《機(jī)械設(shè)計(jì)課程盤磨機(jī)傳動(dòng)裝置》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《機(jī)械設(shè)計(jì)課程盤磨機(jī)傳動(dòng)裝置（26頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)說明書設(shè)計(jì)題目 ： 盤磨機(jī)傳動(dòng)裝置。：據(jù)數(shù)原始 電動(dòng)機(jī)額定功率 P=5.5kw, 同步轉(zhuǎn)速1500r/min, 滿載轉(zhuǎn)速 1440r/min, 圓錐齒輪傳動(dòng)比i=24,主動(dòng)軸轉(zhuǎn)速 n（主）=50r/min.工作要求：每日兩班制工作，工作年限為 10年，傳動(dòng)不逆轉(zhuǎn)，有輕微的振動(dòng)，主動(dòng)軸轉(zhuǎn)速的允許誤差為土 5%。傳動(dòng)方案：如圖（1）指導(dǎo)老師：姓名：班級(jí)圖（1 ）圓柱斜齒減速器聯(lián)軸器3.2 4 . 1 .電動(dòng)機(jī)7.盤磨 6. 5.開式圓錐齒輪傳動(dòng)主軸).電動(dòng)機(jī)的選擇)=1500r/minn(同型號(hào)：Y132M1-4 P (額)=5.5kw 題中已給出：尸24i(錐)=50r/mi

2、nn(主結(jié)果計(jì)算及說明n/=i i (1) =n= 28.81440/50=28.8 總主滿總 / (2)iii= 28.8/3=9.6 總錐減ii =取3.23 低錐=(3)X2 iiii =i21.5 高低高減低i i =取 1.5 低高 i減iii= 3X1.53.2=4.8 錐高低5.1.整理得:電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率(kw)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速(r/min)傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)比同步轉(zhuǎn)速滿裁轉(zhuǎn)速總傳動(dòng)比理出輪低速級(jí)高速級(jí)Y132M1-45.51500144028.833.24.8二).傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算計(jì)算及說明結(jié)果/ ninn = =(1) 1440r/min1440/4.8=300r/mi

3、n1 滿2高/ inn =(2)=300/3.2=93.75r/min n2=300r/min低32/ in=(3) =nn3=93.75r/min93.75/2=46.875r/min錐34,nnn n分另U是軸,n4=46.875r/min=n 3 , 1 , 242 滿31,的轉(zhuǎn)速 c4(4)確定各部件效率：查設(shè)計(jì)指導(dǎo)書表得： 2-3 n療軸承效率：= 聯(lián)軸器效率：0.980.9921刀=齒輪傳動(dòng)效率：0.97 3刀開P.=P=P. 5.336kw0.98kw=5.336kw 0.995.5 乂 米刀 斤.P=P.0.98kw=5.072kw P2=5.072kw0.97X5.336 X

4、2231 ” 斤=P .P0.98kw=4.822kw P3=4.822kw X5.072 X0.97 23322 = 上=P P.298.0kw=4.447kw X0.990.97 X 4.822 34312 =P4.447kw 4求各軸輸入轉(zhuǎn)矩。)5(.5.5P= XT=N.m=36.476 N.m 95509550 t 1440n 滿T=T= 36.476 N.m 電1i 刀開.T= T. 0.98 N.m=166.434 N.mX4.8 x0.9736.476 X2 高 213i 4幣.T=T.166.434 X3.2X0.97 X0.98N.m=506.279 N.m23低 232

5、神”=506.279.T=T. 2N.mX 0.99 X0.97 X3980.313錐42=1400.78 N.m由以上數(shù)據(jù)列如下表格:軸類和參數(shù)電動(dòng)機(jī)1軸2軸3軸4軸轉(zhuǎn)速1440144030093.7546.875輸入功率5.55.3365.0724.8224.447輸入轉(zhuǎn)矩36.47636.4764166.434506.2791400.78傳動(dòng)比3.24.82（三）設(shè)計(jì)開式錐齒輪傳動(dòng)，軸角匯 =90。，傳動(dòng)功率 Pn=93.75r/min,i=2 小齒輪轉(zhuǎn)速，由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)， =4.822kw, 33錐 不逆轉(zhuǎn)。解：1）選擇材料，熱處理方式及精度等級(jí)（1）齒輪材料，熱處理方式由書中表 6-7

6、和表6-8綜合考慮因?yàn)?是開式錐齒輪，因此硬度較大，小齒輪選用 40Cr,調(diào)45,大齒輪選 用286HBs241調(diào)質(zhì)處理，齒面硬度.。質(zhì)處理，217255HBS,初6-5精度等級(jí)，估計(jì)圓周速度不大于6m/s ,根據(jù)表（2）級(jí)精度。選7按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)。2）i=84 Z=.Z選齒數(shù)小齒輪齒數(shù)Z=28 ,112錐k=1.2?。簁查表6-10 確定載荷系數(shù)T計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 18224.P=T= 663 N.mm=491201.0667 N.mm109.55 X10 X9.55 X1 7593.n3=0.3 齒寬系數(shù)r=2.53)節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù) ZH=i88.9Mpa6-11查得:確定材料系

7、數(shù)，由表ZZee計(jì)算dd2 KTZ.47Z ieh mm 1 32i1 0.5hrr24.7 1.2 491201.0667188.9 2.5 mm 3=2680 30.3 10.5 .03 =127.134mm4)計(jì)算齒輪的主要尺寸。 模數(shù) m m=/Z=127.134/28M.54 取整：m=5 du實(shí)際大端分度圓直徑：=mZ=5 X28mm=140mm d11=mZ84mm=420mmx=5 d22mm=156.525mm R R=0.5 錐距二2221 0.5 140 i d11156.525mm=46.957mm x 齒寬 b b=R=0.3R和 分度圓錐角212i =cos =0.

8、894=50 562611221 i1 2=-=504363 90 12cos=cos =31.305 28/ 當(dāng)量齒數(shù) =Z/ Z5026 56111VCOSCOS =187.830=84/=Z/ Z5063 71345 4322V由以上數(shù)據(jù)可知：名稱代號(hào)小齒輪大齒輪分度圓錐角565026504263 齒頂身ha3.5齒根高h(yuǎn)f4.2分度圓直徑d140420齒頂圓直徑da105296齒根圓直徑df90292錐距R154.952齒頂角Qa023.0齒根角Qf0027.分度圓齒厚b5頂隙c0.7當(dāng)量齒數(shù)Zv.29.514265.673頂錐角a18.020272.b46.975率功:傳遞傳動(dòng).已知

9、斜速級(jí)閉式標(biāo)準(zhǔn)齒圓柱齒輪計(jì)四.設(shè)高p使用壽命=4.8,i高=5.336KW,小齒輪轉(zhuǎn)速=1440r/min,傳動(dòng)比 5.單向運(yùn)轉(zhuǎn)有輕微震動(dòng),6 300- 10=4800h,=llh.熱處理方法及精度等級(jí)選擇材料， 解：1. (1).選擇齒輪材料，熱處理方式；為了使傳3動(dòng)結(jié)構(gòu)緊湊，選用硬齒面的齒輪傳動(dòng)，小齒輪用20 45鋼.調(diào)質(zhì)處理，齒面硬度229 286HBS，大齒輪用45鋼，正火處理，齒面硬度169217HBS.(2).選定精度等級(jí).由于普通減速器用齒輪，其速度不大于10m/s.查表選8級(jí)精度.2.齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)TK2又式：Mn YYYY 13 SF2 Z ,a1bbdi).確定有關(guān)參

10、數(shù)與系數(shù)(1) .齒數(shù) Z1,取小齒輪齒數(shù) Z1=20，則 Z2=i Z1=60, i=3(2) .各系數(shù)的確定=b/由表選取=0.5化 Z1 =0.9371 =0.318:縱向重合度 Bd0.75=0.682重合度系數(shù)：=0.75+Y EanK=1.1由表取K.載荷系數(shù)(4).輪小齒255HBs查得圖，按齒面硬用(5).確定許應(yīng)力：度.由 bbvim 550mpa.:按齒面硬度值，查得大齒輪=600mpa2bbvimbbvim1 N,確定壽命系數(shù)Zn應(yīng) 力循環(huán)系數(shù) 916=4.147 x 101440X 10X 300X V1=60ant=60x 1 X99/3=1.382X=N/i=4.1

11、47X 1010N1 22) .確定許用應(yīng)力 f=1 SH6-9 查得由 lim =600MPa =/SHmlim1HH =550 MPa/SH= lim2lim2HHK=1.210查得，按原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)特性選K,由6一載荷系數(shù)4675.6=36256.84N/min 5 X轉(zhuǎn)矩：=9.5l0T 11440=2.5Z節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)H=189.8MPa Z-11查得 確定材料系數(shù) Z,由表6e eVd和 計(jì)算1小齒輪分度圓直徑d (i 1)2zhze12KT3 =40,1591呵丫二周速度圓dn =3.02 60100o8級(jí)精度合適模數(shù)=2.01=m1d_ 1zn圓整取值:=2,5 mn3),主要

12、幾何尺寸的計(jì)算：(1),分度圓直徑 d：dmm 50 mz11=150mmd2 mz2(2),傳動(dòng)中心矩 a=0.5 (d+d) =100(3) 21 齒寬 b=(3) dmm 601d10=66mmbbb5 61mm122 (4)驗(yàn)算齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度(1)確定極限應(yīng)力由表634,按齒面硬度中間值255HBSiimbb查得小齒輪=225MPa查得大齒輪=215MPa2bblim1limbb (2)確定壽命系數(shù)，由圖635查得Y和Y由題意可知Y= Y=1 n2n2n1n1 (3)確定最小安全系數(shù) S 由表 6 9 得 S = S=1.4 Fmin2FminFmin1確定許用應(yīng)力口bb =160.

13、7MPabbbblimYn SFmin = =153.6MPabbbbYn2lim22 SFmin2確定復(fù)合齒形系數(shù) Y和Y查表6 12得Fs2Fs1Y= Ysa=4.34 Y IFalFslY= Ysa=3.944 Y 2Fa2Fs2 計(jì)算齒根彎曲應(yīng)力=39.79MPa bbbb 1可曄21 bdim=36.159MPaYfs2bbbbbb2 1 2 yfsl所以齒輪彎曲強(qiáng)度足夠6）幾何尺寸計(jì)算及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).(1).幾何尺寸:名稱符號(hào)小齒輪大齒輪端面模數(shù)mt2.5端面壓力角at21分度圓直徑dd,i250150齒根高h(yuǎn)f1.875全齒高h(yuǎn)3.375頂隙c0.375齒頂圓直徑ddi名稱符號(hào)37小

14、齒輪大齒輪115齒根圓直徑dd,f1f2h 齒頂高a30 2 2108中心距a h齒跟圓 f100 2.5 2.5齒頂身ha全齒高H1.5 4.5 4.5b齒厚s e 齒66 3.14 3.1460梢寬3.14 3.14(2).由上可知： 200mm 200mmddl15 372aa1則：對于小齒輪，采用齒輪軸對于大齒輪，采用實(shí)心式齒輪五.閉式低速級(jí)標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪減速器的齒輪傳動(dòng).已知傳遞功率p,主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速，單向運(yùn)轉(zhuǎn)，預(yù)期壽命10nikw.302 5min300r/ 2. 32低i年，兩班 制，原動(dòng)機(jī)為電動(dòng)機(jī).解：1.選擇材料，熱處理方式及精度等級(jí).熱處理方式，選擇材料(1).選用硬齒面的齒

15、輪傳動(dòng)，小齒輪用30 45鋼調(diào)質(zhì)處理，HBS=255MPa,大齒輪用45 鋼正火處理，HBS=200MPa(2) .選精度等級(jí)由于是普通減速器，其速度不大于5m/s,查表初選8級(jí)精度.2.按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)(1) .選擇齒數(shù)，小齒輪齒數(shù)iZZZ30 96 ii2低.查得(2) .確定極限應(yīng)力 limHmpa 6001Hlimmpa 5502Hlim(3).應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N,確當(dāng)壽命系數(shù) ZN810NaL 6064 8. h21nN810N17 2. 一 i2低查表得ZZ1 1 2N1N(4)許用應(yīng)力，由表查得 S1.1 =： Hmin口=z/ = 1/1=600Mpa Sx 600lim H

16、minN11H1Hz/ = 550MpOB1/1 550Xlim HminN22HH2載荷系數(shù)K,查表6-10得：K=1(6)計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩p 2 T= 665.302/480 N.mm=105487.71N.mmX 109.55 X 109.55 X _ in2=1.2 取 6-13(7)選擇齒寬系數(shù)，由表d = ： 2.5節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)(8)Zh= 189.8MpaZZ由表6-11查得：(9)確定材料系數(shù)eeVd和2計(jì)算1(1) 1 i A dzZ2) () 1KT23 使 he 1 iHd s=50.77mrnV= =0.79m/s5m/s(2)圓周速度1000/60 d年1故8級(jí)精

17、度合適3模數(shù)：m=d/z=50.77/30=1.6911圓整取 m=23計(jì)算齒輪的主要尺寸分度圓直徑：d=mz=230mm=60mm11d=mz=296mm=192mm221=126mma=(2) 中心距：)d(L 21260mm=72mm =1.2(游寬：b= d 1d10)mm=77mmb=30mm b=b+(5 取2M驗(yàn)算齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度：(1)確定極限應(yīng)力由圖6-34查得，按齒面硬度600Mpa查得小，齒輪=600Mpa大齒輪=550Mpabi(2)確定壽命系數(shù)。查圖6-35得Y=1,Y=1N1N2 (3)確定最小安全系數(shù)，查表6-9得：=1.4 S-FFmin (4)確定許 用應(yīng)力口

18、bbY N bblim =bbSminF Y 1600N1 limbb1 =Mpa Mpa160 ibbS4i.minFY550 1 .l2Nbblim2=Mpa. 6Mpa 1532bb1.S4minF(5)確定復(fù)合齒形系數(shù)，查表6-12得：Y=Y 095.4.625 2.52 1 丫仿包住丫 YY 2.28 1.73 3.94421 Fs2saFa(6)計(jì)算齒根彎曲應(yīng)力2KTY2 1.1 105487.71 4.095住1 Mpa 100Mpa nbbbbbdm2 72 601Y3.9442Fs Mpa 95Mpa 1001bb2bb2bb 095Y4 .1s所以齒輪的彎曲強(qiáng)度足夠2.56

19、 P 基圓齒距2.56 b0.5頂隙0.5 cd192 60 分度圓直徑齒頂圓直徑 64 d196 a齒跟圓直徑d55 125 f中心距126 a 126齒寬7277250.,c* , 20 h*i 由上面的數(shù)據(jù)可知 d=64200;d=196424d:球軸承處軸段，d=d=30mm 212525各軸段長度的確定L: 由球軸承，擋油盤及裝配關(guān)系確定， L=38mm2121L: 由低速級(jí)小齒輪的寬度確定L=36mm2222L: 軸環(huán)寬度；L=10mm2323L:由高速級(jí)大齒輪的寬度確定，L=17mm，24L:由球軸承，擋油盤及裝配關(guān)系確定， L=40.5mm2525 局部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)齒輪輪轂與軸的配

20、合選為； 球軸承與軸的 6nH7/40 配合采用過渡配合，此軸段的直徑公差選為； 6m30 各軸肩處的過渡圓角半徑見圖 , 查表得，各倒角為C,各軸段表面粗糙度見圖：2圖（中間軸）.高速軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 2各軸段直徑的確定最小直徑，安裝電動(dòng)機(jī)的外伸軸段=20mndddminiiiiii密封處軸段，d22mmd32球軸承處軸段，=25mm球軸承選取6305,其尺寸d*為mm1762 B 25 d D：過渡軸段，由于各級(jí)齒輪傳動(dòng)的線速度小于 2m/s.機(jī)球軸承用脂潤滑，考慮擋油盤的軸向定位 二29mmdi4齒輪處軸段：由于小齒輪直徑較小，采用齒輪軸結(jié)構(gòu):球軸承處軸承，=25mmdddl31515各軸段

21、長度直徑的確定（由中間軸和各齒輪的寬度確定）:聯(lián)接電動(dòng)機(jī)，選取聯(lián)軸器 TL4型。=38mmLL1111:由箱體結(jié)構(gòu)，軸承端蓋，裝配關(guān)系確定=70mmLL1212:由球軸承，檔油盤及裝配關(guān)系確定=32mmLL 1313由中間軸的關(guān)系得，=43.5mmLL1414: 由高速級(jí)小齒輪的寬度確定， =22mmLL1515: 由球軸承，擋油板及裝配關(guān)系強(qiáng)度， =32mmLL16163 低速級(jí)的設(shè)計(jì) 軸段直徑的確定: 最小直徑 =33mmdddmin31313: 密封處軸段。根據(jù)聯(lián)軸器的軸向定位要求。一級(jí)密d32封圈的標(biāo)準(zhǔn)=43mmd32:球軸承處軸段型，其6409 球軸承選取=45mmd, d3333尺

22、寸為 29120 45 d D B:過渡軸段， 考慮擋油盤的軸向定位，=60mmdd3434: 軸環(huán)，根據(jù)齒輪的軸向定位要求，=70mmdd3535:低速級(jí)大齒輪軸段， =60mmdd3636:球軸承處軸段， =45mmdd3737（2）軸段長度的確定（由中間軸和齒輪來確定）: 由聯(lián)軸器確定，選用 TL5， =60mmLL3131: 由箱體結(jié)構(gòu)，軸承段蓋，裝配關(guān)系等確定，L32=70mmL32: 由球軸承，擋油盤及裝配關(guān)系確定， =44mmLL 3333: 由裝配關(guān)系，箱體結(jié)構(gòu)確定=22.5mmLL 3434： 軸環(huán)寬度，=10mmLL3535:由低速級(jí)齒輪寬度=30mmLL3636: 由球軸

23、承，擋油盤及裝配關(guān)L37系確定二47mm 37 L減 速器裝配圖草圖 軸的校核七.（一）軸的力學(xué)模型的建立.軸上力的作用點(diǎn)位置和支點(diǎn)跨距的確定1齒輪對軸的力作用點(diǎn)按簡化原則應(yīng)在齒輪寬度的中點(diǎn)。 因此可軸承，其確定中間軸上兩齒輪力的作用點(diǎn)位置。軸上安裝的 6406故可計(jì)算出支點(diǎn)跨距和軸上各力作負(fù)荷作用中心為軸承的中心 點(diǎn)，高速級(jí)大齒輪的力作用點(diǎn)120mm產(chǎn)用點(diǎn)相互位置尺寸。支點(diǎn)跨 距L=L38mm氐速級(jí)小齒輪的作用點(diǎn)到支點(diǎn)的距離 L到支點(diǎn)跨距 37mm. =L45mm兩齒輪的力作用點(diǎn)之間的距離 .繪制軸的力學(xué)模型 圖2初步選定高速級(jí)小齒輪為右旋，高速級(jí)大齒輪為左旋；根據(jù)間低速級(jí)大齒輪為旋。低速級(jí)

24、小齒輪為左旋，軸所受軸向力最小的要求,根據(jù)要求的傳動(dòng)速度方向，繪制力軸的力學(xué)模型及轉(zhuǎn)矩，彎矩圖a.力學(xué)模型圖 b.v 面力學(xué)模型圖c.v面彎矩圖d. H面力學(xué)模型圖e.H面彎矩圖f.合成彎矩圖g.轉(zhuǎn)矩圖 h. 當(dāng)量彎矩圖（二）計(jì)算軸上的作用力:低速級(jí)小齒輪1齒輪310 123.542T22N4118NF it 60diN 83. 1498 tan20 F F tanN 4118nitri 齒輪 2：高速級(jí)大齒輪310 .54T2 12322N07. 2206 NF 2t112d2 tan20 tannN42831.N 2206.07 F F 2r2tcos04cos15.N.77N 59207

25、 tan15.04F F tan 2206.2t2 (三)計(jì)算支反力1 垂直面支反力（XZ平面）由繞支點(diǎn)B的力矩和工；乂二謂：BVd2 F (L L) L L) FL F F(L 3r23322arRA/112-2N0332466. 方向向上N55 45)N 270.38 F32466.03/(37 rav得同理，由繞支點(diǎn)的力矩和匯=0d2 F L F) L L F(L L) LF(22a321121RBV12N 47623.17 方向向上N86 396.L 17 F47623./(LL )3rbv21 由軸上的合力矩 =0,校核：=396.86+270.55+831.42-1498.83=0

26、 +F-F+FF r1RAVr2RBV計(jì)算無誤，符合要求。2水平面支反力(XY平面)的力矩和工由繞支點(diǎn)BM得：=0bh)+L+F(L)=FF(L+L+L 乂 L3t2t1RAH31223=366207.74N方向向下 +L)=3051.73NF=366207.74/(L+L32RAH1 ,彳導(dǎo)：M=0 同理，由繞支點(diǎn)的力矩和萬ah) (L+L+L+L ) =FX L+FF ( L22t131RBH1t21=392680.66N)=3272.34N方向向下F=392680.66/(L+L+L E，校核： 由軸上的合力A F=U=4118+2206.07-3051.73-3272.34=0-F F

27、+F-F RBHt1RAHt2 計(jì)算無誤，符合要求。點(diǎn)總支反力： 3 A2222N7332 F3296 270.55. 3051.F F RAHRAVRA 點(diǎn)總支反力：B 2222N.3432 396.863296 3272F FF .RBHRBRBV。1 垂直面的彎矩C 處彎矩：M=-FX L=-270.55 X38=-10280.9mm Ni左rav”M=-FX L-Fd/2=-43476.02mm N2cv右 iRAvaD處彎矩：M=-FX L=-396.86X45=-17858.7 mmN 3 左 RBvDvM=M=-i7858.7mm N左dv右 Dv2水平面的彎矩C 處彎矩：M=-

28、FX L=-3051.73 X38=-115965.74 mmN ichrah D 處彎矩：M=-FX L=-3272.34 X 45=-147255.3 mm mmN N3rbhdh合成彎矩 3C 處：2257 M M116420 M.mmN CHC 左 Cv 左 2256. M M M123847mm NCHC 右Cv 右 D 處： 2227 148334M M. M mm N HDDvD 左左2227 148334M M. MmmN HDDD 右 v 右 轉(zhuǎn)矩 4 = T 3mmN 1054 123.2 當(dāng) 量彎矩 5 因?yàn)槭菃蜗蚧剞D(zhuǎn)軸，所以扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力視為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力=0.6折算系數(shù)a

29、3 74124 mm.54 10N mm N.T 06 1 232 C 處： mmN M 116420.M57 左c 左c 22 mmN 144334M. M98 () T2c右c右處： D 22 mmN 165823 M. (47T) M2左左ddmm .14833427MN M右右dd(五)彎矩合成強(qiáng)度校核進(jìn)行校核時(shí)，通常只校核軸上承受最大彎矩和轉(zhuǎn)矩的截面（即危險(xiǎn)截面D）的強(qiáng)度165823.MM47 左 dd 左Mpa 26 Mpa34031 W0.d1.0根據(jù)選定的軸的材料，查教材表9-1得：Mpa70 1因，故強(qiáng)度足夠1八.鍵的選擇1 .軸 1 由 d=20mm,fe擇鍵：.28mmx 6m麻 L=6m訴 h xb2 .軸 2 由 d=33mm,fe擇鍵 3min50mmx 8m麻 L=10mM hxb