(jì)算載荷系數(shù)=1×1.10×1.4×1.220=1.8795) 根據(jù)縱向重合度=1.903，從圖10-28查得螺旋角影響系數(shù)=0.886) 計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)。7) 查取齒形系數(shù)由表10-5查得=2.594 =2.1788) 查應(yīng)力校正系數(shù)。由表10-5查得=1.596 =1.7989) 計(jì)算大小齒輪的并加于比較。大齒輪的數(shù)值大。.設(shè)計(jì)計(jì)算=0.178mm對(duì)比

23、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)大于齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)，取=1.0，已可滿足彎曲強(qiáng)度。但為了同時(shí)滿足接觸疲勞強(qiáng)度，需按接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑=28.420來(lái)計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù)。于是由27.567取=28，則=.i=4.18×28=117.04 取=1184.幾何尺寸計(jì)算1) 計(jì)算中心矩 mm2) 按圓整后的中心距修正螺旋角14º17因值改變不多，故參數(shù)，,等不必修正。3) 計(jì)算大、小齒輪的分度圓直徑=28.866mm121.650mm4) 計(jì)算齒輪寬度=1×28.866=28.866mm圓整后取得=30mm; =35mm5) 計(jì)算齒頂高 =

24、1×1=1mm6) 計(jì)算齒根高 =1+0.25=1.25mm7) 計(jì)算全齒高 =2.25mm8) 計(jì)算齒頂圓直徑=28+2×1=30mm=118+2×1=120mm9) 計(jì)算齒根圓直徑=28-2-0.5=25.5mm =118-2-0.5=115.5mm10) 計(jì)算齒厚和齒槽寬s、e=1.57mm11) 計(jì)算齒距=3.14mm12) 計(jì)算頂隙 =0.25mm6.2低速級(jí)齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算1.選擇精度等級(jí)、材及齒數(shù)。a) 按照擬定的傳動(dòng)方案，選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)。b) 速度不高，故選用7級(jí)精度（GB/10095-2001）c) 材料選擇:小齒輪 45鋼 調(diào)質(zhì)處理 H

25、BS=280大齒輪 45鋼 調(diào)質(zhì)處理 HBS=240d) 選擇小齒輪齒數(shù)=24,大齒輪齒數(shù)=24×2.99=71.76.取=722.按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)按式（10-24）試算：即.確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值1) 試選=1.32) 計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩3) 由表10-7選取齒寬系數(shù)=14) 查表10-6差得材料的彈性影響系數(shù)=189.85) 由圖10-21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限MPa ;大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限MPa6) 由式10-13計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)=60×1430×1×（2×8×300×8）=3.2947

26、15; 7) 由圖10-19取接觸疲勞壽命系數(shù)=0.90 =0.958) 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=0.9×600=540MPa=0.95×550=522.5 MPa .計(jì)算1) 試算小齒輪分度圓直徑，代入中較小的值。由計(jì)算公式得 =52.564mm 2) 計(jì)算圓周速度。m/s3) 計(jì)算齒寬b及模數(shù)。b=1×52.564=52.564mm=mmh=2.25=2.25×2.19=4.928mmb/h=52.564/40928=10.674) 計(jì)算載荷系數(shù)K。根據(jù)v=3.934m/s，7級(jí)精度，由圖查得動(dòng)載系數(shù)

27、=1.16.直齒輪，=1由表10-2查得=1由表10-4用插值法得7級(jí)精度，小齒輪相對(duì)支承非對(duì)稱布置=1.418。由b/h=10.67，=1.418查圖10-13得=1.30故載荷系數(shù)=1×1.16×1×1.418=1.6455) 按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，由式（10-10a）得52.564×=56.769mm6) 計(jì)算模數(shù)3.按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)由式（10-17）.確定計(jì)算參數(shù)1) 由圖10-20c查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限MPa;大齒輪的彎曲強(qiáng)度極限 MPa.2) 由圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù)=0.85 =0.883) 計(jì)算彎曲疲勞

28、許用應(yīng)力取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4，由式（10-12）得4) 計(jì)算載荷系數(shù)=1×1.16×1×1.3=1.5085) 查取齒形系數(shù)由表10-5查得= 2.65 =2.1826) 查應(yīng)力校正系數(shù)。由表10-5查得=1.58 =1.7897) 計(jì)算大小齒輪的并加于比較。大齒輪的數(shù)值大。.設(shè)計(jì)計(jì)算=mm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)大于齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)，取=2，已可滿足彎曲強(qiáng)度。但為了同時(shí)滿足接觸疲勞強(qiáng)度，需按接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑=56.769mm來(lái)計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù)。于是由取=29，則=29×2.99=86.71 取=87

29、4.幾何尺寸計(jì)算1) 計(jì)算中心矩 mm2) 計(jì)算大、小齒輪的分度圓直徑mmmm3) 計(jì)算齒輪寬度=1×58=58mm圓整后取得=60mm =65mm4) 計(jì)算齒頂高 =1×2=2mm5) 計(jì)算齒根高 =1.25×2=2.5mm6) 計(jì)算全齒高 =2.25×2=5mm7) 計(jì)算齒頂圓直徑=(29+2)×2=62mm=(87+2)×2=178mm8) 計(jì)算齒根圓直徑 =(29-2-0.5)×2=53mm=(87-2-0.5)×2=169mm9) 計(jì)算齒厚和齒槽寬s、e=3.14mm10) 計(jì)算齒距=6.28mm11)

30、計(jì)算頂隙 =0.5mm6.3齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和零件圖6.3.1高速齒輪結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)及其零件圖小齒輪：因?yàn)辇X輪的頂圓直徑為30mm.故做成齒輪軸。 見(jiàn)圖紙。大齒輪：因?yàn)槌稣摰捻攬A直徑為120mm,故做成實(shí)心結(jié)構(gòu)。見(jiàn)附圖。6.3.2低速齒輪結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)及其零件圖小齒輪：因?yàn)辇X輪的頂圓直徑為62mm.故做成實(shí)心結(jié)構(gòu)。見(jiàn)附圖。大齒輪：因?yàn)槌稣摰捻攬A直徑為178mm,故做成腹板式結(jié)構(gòu)。 見(jiàn)附圖。7、驗(yàn)算傳動(dòng)系統(tǒng)速度誤差因?yàn)檩斔蛶賹?shí)際VW在求解過(guò)程中與理論V發(fā)生了變化，故應(yīng)驗(yàn)算系統(tǒng)誤差。來(lái)判斷傳動(dòng)系統(tǒng)的速度是否符合要求。由前面計(jì)算出的實(shí)際帶速 理論帶速根據(jù)公式可知：由已知條件（運(yùn)輸帶速度允許誤差為±5

31、%）得到： 5% 所以傳動(dòng)系統(tǒng)的速度滿足條件。斜齒圓柱齒輪、7級(jí)精度。40Cr45鋼調(diào)質(zhì)處理HBS=280/240=1.6K=1.879=28=118=75.25814º1728.866mm121.65mm=30mm;=35mm1mm1.25mm2.25mm30mm120mm=25.5mm 115.5mm=1.57mm=3.14mm直齒圓柱齒輪、7級(jí)精度。45鋼調(diào)質(zhì)處理BHS=280/240=1.3 m/s1.645=29=87mm58mm174mm=60mm;=65mm2mm2.5mm5mm62mm178mm=25.5mm 115.5mm=3.14mm=6.28mm齒輪軸實(shí)心式實(shí)心

32、式腹板式實(shí)際帶速 理論帶速滿足條件8.軸的設(shè)計(jì)計(jì)算8.1高速軸的設(shè)計(jì)計(jì)算1. 選擇軸的材料普通用途，中小功率減速器定用45鋼，調(diào)質(zhì)處理2. 求軸上的功率、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩。 轉(zhuǎn)速： 功率： 轉(zhuǎn)矩： 3. 求作用在齒輪的力 標(biāo)準(zhǔn)斜齒輪。因已知齒輪的分度圓直徑 =28.866mm4. 初步確定軸的最小軸徑由表11-2查得=112，按式（11-2）得d·=110×=12.32mm軸上開(kāi)一鍵槽將軸徑增大5%。d×1.05=12.32×1.05=12.94mm，故取鍵5×5×25 GB1096-2003。滾動(dòng)軸承：7003C GB/T292-1994

33、輸入軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處軸的直徑d1.為了使所選的軸直徑d1與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng),故需同時(shí)選取聯(lián)軸器型號(hào)：聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩Tca=KAT1,查表14-1,考慮到轉(zhuǎn)矩的變化很小,故取KA=1.3,則，N·mm查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，選用GY1型凸緣聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為25000N·,聯(lián)軸器的孔徑d=14mm，故取半聯(lián)軸器長(zhǎng)度L132，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)L=32mm。5. 軸初步設(shè)計(jì) 根據(jù)軸上零件的位置，齒輪、套筒、右軸承、軸承差和聯(lián)軸器由右端裝配，左軸承從左端裝配，軸上零件要做到定位準(zhǔn)確，固定可端。因?yàn)槭切饼X輪，采用角接觸球軸承。軸承蓋使用嵌入式。齒輪通常采用油浴潤(rùn)滑

34、。軸承采用飛濺潤(rùn)滑。6. 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1) 擬定軸的結(jié)構(gòu)2) 軸徑確定 d1 =14mm d2=17 mm（符合軸承內(nèi)徑，便于軸承裝拆）軸承型號(hào)7003C型角接觸球軸承。D3=23mm d4=35mm（因與小齒輪一體)。 D5=23mm(根據(jù)軸承內(nèi)圈高度h1確定)。 d6=d2=17mm（兩軸承型號(hào)相同）。3) 軸段長(zhǎng)度確定 L1=55mm(因?yàn)檩S外端連接聯(lián)軸器B=27mm L比B短2-3mm) L2=25mm L3=70mm L4=35mm(因?yàn)辇X輪和軸為一體)L5=18mm L6=10mm 4) 兩軸承間的跨距（認(rèn)為支點(diǎn)在軸承寬度的中點(diǎn)） L=L4+L5+L6+2×L3/2=15

35、4mm5) 確定軸上的圓角和倒角軸端倒角1×450 各軸肩處的圓角半徑如上圖.7. 軸上的載荷計(jì)算首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖做出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖。作為簡(jiǎn)支梁的軸的支撐跨距L=L4+L5+L6+2×L3/2=154mm根據(jù)軸的計(jì)算，簡(jiǎn)單作出軸的彎矩圖和扭矩圖。1） 計(jì)算支承反力： 在水平面上： 在垂直面上：由； 故總支承反力：2)計(jì)算彎矩在水平面上： 27628.575N·mm在垂直面上： 合成彎矩圖： 3)計(jì)算轉(zhuǎn)矩并作轉(zhuǎn)矩圖繪制表格如下：載荷A端B端總支反力總彎矩最大彎矩扭矩軸的載荷分布圖：8. 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度進(jìn)行校核時(shí)，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面（即

36、齒輪軸的齒輪中心）的強(qiáng)度。根據(jù)上表數(shù)據(jù)，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，取，軸的計(jì)算應(yīng)力 前已選定軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由機(jī)械設(shè)計(jì)表11.2查得因此，故安全。因?yàn)辇X輪軸彎扭應(yīng)力校核安全，故不必進(jìn)行精確疲勞校核。8.2低速軸的設(shè)計(jì)計(jì)算1. 選擇軸的材料普通用途，中小功率減速器定用45鋼，調(diào)質(zhì)處理2. 求軸上的功率、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩。 轉(zhuǎn)速：功率：轉(zhuǎn)矩：3. 求作用在齒輪的力 標(biāo)準(zhǔn)直齒輪因已知齒輪的分度圓直徑所以求的齒輪上的力如下： =174mm4. 初步確定軸的最小軸徑由表11-2查得=112，按式（11-2）得d·=120×=29.76mm軸上開(kāi)一鍵槽將軸徑增大

37、5%。d×1.05=29.76×1.05=31.25mm，故取鍵1：12×8×63 GB1096-2003 鍵2：16×10×45 GB1096-2003 滾動(dòng)軸承：6009 GB/T276-1994輸出軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處軸的直徑d1.為了使所選的軸直徑d1與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng),故需同時(shí)選取聯(lián)軸器型號(hào)：聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩Tca=KAT1,查表14-1,考慮到轉(zhuǎn)矩的變化很小,故取KA=1.3,則，N·mm查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，選用GY4型彈凸緣聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為N·,聯(lián)軸器的孔徑d=35mm，故取半聯(lián)軸器長(zhǎng)度L

38、182，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)L=82mm。5. 軸初步設(shè)計(jì)。 根據(jù)軸上零件的位置，大齒輪、套筒、右軸承、軸承差由右端裝配；小齒輪，左軸承從左端裝配，軸上零件要做到定位準(zhǔn)確，固定可端。因?yàn)槭侵饼X輪，采用角深溝球軸承。軸承蓋使用嵌入式。齒輪通常采用油浴潤(rùn)滑。軸承采用飛濺潤(rùn)滑。6. 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1) 擬定軸的結(jié)構(gòu) 如下圖：2) 軸徑確定 d1 =40mm d2 =45mm d3=54mm（符合軸承內(nèi)徑，便于軸承裝拆）軸承型號(hào)6009型深溝球軸承。d4=68mm d5=58mm（裝置大齒輪)。 d6=54mm(根據(jù)軸承內(nèi)圈高度h1確定)。 d7=d2 =45mm（兩軸承型號(hào)相同）。3) 軸段長(zhǎng)度確

39、定 L1=110mm(因?yàn)檩S外端連接聯(lián)軸器B=82mm L比B短2-3mm) L2=20mm（滾動(dòng)軸承的標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度） L3=47mm L4=12mm L5=58mm(安裝大直齒齒輪)L6=36mm4) 兩軸承間的跨距（認(rèn)為支點(diǎn)在軸承寬度的中點(diǎn)） L=L2+L3+L4+L5+2×L1/2=160mm5) 確定軸上的圓角和倒角軸端倒角2×450 各軸肩處的圓角半徑如上圖.7. 軸上的載荷計(jì)算首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖做出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖。作為簡(jiǎn)支梁的軸的支撐跨距根據(jù)軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖做出軸的彎矩圖和扭矩圖。1）計(jì)算支承反力：在水平面上： =0在水平面上：由； 故總支承反力：2)計(jì)算彎矩在水平面上：

40、在Z平面上： 合成彎矩： 3)計(jì)算轉(zhuǎn)矩并作轉(zhuǎn)矩圖載荷A端B端總支反力總彎矩最大總彎矩扭矩軸的載荷分布圖如下：8. 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度進(jìn)行校核時(shí)，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面（即危險(xiǎn)截面C）的強(qiáng)度。根據(jù)上表數(shù)據(jù)，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，取，軸的計(jì)算應(yīng)力 前已選定軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由機(jī)械設(shè)計(jì)表11.2查得因此，故安全。9. 精確校核軸的疲勞強(qiáng)度 (1)判斷危險(xiǎn)截面截面A，,B只受扭矩作用，雖然鍵槽、軸肩及過(guò)渡配合所引起的應(yīng)力集中均將削弱軸的疲勞強(qiáng)度，但由于軸的最小直徑是按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度較為寬裕確定的，所以截面A,B均無(wú)需校核。從應(yīng)力集中對(duì)軸的疲勞強(qiáng)度的影響

41、來(lái)看，截面和處過(guò)盈配合引起的應(yīng)力集中最嚴(yán)重；從受載的情況來(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，但截面不受扭矩作用，同時(shí)軸徑也較大，故不必做強(qiáng)度校核。截面C上最然應(yīng)力最大，但應(yīng)力集中不大（過(guò)盈配合及鍵槽引起的應(yīng)力集中均在兩端），而且這里軸的直徑最大，故截面C也不必校核。截面顯然更不必校核。由機(jī)械設(shè)計(jì)第三章附錄可知，鍵槽的應(yīng)力集中系數(shù)比過(guò)盈配合的小，因而該軸只需校核截面左右兩側(cè)即可。 (2).截面左側(cè) 抗彎截面系數(shù) 抗扭截面系數(shù) 截面左側(cè)的彎矩為 截面 上的扭矩為 截面上的彎曲應(yīng)力 截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 平均應(yīng)力 ，應(yīng)力幅 ，軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由機(jī)械設(shè)計(jì)表11.2得，

42、。 截面上由于軸肩而形成的理論應(yīng)力集中系數(shù)及按機(jī)械設(shè)計(jì)附表1.6查取。因，經(jīng)差值后可查得 ， 又由機(jī)械設(shè)計(jì)圖2.7可得軸的材料的敏性系數(shù)為 ，故有效應(yīng)力集中系數(shù)為 由機(jī)械設(shè)計(jì)圖2.9 的尺寸系數(shù)；由圖2.9的扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù)軸按磨削加工，由機(jī)械設(shè)計(jì)圖2.12得表面質(zhì)量系數(shù)為 軸未經(jīng)表面強(qiáng)化處理，即，則綜合系數(shù)為 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)得碳鋼的特性系數(shù) ，取 ，取于是，計(jì)算安全系數(shù)值，則 故可知其安全。 (3).截面右側(cè)抗彎截面系數(shù) 抗扭截面系數(shù) 截面右側(cè)的彎矩為 截面 上的扭矩為 截面上的彎曲應(yīng)力 截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 平均應(yīng)力 ，應(yīng)力幅 ，過(guò)盈配合處的，由附表1.4用插值法求出，并取，于是得 ，軸按磨削加工，由機(jī)械設(shè)計(jì)圖2.12得表面質(zhì)量系數(shù)為 故得綜合系數(shù)為 所以軸在截面右側(cè)的安全系數(shù)為 故該軸在截面右側(cè)的強(qiáng)度也是足夠的。8.3中間軸的設(shè)計(jì)計(jì)算1. 選擇軸的材料普通用途，中小功率減速器定用45鋼，調(diào)質(zhì)處理2. 求軸上的功率、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)