車輛111程設(shè)計說明書

1、一、設(shè)計任務(wù)書1、技術(shù)數(shù)帶工作拉力帶工作速度卷筒直徑 2.工作情兩班制，及單項(xiàng)運(yùn)轉(zhuǎn)，工作平工作 10 年，每年300 個工作日，工作16 小制作條件及生產(chǎn)批量: 一般機(jī)械廠制造，可加工78 級齒輪；加工條件：小批量生產(chǎn)。生產(chǎn) 30 臺部件：1.電帶傳動，3.器，4.聯(lián)軸器5.輸送帶，6.輸送帶鼓速度允許誤差5%；兩班制工作，3 年大修，使用期限 10 年。設(shè)計工作量：1、器裝配圖1 張2、零件2 張3、設(shè)計說明書一份2 傳動方案的分一、電的選擇確定電類按工作要求和條件,選用 Y 系列三相交流異步電確定電的容（1）工作機(jī)卷筒上所需功率 Pw =FV/1000=25000.75/1000=1.87

2、5(2)電所需的輸出功為了計算電的所需的輸出功率Pd，先要確定從電到工機(jī)的效率，由2表2-2 P6查得1 0.95，20.99，3 0.97，4 = 0.99，5 = 0.95，則傳動裝置的總效1 = 4 2 25=0.950.994 0.972 1 P Pw 1.875/0.82.34選擇電轉(zhuǎn)由2表2-3 的傳動副傳動比合理范V帶傳i帶兩級器傳i減=840(i齒則傳動裝置總傳動比的合理i總i帶i1i總i =（17）（840）=（8280）電轉(zhuǎn)速的可選范圍為總nw=60V wwwwwwd總wn =i d總w根據(jù)電所需功率和同步轉(zhuǎn)速，查課程設(shè)計指導(dǎo)書表 14.1 與表 14.2，常用的符合這一范

3、圍的常用同步轉(zhuǎn)速有 3000、1500、1000、 750 rpm。選用同步轉(zhuǎn)速為 1500r/min，輸出軸直徑為 選定電型號為 Y112M-4二、傳動裝置總傳動比的確定及各級傳動比的分傳動裝置總傳i總nmnm-電滿載轉(zhuǎn)速，1440 工作機(jī)的轉(zhuǎn)速，71.66r/min分配傳動裝置i總=i帶i1i為了限制箱和帶輪的大小，它們的傳動比分配如下帶傳動傳動比i 帶二級齒輪器傳動比為i減=i齒1i齒2=20.09/2.1=10.05 i 齒 1=（1.31.4）i 齒 2雙級圓柱齒輪器高速級的傳動比i齒1 =低速級的i齒2 i/i齒110.05/3.61三、運(yùn)動參數(shù)和動力參各軸轉(zhuǎn)速及滾n0=nm n=

4、nm/ i帶 n= n / i齒1 = 685.71/3.651=189.68n= n / i齒2 =189.68/2.784=68.13 rpmn=nw=n=68.13各軸輸入功率及滾筒輸P0=Pd=2.34P=Pd1=2.34x0.95=P= P23 =2.223x0.99x0.97 = 2.13 kw P= P23 =2.13x0.99x0.97 = 2.045 kw P= P24=2.045x0.99x0.99 = 2.004 kw P筒P25=2.004x0.99x0.951.885 kw各軸輸入轉(zhuǎn)矩及滾筒輸=15.52 N=30.96 N=107.24 N=N=NT=9550P 筒

5、=N1 傳動裝置各軸運(yùn)動參數(shù)和動力項(xiàng)軸功率k 轉(zhuǎn)速nr min轉(zhuǎn)矩TN 0滾4 傳動設(shè)1確定計算功率，由表 8-Pca=KAP0=1.2 =2、 選擇V帶帶型，由圖8-11選擇A型V3確定帶型的基準(zhǔn)直徑dd并驗(yàn)算帶速初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑 V 帶的帶參考8-6 8-8 確定小帶輪的直dd1=100 驗(yàn)算帶速 v=ndd1/60=1440 3.14 0.1 / 60 = 計算大帶輪直徑dd2i帶dd1=2.11002104、 確定中心距a，并選V帶的基準(zhǔn)長度初定0.7（dd1+dd2）a0 2（dd1+217mm a0 620取a0450計算相應(yīng)的帶長 Ld02 a0+（dd1 + dd2）/2+

6、（dd2-dd1）2/4 由表 8-2 帶長選3） 計算中心距a 及其變動范圍傳動的實(shí)際中心距近似為 aa0+(Ld-Ld0)/2 a450+( 1400 1393.42)/2453.29amin=a-amin=432.29 amax=495.29 5、驗(yàn)算小帶輪上的包角1180o-（dd2-dd1）57.3o/a=6、確定帶的根數(shù)Pca=2.808 z= pca KA =（p0 p0）K帶的根數(shù)取3，z = 7、確定帶的初F0，單V 帶的最小拉力如下K新安裝的V帶初拉力應(yīng)為 F0=1.5(F0)min158.37N Fp = 2z F0 sin 2Fp =項(xiàng)選擇依據(jù)、計確定1帶輪的材由于傳輸

7、功率和速度都較小，故選用常用的帶材料HT200，鑄造工藝性2帶輪的結(jié)電機(jī)輸出軸直徑d=28mm帶輪直徑 dd=100mm dd/d=3.572.5 ，dd300mm，故小帶輪選用腹工藝性和材料的使用都比較3帶輪的輪4.術(shù)要不允許有沙眼、裂縫、縮孔及氣高速級齒輪傳動部分計1、 選定齒輪類型、精度等級、材料及1）傳動類型為直齒傳2） 機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不高，故選七級精度10095材料選擇，由機(jī)械設(shè)10 1，小齒輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì)280HBS，大齒輪材45 鋼（調(diào)質(zhì)240HBS，兩者硬度差選小齒輪齒數(shù)Z1=26，大齒輪齒數(shù)Z2 121齒數(shù)比uZ2/Z1121/262、 按齒面接觸強(qiáng)度計= 4

8、.66529=121.29由機(jī)械設(shè)計設(shè)計公式（10-9a）進(jìn)行試ktT1 u1( ZE d1t dH確定根式內(nèi)的試選載荷系數(shù)Kt=1.3計算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)T=9550P1/n1=9550 =30.96Nm=3096104 由機(jī)械設(shè)計10-7 取齒寬系數(shù)由機(jī)械設(shè)計表10-6 查得材料的彈性影響系數(shù)ZE=189.8 由機(jī)械設(shè)計圖 20-按齒面硬度查得小齒輪接觸疲勞強(qiáng)度極 Hlim1= 600 MPa；大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 Hlim2= 550 10-13 計算應(yīng)力循N=60nN2 N1/i齒由機(jī)械設(shè)計圖10-19取接觸系數(shù)KHN1 =0.90；KHN2 =計算接觸疲勞許用應(yīng)取失效概率為，安全系

9、數(shù)為S=1，由機(jī)械設(shè)計式10-12H1= KHN1HSH2=KHN2H S計試算小齒輪分度圓直徑 d1t，代入H中kT u1 d 2.323 t 1 E 1.33.096.8 =2.323 (=dHd=42.253計算圓周速度v d1t 由機(jī)械設(shè)計10-4 用插值法查得七級精度、小齒輪相對支撐非布置由 b=11.557，KH=1.420查機(jī)械設(shè)計10-13得KF=1.37故載h系K= KA KV KH KH K3d1=dK3計算模數(shù) 42.253 3 m=d1/z1=44.6/26=1.72 3、 按齒根彎曲強(qiáng)度計由機(jī)械設(shè)計式(10-5)得彎曲強(qiáng)度的設(shè)計3 Z3 Z2 d mn 大齒輪的彎曲強(qiáng)

10、度極限 FE2=340MPa由機(jī)械設(shè)計圖 10-18 取取彎曲疲勞系數(shù)K FN1=0.9，K 計算彎曲疲勞取彎曲疲勞安全系數(shù) S=1.4，由機(jī)械設(shè)計式（10-12）得 F1 = 334.286 MPaF2 = 225.857計算載荷系數(shù)KKA KV KF KF 查取由機(jī)械設(shè)計表10-5查得YFa1=2.60，Y查取應(yīng)力校正由機(jī)械設(shè)計表10-5查得YSa1=1.595，Y計算大、小齒輪的 YFaF并加以比YFa1YSa1 = 2.601.595YFa2YSa2 = 2.161.81 F大齒輪的的數(shù)32KT1 32KT1 2d 3 21.4803.096104 2.161m大于由齒根彎曲疲勞m的大

11、小主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑（即模數(shù)與齒數(shù)的成績有關(guān)，可取由彎曲強(qiáng)1329并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值m=1.5mmd142.253，算出小齒輪齒數(shù)z d1 42.253 大齒輪齒Z2=4.665*29=135.285， 取Z2=1364、尺寸計算a d1d2 43.5204 計算齒輪齒為了使大齒輪能全齒接觸，高速級齒輪的傳動參數(shù)m=1.5mma=123.75d1=43.5mmmmd2=204mmmm5、 結(jié)構(gòu)設(shè)計及繪制齒輪零件圖(略低速級齒輪傳動部分計1、選定齒輪類型、精度等級、材料及齒1） 傳動類型為直2） 機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不高，故選七級精度材料選擇，由機(jī)械設(shè)計10 1，

12、小齒輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì)，280HBS45 鋼（調(diào)質(zhì)240HBS，兩者材料硬選小齒輪齒數(shù)Z3=26，大齒輪齒數(shù)Z4 iZ3= 2.784 26=72.384，取Z4 = 72。齒數(shù)比uZ4/Z372/262、按齒面接觸強(qiáng)度計由機(jī)械設(shè)計設(shè)計公式（10-9a）進(jìn)行試3ktT 3ktT u1( ZE H確定根式內(nèi)的試選載荷系數(shù)Kt=1.3=107.2Nm=1.072105 由機(jī)械設(shè)計10-7 取齒寬系數(shù)由機(jī)械設(shè)計表 10-由機(jī)械設(shè)計圖20-21d按齒面硬度查得小齒輪接觸疲勞強(qiáng)度 Hlim1= 600 MPa；大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 Hlim2= 550 10-13 計算應(yīng)力循N=60nN4 i齒

13、由機(jī)械設(shè)計圖10-19取接觸系數(shù)KHN3=0.94 ；KHN4 =計算接觸疲勞許用應(yīng)取失效概率為，安全系數(shù)為S=1，由機(jī)械設(shè)計式10-12H3= KHN3H SH =KHN4H H S計試算小齒輪分度圓直徑 d3t，代入H中3ktT 3ktT u1( ZE H2.323 1.31.072105 2.7691 (189.81=65.564計算圓周速度v d3t 直齒輪KH KF 1 由機(jī)械設(shè)計10-2 查得使用系數(shù)由機(jī)械設(shè)計表 10-4由 b =11.559，KH=1.427 查機(jī)械設(shè)計圖10-13 KF=1.37 h載荷系K= KA KV KH KH 按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑，由機(jī)

14、械設(shè)計（10-10a）d3 =d3tK365.564K3計算模數(shù) m 3、按齒根彎曲強(qiáng)度計由機(jī)械設(shè)計式(10-5)得彎曲強(qiáng)度的設(shè)計3 Z3 Z2 d mn 由機(jī)械設(shè)計10-20c 查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極 FE3=520MPa；大齒輪的彎曲強(qiáng)度極限 由機(jī)械設(shè)計圖 10-18 取取彎曲疲勞系數(shù) K K計算彎曲疲勞取彎曲疲勞安全系數(shù) S=1.4，由機(jī)械設(shè)計式（10-12）F = KFN3FE3 0.95520 352.857F F = KFN4FE4 0.97340 235.571F 計算載荷系數(shù)KKA KV KF KF 查取由機(jī)械設(shè)計表10-5查得YFa3=2.60，Y查取應(yīng)力校正由機(jī)械設(shè)計表

15、10-5查得YSa3=1.595，Y計算大、小齒輪的 YFaFYFa3YSa3 = 2.601.595 并加以比較FYFa4YSa4 = 2.191.78 F小齒輪的的數(shù)設(shè)計32KT 32KT 2Fa d3 對比計算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計算的模數(shù)m 大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù)m 的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù) 1.733 并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值 m=2mm，按接觸強(qiáng)度算的分度圓直徑 d3=68.088mm，算出小齒z d3 68.088 大齒輪齒Z4=uz3=2.76935=， 取Z4=974、幾何計算a d3 d4 70194 計算為了使大齒輪能全齒接觸，高

16、速級齒輪的傳動參數(shù)m=a= d3=b3=70 mmd4=b4=mm5、結(jié)構(gòu)設(shè)計及繪制齒輪零件圖（大齒輪附圖 5 軸的設(shè)計器軸的結(jié)構(gòu)草一、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)查機(jī)械設(shè)計P36215-2 的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算軸的最小直徑的3 3 330取A0=1051P1d A0105 3 考慮鍵：有一個鍵名依單確定大于軸的最小16.317 考慮與大帶輪內(nèi)孔配大齒輪定d2= 考慮密封圈查d考慮軸承d3d2選用6206軸承從課程設(shè)計指導(dǎo)書 p120 表 12.1 B=16mm， 考慮軸承定位d4 d選用齒輪d考慮方便拆軸承，取軸承安裝尺dd7 d3 （同一對軸承名符依單位確定箱體壁查設(shè)計指導(dǎo)書表 8第一名符依單位確定箱體壁查設(shè)計指

17、導(dǎo)書表 8小于8 地腳螺栓直d查設(shè)計指導(dǎo)書表地腳螺栓數(shù)na250 時d軸承旁聯(lián)接螺查設(shè)計指導(dǎo)書表d1=0.75df d1 軸承旁聯(lián)接螺栓扳手空C1 查設(shè)計指導(dǎo)書表C2 軸承端蓋聯(lián)接螺釘直d查設(shè)計指導(dǎo)書表軸承端蓋厚e查設(shè)計指e=(11.2) d小齒輪端面距2 =8（或軸承內(nèi)端面至4 軸承支點(diǎn)距軸承邊端a查機(jī)8名計算單果l1=L帶輪L2=8+22+20 +（58）- 4.5 -l3 l4 15)-(B1-B2)/2=10+4.5+95+10-2.5-l5l6 2+(3-l7 B-L（總長LL(支點(diǎn)離L=320-40-72-二、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)輪直徑 100mm ，熱處理方法為正火回火。查機(jī)械設(shè)計P362

18、15-2 的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算軸的最小直徑的9.553 9.553 33查機(jī)械設(shè)計表15-3，A0=(126 103)，箱輸入軸按工作條件取A0=115Pd A0115 3 考慮到有一個鍵槽，d25.752 名依單果大于軸的最小直徑26.782mm 且考慮與軸直徑配合試選軸承代號與鍵d1+2（0.070.1 ）d1=35+2 d軸環(huán)d3 d2+2 （0.070.1 ）d2=40+2(0.070.1) 查取d2 =dd5 = d1 （一對同型號軸承齒輪圓周速度v =1.744 m s ，故選用油潤將與軸長度有關(guān)的各參數(shù)填名依單果軸承支點(diǎn)距軸承邊端查機(jī)名計算公單果l1l2 95-l3 l4 50-l5

19、L（總長L L（支點(diǎn)距離L 三、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)輪直徑 100mm ，熱處理方法為正火回火。3查機(jī)械設(shè)計P，0 633d 115考慮鍵： d35.74（1+4）37.17 名依單確定大于最小直37.17mm 且考慮徑配合, d1d2d1,考慮聯(lián)軸器定查d查dd6 = d7 = d齒輪速度v ” ，由于第一軸選用了油潤滑,故也用油潤滑名依單確定軸承支點(diǎn)距軸查機(jī)名計算單計算與聯(lián)軸器配合長度短l1112 -（23） l2 8+22+20+5+8+29-20-l3 4.5+10+2.5+50+10+2.5-12-軸l6 90-l7 L（總長L L(支點(diǎn)距離L 410-110-67.5-四、校核軸的強(qiáng)齒輪的受

20、力分2上的圓小齒輪上的徑向力Fr 小齒輪上的軸2T2 =2222.33 21924.94tan200 0齒輪3 上的圓周力Ft小齒輪上的徑向力小齒輪上的軸F 2T2 =2222.33 5081.83 35081.83tan200 0FZR軸的跨度和齒輪在軸上的位置的受力如上AC=8.5+17.5+50 2032 8032 MMD2 查表15-1 得 1 =60mpa,因?yàn)閏a 1 ,所以安全第一軸和第三軸經(jīng)校核也安全6軸承的選擇和校一、軸承的選擇軸選擇軸軸承的一對6207 軸承，查機(jī)械校核軸承，軸承使用為10年，每年按300天計算根據(jù)滾動軸承型號，查出Cr 和Cor Cr N Cor=1520

21、0 N校核軸軸承是否滿足工作要畫軸的受力簡求軸承徑向支反力Fr1 、Fr 垂直平面支反力F1v 、F1v= RAY F2v=RBY水平面支反力F1h、F2h F1h RAZ =1514.99NF2h=RBZ 支反力Fr1 、Fr 2.2 .2 .2 .2 計算軸承的當(dāng)量載荷Pr1 、Pr 查機(jī)械設(shè)計13-5 X1 1.41, Y1查機(jī)械設(shè)計13-6取載P1 fPFr11.13540.44查機(jī)械設(shè)計13-5 X2 1 P2 fPFr2 1.13945.10fP Y1校核由于兩支承用相同的軸承，故按當(dāng)量動載荷較大的軸承 P2設(shè)計表13-6取載荷系數(shù) fP 1 ，查機(jī)械設(shè)計表13-4取溫度系數(shù)ft

22、1，計算軸承工作Lh （ r ） 60這對軸承能滿足三年的使用要求，但不滿足十年和五年的使用時間器三年大修期到時必須更換，這樣軸承就能滿足使用要求7 鍵聯(lián)接的選擇一、大齒選用普通頭平鍵Ad=40mm機(jī)械設(shè)計P1066-1，得寬度 b=12mm,高度h=8mm,大齒鍵長度小于輪轂長度5mm10mm且鍵長不宜超過1.61.8d，前面算得大齒輪寬度50,根據(jù)鍵的長度系列選鍵長L=45mm。(查機(jī)械設(shè)計P1066-1)鍵，軸，輪轂的材料都為鋼，查機(jī)械設(shè)計 表 6-2 得許用擠壓應(yīng)力 p =100120Mpa，取 p =110Mpa.鍵的工作長度l Lb4512鍵與輪轂鍵槽的接觸高度 由式機(jī)械設(shè)計6-1

23、 2T103 2222.33103 43340 所以所選用的平鍵強(qiáng)度小齒選用普通頭平鍵A,軸徑d=40mm ,查機(jī)械設(shè)計P1066-1，得寬度 b=12mm,高度h=8mm,小齒鍵長度小于輪轂長度5mm10mm且鍵長不宜超過1.61.8d，前面算得小齒輪寬度95,根據(jù)鍵的長度系列選鍵長L=90mm。(查機(jī)械設(shè)計P1066-1)鍵，軸，輪轂的材料都為鋼，查機(jī)械設(shè)計 表 6-2 得許用擠壓應(yīng)力 p =100120Mpa，取 p =100Mpa.鍵的工作長度l Lb9012鍵與輪轂鍵槽的接觸高度 由式機(jī)械設(shè)計6-1 2T103 2222.33103 所以所選用的平鍵強(qiáng)度二、軸鍵的選擇和校軸帶輪鍵 bh6L軸齒輪鍵 bh20L軸聯(lián)軸器鍵 bhLA型鍵經(jīng)校核都滿足安全要求8聯(lián)軸器的軸的動力參數(shù)：傳遞功率P3.286kwn40.97rpm ，T 765.79Nm；查14-1 由于機(jī)轉(zhuǎn)矩變化較小取KA =1.5 ；計算轉(zhuǎn) 根據(jù)這些參數(shù)選ML彈性聯(lián)軸器，查課程設(shè)計指導(dǎo)書P135ML8YA55 選用 YA60142 ,彈性體硬度b 許用轉(zhuǎn)矩 2240N,許用轉(zhuǎn)速 4500rpm實(shí)際工況，滿足安全和使用齒輪傳動潤因?yàn)辇X輪圓v1.776ms12ms選擇浸油潤滑。潤滑油選用L-滾動因?yàn)镮II軸齒輪圓周速度v1.776m s2m s，滾動軸承采用脂潤滑。脂選滾珠軸承脂 ZGN69-2。二、