一級(jí)圓柱齒輪減速器》 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

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1、機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)一級(jí)圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)姓 名學(xué) 號(hào)學(xué) 院機(jī)械電氣化工程學(xué)院專(zhuān) 業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)及其自動(dòng)化班 級(jí)指導(dǎo)教師張 涵機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)目錄一 前言二 設(shè)計(jì)題目5三 電動(dòng)機(jī)的選擇6四 傳動(dòng)裝置動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)參數(shù)7五 傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算9六 減速器軸的設(shè)計(jì)17七 滾動(dòng)軸承的驗(yàn)算24八 鍵的選擇的驗(yàn)算26九 聯(lián)軸器的選擇 26十 鑄鐵減速器結(jié)構(gòu)主要尺寸 2829一小結(jié)十二 致謝 29十三 參考文獻(xiàn) 30VV機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)一、機(jī)械設(shè)計(jì)課程的目的和意義機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)是機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)和部分非機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生第一次較全面的機(jī)械設(shè)計(jì) 訓(xùn)練，是機(jī)械設(shè)計(jì)和機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程重要的綜合性與實(shí)

2、踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。其基本目的是：（1）通過(guò)機(jī)械設(shè)計(jì)課程的設(shè)計(jì)，綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)課程和其他有關(guān)先修課程的理論，結(jié)合 生產(chǎn)實(shí)際知識(shí)，培養(yǎng)分析和解決一般工程實(shí)際問(wèn)題的能力，并使所學(xué)知識(shí)得到進(jìn)一步鞏固、深 化和擴(kuò)展。（2）學(xué)習(xí)機(jī)械設(shè)計(jì)的一般方法，掌握通用機(jī)械零件、機(jī)械傳動(dòng)裝置或簡(jiǎn)單機(jī)械的設(shè)計(jì)原理 和過(guò)程。（3）進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)基本技能的訓(xùn)練，如計(jì)算、繪圖、熟悉和運(yùn)用設(shè)計(jì)資料（手冊(cè)、圖冊(cè)、 標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范等）以及使用經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)估算和數(shù)據(jù)處理等。（4）機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)還為專(zhuān)業(yè)課課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)奠定了基礎(chǔ)。二、機(jī)械設(shè)計(jì)課程的內(nèi)容選擇作為機(jī)械設(shè)計(jì)課程的題目，通常是一般機(jī)械的傳動(dòng)裝置或簡(jiǎn)單機(jī)械。課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容

3、通常包括：確定傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)方案；選擇電動(dòng)機(jī)；計(jì)算傳動(dòng)裝置的 運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)；傳動(dòng)零件、軸的設(shè)計(jì)計(jì)算；軸承、聯(lián)軸器、潤(rùn)滑、密封和聯(lián)接件的選擇及校 核計(jì)算；箱體結(jié)構(gòu)及其附件的設(shè)計(jì)；繪制裝配工作圖及零件工作圖；編寫(xiě)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)。在設(shè)計(jì)中完成了以下工作： 減速器裝配圖1張（A0或A1圖紙）； 零件工作圖23張（傳動(dòng)零件、軸、箱體等）； 設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)1份，60008000字。三、機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)的步驟機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)的步驟通常是根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)，擬定若干方案并進(jìn)行分析比較，然后確 定一個(gè)正確、合理的設(shè)計(jì)方案，進(jìn)行必要的計(jì)算和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，最后用圖紙表達(dá)設(shè)計(jì)結(jié)果，用設(shè) 計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)表示設(shè)計(jì)依據(jù)。機(jī)械設(shè)

4、計(jì)課程設(shè)計(jì)一般可按照以下所述的幾個(gè)階段進(jìn)行：1設(shè)計(jì)準(zhǔn)備 分析設(shè)計(jì)計(jì)劃任務(wù)書(shū)，明確工作條件、設(shè)計(jì)要求、內(nèi)容和步驟。 了解設(shè)計(jì)對(duì)象，閱讀有關(guān)資料、圖紙、觀察事物或模型以進(jìn)行減速器裝拆試驗(yàn)等。 浮系課程有關(guān)內(nèi)容，熟悉機(jī)械零件的設(shè)計(jì)方法和步驟。 準(zhǔn)備好設(shè)計(jì)需要的圖書(shū)、資料和用具，并擬定設(shè)計(jì)計(jì)劃等。2傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì) 確定傳動(dòng)方案一一圓柱斜齒齒輪傳動(dòng)，畫(huà)出傳動(dòng)裝置簡(jiǎn)圖。 計(jì)算電動(dòng)機(jī)的功率、轉(zhuǎn)速、選擇電動(dòng)機(jī)的型號(hào)。 確定總傳動(dòng)比和分配各級(jí)傳動(dòng)比。 計(jì)算各軸的功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩。3各級(jí)傳動(dòng)零件設(shè)計(jì) 減速器外的傳動(dòng)零件設(shè)計(jì)（帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)、開(kāi)式齒輪傳動(dòng)等） 減速器內(nèi)的傳動(dòng)零件設(shè)計(jì)（齒輪傳動(dòng)、蝸桿傳動(dòng)等）。4減速

5、器裝配草圖設(shè)計(jì) 選擇比例尺，合理布置試圖，確定減速器各零件的相對(duì)位置。 選擇聯(lián)軸器，初步計(jì)算軸徑，初選軸承型號(hào)，進(jìn)行軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 確定軸上力作用點(diǎn)及支點(diǎn)距離，進(jìn)行軸、軸承及鍵的校核計(jì)算。 分別進(jìn)行軸系部件、傳動(dòng)零件、減速器箱體及其附件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。5減速器裝配圖設(shè)計(jì) 標(biāo)注尺寸、配合及零件序號(hào)。 編寫(xiě)明細(xì)表、標(biāo)題欄、減速器技術(shù)特性及技術(shù)要求。 完成裝配圖。6零件工作圖設(shè)計(jì) 軸類(lèi)零件工作圖。 齒輪類(lèi)零件工作圖。 箱體類(lèi)零件工作圖。四、課程設(shè)計(jì)的基本要求1、認(rèn)真、仔細(xì)、整潔。2、理論聯(lián)系實(shí)際，綜合考慮問(wèn)題，力求設(shè)計(jì)合理、實(shí)用、經(jīng)濟(jì)、工藝性好。3、正確處理繼承與創(chuàng)新的關(guān)系，正確使用標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。4、學(xué)會(huì)

6、正確處理設(shè)計(jì)計(jì)算和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)間的關(guān)系，要統(tǒng)籌兼顧。5、所繪圖紙要求準(zhǔn)確、表達(dá)清晰、圖面整潔，符合機(jī)械制圖標(biāo)準(zhǔn)；說(shuō)明書(shū)要求計(jì)算準(zhǔn)確、書(shū) 寫(xiě)工整，并保證要求的書(shū)寫(xiě)格式。五、減速器的設(shè)計(jì)計(jì)算、校核、說(shuō)明和結(jié)果1. 設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)1.1 設(shè)計(jì)任務(wù) 設(shè)計(jì)一用于帶式運(yùn)輸機(jī)上的三角帶單級(jí)圓柱齒輪減速器，傳動(dòng)系統(tǒng)為采用兩級(jí)圓柱齒輪減速器和圓柱齒輪傳動(dòng)。1.2 原始數(shù)據(jù)運(yùn)輸帶拉力：F=4750N運(yùn)輸帶速度： V=1.6m/s卷筒直徑： D=390mm1.3 工作條件 工作機(jī)空載啟動(dòng)，載荷變化不大，單向運(yùn)轉(zhuǎn)使用期限10 年，每天工作8 小時(shí)，每年工作300 天。運(yùn)輸帶允許速度誤差5%。2. 傳動(dòng)系統(tǒng)的方案擬定 傳動(dòng)方案

7、如圖：3電動(dòng)機(jī)的選擇31選擇電動(dòng)機(jī)類(lèi)型按按工作要求和條件，選用三相籠形異步電動(dòng)機(jī)，封閉式結(jié)構(gòu)，電壓380V, Y型。3.2選擇電動(dòng)機(jī)的容量電動(dòng)機(jī)所需工作功率為=-pw KWa因?yàn)镻wFV1000KW見(jiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)課程 設(shè)計(jì)手冊(cè)第12 頁(yè)因此KWFV10001a由電動(dòng)機(jī)至運(yùn)輸帶的傳動(dòng)總效率為n = n 121 na 12 34式中：n ,n , n ,n分別為帶傳動(dòng)、軸承、齒輪傳動(dòng)和聯(lián)軸器的傳動(dòng)效率。1234取n =0.96,n =0.98,n =0.97,n =0.96 貝 y1234n =0.96 X 0.983 x 0.97 X 0.96=0.85a所以FV10001a4750 x 1.610

8、001a=8.94kW3.3確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速卷筒機(jī)工作轉(zhuǎn)速:60 x 1000Vn=60 x 1000 x 1.63.14 x 390=78.35 r/min.P =8.94KWdn= 78.35r/min按表1推薦的傳動(dòng)比合理范圍，取V帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比i1 =24，一級(jí)圓柱減速器傳動(dòng)比i =36,2則總傳動(dòng)比合理范圍為：i，=624，故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速可選范圍為:and= i Xn= (624)X78.35= (4701880.4) r/min.a符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有：750, 1000和1500 r/min.性能如下頁(yè)表1根據(jù)容量和轉(zhuǎn)速，由有關(guān)手冊(cè)查出，列表如下表，綜合考慮選第二方案較合適，因此

9、選型號(hào)Y160L6,表1電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速電傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)額定功r/min動(dòng)比方電動(dòng)機(jī)率機(jī)V減案型有同步滿載重總傳帶、擊P kw速ed轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速量動(dòng)比傳器呂N動(dòng)Y160M1 111500146012318.63 3.5 5.324Y160L2 11100097014712.38 2.8 4.426Y180L3 117507301849.322.5 3.7384計(jì)算傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配各級(jí)傳動(dòng)比41總傳動(dòng)比n970由式（7） i = -m- 12.38a -78.354.2分配傳動(dòng)裝置傳動(dòng)比由式（8） i =i Xiao式中i ,i分別為帶傳動(dòng)和減速器的傳動(dòng)比。為使V帶oi 12.38/ “傳動(dòng)外廓尺

10、寸不致過(guò)大，初步取i =2.8,則i丁 - co442 1 2.8on=87.31r/min.4.3分配減速器的各級(jí)傳動(dòng)比因?yàn)闉橐患?jí)齒輪，故齒輪傳動(dòng)比為：1=4.425計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)5.1各級(jí)軸轉(zhuǎn)速n 970I 軸n = 346.43 r/minI i2.8o4、 346.43 巾“II 軸n - J 一-1 一 78.38 r/minn ii4.421卷筒軸n 皿 一 n u =78.38 r/min5.2各軸輸入功率I 車(chē)由P =P Xn 尸 P Xn -8.94X0.96-8.5824KWI d01 d1II軸p 一 P Xn = P Xn Xn =8.5824 X 0.9

11、8 X 0.97=8.158KWII I12I23電動(dòng)機(jī)的選擇見(jiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè) 計(jì)手冊(cè)第167頁(yè)i =12.38ai =2.8oi=4.42n=78.38r/min.見(jiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)課程 設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)第15 頁(yè)n =346.43r/minIn =78.38 r/minIn 皿=78.38 r/min卷筒軸P = P xn = P xn Xn =8.158X0.98X0.96= 7.84KWmn23n24其輸出功率則分別為輸入功率乘軸承效率0.98。I 軸P = P X 0.98=8.5824X0.98=8.41kw11II軸P = P X 0.98=8.158 X0.98=7.99kwnn卷筒軸P =

12、 P X 0.98=7.84 X0.98=7.68kwmm5.3各軸輸入轉(zhuǎn)矩p8 94電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩：T =9550 =9550X = = 88n m dn970mI、II軸輸入轉(zhuǎn)矩：I軸：T = T Xi Xn = T Xi Xn =88x2.8x0.96二236.54 n mIdo01do1II軸：T = T Xin =T XiXn Xn =236.54x4.42x0.98x0.97二993.85 n m nI12I23卷筒軸輸入轉(zhuǎn)矩：T = T Xn Xnmn24= 993.85 x 0.98 x 0.98 二 954.5 n m各軸輸出轉(zhuǎn)矩I 軸：T = T X0.98=236.54X

13、0.98=231.8 mII軸：T =T X 0.98=993.85 X 0.98=973.97 N mnn卷筒軸輸出轉(zhuǎn)矩：T =丁皿 X0.98=954.5X0.98=935.41 N mIII的輸出轉(zhuǎn)矩則分別為各軸的輸入轉(zhuǎn)矩乘軸承效率0.98.6傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算6.1 V帶的設(shè)計(jì)6.1.1 已知：電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 n =970r/min, I 軸 n =346.43 r/min,mI電動(dòng)機(jī)輸出功率P =8.94KW。d查表 13-8 得 K =1.1,故 P = K XP=1.1X8.94=9.83KwAcA6.1.2選V帶型號(hào)由 P =9.83KW, n =970 r/min,由圖 13-1

14、5 查知，選 V.帶 B 型帶。cm6.1.3求大小帶輪基準(zhǔn)直徑d , dd 1d 2P=8.5824KWP =8.158KW nP =7.84KWmP =8.41KWIP =7.99KWnP =7.68KW mT = 88N m dT =236.54 N m IT =993.85 N m nT =954.5 N m mT =231.8N m IT =973.97 N m nT =935.41 N m m由表13-9,取小帶輪的基準(zhǔn)直徑dd 1 =160mm,現(xiàn)取160mm由式表13-9得,rnd =1 d .d 2 n12(1-e ) =2.8X160X(1-0.02)=448mm由表（13

15、-9）取2=450訕（雖使n略有減小但其范圍小于5%,允許）。6.1.4驗(yàn)算帶速V兀d nV= m60 X100060 x 1000V在525 m/s范圍內(nèi)，合適。-KX160X970 = 8.11m/s6.1.5求V帶基準(zhǔn)長(zhǎng)度L和中心距ad初步選取中心距hi dd 1+ dd2 ) =1.5(160+450) =915mm取 a =600mm,符合 0.70式（13-2）得帶長(zhǎng)(d + d )Va 120，合適。641由式(1315)得 z=(p + ) k00 a i令 n =970 r/m, d =160mm, i=2.8md 1查表(13-3)得 P0=2.67KW式（13-2）見(jiàn)機(jī)械

16、 設(shè)計(jì)基礎(chǔ)第205 頁(yè)a =600mm0式（13-16）見(jiàn)機(jī) 械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)第220 頁(yè)L d =2240mma641mm查表（13-5 ）得 乂=33 KW由。1= 15777。查表（13-7）得Ka =0.925查表（13-2）得Ki 0,由此可得式（13-1）見(jiàn)機(jī)械 設(shè)計(jì)基礎(chǔ)第205 頁(yè)9.834Z= （2.67 + 0.33） x 0.925 x 1.0 =3.546.18求作用在帶輪軸上的壓力（F ）O .min表（131）得q=0.18 kg/m，故由式（1317）得單根v帶的初拉力 （F ） = 600（2.5 - ka）pc + qv2。mink ZVa= 600 x5 - 0.9

17、25）x 9.83 + 0.18 x 8.112 = 321.41N0.925 x 4 x 10.76應(yīng)使帶的實(shí)際初拉力F0 （F。）mm作用在軸上的壓力Q ） =2z（F ） sin = 2x4x321.41xsin=2570NP min。min 226.1.9帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)小帶輪轂孔徑d=D電動(dòng)機(jī)i42mm小帶輪基準(zhǔn)直徑dd 1=84 即:故小帶輪采用實(shí)心式大帶輪基準(zhǔn)直徑d 2=450d 1350mm,故采用腹板式6.2齒輪的設(shè)計(jì)已知：載荷變化不大，傳動(dòng)比：2=442,小齒輪軸轉(zhuǎn)速n=n【=346.43 r/min,傳動(dòng)功率P=8.94KW。6.2.1決定傳動(dòng)形式因?yàn)?i =4.42,2直齒

18、圓柱齒輪傳動(dòng)比iW4斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)比iW7 所以選擇斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)。6.2.2計(jì)算齒輪轉(zhuǎn)矩P8 94T 二 9.55x 106 xnn 二 9.55x 106 xx0.99x0.98 二 82806 N m1n 1 2346.4316.2.3選擇齒輪材料、精度等級(jí)及熱處理方法a = 154。1式（1315）見(jiàn)機(jī) 械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)第218 頁(yè)表（13-3）見(jiàn)機(jī)械 設(shè)計(jì)基礎(chǔ)第214 頁(yè)表（13-5）見(jiàn)機(jī)械 設(shè)計(jì)基礎(chǔ)第216 頁(yè)表13-7見(jiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)第217頁(yè)K =0.925a表13-2見(jiàn)機(jī)械設(shè) 計(jì)基礎(chǔ)第212頁(yè)K i J0Z=4表131見(jiàn)機(jī)械 設(shè)計(jì)基礎(chǔ)第212 頁(yè)（F ）=321.41NO .mi

19、n式（1317）見(jiàn)機(jī) 械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)第220 頁(yè)）W =2570Np min考慮減速器功率不大（結(jié)構(gòu)尺寸要小），中速中載材料的工藝性、價(jià)格等因素，決定 大小齒輪均選用45#鋼制造。采用軟齒面HBS 350標(biāo)準(zhǔn)齒形（二20）n小齒輪調(diào)質(zhì)處理HBS=241286取260 大齒輪?；ㄕ穑┨幚聿閳D(1020c), (1020b)HBS =217255 取 2402得：查圖8=420 MPaFeiim1(10-21d), (10-21c)8=350 MPaFeiim2得：8=550 MPaHlim2查表8=590 MPa（10 8） 選8級(jí)精度的齒輪。6.2.4初選小齒輪的齒數(shù)Z和螺旋角0初選21，則叨

20、Z1=21X4-41=92-82取 z2=92實(shí)際齒數(shù)比:92 二 4.3821傳動(dòng)比誤差:z u = f =z14.42 4.38 100% x 100% 5%4.42所以所選齒數(shù)可用。選0二126.2.5按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)參數(shù)由式（1021） 得：d =3t1 l初選kt =1.3(表 11-3)(2)查表（10-7）對(duì)稱(chēng)布置、軟齒面 d=0.9-1.4取1(3)查表(10-6)ZE =188(4)查圖(10-30)Z H =245(5)査圖(10-26)可根據(jù)公式計(jì)算= 1.645表101見(jiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)211頁(yè)圖 10-20c, b 見(jiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)第 208, 207 頁(yè)圖 10-21d,

21、c 見(jiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)第 209頁(yè) 表（10 8）機(jī)械 設(shè)計(jì)第210頁(yè)z1=21丁92式（10-21）見(jiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)第218 頁(yè)表10-7見(jiàn)機(jī)械設(shè)(6)計(jì)算許用應(yīng)力t 、t FH應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N =60n jL11h=60 X 342.9 X1X8X300X10= 7.48X108應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N =60n jL /i =7.48X108/4.4221h2= 1.69X108查圖(10-18), (10-19) 得：K =0.89K =0.94FN1HN1K =0.92K =0.98Fn 2HN1SF =1.251.50取sf =1.4 (發(fā)生折斷)SH =1 (點(diǎn)蝕破壞)r K xb0.89 x 420所

22、以：P=267MPaf 1S1.4Fr 10.92 x 350b=230 MPaF 21.4LK Xb0.94x590h 1 = hn 1 _h lim1 =1=554.6MPaS1Hr10.98 X 550b=539M PaH 21(7) 計(jì)算小齒輪的分度圓直徑由式(1021)3(2kT u +1/Z Z =48.62 mm(8) 初算圓周速度Vt兀d tn3.14x48.62x346.43Vt =60x1000=60 x1000=0.88m/s(9) 查表(10-2)載荷平穩(wěn) 電動(dòng)機(jī)KA=1.0查圖(10-8)V =0.888 級(jí) K =1.08tv2T2x88x103F=3619.91N

23、t d48.62t1計(jì)第205頁(yè)表10-6見(jiàn)機(jī)械設(shè) 計(jì)第201頁(yè)圖10-30見(jiàn)機(jī)械設(shè) 計(jì)第217頁(yè)圖10-26見(jiàn)機(jī)械設(shè) 計(jì)第215頁(yè)N =7.48X1081N =1.69X1082圖 10-18 , 10-19 見(jiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)第 206, 207 頁(yè)K =0.89Fn 1K =0.92FN 2K =0.94Hn 1K =0.98Hn 1lb = 267MPaF1t =230MPaF 2 h 1 =554.6MPab =539M PaH 2圖10-21見(jiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)第209頁(yè)d =48.62mmt1v =0.88 m/stb=0 d =1 x 48.62=48.62ditK F 1 x 3619.91A

24、 一_774.45N/mm100N/mmb48.62查表 10-3 k _ k _1.2HaFa查表10-4對(duì)稱(chēng)布置 0 _1b_48.62mmdK二 1.15 + 0.180 2 + 0.31x10-3bH Bd_1.15+0.18+0.31 x 10-3 x 48.62 =1.342d cos B 48.62 x cos12。m _=2.37nz211h_ (2h * +c * ) m _ (2+0.25) 2.37_5.33anb = 48-62 = 9.12h 5.33查表 10-4K =1.34H B查圖(10-13)K _1.3FBK _ k k k k _1 x 1.1 x 1.

25、2 x 1.34_1 74 nA v Ha HBK _ k k K k c_1 x1.1x1.2x1.29_1.671FAv Fa fB(10) 校正d di1.74d =d 31嚴(yán)_48.62 x 3_53.58mm1 叫k冷1.3丫t(11) 重新計(jì)算模數(shù)m d cos B 53.58xcos12。m - _2.496n乙211(12) 計(jì)算實(shí)際中心距(Z+Z)m (26 +115)x2 a12 r =16709mm2cosB2cos1厶取整數(shù)a= 167mm(13) 校正螺旋角表10-2見(jiàn)機(jī)械設(shè) 計(jì)第193頁(yè)圖10-8見(jiàn)機(jī)械設(shè) 計(jì)第194頁(yè)表10-3見(jiàn)機(jī)械設(shè) 計(jì)第195頁(yè)表10-4見(jiàn)機(jī)械

26、設(shè) 計(jì)第196-197頁(yè) k _ k _1.2HaFam 取nh_9表10-4見(jiàn)機(jī)械設(shè) 計(jì)第196-197頁(yè) 圖10-13見(jiàn)機(jī)械設(shè) 計(jì)第198頁(yè)K =1.34h BK _1.29FBK _1.74NK 廠 _1.671Fd = 53.58mm1(Z+Z )(26 +115)X2B = arccos 1亠=arccos=11.7 2a2X167在8-20范圍內(nèi)且與假設(shè)值像接近，故其他參數(shù)無(wú)需修正。(14) 計(jì)算分度圓直徑d、d1 2人Z m26 x 2d1一_61.58mm1 cos B cos11.98月Z m115 x 2d2一 “ _272.15mm2 cos Bcos11.98。d1、d

27、2不能圓整,而且后面的小數(shù)部分相加應(yīng)為整數(shù)(15) 計(jì)算齒寬b = d _1 X 61.58-61.58mm(實(shí)際嚙合寬度)d 1取一65mm，b _65mm2 1(16) 驗(yàn)算取 b2_60b _65 bb2 5102 1 1 2查圖(10-22)在8級(jí)精度范圍內(nèi)，所以選8級(jí)精度合適 設(shè)計(jì)匯總：Z1 _26 d _85.88mmb _65mm1 1Z _115 d _272.15mm_60mm2 2 2m _2a_167mm0 = 11.7 n6.2.6 齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核Z _ Z21v1 = cos3 B _0.94 -22.447Z92Z =2 =_98.3v 2 coS3 B 0.

28、94查表(10-5)用插入法求得：查取齒形系數(shù)。由表 105 查得Y_2.705，Y _2.185Fa1Fa 2取應(yīng)力校正系數(shù)。由表 105 查得 Y _1.577，Y _1.788sa1sa2a =167mmB = 11.98 d = 61.58mm1d = 272.15mm2b _78mm2b _84mm1圖10-22見(jiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)第210頁(yè)Z = 22.44v1Z = 98.3v 2bsin P 65 x sinll.98。e =1.419p兀m兀x 2nY =2.705, Y =2.185FaiFa2Y =1.577, Y =1.788Sa、Sa?查圖(10-28) 得:Y p =0.90

29、按式(1016)驗(yàn)算輪齒彎曲強(qiáng)度(按最小齒寬52計(jì)算)62KT y y y =22.66MPaW t F1 =1 pF1bdm 1nay yb=5 _-Sar1F2F1 y y =20.72W b Fa1 Sa1 F1.齒根彎曲疲勞強(qiáng)度安全6.2.7齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 齒頂圓直徑：(z + 2h* )m (26 + 2) x 2d =a=66.36mmcos pcos11.98。(z + 2h* )m (115 + 2) x 2d =a = =277.3mma 2cos pcos11.98。齒根圓直徑：d -2(h * a + c *)m - 26 - 2(1 + 0.25)x 2 =55.7mmf

30、 1cos pCOS11.98.d _z 2(h* ” + c *)m = 115 2(1 + 0.25) x 2 =266 63mmf 2cos Pcos 11.986.2.8齒輪的潤(rùn)滑因?yàn)?v=0.88m/sv12m/s，所以米用浸油潤(rùn)滑，浸油深度為最大齒頂向上10m m,計(jì)算：h=2 (2+0.25) =4.5 按 10 計(jì)算。查表10-12, 45#鋼，v=0.88m/s,選取150v/cst運(yùn)動(dòng)黏度的潤(rùn)滑油。查表10-11,選用工業(yè)齒輪潤(rùn)滑油SY1172-88牌號(hào)為：150# v= (135-165) cst7軸的設(shè)計(jì)計(jì)算71.求各軸的轉(zhuǎn)矩I 軸：Ti = Td Xio Xn 01=

31、 Td Xio Xn 1=88x2.8x0.96二236540 n mmII軸：表10-5見(jiàn)機(jī)械設(shè) 計(jì)第200頁(yè)表10-5見(jiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)第200頁(yè)Y =2.705,Fa1Y =2.185Fa 2Y =1.577,sa1Y =1.788sa 2表10-5見(jiàn)機(jī)械設(shè) 計(jì)第200頁(yè)圖10-28見(jiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)第217頁(yè)式10-16見(jiàn)機(jī)械設(shè) 計(jì)第216頁(yè)d =66.36mma1d =277.3mma 2d =55.7 mmf 1d =266.63mmf 2T n= T xin =T XiXn xn =993860N mmI12 I237.2計(jì)算作用在齒輪上的力已知.大小齒輪分度圓直徑d=61.58mmd2=167

32、mmFt1Fr12T 2 x 236540=r = 7682.4( N)d 61.581tan a=F才=927.09( N)11 cos pF = F tan p= 530.82(N)a1t1匸2T2 x 993860F = 2 = 11902.5( N)12d 1672F = 885.17( N)F = 506.82( N)a 2式中耳為圓周力，F(xiàn)r為徑向力，F(xiàn)a為軸向力ta7.3選擇材料，決定最小直徑731輸入軸最小直徑(1) 選擇材料因?yàn)闆](méi)有特殊要求，軸的材料選用45#鋼，調(diào)質(zhì)處理。HBS=217255MPa取 240MPaA0=107 126取 120(2) 初步?jīng)Q定輸入軸的最小直徑

33、由公式得：d A P 3 : 8.584 dt= Ao 丫 n =120: 34653 =34.97mm軸上可能有一個(gè)鍵槽dmm=34.97X(l+7%) =37.53mm 取 d=40mm7.3.2 輸出軸最小直徑(1)選擇材料因?yàn)闆](méi)有特殊要求，HBS=217 255MPaAo=106126軸的材料選用45#鋼，調(diào)質(zhì)處理。 取 240MPa取106(2)初步?jīng)Q定輸出軸的最小直徑由公式得：=106|fmm=49.86mmTI =236540 N mmT 11=993860 NmmF 二 2490.92 (N)11F =927.09 (N) r1F =530.82 (N) a1F =11902.

34、5 (N)12F =885.17 (N)r 2F =506.82 (N)a 2d = 34.97mmt軸上可能有一個(gè)鍵槽d = 49.8mm12%=49.86(1+7%) =53.35mm其為外伸軸，最小軸徑在聯(lián)軸器處。 查手冊(cè)，選用LT9聯(lián)軸器。其dmin=55mm7.4軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)mmdmin =55mm741高速軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(1) 擬訂裝配方案軸套，擋油環(huán)，左軸承及軸承端蓋從左邊裝入。齒輪，軸套，右軸承及軸承端 蓋從右邊裝入。(2) 根據(jù)定位要求確定各段軸的直徑和長(zhǎng)度 因?yàn)槠錇樾饼X輪傳動(dòng)，所以預(yù)選30209軸承。查手冊(cè)，d=45mm， D=85mm。 d n=45 x 346.43=1.

35、56 x104 2m此軸為齒輪軸。7.4.2低速軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(1) 擬訂裝配方案齒輪，軸套，擋油環(huán)，軸承，軸承端蓋，聯(lián)軸器從左邊裝入； 軸套，擋油環(huán)，軸承，軸承端蓋從右邊裝入。(2) 根據(jù)定位要求確定各段軸的直徑和長(zhǎng)度裝聯(lián)軸器的軸徑最小，d=55mm。查手冊(cè) d=55mm, L1=84mmo預(yù)選用30213軸承，查手冊(cè)d=65mm, D=140mm。d n1.4h 取 1=23 mm。V-VIVI- VIII段軸安裝擋油環(huán)和軸承，直徑為65mm.,軸長(zhǎng)為20 mm。 則軸的總長(zhǎng) L=84+76+44+58+23+20=305 mm。查手冊(cè)軸的總長(zhǎng)無(wú)需圓整。7.5軸的校核 7.5.1高速軸的校核

36、F = 2卩=2 X106960 = 2490.92( N) d85.88itan a_小小小八F = F -n = 927.09( N)r111 cos pF = F tan p= 530.82(N) a1t1 求垂直面的支承反力F - r 2F = =390.02 (N)1vLF = F F=539.05 (N)2vr 求水平面的支承反力(圖c)F F =F = =1245.46 (N) 1H2 H2 繪垂直面的彎矩圖(圖b)LM =F=83.55 N maVaV2L M = F =60.45 N m a V1v 2 繪水平面的彎矩圖(圖c)LM =F =193.05 N maH1H2F

37、二 2490.92 (N)11F = 927.09 (N) r1F 二 530.82 (N) a1F =390.02 (N)1vF = 539.05 (N) 2vF =F =1245.46 1H2 H(N)M =83.55 N m aVM =60.45 N ma/V求合成彎矩圖（圖e）。M =、；M 2 + M 2 = 210.35N maavaHM /=”a/乂 + M 2 = 202.29 N m avaH求軸傳遞的轉(zhuǎn)矩（圖f）dT= F X=106.96 N mt 2求危險(xiǎn)截面的當(dāng)量彎矩 校正系數(shù) a=o-1/o0=0.6a T=0.6X 106.96=64.18M =193.05 N

38、m aHM = 210.35N maM / =202.29 N maT= 106.96 N mF-FF111.1.1Mav1.7vl.l.ll圖（d） MaHMnraH- ImM 圖（f）圖（g）M圖（h）表14-3見(jiàn)機(jī)械設(shè) 計(jì)基礎(chǔ)第245頁(yè)從圖可見(jiàn)，a-a截面最危險(xiǎn)，其當(dāng)量彎矩為M =、；M 2 +Q T2 =226.07ea計(jì)算危險(xiǎn)截面處軸的直徑軸材料為45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理，由表141查得。廠=650 MP ,Ba由表143查的許用彎曲應(yīng)力L =55 MP，則-1bai M i226.07 x 103”d三 J1 = 3= 33 mm0.11a5 0.1 x 601-1b考慮到鍵槽對(duì)軸的削弱

39、，將d值加大5%,故d=1.05 X 33=34.65 mm取軸徑，合適，安全。7.5.2氐速軸的校核F =玉=2 X 583620 = 2378.29( N)12d 490.792F = 885.17( N)F = 506.82( N)a 2求垂直面的支承反力(圖b)F -F =2 =94 (N)1v LF = F F=791.17 （N）2vr 求水平面的支承反力（圖C）FF =F =t =1189.15 （N）1H2 H 2 繪垂直面的彎矩圖（圖b）L =141.2 N m 2L =16.78 N m2M =FaV aV 繪水平面的彎矩圖（圖c）LM =F =212.26 N maH1H

40、2 求合成彎矩圖（圖e）。M =X：M 2 + M 2 = 258.27N maavaH/+ MaH2 = 21691 NmM / =a求軸傳遞的轉(zhuǎn)矩(圖f)dT= F X -+=424.5 N m t 2F 二 2378.2912F =885.17 (N) r 2F =506.82 (N) a 2F =94 (N)1vF =791.17 (N)2vF =F =1189.151H 2 H(N)M =141.2 N m aVM =16.78 N ma/VM =212.26 N maHM = 258.27N maM / =216.91 N maT= 424.5 N m表14-3見(jiàn)機(jī)械設(shè) 計(jì)基礎(chǔ)第2

41、45頁(yè)表14-3見(jiàn)機(jī)械設(shè)MT圖（h）M 圖（f）計(jì)基礎(chǔ)第245頁(yè)Ft圖（a,b）MaHM =334.54 N me求危險(xiǎn)截面的當(dāng)量彎矩校正系數(shù) a=o-l/o0=0.6 a T=0.6X 424.5=254.7FFF-圖（c）圖（d） MaH.Mav”Mavi3|*-丄 LF圖（g）從圖可見(jiàn)，a-a截面最危險(xiǎn)，其當(dāng)量彎矩為表143見(jiàn)機(jī)械 設(shè)計(jì)基礎(chǔ)第246 頁(yè)M =:M 2 +QTJ2 =334.54 N m計(jì)算危險(xiǎn)截面處軸的直徑ea軸材料為45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理，由表141查得。q=650 MP ,Ba由表143查的許用彎曲應(yīng)力L =55 MP，貝9-1ba.M,1334.54 x 103“d#

42、311 = 3= 38 mm3,0.1b 30.1x 601-1b考慮到鍵槽對(duì)軸的削弱，將d值加大5%,故 d=1.05X38=39.9mm取軸徑，合適，安全。8.滾動(dòng)軸承的校核8.1高速軸：預(yù)選30209軸承。d=45mm, D=85mm。軸承端蓋的選擇：選用凸緣式軸承端蓋（根據(jù)結(jié)構(gòu)），HT150。螺釘直徑：10螺釘數(shù)：4d =d +1=10+1=11mm03D = D+2.5 d =135mm03D = D +2.5 d =160mm203e=1.2* d =12mm3D4=D-（1015）=100mmD = D -3 d =105mm503d =11mm0D0=135mmD2=160mm

43、e=12mmD4=100mmD5=105mmD6=107mmC =53.5KNrC0r=472 KND6=D-（24）=107mm1）基本額定動(dòng)載荷：C =53.5KNr基本額定靜載荷：C =47.2 KN0 rP=722.4N極限轉(zhuǎn)速：5600 r/min所需軸承的壽命為：L =8x300x 10=24000hh2）求相對(duì)軸向載荷對(duì)應(yīng)的e值與Y值。已知Fa=530.52N,所以相對(duì)應(yīng)的軸向載荷為F 530.52f = -=0.01124C 4720003）在表中可查得X=1,Y=0。當(dāng)量動(dòng)載荷 P=f （XF +YF ） =722.4Npra4）驗(yàn)算軸承7310的壽命7106 /C、1068

44、9800“1 二kX（一）3 二 “ r x（7T）3=1.97x 10724000hn60np60 x 59.7722.4經(jīng)計(jì)算，所需軸承壽命：L / L =48000 h.hh5）故所選7310型號(hào)角接觸軸承合適。8.2低速軸：軸承端蓋的選擇：預(yù)選7313軸承，d=65mm, D=140mm。選用凸緣式軸承端蓋（根據(jù)結(jié)構(gòu)），HT150。螺釘直徑：10螺釘數(shù)：6d =d +1=10+1=11mm03D = D+2.5 d =135mm03D = D +2.5 d =160 mm2 03e=1.2* d =12 mm3D4=D-（1015）= 100 mmD = D -3 d =105 mm5

45、03D6=D-（24）=107 mm1）基本額定動(dòng)載荷：C =89.8KNr基本額定靜載荷：C =75.5 KN0 r極限轉(zhuǎn)速：4500 r/min所需軸承的壽命為：L =8x300x 10=24000hh2） 求相對(duì)軸向載荷對(duì)應(yīng)的e值與Y值。已知Fa=506.82N，所以相對(duì)應(yīng)的軸向載荷為F 506.82C = 75500 =0.006703）在表中可查得X=1,Y=0。l = 1.97 x 107 nd =11mm0D =135mm0D = 160 mm2e=12 mmD =100 mm4D =105 mm5D =107 mm6C =89.8KNrC =75.5 KN0 rL =24000

46、hhP=1062.204Nl = 2.94 x 107 n當(dāng)量動(dòng)載荷 P=f (XF +YF ) =1062.204Npra4) 驗(yàn)算軸承7313的壽命7106 /C、10689800“l(fā) 二X ()3 二X () 3 =2.94X 10724000hn 60np60 X 342.91062.204經(jīng)計(jì)算，所需軸承壽命：L / L =24000 h.hh5) 故所選7313型號(hào)角接觸軸承合適。所以采用脂潤(rùn)滑方式潤(rùn)滑。軸承端蓋的選擇：選用凸緣式軸承端蓋(根據(jù)結(jié)構(gòu))，HT150。軸承外徑D=140mm,螺釘直徑d3=12,螺釘個(gè)數(shù)：6個(gè)9聯(lián)軸器的選擇：計(jì)算轉(zhuǎn)矩：T =K T,(查表141得，K =

47、1.3)caAA貝yT = K T=1.5X 316.64= 736.398N mcaA按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩T ，半聯(lián)軸器公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩的條件。選LT9型ca公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩：T=100Nmn=2850r/minL=112mm L =84D=250mmd=50mm1材料：鑄鋼10鍵聯(lián)結(jié)的選擇與驗(yàn)算10.1鍵聯(lián)結(jié)的選擇10.11高速軸鍵所需開(kāi)鍵槽I軸徑分別為：d =40 mm1軸段長(zhǎng)度為：L =61mm，1選擇A型圓頭普通平鍵，其參數(shù)分別為：鍵I：鍵寬b=10 mm鍵高h(yuǎn)=8 mm鍵長(zhǎng) L=22110，取 L=50mm鍵槽 t=5.0 mm， t =3.3 mm，1鍵槽倒角r=0.250.410.1.2低速軸鍵所需開(kāi)鍵槽I、W的軸徑分別為：d =55 mm， d =68 mm1 2軸段長(zhǎng)度分別為：表14-1見(jiàn)機(jī)械設(shè) 計(jì)第351頁(yè)T =736.398N mcaL =82 mm, L =58mm,1 2鍵I：鍵寬b=14 mm鍵高h(yuǎn)=9 mm 鍵長(zhǎng) L=36160,取 L=70 mm鍵槽 t=5.5 mm, t =3.8 mm,1鍵槽倒角r=0.250.4鍵II：鍵寬b=20 mm鍵高h(yuǎn)=12 mm 鍵長(zhǎng) L=36160,取 L=50 mm鍵槽 t=7.5 mm, t =4.9mm,1鍵槽倒角r=0.250.4