機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)帶式運(yùn)輸機(jī)的傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)講解2273

5機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說明書題目二級(jí)圓錐圓柱減速器的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院專業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化班級(jí)12級(jí)本一學(xué)號(hào)201215120138 完成人：孫建剛 一、設(shè)計(jì)任務(wù)書————————————————————————3—————————————————32、原始數(shù)據(jù)———————————————————————33、設(shè)計(jì)內(nèi)容———————————————————————3二、傳動(dòng)系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)————————————————————4—————————————————4三、電動(dòng)機(jī)的選擇——————————————————————5—————————————————52、選擇電動(dòng)機(jī)的容量———————————————————5機(jī)的轉(zhuǎn)速——————————————————6四、傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算——————————————7—————————————————72、各軸轉(zhuǎn)速——————————————————————7————————————74、各軸輸入轉(zhuǎn)矩————————————————————7五、傳動(dòng)零件的計(jì)算—————————————————————8算————————————————8(1)選擇齒輪材料和精度等級(jí)——————————————8(2)按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)—————————————8(1)選擇齒輪材料、精度等級(jí)和齒數(shù)———————————12(2)按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)—————————————13—————————————————16(4)按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度———————————18—————————————18—————————————23II—————————————23265第一節(jié)設(shè)計(jì)任務(wù)書運(yùn)輸機(jī)工作平穩(wěn)，單向運(yùn)轉(zhuǎn)，單班工作，使用期期限為8年，每年按30040001.64002.零件工作圖A32張(齒輪、軸和箱體等)；書一份5計(jì)計(jì)算與說明主要結(jié)果三、電動(dòng)機(jī)的選擇容量P=pw=Fvkwdn1000naa dwadn=n.n.n.n4.n2nnnnna1nnnnn5類別效率聯(lián)軸器0.99圓柱齒輪(8級(jí)，稀油潤(rùn)滑)0.97圓錐齒輪(8級(jí)，稀油潤(rùn)滑)0.96滾子軸承(稀油潤(rùn)滑)0.985滾筒(不包括軸承)0.96aFv40001.6所以pd=1000n=10000.825=7.76aaKWd因載荷平穩(wěn)，電動(dòng)機(jī)額定功率卷筒轉(zhuǎn)速n=1000v60=10001.660/400=76.4r/minD錐齒輪圓柱齒輪減速器傳動(dòng)比范圍一般為i=10~25電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速應(yīng)在n=in范圍內(nèi)即764~1910d12率率ed電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速rmin號(hào)i=10~25同步轉(zhuǎn)速為相異步電動(dòng)機(jī)，型m5總傳動(dòng)比i=m==an76.4i錐a錐錐柱2、由傳動(dòng)比分配結(jié)2、由傳動(dòng)比分配結(jié)果計(jì)算軸速n=mii=3錐柱mIⅡi312ⅢⅣⅢⅣ率:P=PnddId05III34IIIII24工作機(jī)軸P=Pn=6.9400.9850.99=6.768kwⅣⅢ45Ⅰ—Ⅲ軸的輸出功率分別為輸入功率p乘軸承效率n0.985。PnP7.76電機(jī)軸T=9550d=9550=50.76m5IInn76.50Ⅵ轉(zhuǎn)速n/(r/min)I軸7.68250.251460軸511(1)選擇齒輪材料和精度等級(jí)121(2)按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)表有齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)公式d2.92(ZE)2KT11t3[]0(10.50)2uHRRPT1061=50250N.mP1nRt1EZ=2.5H⑥由參考文獻(xiàn)(1)得，計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)：1h⑦由參考文獻(xiàn)(1)得接觸疲勞壽命系數(shù)：K=0.93，HN1K=0.97Hlim15Hlim2H[]KHN1Hlim1558MPa，H1SH[]KHN2Hlim2533.5MPaH2SHH22⑩由接觸強(qiáng)度計(jì)算出小齒輪分度圓直徑：d121.74mm，mtRa：齒輪使用系數(shù)，由參考文獻(xiàn)(1)查得K1.25AbK1.23vc：齒間分配系數(shù)，由參考文獻(xiàn)(1)查得KK1HFHFHbeHbeHFe數(shù)KKKKK1.251.2311.8752.88AvHHddz1112251122z212((2)2+1zdmmR121212zz當(dāng)量齒數(shù)z=1=24，z=2=zzv1cos6v2cos62由參考文獻(xiàn)(1)查得Y=2.65，Y=1.58，Y=2.115，F(xiàn)aSaFa2FFN1FN2FE1F1SF[]=KFN2FE2=244.29MPaF2SF=2KT1YFaYSa[]Fbm2(10.50)2zFR計(jì)算得<[]F1F15 (<[(]F2F22211(2)按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)daHtPPnd1E確定區(qū)域系數(shù)：由參考文獻(xiàn)(1)得，標(biāo)準(zhǔn)直齒圓錐齒輪傳動(dòng)：H根據(jù)循環(huán)次數(shù)公，計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)：11hN2uHN1HN25Hlim1Hlim2由參考文獻(xiàn)(1)計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力，取失效概率為1%，安HKH1SHN1Hlim1KH1SH[]KHN2Hlim2544.5MPaH2SH[][H]1[H]2563.25MPaH212vdtn1.515m/sd1tntz10.318ztan1.55d1a：齒輪使用系數(shù)，由參考文獻(xiàn)(1)查得K1Avc：齒間分配系數(shù)，由參考文獻(xiàn)(1)查得KK1.2HFH5由參考文獻(xiàn)(1)得K=1.4Fe數(shù)K=KKKK=11.111.21.4597=1.944AvHHKd=d=64.87mm11t3Ktmd1cos=2.76mmnz1n3n30z2[]d1F○1計(jì)算載荷系數(shù)K=KKKK=1.865AvFFvcos3zz=2=99.4v2cos3FE1由由參考文獻(xiàn)(1)查得彎曲疲勞壽命系數(shù)K=0.90，F(xiàn)N1K=0.93F[]=KFN1FE1=321.4MPaF1SF5F2SFFaFa2計(jì)算大、小齒輪的FaSa計(jì)算大、小齒輪的FaSa并加以比較。FYYYYFa1Sa1=0.0136，F(xiàn)a2Sa2=0.01610[Q][Q]F1F2nndcosz=1=25.3825，z=uz=160m21n圓整中心距修正螺旋角121212變化不大，不必修正前面計(jì)算數(shù)值。計(jì)算幾何尺寸zmzmd=1n=63.896mm，d=2=408.936mmcos2cosb25110Pd=A1=19.48mmmin03n1由于輸入軸的最小直徑是安裝聯(lián)軸器處軸徑。為了使所選軸徑d與聯(lián)軸器孔徑相適應(yīng)，故需同時(shí)選擇聯(lián)軸器型號(hào)。聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩再根據(jù)參考文獻(xiàn)查的電動(dòng)機(jī)的輸出軸直徑為42mm。所以選取彈(5)按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度由上圖可知，應(yīng)力最大的位置，只需校核此處即可，根據(jù)[3]式M2+(aT)2=1=14.99MPacaW1ca12.Ⅱ軸的計(jì)算22大圓錐輪：圓周力F=2T1=2T1=250250=990.64N，tdd45m11R軸向力F=Ftan6=330.00N，徑向力F=F=380.08at1rtcos61圓柱齒輪：圓周力F=2T=2142540=4461.63N，徑向力F=Ft0tana=1660.18N。0Pd=A2=27.58mmmin0n2設(shè)計(jì)所以選擇圓錐滾子軸承，型號(hào)為30206，的周向定位F=309.6N彎矩MMV=100024N.mm122M2+(aT)2=11=1.2MPacaW1ca1所以最終可以確定彎扭校核結(jié)果為安全。33，29.55106圓周力F=2T=76.50=4461.63N，沒有軸向力，0Pmin0nd=A33=min0n3處軸徑。為了使所選軸徑d與聯(lián)軸器孔徑相適應(yīng)，故需同時(shí)選擬定軸上零件的裝配方案軸段6-7，齒輪離機(jī)座壁應(yīng)該有一段距離，所以選擇軸徑為查參考文獻(xiàn)得bh2012，長(zhǎng)度略小于軸段，取63mm。軸上圓角和倒角尺寸根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖和受力情況得出軸所受彎矩扭矩如圖所示(6)按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度由上圖可知，應(yīng)力最大的位置，只需校核此處即可，根據(jù)[2]式15-5及以上數(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M2+(aT)2=1=14.86MPacaW1ca1h5承的計(jì)算徑向力F=F2+F2=550.95N，F(xiàn)=F2+F2=190.24NrHVr2H2V2r派生力F=派生力F=r1=172.17N，F(xiàn)=r2=59.45NdYd22Yaadd1aa2F由于a1=0.31e，F(xiàn)r1FFAABBpP=f(XF+YF)=606.045N1pAr1Aa1P=f(XF+YF)=275.123N2pBr2Ba2L=L=h21160nP2II承校核FFFN，F(xiàn)=F2+F2=176.58NrHVr2H2V2rFF派生力F=r1=343.16N，F(xiàn)=r2FFdYd22Yaad1d2FFFFFFr1r2AABBpP=f(XF+YF)=1945N，P=f(XF+YF)=3368N1pAr1Aa12pBr2Ba2L=L=60nP2160nP223、III軸的軸承校核FFFNFFF2=1839NrHV1r2H2V2d12YrFF=r2=575Naad2d1aa2FF由于a1=1.23>e，a2=0.31e，F(xiàn)