單級(jí)減速器課程設(shè)計(jì)

2021-4-23 帶 式 運(yùn) 輸 機(jī) 傳 動(dòng) 系 統(tǒng) 設(shè) 計(jì) (一 )機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 課 程 設(shè) 計(jì) 2021-4-23 2021-4-23 一 、 性 質(zhì) ： 實(shí) 踐 性 教 學(xué) 環(huán) 節(jié)第 一 章 概 述 2021-4-23 第 一 章 概 述二 、 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 的 目 的 （ 1） 通 過 課 程 設(shè) 計(jì) 使 學(xué) 生 綜 合 運(yùn) 用 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 基礎(chǔ) 課 程 及 有 關(guān) 先 修 課 程 的 知 識(shí) ， 起 到 鞏 固 、 深 化 、融 會(huì) 貫 通 及 擴(kuò) 展 有 關(guān) 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 方 面 知 識(shí) 的 作 用 ，樹 立 正 確 的 設(shè) 計(jì) 思 想 。 （ 2） 通 過 課 程 設(shè) 計(jì) 的 實(shí) 踐 ， 培 養(yǎng) 學(xué) 生 分 析 和 解決 工 程 實(shí) 際 問 題 的 能 力 ， 使 學(xué) 生 掌 握 機(jī) 械 零 件 、機(jī) 械 傳 動(dòng) 裝 置 或 簡(jiǎn) 單 機(jī) 械 的 一 般 設(shè) 計(jì) 方 法 和 步 驟 。 （ 3） 提 高 學(xué) 生 的 有 關(guān) 設(shè) 計(jì) 能 力 ， 如 計(jì) 算 能 力 、繪 圖 能 力 以 及 計(jì) 算 機(jī) 輔 助 設(shè) 計(jì) （ CAD） 能 力 等 ，使 學(xué) 生 熟 悉 設(shè) 計(jì) 資 料 （ 手 冊(cè) 、 圖 冊(cè) ） 的 使 用 ， 掌握 經(jīng) 驗(yàn) 估 算 等 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 的 基 本 技 能 。 2021-4-23 三 、 課 程 設(shè) 計(jì) 的 內(nèi) 容 和 任 務(wù)內(nèi) 容 ：1、 擬 訂 ， 計(jì) 算 傳 動(dòng) 裝 置 的 運(yùn) 動(dòng) 和 動(dòng) 力 參 數(shù) ；3、 進(jìn) 行 傳 動(dòng) 件 、 分 析 傳 動(dòng) 裝 置 的 設(shè) 計(jì) 方 案 ；2、 選 擇 電 動(dòng) 機(jī) 的 設(shè) 計(jì) 計(jì) 算 ， 校 核 軸 、 軸 承 、 聯(lián) 軸器 、 鍵 等 ；4、 繪 制 減 速 器 裝 配 圖 ；5、 繪 制 零 件 工 作 圖 ；6、 編 寫 計(jì) 算 說 明 書 。第 一 章 概 述 2021-4-23 任 務(wù) （ 記 ）1、 繪 制 減 速 器 裝 配 圖 1張 ； （ 1號(hào) 圖 紙 ， 1： 2畫 ）2、 零 件 工 作 圖 1張 ； （ 畫 低 速 軸 ， 2號(hào) 圖 紙 ， 1： 1畫 ）3、 設(shè) 計(jì) 說 明 書 一 份 ；第 一 章 概 述 2021-4-23 四 、 課 程 設(shè) 計(jì) 的 步 驟1設(shè) 計(jì) 準(zhǔn) 備 工 作（ 1） 熟 悉 任 務(wù) 說 明 書 ， 明 確 設(shè) 計(jì) 的 內(nèi) 容 和 要 求 ；（ 2） 熟 悉 設(shè) 計(jì) 指 導(dǎo) 書 ， 有 關(guān) 資 料 、 圖 紙 等 ；（ 3） 觀 察 錄 像 、 實(shí) 物 、 模 型 ， 或 進(jìn) 行 減 速 器 裝 拆實(shí) 驗(yàn) 等 ， 了 解 減 速 器 等 結(jié) 構(gòu) 特 點(diǎn) 與 制 造 過 程 。第 一 章 概 述 2021-4-23 2021-4-23 2021-4-23 2021-4-23 減 速 器 的 結(jié) 構(gòu)1下 箱 體2油 標(biāo) 指 示 器3上 箱 體4透 氣 孔5檢 查 孔 蓋6吊 環(huán) 螺 釘7吊 鉤8油 塞9定 位 銷 釘10起 蓋 螺 釘 孔 2021-4-23 2總 體 設(shè) 計(jì)（ 1） 確 定 傳 動(dòng) 方 案 ；（ 2） 選 擇 電 動(dòng) 機(jī) ；（ 3） 計(jì) 算 傳 動(dòng) 裝 置 的 總 傳 動(dòng) 比 ， 分 配 各 級(jí) 傳動(dòng) 比 ；（ 4） 計(jì) 算 各 軸 的 轉(zhuǎn) 速 、 功 率 和 轉(zhuǎn) 矩 。第 一 章 概 述 2021-4-23 3、 傳 動(dòng) 件 的 設(shè) 計(jì) 計(jì) 算（ 1） 計(jì) 算 帶 傳 動(dòng) 、 齒 輪 傳 動(dòng) 的 主 要 參 數(shù) 和 幾 何 尺 寸 ；（ 2） 計(jì) 算 各 傳 動(dòng) 件 上 的 作 用 力 。第 一 章 概 述 2021-4-23 4、 裝 配 圖 的 草 圖 的 繪 制（ 1） 確 定 減 速 器 的 結(jié) 構(gòu) 方 案（ 2） 繪 制 裝 配 圖 的 草 圖 （ 草 圖 紙 ） ， 進(jìn) 行 軸 、軸 上 零 件 和 軸 承 組 合 的 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì) ；（ 3） 校 核 軸 的 強(qiáng) 度 、 校 核 深 溝 球 軸 承 的 壽 命 ；（ 4） 繪 制 減 速 器 附 件 。第 一 章 概 述 2021-4-23 5、 裝 配 圖 的 繪 制（ 1） 畫 底 線 圖 ， 畫 剖 面 線 ；（ 2） 選 擇 配 合 ， 標(biāo) 注 尺 寸 ；（ 3） 編 寫 零 件 序 號(hào) ， 列 出 明 細(xì) 欄 ；（ 4） 加 深 線 條 ， 整 理 圖 畫 ；（ 5） 書 寫 技 術(shù) 條 件 、 減 速 器 特 性 等 。第 一 章 概 述 2021-4-23 6、 零 件 工 作 圖 的 繪 制（ 1） 繪 制 軸 類 零 件 工 作 圖 ；（ 2） 繪 制 其 他 零 件 的 工 作 圖 。 第 一 章 概 述 2021-4-23 7、 編 寫 設(shè) 計(jì) 計(jì) 算 說 明 書（ 1） 編 寫 設(shè) 計(jì) 計(jì) 算 說 明 書 ， 內(nèi) 容 包 括 所 有 的計(jì) 算 ， 并 附 有 必 要 的 簡(jiǎn) 圖 ；（ 2） 說 明 書 中 最 后 一 段 內(nèi) 容 應(yīng) 寫 出 設(shè) 計(jì) 總 結(jié) 。一 方 面 總 結(jié) 設(shè) 計(jì) 課 題 的 完 成 情 況 ， 另 一 方面 總 結(jié) 個(gè) 人 所 設(shè) 計(jì) 的 收 獲 和 體 會(huì) 以 及 不 足之 處第 一 章 概 述 2021-4-23 五 、 課 程 設(shè) 計(jì) 的 有 關(guān) 注 意 事 項(xiàng)1） 草 圖 是 提 高 設(shè) 計(jì) 質(zhì) 量 的 關(guān) 鍵 草 圖 也 應(yīng) 該 按 正 確 圖 的 化 例 尺 寸 化 ， 而 且 作 用 的 順序 要 得 到 畫 草 圖 時(shí) 應(yīng) 注 意 的 各 零 件 之 間 的 相 關(guān) 位 置 ，有 些 細(xì) 部 結(jié) 構(gòu) 可 簡(jiǎn) 化 畫 出 。 2） 設(shè) 計(jì) 過 程 中 應(yīng) 該 及 時(shí) 檢 查 及 時(shí) 修 改 設(shè) 計(jì) 過 程 是 一 個(gè) 邊 繪 制 、 邊 計(jì) 算 、 邊 修 改 的 過 程 。 應(yīng) 該 經(jīng) 常 進(jìn) 行 自 查 或 互 查 有 錯(cuò) 誤 及 時(shí) 修 改 。 3） 注 意 計(jì) 算 數(shù) 據(jù) 的 記 錄 和 管 理 數(shù) 據(jù) 是 設(shè) 計(jì) 的 依 據(jù) 、 應(yīng) 及 時(shí) 記 錄 與 管 理 計(jì) 算 數(shù) 據(jù) 如 有 變 動(dòng) 及 時(shí) 修 改 ， 以 便 下 一 部 的 使 用 。4） 要 有 集 體 觀 念 。第 一 章 概 述 2021-4-23 六 、 要 求1、 分 組 ；2、 認(rèn) 真 ；3、 在 教 室 設(shè) 計(jì) ， 不 許 到 寢 室 ， 班 長(zhǎng) 每 天 考 勤 。第 一 章 概 述 2021-4-23 七 、 評(píng) 分 （ 記 ） 裝 配 圖 50%， 零 件 圖 15%， 設(shè) 計(jì) 說 明 書 20%，出 勤 15% 成 績(jī) 評(píng) 分 等 級(jí) ： 優(yōu) （ A） 、 良 （ B） 、 中 （ C） 、 及 格 （ D） 、 不 及 格 （ E） 。第 一 章 概 述 2021-4-23 時(shí) 間 安 排l第 1周周 一 至 周 二 ： 運(yùn) 動(dòng) 學(xué) 及 V帶 、 齒 輪 傳 動(dòng) 設(shè) 計(jì) 計(jì) 算周 三 至 周 五 ： 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì) 及 計(jì) 算 、 裝 配 圖 初 步l第 2周裝 配 圖 、 零 件 圖 、 設(shè) 計(jì) 說 明 書 2021-4-23 第 二 章 傳 動(dòng) 裝 置 的 總 體 設(shè) 計(jì) 2021-4-23 工 作 條 件1） 帶 式 輸 送 機(jī) 送 碎 粒 物 料 ， 如 含 物 型 砂 、 煤 等 。2） 輸 送 機(jī) 運(yùn) 轉(zhuǎn) 方 向 不 變 ， 工 作 載 荷 穩(wěn) 定 。3） 工 作 機(jī) 傳 動(dòng) 效 率 為 0.904） 使 用 期 限 10年 ， 每 年 300個(gè) 工 作 日 ， 兩 班制 工 作 ， 每 日 工 作 8小 時(shí) ， 輸 送 帶 速 度 允 許誤 差 5%第 二 章 傳 動(dòng) 裝 置 的 總 體 設(shè) 計(jì) 2021-4-23 參 數(shù) ： 輸 送 帶 牽 引 力 F=3.2KN， 輸 送 帶 速 度 V=1.6s/mm 滾 筒 直 徑 D=450mm 第 二 章 傳 動(dòng) 裝 置 的 總 體 設(shè) 計(jì) 2021-4-23 2.3電 動(dòng) 機(jī) 的 選 擇 (見 實(shí) 訓(xùn) 指 導(dǎo) 書 P117) 目 前 應(yīng) 用 最 廣 泛 的 是 Y系 列 自 扇 三 相 異 步 電動(dòng) 機(jī) ， 其 結(jié) 構(gòu) 簡(jiǎn) 單 ， 起 動(dòng) 性 能 好 ， 工 作 可靠 ， 價(jià) 格 低 廉 ， 維 護(hù) 方 便 適 用 于 不 易 燃 ，不 易 爆 ， 無 腐 蝕 性 氣 體 ， 無 特 殊 要 求 的 場(chǎng)合 ， 如 運(yùn) 輸 機(jī) 、 機(jī) 床 、 風(fēng) 機(jī) 、 農(nóng) 機(jī) 、 輕 工機(jī) 械 等 。第 二 章 傳 動(dòng) 裝 置 的 總 體 設(shè) 計(jì) 2021-4-23 2.3電 動(dòng) 機(jī) 的 選 擇 （ 記 ）1、 選 擇 電 動(dòng) 機(jī) 類 型 按 已 知 工 作 條 件 和 要 求選 用 Y系 列 三 相 異 步 電 動(dòng) 機(jī) 。2、 同 步 轉(zhuǎn) 速 選 1000 r/min或 1500 r/min(電 動(dòng) 機(jī) 的 轉(zhuǎn) 速 越 低 ， 極 對(duì) 數(shù) 越 多 ， 價(jià) 格 越 貴 ) 2021-4-23 3、 選 擇 電 動(dòng) 機(jī) 型 號(hào)工 作 機(jī) 所 需 的 輸 出 功 率 為 ： Pw=Fv/1000 （ KW） （ F-N, V-m/s） 或 Pw=Fv（ KW） （ F-KN, V-m/s） 2.3電 動(dòng) 機(jī) 的 選 擇 （ 記 ） 2021-4-23 電 動(dòng) 機(jī) 輸 出 功 率 :Pd= Pw/ Pw=Fv =2聯(lián) 帶 齒 2軸 承 卷 筒取 ： 聯(lián) =0.99 帶 =0.96 齒 =0.97 軸 承 =0.99 卷 筒 =0.90則=0.992 0.96 0.97 0.992 0.90=0.81所 以 Pd=3.2 1.6 0.81= 6.32KW 2.3電 動(dòng) 機(jī) 的 選 擇 （ 記 ） 2021-4-23 確 定 電 動(dòng) 機(jī) 型 號(hào)(1)根 據(jù) Pd= 6.32KW Ped（ 電 動(dòng) 機(jī) 的 額 定 功 率 ） , 符 合 這 一范 圍 的 同 步 轉(zhuǎn) 速 有 750r/mm、 1000r/mm和1500r/mm查 出 有 三 種 適 用 的 電 動(dòng) 機(jī) 型 號(hào) 其 技 術(shù) 參 數(shù) 及 傳 功 比 的 比 較 情況 見 下 表 ： 2.3電 動(dòng) 機(jī) 的 選 擇 （ 記 ） 2021-4-23 所 選 電 動(dòng) 機(jī) 的 主 要 處 型 和 安 裝 尺 寸 如 下 所 示 ： 型 號(hào) Y132M-4 額 定 功 率 Ped=7.5KW， 滿 載 轉(zhuǎn) 速 nm=1440r/min， 伸 出 軸 長(zhǎng) 度 E=80mm 直 徑 D=38mm 鍵 槽 G=33mm,F=10mm 中 心 高 H=132mm 外 廓 尺 寸 =L HD=515 315說 明 :后 面 的 計(jì) 算 功 率 用 實(shí) 際 功 率 Pd= 6.32KW 計(jì) 算 ,轉(zhuǎn) 速 用 滿 載 轉(zhuǎn) 速 n m=1440r/min。 因 為 我 們 設(shè) 計(jì) 的 是 專 用 減 速 器 。 2.3電 動(dòng) 機(jī) 的 選 擇選 方 案 3 2021-4-23 2.4傳 動(dòng) 比 的 分 配 計(jì) 算 （ 記 ）由 于 卷 筒 軸 的 工 作 轉(zhuǎn) 速 n卷 筒 =60 1000V/3.14 D=60 1000 1.6/（ 3.14 450） =67.8r/min（ 取 68r/min） 而 ： i總 = i帶 i齒 輪 一 般 i齒 輪 =3-5 ， 取 i齒 輪 =4.5(傳 動(dòng) 比 為 小 數(shù) 好 ， 即 兩 齒 輪 的 齒 數(shù) 互 質(zhì) ) 一 般 i 帶 =2-5 (常 用 值 ), i帶 7 即 ： i帶 = i總 / i齒 輪 =21.2/4.5=4.72.218.671440n 卷 筒ni m總 傳 動(dòng) 比 2021-4-23 2.5傳 動(dòng) 裝 置 的 運(yùn) 動(dòng) 和 動(dòng) 力 參 數(shù) 計(jì) 算一 、 各 軸 的 轉(zhuǎn) 速 n0= nm=1440r/min(電 動(dòng) 機(jī) 的 滿 載 轉(zhuǎn) 速 ) n1=nm/ i帶 =1440/4.7=306r/min n2=n1/i齒 =306/4.5=68r/min 卷 筒 軸 n 卷 筒 =n2=68 r/min 2021-4-23 二 、 各 軸 的 輸 入 功 率P0= Pd聯(lián) =6.36 0.99=6.3 kwP1= P0 帶 軸 承=6.3 0.96 0.99=5.98kwP2= P1 齒 = 5.98 0.97=5.8kw（ 只 考 慮 箱 內(nèi) ， 所 以 軸 承 就 沒 有 考 慮 了 ）卷 筒 輸 入 P3= P2 軸 承 聯(lián)=5.8 0.99 0.99=5.68kw 2.5傳 動(dòng) 裝 置 的 運(yùn) 動(dòng) 和 動(dòng) 力 參 數(shù) 計(jì) 算 2021-4-23 三 、 各 軸 輸 出 轉(zhuǎn) 矩0軸 T0=9550 P0/nm=9550 6.3/1440=41.78Nm 軸 T1= 9550 P1/n1 =9550 5.98/306=186.6Nm 軸 T2=9550 P2/n2 =9550 5.8/68 =814.5 Nm 卷 筒 軸 T3=T2=814.5 Nm 2.5傳 動(dòng) 裝 置 的 運(yùn) 動(dòng) 和 動(dòng) 力 參 數(shù) 計(jì) 算 2021-4-23 Pd=3.2 1.6 0.81= 6.32KW nm=1440r/min i齒 輪 =4.5 i帶 = i總 / i齒 輪 =21.2/4.5=4.7計(jì) 算 結(jié) 果 2021-4-232021年 4月 23日 星 期 五 V帶 傳 動(dòng) 設(shè) 計(jì)(一 ) 選 擇 三 角 帶 型 號(hào)由 傳 動(dòng) 系 統(tǒng) 方 案 ： 帶 式 輸 送 機(jī) 、 工 作 16小 時(shí)計(jì) 算 功 率 ： Pc=KsP查 表 得 ： Ks= 1.3（ 工 況 系 數(shù) ）選 用 型 號(hào) ： B型 V帶 (n=1440r/min) 計(jì) 算 功 率 Ps(kW)小帶輪轉(zhuǎn)速n(rpm) Z A B C D F 第 三 章 傳 動(dòng) 零 件 的 設(shè) 計(jì) 計(jì) 算 2021-4-232021年 4月 23日 星 期 五 V帶 傳 動(dòng) 設(shè) 計(jì)(二 ) 確 定 帶 輪 節(jié) 圓 直 徑 D1、 D2查 表 選 推 薦 值 ： Dmin=140(125)， 選 擇 D1=140mm取 滑 動(dòng) 率 ： e = 0.02D2=idD1(1-e)=2.6339 140(1-0.02)=361.371mm取 ： D2= 355 mm帶 實(shí) 際 傳 動(dòng) 比 ：id= = =2.5875355140 (1 0.02 )D2D 1(1 e)運(yùn) 輸 機(jī) 實(shí) 際 轉(zhuǎn) 速 ：n”= = =122.151r/minnidic 14402.5875 4.556誤 差 ： 122.151120120n” n n = % =1.793%5% 滿 足 2021-4-232021年 4月 23日 星 期 五 V帶 傳 動(dòng) 設(shè) 計(jì)(三 ) 驗(yàn) 算 帶 速 vv = = =10.556m/spD1n60 1000 p 140 144060 1000 v = ( 525 ) m/s 合 適(四 ) 確 定 帶 長(zhǎng) 度 Lp ， 中 心 距 a1） 初 定 中 心 距 ： a0公 式 ： 0.7(D 1+D2) a0 2(D1+D2)0.7(140+355) a0 2(140+355)346.5 a0 120 (355 140)500 滿 足(六 ) 確 定 三 角 帶 根 數(shù) ： ZZ= Ps(P0+DP0)KqKaKL查 表 ： 皮 帶 單 根 功 率 P 0內(nèi) 插 值 計(jì) 算 P0=2.81kW查 表 ： 皮 帶 彎 曲 影 響 系 數(shù) Kb Kb=2.65 10-3查 表 ： 皮 帶 傳 動(dòng) 比 系 數(shù) Ki Ki=1.121KiDP0=Kbn(1 )=2.65 10-3 1440(1 )11.12 2021-4-232021年 4月 23日 星 期 五 V帶 傳 動(dòng) 設(shè) 計(jì)(六 ) 確 定 三 角 帶 根 數(shù) ： Z查 表 ： 化 纖 結(jié) 構(gòu) 膠 帶 材 質(zhì) 系 數(shù) Kq =0.409kW查 表 ： 皮 帶 長(zhǎng) 度 系 數(shù) KL KL=0.95故 ： Kq=0.91KiDP0=Kbn(1 )=2.65 10-3 1440(1 )11.12查 表 ： 皮 帶 包 角 系 數(shù) Ka內(nèi) 插 值 計(jì) 算 Ka=0.939Z= Ps(P 0+DP0)KqKaKL= =2.7677.15(2.81+0.409) 0.9 0.939 0.95取 ： Z=3 根 2021-4-232021年 4月 23日 星 期 五 V帶 傳 動(dòng) 設(shè) 計(jì)(七 ) 計(jì) 算 帶 傳 動(dòng) 作 用 在 軸 上 的 力 ： Q1） 計(jì) 算 單 根 三 角 帶 的 張 力 ： F0查 表 ： 皮 帶 單 位 長(zhǎng) 度 質(zhì) 量 q q =0.17kg/mF0= ( 1) + qv21000Ps2Zv 2.5Ka= ( 1)+ 0.17 10.55621000 7.152 3 10.556 2.50.939=206.61（ N）2） 作 用 在 軸 上 的 作 用 力 ： QQ = 2.Z.F 0.sin(a/2) =2 3 206.612sin(156.309/2)=1213.273（ N） 2021-4-232021年 4月 23日 星 期 五 V帶 傳 動(dòng) 設(shè) 計(jì)(八 ) 帶 輪 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì) （ 僅 從 動(dòng) 輪 ）查 表 ： f=5mm,m=15mm,e=20 0.4mmg=12.5mm,d=7.5mm,b=17.4mmeg bj dfD e D mB B=(Z-1)e+2g=65mmD= 355mmDe= D+2f =365mm采 用 孔 板 結(jié) 構(gòu) ， ZG45鑄 造 ， 查 表 ：軸 孔 徑 ： d= 32mm孔 轂 徑 ： d1= 2d=64mm緣 轂 徑 ： D0= De2(m+d) =320mm其 他 結(jié) 構(gòu) 尺 寸 （ 查 圖 冊(cè) ）孔 轂 長(zhǎng) ： L=64mm 2021-4-23 二 、 設(shè) 計(jì) 齒 輪 傳 動(dòng) （ 設(shè) 計(jì) 步 驟 及 內(nèi) 容 按 機(jī) 械基 礎(chǔ) 教 材 ）1、 選 擇 材 料 熱 處 理 方 式 及 精 度 等 級(jí) 根 據(jù) 工 作 條 件 一 般 用 途 的 減 速 器 采 用 閉 式 傳 動(dòng) 軟齒 面 ， 查 表 得 小 齒 輪 45鋼 調(diào) 質(zhì) 處 理 HBS1=250 大 齒 輪 45鋼 正 火 處 理 HBS2=210 大 、 小 齒 輪 硬 度 差 為 20-30HBS精 度 等 級(jí) ： 選 8級(jí) （ GB10095-88）齒 輪 傳 動(dòng) 設(shè) 計(jì) 2021-4-23 2、 齒 數(shù) 取 Z1=20-40， Z2=Z1 i齒 輪注 意 ： Z1、 Z2取 整 數(shù)3、 齒 寬 系 數(shù) d=b/d1=1 (因 為 是 對(duì) 稱 分 布 ， 取 大 點(diǎn) ）大 、 小 齒 輪 同 寬 b1=b2， 通 常 小 齒 輪 取 寬 點(diǎn) 。b1=b2+5-8。載 荷 系 數(shù) K ： 取 K=1.3-1.5 齒 輪 傳 動(dòng) 設(shè) 計(jì) 2021-4-23 4、 根 據(jù) 接 觸 強(qiáng) 度 設(shè) 計(jì) 小 齒 輪 的 分 度 圓 直 徑 機(jī) 械基 礎(chǔ) d1直 接 取 =470MPa 由 d1求 m (m一 定 要 取 標(biāo) 準(zhǔn) 值 ， 盡 量 用 第 一 系 列 ) 3 dH i 1iTK671 12 H 齒 輪 傳 動(dòng) 設(shè) 計(jì) 2021-4-23 m定 后 ， 先 校 核 彎 曲 強(qiáng) 度 ， 取 =400MPa，若 彎 曲 強(qiáng) 度 合 格 ， 計(jì) 算 齒 輪 所 有 尺 寸 ， 若 彎 曲 強(qiáng) 度 不合 格 ， 加 大 m， 再 重 算 尺 寸 。 (齒 輪 直 徑 、 齒 頂 高 、齒根 高 、 全 齒 高 、 中 心 距 、 小 齒 輪 寬 ） 5、 結(jié) 構(gòu) ： 小 齒 輪 ： 齒 輪 軸大 齒 輪 ： 腹 板 式 、 鍛 造 齒 輪 （ 結(jié) 構(gòu) 見 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 課 程 設(shè)計(jì) )結(jié) 構(gòu) 尺 寸 ： （ 記 ） d1=1.6d(d為 孔 徑 ） D1=df-20(df為 齒 根 圓 ) D0=0.5(D1+d1) c1=0.3b(b為 大 齒 輪 寬 ) L= b(b為 大 齒 輪 寬 ) d0=0.25(D1-d1) bb齒 輪 傳 動(dòng) 設(shè) 計(jì) 2021-4-23 2021-4-23 高 速 軸 （ 1） 選 擇 軸 的 材 料 和 熱 處 理 方 法 （ 45鋼 ， 調(diào) 質(zhì) 處 理 或 者正 火 處 理 ） （ 2） 按 抗 扭 強(qiáng) 度 估 算 軸 的 最 小 直 徑 （ 3） 軸 的 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì) （ 參 考 設(shè) 計(jì) 指 導(dǎo) 書 ） （ 4） 軸 的 強(qiáng) 度 校 核 低 速 軸 同 樣 的 過 程第 四 章 軸 的 設(shè) 計(jì) 計(jì) 算 2021-4-232021年 4月 23日 星 期 五 第 五 章 滾 動(dòng) 軸 承 的 選 擇 2021-4-232021年 4月 23日 星 期 五 高 速 軸 滾 動(dòng) 軸 承 的 選 擇(一 ) 軸 承 所 承 受 的 載 荷由于軸承僅受徑向載荷作用，選用深溝球軸承因 R ARB， 故 取 RA=2763.523N計(jì) 算RA= R2AX+R2AZ = 1280.9722+2448.7082=2763.523NRB= R2BX+R2BZ = 1280.9722+302.9642=1316.312N(二 ) 軸 承 的 當(dāng) 量 載 荷查 表 ： 軸 承 的 當(dāng) 量 載 荷 為 ：P=R=2763.523N 2021-4-232021年 4月 23日 星 期 五 高 速 軸 滾 動(dòng) 軸 承 的 選 擇(三 ) 軸 承 型 號(hào) 確 定查 表 ： 取 軸 承 的 壽 命 為 ： Lh=10000(h)查 表 得 ： fh =2.71 ， fF =1.5由 軸 轉(zhuǎn) 速 ： n1=546.718(r/min)查 表 ： fn=0.394(內(nèi) 插 值 計(jì) 算 )， ft=1 (工 作 溫 度 100 )由 此 得 ：C f= P=fhfFfnft 2.71 1.50.394 1 2763.523=28511.982N查 表 得 ： 308型 號(hào) 軸 承 的 C=32000(N)滿 足 CjC的 要 求 ， 故 高 速 軸 軸 承 選 用 合 適 。額 定 載 荷 2021-4-232021年 4月 23日 星 期 五 低 速 軸 滾 動(dòng) 軸 承 的 選 擇(一 ) 軸 承 所 承 受 的 載 荷同高速軸，軸承僅受徑向載荷作用，選用深溝球軸承因 R A=RB， 取 R=2763.523N計(jì) 算RA= R2AX+R2AZ = 1280.9722 +466.2362=1363.182NRB= R2BX+R2BZ = 1280.9722+466.2362=1363.182N(二 ) 軸 承 的 當(dāng) 量 載 荷查 表 ： 軸 承 的 當(dāng) 量 載 荷 為 ：P=R=RA=RB=1363.182N 2021-4-232021年 4月 23日 星 期 五 低 速 軸 滾 動(dòng) 軸 承 的 選 擇(三 ) 軸 承 型 號(hào) 確 定查 表 ： 取 軸 承 的 壽 命 為 ： Lh=10000(h)查 表 得 ： fh =2.71 ， fF =1.5由 軸 轉(zhuǎn) 速 ： n2=120(r/min)查 表 ： fn=0.652 ， ft=1 (工 作 溫 度 100 )由 此 得 ： Cf= P=fhfFf nft 2.71 1.50.652 1 1363.182=8498.98N 所 需 C值 甚 小 ， 但 根 據(jù) 低 速 軸 結(jié) 構(gòu) 要 求 ， 必須 保 證 軸 承 內(nèi) 徑 d=50mm 因 此 改 選 210型 軸 承 ， C=27500(N) 軸 承 B=20mm， D=90mm。 低 速 軸 跨 度 改 變 為l=150mm， 小 于 初定 的 l=157mm， 軸強(qiáng) 度 足 夠 。 2021-4-232021年 4月 23日 星 期 五 第 六 章 鍵 的 選 擇 及 強(qiáng) 度 校 核 2021-4-232021年 4月 23日 星 期 五 高 速 軸 與 帶 輪 聯(lián) 結(jié) 鍵(一 ) 鍵 的 型 號(hào) 確 定帶 和 軸 配 合 選 鉤 頭 楔 型 鍵 ： b h=10 8取 鍵 長(zhǎng) ： L=80mm鍵 的 工 作 長(zhǎng) 度 ： l=L-(b+h)=62mm(二 ) 鍵 的 強(qiáng) 度 計(jì) 算鍵 的 材 料 45號(hào) 鋼 ， 帶 輪 為 鑄 鋼查 表 得 鍵 聯(lián) 結(jié) 的 許 用 比 壓 為 ： p=100120N/mm 2鋼 對(duì) 鑄 鋼 的 摩 擦 系 數(shù) 取 ： f =0.15工 作 比 壓 ： 12T6l(b+6fd)p = = 12 922306 62(10+6 0.15 32)=76.679N/mm2p 合 適 2021-4-232021年 4月 23日 星 期 五 低 速 軸 與 齒 輪 聯(lián) 結(jié) 鍵(一 ) 鍵 的 型 號(hào) 確 定齒 輪 和 軸 配 合 選 普 通 A型 平 鍵 ： b h=18 11取 鍵 長(zhǎng) ： L=70mm。即 ： 鍵 18 70 GB/T1096-90鍵 的 工 作 長(zhǎng) 度 ： l = L-b =52mm高 度 ： k = h/2 = 11/2 =5.5mm(二 ) 鍵 的 強(qiáng) 度 計(jì) 算鍵 的 材 料 45號(hào) 鋼 ， 齒 輪 為 45鋼查 表 得 鍵 聯(lián) 結(jié) 的 許 用 比 壓 為 ： p=100120N/mm 2鍵 的 許 用 切 應(yīng) 力 為 ： t=90N/mm2 2021-4-232021年 4月 23日 星 期 五 低 速 軸 與 齒 輪 聯(lián) 結(jié) 鍵(二 ) 鍵 的 強(qiáng) 度 計(jì) 算鍵 聯(lián) 結(jié) 的 工 作 比 壓 ：2Tdklp = = 2 40348860 5.5 52=47.027N/mm2p 合 適鍵 的 切 應(yīng) 力 ：2Tdblt = = 2 40348860 18 52=14.369N/mm 2t 合 適 2021-4-232021年 4月 23日 星 期 五 低 速 軸 與 聯(lián) 軸 器 聯(lián) 結(jié) 鍵(一 ) 鍵 的 型 號(hào) 確 定齒 輪 和 聯(lián) 軸 器 選 普 通 A型 平 鍵 ： b h=12 8取 鍵 長(zhǎng) ： L=80mm。即 ： 鍵 12 80 GB/T1096-90鍵 的 工 作 長(zhǎng) 度 ： l = L-b =68mm高 度 ： k = h/2 = 8/2 =4mm(二 ) 鍵 的 強(qiáng) 度 計(jì) 算鍵 的 材 料 45號(hào) 鋼 ， 聯(lián) 軸 器 為 ZG45鋼查 表 得 鍵 聯(lián) 結(jié) 的 許 用 比 壓 為 ： p=100120N/mm 2鍵 的 許 用 切 應(yīng) 力 為 ： t=90N/mm2 2021-4-232021年 4月 23日 星 期 五 低 速 軸 與 聯(lián) 軸 器 聯(lián) 結(jié) 鍵(二 ) 鍵 的 強(qiáng) 度 計(jì) 算鍵 聯(lián) 結(jié) 的 工 作 比 壓 ：2Tdklp = = 2 40348840 4 68=74.171N/mm2p 合 適鍵 的 切 應(yīng) 力 ：2Tdblt = = 2 40348840 12 68=24.724N/mm 2t 合 適 2021-4-232021年 4月 23日 星 期 五 第 七 章 聯(lián) 軸 器 的 選 擇 2021-4-232021年 4月 23日 星 期 五 聯(lián) 軸 器 的 選 擇(一 ) 類 型 選 擇 軸 的 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì) （ d21)時(shí) 選 取 類 型在方案確定時(shí)進(jìn)行。d=40mm，l=90mm查 表 ： K1=0.25,K2=1.2TC=(K1+K2)T=(0.25+1.2) 403488=585057N.mm(二 ) 扭 矩 計(jì) 算(三 ) 強(qiáng) 度 校 核許 用 扭 矩 ： T=800N.m=800000N.mm許 用 最 高 轉(zhuǎn) 速 ： n=250r/min T CT 合 適 2021-4-232021年 4月 23日 星 期 五 2021-4-232021年 4月 23日 星 期 五 潤(rùn) 滑 形 式 的 選 擇(一 ) 齒 輪 潤(rùn) 滑因 ， 齒 輪 圓 周 速 度 ：v = 2.061m/s 12m/s(二 ) 滾 動(dòng) 軸 承 潤(rùn) 滑故 采 用 油 浴 潤(rùn) 滑 。 選 用 ： HJ-30機(jī) 械 油浸 油 深 度 為 ： 浸 沒 大 齒 輪 輪 頂 10mm高 速 軸 軸 承 ：d.n = 40 546.718 =0.219 10 52 105低 速 軸 軸 承 ：d.n = 50 120 =0.06 1052 105故 兩 處 均 采 用 脂 潤(rùn) 滑 。 選 用 ： ZG-4潤(rùn) 滑 脂 2021-4-232021年 4月 23日 星 期 五