機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)二級(jí)分流式減速器計(jì)算說(shuō)明書(shū)題目運(yùn)輸帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師張旦聞院系機(jī)電工程系班級(jí)B100303學(xué)號(hào)B10030322張陽(yáng)羊目錄目錄 2第一章設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 3第二章傳動(dòng)方案擬定 4第三章電動(dòng)機(jī)的選擇 53.1 選擇電動(dòng)機(jī)類(lèi)型 53.2 選擇電動(dòng)機(jī)白容量計(jì)算 53.3 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速選擇及型號(hào)確定 5第四章傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì) 74.1 計(jì)算傳動(dòng)比及分配各級(jí)傳動(dòng)比總傳動(dòng)比 74.2 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) 7第五章皮帶輪設(shè)計(jì) 9第六章齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì) 116.1 高速級(jí)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì) 116.2 低速級(jí)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì) 15第七章軸的設(shè)計(jì) 207.1 中速軸（II）的設(shè)計(jì) 207.2 高速軸（I）的設(shè)計(jì) 237.3 低速軸（田）設(shè)計(jì) 26第八章軸的校核 30第九章軸承的選擇和校核計(jì)算 329.1 高速軸I上的軸承選擇與計(jì)算 329.2 中速軸H上的軸承選擇與計(jì)算 329.3 低速軸加上的軸承選擇與計(jì)算 33第十章鍵連接的選擇與校核計(jì)算 34第十一章減速器附件設(shè)計(jì) 36第十二章潤(rùn)滑方式及密封形式的選擇 37第十三章箱體設(shè)計(jì) 38第十四章總結(jié) 39第十五章參考文獻(xiàn) 40第一章設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)項(xiàng)目?jī)?nèi)容結(jié)果1.1 工 作條件連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷有輕微震動(dòng)，戶(hù)外工作有粉塵。兩班制工作，3年大修，使用期限10年（卷筒支撐及卷筒 與運(yùn)輸帶之間摩擦影晌在運(yùn)輸帶工作拉力 F中已考慮）。1.2 力口 工條件生產(chǎn)20臺(tái)，中等規(guī)模機(jī)械廠，可加工 78級(jí)精度齒輪。1.3設(shè) 計(jì)工作量減速器裝配圖1張（A0或A1）零件圖13張?jiān)O(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)1份1.4設(shè)運(yùn)輸帶工作拉力 F( N ) : F =4000N運(yùn)輸帶工作速 V(m/s): v=1.1m/s卷筒直徑 D(mm):D= 300mm第二章傳動(dòng)方案擬定卷筒由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，電動(dòng)機(jī)1通過(guò)V帶2將動(dòng)力傳入減速器 3,在經(jīng)聯(lián)軸器4傳至輸送機(jī)滾筒5,帶動(dòng)輸送帶6工作。 傳動(dòng)系統(tǒng)中采用兩級(jí)分流式圓柱齒輪減速器，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜， 高速級(jí)齒輪相對(duì)于軸承位置對(duì)稱(chēng)，沿齒寬載荷分布較均勻， 高速級(jí)和低速級(jí)分別為斜齒圓柱齒輪和直齒圓柱齒輪傳動(dòng) 傳動(dòng)方案見(jiàn)圖1。圖L運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)方案設(shè)計(jì)卜電動(dòng)機(jī)"V帶傳動(dòng)3-二級(jí)圓柱斜齒輪減速器4-聯(lián)軸器5-卷筒6-運(yùn)輸帶兩級(jí)分流式 圓柱斜齒輪 減速器第三章電動(dòng)機(jī)的選擇項(xiàng)目?jī)?nèi)容結(jié)果3.1選擇電動(dòng)機(jī)類(lèi)型按已知工作條件和要求查1表12-1 ,選用Y系列一般用途的三相異步電動(dòng)機(jī)3.2選擇電動(dòng)機(jī)的容量計(jì)算求Pv，nw卷筒所需總功率Pf Fv 4000 M1.1, 一，F(xiàn)W =kw = 4.4kw10001000卷筒的轉(zhuǎn)速nwv 1.1父60 / . 7八 / nw r / min = 70r / minnD 0 X0.3Fw=44w rw=707min(2)求八電動(dòng)機(jī)至滾筒之間傳動(dòng)裝置的總效率為 n :n _n2 n3 n2 n 1" 2 , 3 4式中“1, “2 , “3 , 04分別為傳動(dòng)系統(tǒng)中帶傳動(dòng)、每對(duì)軸承、 圓柱齒輪傳動(dòng)及聯(lián)軸器傳動(dòng)的效率，查1表1-7的 "產(chǎn)0.96、7=0.99、%=0.98、，=0.993- 3 - 2 32“=7 力2 力3 力4 =0.96 0.99 0.98 0.993 = 0.89n 1=0.96"2=0.99"3=0.98 =0.993n =0.89(3)求所福電動(dòng)機(jī)的功率 Fd : Pd - p -kw-4.49kwn 0.89查1表12-1取額定功率 嗑：嗑=5.5kwFd = 4.49kw % =5.5kw3.3電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速選擇及型號(hào)確定求%,該傳動(dòng)系統(tǒng)為分流式圓柱齒輪傳動(dòng)，查閱2表2-3傳比為1齒二山2 = 840查1表13-2得V帶傳動(dòng)比i帶=24卷筒轉(zhuǎn)速nw=70n/min電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速口選范圍nd，nd，=nwMi 齒引帶=70 黑 2M 8 = 1120r/minrd,=1120112007 minnd =nw Mi齒 Mi帶=70父4M40 = 11200r / min(2)確 定型號(hào)方 案電動(dòng)機(jī) 型號(hào)額定 功率P/kw電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n/(n/ min)最大轉(zhuǎn)矩質(zhì)量/kg額定轉(zhuǎn)矩同步 轉(zhuǎn)速港減 轉(zhuǎn)速1Y132S1- 25.5300029002.3642Y132S-45.5150014402.268可見(jiàn)同步轉(zhuǎn)速為1500r/min , 3000r/min的電動(dòng)機(jī)都符合， 這里初選同步轉(zhuǎn)速為1500r/min , 3000r/min的兩種電動(dòng)機(jī)進(jìn)行比較，如下表3-1表3-1電動(dòng)機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)比較綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)轉(zhuǎn)至尺寸、重量、價(jià)格和帶傳動(dòng)、減 速器傳動(dòng)比，選擇Y132S-4型電動(dòng)機(jī)。電動(dòng)機(jī)的外形、安裝 尺寸見(jiàn)表2Y132S-4表3-2電動(dòng)機(jī)的外形、安裝尺寸型號(hào)ABCDEFGHY132S-421617889aa 書(shū).01838 書(shū).002801033132KABACADHDBBL12280270210315200475第四章傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)項(xiàng)目?jī)?nèi)容結(jié)果4.1 計(jì)年二傳動(dòng)比及分配各級(jí)傳動(dòng)比總傳動(dòng)比總 傳動(dòng) 比. nm 1440i =20.57nw 70i =20.57分 配傳動(dòng)比查1表13-2取i帶=2.2i 20.57 仆”i齒一二22 一病 市U.U由2 P4得分流式減速器中取i1 = (1.21.3)i2,這里取高速級(jí)傳動(dòng)比=1.32,則低速級(jí)傳動(dòng)比為i2 =如=工-i11.32i1 =3.48i2=2.68i1 = 3.48i2 =2.684.2計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)各 軸轉(zhuǎn) 速nm njn)InBI電動(dòng)機(jī)軸為軸m,減速器圖速級(jí)軸為軸I,中速軸為軸n ,低速級(jí)軸為軸田，滾筒軸為軸V,則nm =1440r / minnm1440nI -r/min654.54r / min1 帶 2.2nf 654.54”一 一r / min -187.87 r / min"i13.484nn 187.87n m - "-r / min - 70.1r / min12 2.68卷筒轉(zhuǎn)速在運(yùn)輸帶允許誤差5%之內(nèi)，合適rm=1440/min n=654.54mi1 nq=187.87mi nj=70.d/min各 軸功 率PdPP)I PBIFd =4.94kwP =Fd 箱0 = 4.94M0.96kw=4.74kwPII =PI i = Pd W-4.94M0.96M0.99M0.98kw = 4.6kwPd = 4.94kwP = 4.74kwP)1 = 4.6kwPn =4.46kw% =吊 hjDH=Pd 口01 力也口）肺=4.94 m0.96 x 0.99 m 0.98 x 0.99 x 0.98kw = 4.46kw各 軸轉(zhuǎn)矩TdTjTJITBIP4.94Td =95500=9550K N，m = 32.76N m n01440TI =Td i帶 /=32.76m2.2m0.96N，m = 69.19N mTii =TI ii "m=Td i帶ii= 32.76父2.2x0.96x3.484m0.99X0.98N m = 233.88N mTiii =T i2 力刪i=Td i 帶力0油力）1i2 ）皿=32.76父 2.2父 0.96父3.484父0.99父0.98父2.68S99M0.98N m = 608.13N mT =32.7N mT=69.1N mT=233.88 mT-608.T3 m第五章皮帶輪設(shè)計(jì)項(xiàng)目?jī)?nèi)容結(jié)果1.求 PC查3表 13-8 得：KA=1.2PC = Ka Pd =1.2M4.94kw = 5.93kwFC=5.93w2.選V 帶型號(hào)選用普通 V帶，由 P=5.93kw, n =1440r / min CmHI查3圖13-15得此坐標(biāo)位于A型區(qū)域內(nèi)A型3.求人 小帶輪 基準(zhǔn)直 徑查3表13-9得d1應(yīng)/、小于75mm現(xiàn)取d1 = 100mm由3式13-9得nm1440d2 =d1(1 名)=x100m(10.02)mm = 215.6mmn；654.54取d2 = 224mm,其誤差小于5% ,故允許d = 100mmd2 = 224mm4.驗(yàn)算帶速v1 X100X1440,，v=m/s=7.54m/s60M10060 M100帶速在525m/s范圍內(nèi)，合適v = 7.54m/ s5.求V 帶基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld和中心 距a初步選取中心距a0 =1.5(d1 +d2) =1.5M(100+ 224)mm = 486mm取a0 = 500mm,符合 0.7(d1 +d2) <a0 <2(d1 +d2)由3式13-2得帶長(zhǎng)2i、十(d1+d2)L0 -2a0 + (d1 +d2)T24%2n(100 + 224)2父500+一又(100 + 224)+()-mm24M500= 1516.63mm查3表13-2對(duì)A型帶選用Ld = 1600mm再由3式13-16計(jì)算實(shí)際中心距工 Ld L01600-1516.63a 歸a0 +=500 += 541.7mm 定 542mm22Ld =1600mma = 542mm6.驗(yàn)算 小帶輪包角巴% =180”d2 57.3由3式13-1得a，224 -100ic 180” 父573 166.89, >1201542合適合適7.求V 帶根數(shù) Z由3式 13-15 得：z=Pc(P0)KMnm =1440r / min.,口根據(jù) m,查3表 13-3 得：Po =1.32kw,d1 = 100mm查3表 13-3 得：傳動(dòng)比 i = 一d一 =224=2.29d1(1-s) 100x(1-0.02)查3表 13-5 得：AP0 =0.17kw由% =166.89查3表 13-7 和表 13-2 得 Ka = 0.97,KL =0.99Pc5.93:.z =c=4.14(P0 +AP0)KaKL(1.32 + 0.17)0.970.99取5根z = 58.求作 用在帶 輪軸上 的壓力Fa查3表13-1得：q=0.1kg/m,由式13-17得：?jiǎn)胃鵙帶初拉力500Pc 2.5. 2 500 M5.932.512F0 =(-1)+qv =x(-1)+0.1X7.54 =129.74NzvKa5X7.540.97作用在帶輪軸上的壓力Fa為：%166.89Fa =2zF0sin=2父 5 M 179.74 Msin=1288.92N22F0=129.7NFa =1288.9N小帶輪工作圖，見(jiàn)圖5-19.帶輪結(jié)構(gòu)尺圖5-1小帶輪工作圖第六章齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)項(xiàng)目?jī)?nèi)容結(jié)果6.1高速級(jí)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)按圖1所示傳動(dòng)方案，選用斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)，帶式運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)速度不高，故選用7級(jí)精度（GB10095-83查圖表3表11-1 ,選擇：小齒輪材料為40Cr （調(diào)質(zhì)）,硬度為217286HBs仃 fe1 =600MPa"而1 =70OMPa大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為197286HBs小齒輪材料 為40Cr （調(diào) 質(zhì)），硬度為仃 FE2 =450MPa仃 Hlim2 =600MPa260HBS大齒輪材料選擇 材料、精 度及參 數(shù)查3表11-5取0=1,. Sf =1.25,齒輪彎曲疲勞許用應(yīng)力bH1 = %m-=700=700MPaH1Sh1bH 2 =H lim2 = 600MPaSh1則 UH = ( hH1 +bH2 ) /2為45鋼(調(diào) 質(zhì))，硬度為 220 HBSSH = 1SF =1.25bH =650MPa=(700+600) /2=650MPa齒輪接觸疲勞許用應(yīng)力b _0.7仃FE1 .0.7父600 _bF1=336MPabF2=252MPa&fi一一一336MPaSF1.25r 1 0.7展20.7父450 ccreIM F2252MPaSF1.25（2）按齒 面接觸 強(qiáng)度設(shè) 計(jì)田浦2J審;2計(jì)算1）確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值a.載荷系數(shù)K1初選載荷系數(shù)Ki=1.9Ki =1.9b.小、 大齒輪 齒數(shù)乙、Z2 ,齒數(shù)比Ui初選小齒輪齒數(shù)乙=25, i2 =3.484則大齒輪齒數(shù)Z2=乙i2 = 25父3.484 =87.1，取Z2 =88實(shí)數(shù)比：u1 =i1 =Z2/Z1 =88/25 = 3.52乙=25Z2 =88 u1 =3.52C.小齒 輪傳遞 的轉(zhuǎn)矩TiT1 =Tj/2 = 69.i9/2N m = 34.6N mT1 =34.6N md . 選Zh、Ze查3 (P171)選取節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)ZH =2.5查3表11-4彈性系數(shù)ZE =189.8Zh =2.5ZE =189.8e.螺旋 角P及 其系數(shù)ZP初選螺旋角：P=15螺旋角系數(shù)：Zp = JcosP =gcos15 =0.966P =15Zp = 0.966f .。 系數(shù)ei由3表11-6知，軟齒面、對(duì)稱(chēng)分布取：1 =0.8-% =0.8g計(jì)算 小齒輪 分度圓直徑dit按式計(jì)算小齒輪分度圓宜徑d1td1t 之 47.71mm一12M1.9父34.6M103 3.52 + 1,2.5父 189.8父 Jcos15bd1t 之3-mm丫0.83.52 、650,=47.71mm2)計(jì)算 圓周速度ViV1 =nd1t叫/60M1000=3.14 x47.71 X 654.54/ (60X 1000) m/s =1.64m/sV1 = 1.64m/s3)計(jì)算 齒寬b 及模數(shù)mntb = 4d d1t=0.8M47.71mm = 38.17mmmnt =d1t cosP /Z1 = 47.71x cos157 25 = 1.84mmh =2.25mnt = 2.25 x1.84mm = 4.14mmb/h=38.17/4.14=9.22b = 38.17mmmnt = 1.84mm4）計(jì)算 載荷系數(shù)Ki根據(jù)有輕微沖擊，使用系數(shù)Ka =1.25;根據(jù)V=1.64 m/s , 7級(jí)精度 查4圖9-23得動(dòng)載 系數(shù) Kv =1.09;查4表10-4接觸疲勞齒向載荷分布系數(shù)Kh0的值與直齒一 一23輪相同得：KHp = 1.17+0.18（b/d1 ） +0.47M10-b = 1.3;查4圖10-13得彎曲強(qiáng)度計(jì)算齒向載荷系數(shù)：KFp = 1.23;查4表10-3得齒間載荷分布系數(shù)：KhoKfoLZM載荷系數(shù) K1 =KaKvKhKhB=1.25m1.09m1.2m1.3 = 2.13 八Vn f jnKA=1.25 Kv=1.09 "=1.3KFp = 1.23 Kh。= Kfl1.2 K1 = 2.135）按實(shí) 際載荷 系數(shù)校 正所得 分度圓直徑d1由式 d=dt3K 得：d1 =47.71 M，213：49.57mmVKt1 1.9d1 = 49.57mm按齒 根彎曲 疲勞強(qiáng) 度設(shè)計(jì)按式mn1之3i2KT1CoS P 鏟苧計(jì)算 中dZ島f1）確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值a.載荷系數(shù)K1K1 =KAKVKF0fKFp = 1.25M1.09M1.2父1.23=2.01K1 =2.01b.計(jì)算 當(dāng)量齒數(shù) Zvi、ZV2ZV1 =Z1 / cos3 p =25/ cos315Q = 27.74Zv2 = Z2 / cos3 P = 88/ cos3150 = 97.65Zv1= 27.74ZV2 =97.65c.齒形系數(shù)查3圖 11-8YFO1=2.66, YFs=2.23Yf5=2.66Yf2=2.23d.齒根 修正系 數(shù)查3圖 11-9YS0d =1.61 , Y5a2 =1.78Y次=1.61丫皿=1.78e.計(jì)算大小齒輪 的*&工& =2.66 X 1.61/336=0.01275仃F L大齒輪YFcYsa F YFcgYSa2 =2 23 X 1.78/252=0.01575 ,Lf12與Y辛值大 Lf 并加以 比較0.01275<0.01575mM .粵"石 P "WO3.01575X15 口由存00.8X252由=1.6mm3表 4-1 取 mn1 =2f.計(jì)算mn1 = 2模數(shù)mn1按接觸疲勞強(qiáng)度得的分度圓宜徑d1 = 49.57mmZ1 =26計(jì)舁應(yīng)后的數(shù)：Z2 =92乙=d "osB/mn =49.57Mcos15/2 = 23.94 取 Z1 =26由乙=26,貝U Z2 =u1乙=3.52x26 = 91.52取 Z2 =92幾何尺寸計(jì)算1）中心距mn1(Z1+Z2)2M(27 +96),日a1 =口 =八=122.16mm2cos P2 M cos15a1 = 122mm將中心距圓整為122mm按圓整的中心距修正螺旋角2）修正 螺旋角mmn1(Z1 +Z2)2 M(26 +92)P =arccos=arccos=16.392al2 X12213 P值改義/、多,故參數(shù)% , Kp , ZH等/、必修正3）計(jì)算大小齒d1 =Z1mn1 /cosP =26父 2/cos14.71 = 54.2mm輪的分 度圓直d2 =Z2mli /cosP =92M2/cos14.71 =191.79mmd1 =54mm徑di、圓整后取 d1 =54mm, d2 = 192mmd2 = 192mmd24）計(jì)算 齒輪寬b1 =%d1 =0.8父 54.2 = 43.36mmb2 = 45mm度 b1、b2圓整后取 b2 =45mm , b1 =50mmb1 = 50mm驗(yàn)算 齒面接 觸強(qiáng)度將各參數(shù)代入3式(11-8)得0H ZEZH Z%；2KlTl u1 +1 =189.8 M2.5M，cos16.39、 =542.22MPa< aH =650MPa安全/2M2.01M34.6M103 3.52 + 1445X5423.52安全(6)齒輪 的圓周 速度nd1nTnx 54父 654.54 ,v =L =m / s = 1.85m / s60x10060x100對(duì)照3表11-2選7級(jí)精度是適宜的適宜結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)由2mli >e小齒輪做成齒輪軸，由160mmda2v500mm ,人齒輪米用腹板式結(jié)構(gòu)6.2低速級(jí)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)選擇 材料、精 度及參 數(shù)按圖1所示傳動(dòng)方案，選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，帶式運(yùn)輸機(jī) 為一般工作機(jī)器，速度不高，故選用7級(jí)精度(GB10095-88 查圖表3表11-1 ,選擇：小齒輪材料為40Cr (調(diào)質(zhì)),硬度為217286HBs%3 =600MPa。川而3 =700MPa大齒輪材料為45鋼(調(diào)質(zhì))，硬度為197286HBs仃 FE4 =450MPa0 Hlim4 =600MPa查3表11-5取0 =1,. Sf =1.25,齒輪彎曲疲勞許用應(yīng)力bH3 =1mL = 700 = 700MPaSh1bH4 】=m- = 600 = 600MPaSh1則 Ih = ( H3 + Lh4 I /2=(700+600) /2=650MPa齒輪接觸疲勞許用應(yīng)力r i 0.7仃fe1 0.7x 600bF3 J-336MPaSF1.25r i 0.7。FE2 0.7父450瓦3252MPaSF1.25小齒輪材料 為40Cr (調(diào) 質(zhì))，硬度為 260HBS 大齒輪材料 為45鋼(調(diào) 質(zhì))，硬度為 220 HBSSH = 1SF =1.25% 】=650MPahF3】=336/IPa LF4=252MPa(2)按齒 面接觸 強(qiáng)度設(shè) 計(jì)依式d%支午/i計(jì)算、*u2VH J J1）確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值a.載荷系數(shù)K2初選載荷系數(shù)K2=1.3K2 =1.3b.小、大 齒輪齒數(shù)Z3、Z4 ,齒數(shù)比U2初選小齒輪齒數(shù)Z3 =30, i2=2.68貝）人齒輪齒數(shù) Z4 =Z3i2 =30x2.68 = 80.4,取Z2 =81實(shí)數(shù)比：u2 =i2 = Z4/Z3 =81/30 = 2.7Z3 = 30Z4 =80u2 =2.7c.小齒 輪傳遞 的轉(zhuǎn)矩T3T3 =Tu = 233.88N mT3 =233.88N md. 選ZH、ZE查3 （P171）選取節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)Zh =2.5查3表11-4彈性系數(shù)ZE =189.8Zh =2.5ZE =189.8f.齒寬系數(shù)%由3表11-6知，軟齒面、對(duì)稱(chēng)分布?。壕? =0.8-% = 0.8g.計(jì)算 小齒輪 分度圓直徑d3t計(jì)算小齒輪分度圓宜徑d3td3t 占 86.69mm, 一J2黑1.3父233.88x103 2.7+1 /2.5父189.8）2d3t W mm12.7 1600）=86.69mm2）計(jì)算 圓周速度ViV3 =nd3tnj“ 601000 =3.14乂86.69 黑 181.87 /（60父1000） m/s = 0.83m/sV3=0.83n/s3）計(jì)算 齒寬b 及模數(shù)mntb =%2 d3t =0.8 m 86.69mm = 69.35mmmnt =d& /Z3 =86.69/30 = 2.9mmh =2.25m3t =2.25父 2.9mm = 6.5mmb/h =86.69/6.5 =13.34b=69.35nmmnt =2.9mm根據(jù)有輕微沖擊,使用系數(shù)：Ka =1.25;KA =1.25Kv = 1.05Kh ： =1.32KF >-1.62KH 1=KF ：二1K1 =1.73根據(jù)V=0.83m/s, 7級(jí)精度查4圖9-23得動(dòng)載系數(shù)：Kv =1.05;4）計(jì)算載荷系數(shù)Ki查4表10-4接觸疲勞齒向載荷分布系數(shù)： 23KhB=17 0.18 bdi 0,47 10 %=1.32；查4圖（圖10-13）彎曲強(qiáng)度計(jì)算齒向載荷系數(shù)得Kf : =1.62;K2 = KaKvKf Kf 一： =1.25 1.05 1 1.62 = 2.13K1 =2.13查4表（表10-3）得齒間載荷分布系數(shù)KhmKf0f = 1貝陵荷系數(shù) K2 = KAKVKH _ KH ： =1.25 1.05 1 1.32 = 1.73-r v n f j n lj5）按實(shí) 際載荷 系數(shù)校 正所得 分度圓 直徑d3由式 d=dt 后得：d3 = 86.69m,173 = 95.35mmd3 =95.35mr6）模數(shù)m3m3 = d3 / Z3 = 98.35/ 30mm = 3.28mmm3 = 3.28mm按齒 根彎曲 疲勞強(qiáng) 度設(shè)計(jì)按式mn323【部YF計(jì)算%Z3hF1）確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值b.齒形系數(shù)查3圖 11-8丫叼=2.6, YFa4=2.25丫皿=2.6YFo4=2.25c.齒根 修正系 數(shù)查3圖 11-9Y5a3=1.63, 丫畋4=1.77Yw = 1.63丫覿=1.77d.計(jì)算大小齒輪 的孕丫警=2.6 X 1.63/336=0.01261大齒 輪丫膂值大a.載荷系數(shù)K2YFcYsg TTT并加以 比較*遙& =2.25 X 1.77/252=0.01580 ,0.01261<0.01580e.計(jì)算模數(shù)mn3i2KT3 YF4Ys 4,2X2.13X233.88 X1Q3mn3 >4,_"，F(xiàn)4 Sq =32X0.01580一,2Z；0V0.8 X302=2.79mm由以上計(jì)算結(jié)果對(duì)比，由齒面疲勞接觸強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)mn3大于由齒根彎曲疲勞接觸強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)，取mn3=3.5,已可滿(mǎn)足彎曲強(qiáng)度，但為了同時(shí)滿(mǎn)足接觸疲勞強(qiáng)度，需按接觸疲勞強(qiáng)度算的分度圓宜徑d3 = 95.35mm來(lái)計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù)計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù)得：Z3 = d3 / mn3 =95.35/3.5 = 27.24 取 Z3=28由 u2 = 2.7 貝U Z4 = u2Z3 = 2.7m 28 = 75.6,取 Z2 = 76mi3 = 3.5Z3 = 28Z4 = 76幾何尺寸計(jì)算1）中心距a2mng+Z，)3.5父(28 +76)a2 182mm22將中心距圓整為182mma2 = 182mm2）計(jì)算 大小齒 輪的分 度圓直徑d1、d2d3 =Z3mn3 =28父3.5 = 98mm d4 =Z4mn3 = 76父 3.5 = 266mm non。nn no圓整后取 d3 =98mm , d4 = 266mmd3 =98mmd4 = 266mm3）計(jì)算 齒輪寬度 b3、4b3 =d2d3 = 0.8 父 98 = 78.4mm 3d 3圓整后取 b4 =80mm , b3 =85mmb3 = 85mmb4 =80mm驗(yàn)算 輪齒彎 曲強(qiáng)度由3式 11-5仃 _ 2 K2T3a3Ysa3 _ 2 父 2.13 父 233.88 父 103 父 2.6 父 1.63。F3 mMPabmn3Z3853.52X28=144.8MPa W仃F3 =336MPaCTf4 -cTf3 YFa4YSa4 -144.8x 2.25 1.77 MPa _136MPa McTf4 _252MPaYFa3Ysa32.6 父1.63安全（6）齒輪 的圓周 速度vnd3nn x98x187.87n,v =m/s = 0.96m/s60x10060x100對(duì)照3表11-2選7級(jí)精度是適宜的適宜結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)小齒輪（齒輪3）米用實(shí)心結(jié)構(gòu)，大齒輪（齒輪4）米用腹 板式結(jié)構(gòu)各齒輪參數(shù)見(jiàn)表6-1表6-1各齒輪參數(shù)b模數(shù)m齒數(shù)Z分度圓 直徑d中心距a高速級(jí)小 齒輪5022654123高速級(jí)大 齒輪4592192低速級(jí)小 齒輪853.52898182低速級(jí)大 齒輪8076266第七章軸的設(shè)計(jì)已知Ft2 = Ft12T1 cos2 34.6 103 cos16.39 1N = 1229.23Nd154Fr2 二 %Ft1tan 二：n=1229.23m tan20 N =466.35Ncos16.39Fa2 =Fa1 = Ft1 tan ； =1229.23 tan16.39 N =361.55NFt3= 2T=2 233.88 103 -773.1NFt2 =1229.2雙d398Fr2 u466.35N1 .求作用 在齒輪上 的力Fr3 = Ft3tan200 =1737.25NFa2 =361.55軸上力的方向如下圖7-1所示Ft3 =4773.1F3 =1737.25I 32 .初步確 定軸的最 小直徑根據(jù)式d之cjPmm初步確定軸的最小直徑，選取軸的材料為dH min =40m45鋼，調(diào)質(zhì)處理。查3圖表14-2,取C=115,得7.1中速軸（II）的設(shè)計(jì)中速軸的傳遞功率 P） = 4.6kw,轉(zhuǎn)速nu = 187.87r/min ,轉(zhuǎn)矩Tffl = 233.88N m,齒輪2和2分度圓直徑d2 = 192mm,齒輪寬度b2=45mm,齒輪3分度圓直徑d3=98mm,齒輪寬度b2 =85mm_ R . .4 4.6dNmin =C3=115 3 mm = 33.39mm n,187.87該軸直徑d M 100mm,有一個(gè)鍵槽，軸頸增大5%- 7%,安全起見(jiàn)，取軸頸增大5%Udiimin =1.05Mdiimin =1.05M33.39mm=35.06mm ,該軸的最小直徑為安裝軸承處的直徑，取為dIImin=40mm擬定軸上零件的裝配方案如圖7-2所示根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度3.軸的結(jié) 構(gòu)設(shè)計(jì)圖7-2中速軸上零件的裝配方案由于配對(duì)的斜齒輪相當(dāng)于人字齒,""軸II相對(duì)于機(jī)座固定，故初步選取0組游隙，0級(jí)公差6009軸承，其尺寸為dXDX(1)軸承與軸段及軸段B=45mm1 75m佛16mm內(nèi)圈定位軸肩直徑da =51mm ,外圈定位內(nèi)徑Da =69mm ,故取軸段和軸段的直徑d1 =d6 =45mm(2)齒輪 2、2，、軸 段和軸 段的設(shè)計(jì)軸段上安裝齒輪2,軸段上安裝齒輪2、為了便于齒輪 的女裝，2和5應(yīng)分別大于d1和d6,可取d2 = d5=48mm 齒輪2左端采用軸肩定位，右端采用套筒定位，套筒外徑取 60mm范度取b=10mm齒輪2/左炳冰用軸肩止位右場(chǎng)冰用 套筒定位d2 = 48mmd5 = 48mm齒輪 3和軸段 由丁齒輪3的直徑比較小，米用頭心式，由d2=48mm為了齒輪3便于安裝取d3 -52mm 0取其輪轂寬度與齒輪寬度b3 -85mm相等，右布米用軸肩止位，左胸米用套筒止位固止。d3 = 52mmL3 = 82mm為使套筒端面能夠頂?shù)烬X輪端面，軸段的長(zhǎng)度應(yīng)比相應(yīng)齒 輪的輪轂略短，故取L3=82mm。軸段 和軸段 的長(zhǎng)度因?yàn)?b3 =85mm , d =b2 =45mmL2 =b2 +b +(b3 -LJ 3 = 45 + 10 + 3-3 = 55mmL5 =b2-3 = 45-3=42mmL2 = 55mmL5 =42mm軸段 齒輪2/左如水用軸肩止位，根據(jù) d5=48mm則： h = (0.07d5 +3) (0.1d5 +5) = 6.36 9.8mm , b=1.4h =8.94 13.72mm ,取 L4=b = 10mmd4 =d5+2h=60.72 67.6mm,取 d4=62mmd4 = 62mmL4 = 10mm(6)箱體 內(nèi)壁之間距離Bx軸段和 長(zhǎng)度齒輪2左端面與箱體內(nèi)壁跑離與齒輪 2/右端面與箱體內(nèi)壁距離均取為1 =14mm則箱體內(nèi)壁之I可的距離為：_一.Bx = 241 +>+> +h+b + L4 =214+45+45+85+10+10 = 223mm該減速器齒輪的圓周速度小于 3m/s,故軸承采用脂潤(rùn)滑，需 要用擋油環(huán)阻止箱體內(nèi)潤(rùn)滑油濺入軸承座，軸承內(nèi)端面距離箱體內(nèi)壁的距離取為 =10mm ,中間軸上兩個(gè)齒輪的固定均 有擋油環(huán)完成，擋油環(huán)軸孔寬度初定為軸段的長(zhǎng)度為：L =B+A +十3 = 16+10+ 14+ 3 = 43mm軸段的長(zhǎng)度為：L6 =B+A+4 +3 = 16 + 10+14 + 3 = 43mmL1 = L6= 43mmBX =223mm7)軸上零 件的周向 定位齒輪的周向定位都采用普通平鍵型鍵連接按：d2 =48mm , L2 =55mm；d3=52mm, L3=82mm；d5 = 48mm, L5 = 42mm。查1圖表4-1取各鍵的尺寸為：軸段和選鍵：bx hx L=14mrH 9mm( 40mm軸段選鍵：bXhXL=16m* 10mme 70mm滾動(dòng)軸承的周向定位靠過(guò)渡配合來(lái)保證，選公差為m6(8)確定 軸上圓角 和倒角尺為R1項(xiàng)目?jī)?nèi)容結(jié)果局速軸傳遞功率P =4.6kw ,轉(zhuǎn)速nI =654.54r/min ,轉(zhuǎn)矩已知T = 69.19N m,每個(gè)齒輪傳遞轉(zhuǎn)矩T1 =TI /2 = 69.19/2N m =34.6N m齒輪1和1分度圓直徑4 = 54mm齒寬燈=50mmFt1 =2Tl cos 一：2 34.6 103 cos16.39 Kl1N =1229.23N54Fr1 - Ft1 tan二n =1229.23tan20 N -466.35Ncoscos16.39Fa1 =Fttan B =1229.23 tan16.39 N -361.55N圓周力Ft1、徑向力Fr1及軸向力Fa1的方向如圖7-3所示1.求作 用在齒輪上的力圖7-3圓周力Ft1 ,徑向力Fr1及軸向力Fa1的方向Ft1 =1229.23Fn =466.3NFa1=361.5N2.定軸的最小直徑先按式d -C初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為理。查3圖表14-2 ,取C =115 ,得45號(hào)鋼r,調(diào)質(zhì)處d1 = 30mmd1min-23.3m查1表1-27,取軸端倒角為1.5 X 45口，各軸肩處圓角半徑7.2高速軸(I)的設(shè)計(jì),一甲.C 4.74_ _dImin =C3=115 3 mm = 22.25mm：nI： 654.54該軸直徑d M 100mm,有一個(gè)鍵槽，軸頸增大5%- 7%,安全起 見(jiàn)，取軸頸增大5%UFdimin =1.05Mdimin =1.05 M 22.25mm = 23.36mm , 圓 整后取di = 24mm。輸入軸的最小直徑是安裝大帶輪處的直徑。考慮 到該段軸徑取得太小，軸承的壽命可能滿(mǎn)足不了減速器預(yù)期壽命的要求，初定軸段的直徑 d1=30mm擬定軸上零件的裝配方案如圖所示7-4根據(jù)軸向定位的要求 確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度3.軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)A B |CD圖7-4高速軸上零件的裝配方案(1)帶輪和軸段軸段的直徑 d1=30mm帶輪輪轂的寬度為( 1.52.0 ) d1二4560mm取帶輪輪轂的寬度L帶輪=58mm,軸段的長(zhǎng)度 應(yīng)略小于轂孔的寬度，取L=55mmL帶輪 =58mm L=55mm(2)密封圈與軸段在確定軸段的軸徑時(shí)，應(yīng)考慮帶輪的軸向固定及密封圈的 尺寸。用軸肩定位，軸肩高度h=(0.070.1)d1=(0.070.1) M0=2.13mm。軸段的軸徑 d2=d1+2X(2.13)=34.236mm, 其最終由密封圈確定。該處軸的圓周速度小于3m/s,可選用氈圈油封，查參考文獻(xiàn)1中表7-12選氈圈35 ,則d2=35mm 該傳動(dòng)方案沒(méi)有軸向力，高速軸轉(zhuǎn)速較高，載荷不大，故選用深溝球軸承。根據(jù) d2=35mm,查GB/T276-1994初步取0d2=35mm(3)軸承與軸段及軸段組游隙，0級(jí)公差的深溝球軸承6008,其尺寸為d x DX B=40mr68mm< 15mm , 內(nèi)圈定位軸肩直徑da =46mm ,外圈定位內(nèi)徑Da =62mm ,故取軸段的直徑C7 =c3=4CmmL7 =%=3而口d3=40mm。軸承用脂潤(rùn)滑，需要用擋油環(huán)阻止箱體內(nèi)潤(rùn)滑油濺入軸承座。為補(bǔ)償箱體的鑄造誤差和安裝擋油環(huán)，軸承 靠近箱體內(nèi)壁的端面距箱體內(nèi)壁距離取 =10mm，齒輪2左端面與箱體內(nèi)壁跑離與齒輪 2/右端面與箱體內(nèi)壁跑離均取 為 & =12mm,貝U L3 =B+A + A1 =15+ 10+12 = 37mm 通常一根軸上的兩個(gè)軸承應(yīng)取相同相同的型號(hào)，則 d7 =d3 =40mm L7 = L3=37mm齒輪 與軸段 和該段、上安裝齒輪1和1"為便于齒輪的安裝，d4應(yīng)略大于d3,可初定d4 =42mm,則由參考文獻(xiàn)1中表4-1知該 處鍵的截面尺、為 bxh=12mrH 8mm由于54< 2X42故該軸設(shè)計(jì)成齒輪軸，則有d4 = d6 = df1 = 54mm ,L4 = L6 =h =50mm&=c6=54nmL4 =L6=5Cmm軸段 由1=12mm、低速小齒輪齒竟b=85mm,則：L5 =Bx -2i1 -L4 -L6 =219-2x12-50-50 = 99mm該軸段直徑可略人丁軸承止位軸肩的直徑，則 d5 = 48mmd5 = 48mmL5 = 99mm(6)軸段的長(zhǎng)度該軸段的長(zhǎng)度除與軸上的零件有美外，還與軸承座寬度有美 及軸承端蓋等零件有關(guān)。軸承座的寬度為：L=&+g +G+(510),由參考文獻(xiàn)1中表11-1知，下箱 座壁厚：6 =0.025a+3 =0.025M182 +3 = 7.55mm<8mm ,取 9 -9mm。由參考文獻(xiàn)1中表151知：地腳螺釘直徑 df = 0.036a +12=0.036M182+12 = 18.552mm,取地腳螺栓為M18 d1 =0.75df =13.914mm,則取軸承旁螺栓直徑為 M14 查沙戲1中表 112知 C1=20mm> C2=18mm, 則箱體軸承座寬度L=8 +g +c2 +(510) =9+20+18+(510 )=5257mm 取 L =53mm。d2 = (0.5 0.6)df = 9.2811.13mm, 則取機(jī)蓋與機(jī)座連接螺栓直徑為 M1Qd3 =(0.4 0.5)df =7.42 9.28mm,則取軸承端蓋直徑為 M8L = 53mmL2=73mme = 1.2d3 = 9.6mm,則取軸承端蓋凸緣厚度e = 10mm ,取軸承端蓋與軸承座間的調(diào)整墊片厚度為 At = 2 mm為方便在不拆卸帶輪的條件下，可以裝拆軸承端蓋連接螺栓，取帶輪凸緣 端面距軸承端面表面跑離l = 20mm,帶輪采用腹板式，螺栓 的裝拆空間足夠。則B帶輪一L帶輪L2 =L +e+l +At + -B-B =280-5853+10 +20 +2 +10 15 = 71mm2軸上 力作用點(diǎn) 的間距軸承反力的作用點(diǎn)距軸承外圈大端面的距離a3=31.8mm則由圖7-4所示可得軸的支點(diǎn)及受力點(diǎn)間的跑離為L(zhǎng)帶輪B 5815A =+ l2 +_ = + 71 + = 107.5mm2222B L4 7 1550Bi = L3+ = 37 + = 54.5mm2222-L4L6 5050C1 =,+ L5 +-6 =+99 +=149mm2222B L615 50D1 =L7 - + =37 + = 54.5mm17 2 222A = 99.5mmB = 54.5mmG = 148mmD1 = 54.5mm4.軸上零 件的周向 定位帶輪與軸段間米用C型普通平鍵連接，按 L1=55mmd1 =30mm查1圖表4-1取各鍵的尺寸為：軸段選鍵：bx hx L=C10mm 8mme 45mm滾動(dòng)軸承的周向定位靠過(guò)渡配合來(lái)保證，選公差為m65.確定軸 上圓角和 倒角尺寸查1表1-27,取軸端倒角為1.5 X 45,各軸肩處圓角半徑為R17.3低速軸（田）設(shè)計(jì)項(xiàng)目?jī)?nèi)容結(jié)果已知已知低速軸的傳遞功率P3=4.64kW轉(zhuǎn)速n3=70.1r/min ,轉(zhuǎn)矩Tffl = 608.13N m齒輪4分度圓直徑d4 = 266mm,齒輪寬度b4=80mm1 .求作用 在齒輪上 的力Ft4 =Ft3 =4773.1 N F.4 =1 =1737.25NF4=4773N1=1737.25根據(jù)式d之C，Bmm初步確定軸的最小直徑，選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。查3圖表14-2,取C=115,得2 .初步確 定軸的最 小直徑dII min甲r-46=C3115 3 mm = 45.91mmnii,70.1dlmin=48.2l1該軸直徑d E 100mm,有一個(gè)鍵槽，軸頸增大5%- 7%,安全起 見(jiàn)，取軸頸增大5%UdIIImin -1.05 dIIImin -1.05 45.91mm-48.21mm擬定軸上零件的裝配方案如圖所示7-5根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度3.軸的結(jié) 構(gòu)設(shè)計(jì)LDL5L6A1L22eL8B11 1L7L1圖7-5低速軸上零件的裝配方案該軸的最小直徑為安裝聯(lián)軸器處的直徑，選取聯(lián)軸器的型號(hào) 查3圖表 17-1 ,取 Ka=1.5 ,則TcIII =KATIII =1.5 608.13N m = 912.2N m c(1)聯(lián)軸 器和軸段根據(jù) Tciii =912.2N m,查1表 8-7 標(biāo)準(zhǔn) GB/T5014-2003考慮到帶式運(yùn)輸機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，帶具有緩沖的性能，選用 LX4型彈 性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器，J型軸孔，選取軸孔直徑d=50mm其軸孔長(zhǎng)度L=84mm則軸的最小直徑dIII min =50mm,相應(yīng)的軸端的直徑d8=50mm,取長(zhǎng)度略小于轂空寬度取 L8 = 82mm(2)密封圈與軸段在確定軸段的軸徑時(shí)，應(yīng)考慮聯(lián)軸器的軸向固定及軸承蓋密封圈的尺寸。聯(lián)軸器用軸肩定位，軸肩高度h=(0.070.1)di =(0.070.1)M50 = 3.55mm。軸段的軸徑d7 =d8 +2h = 57 60mm ,最終由密封圈確定。該處軸的圓d8 -50mmL8 = 82mmd7 = 60mm周速度小于3m/s,可選用氈圈油封，查參考文獻(xiàn)1中表7-12選氈圈60 ,則d7=60mm軸承 與軸段 和根據(jù)軸上受力及軸頸，初步選用 0組游隙，0級(jí)公差的深溝球軸承6013,其尺寸為dXDX B=65mm( 100mme 18mm內(nèi)圈定位軸肩直徑da = 72mm ,外圈定位內(nèi)徑Da = 93mm故d =d6 =65mm軸承采用脂潤(rùn)滑，需要用擋油環(huán)，擋油環(huán)寬度初定為B=22mm故 L1 =L6 =B + B =18+22 =40mmd1 = d6二65mmL1 = L6=40mm軸段 長(zhǎng)度軸段的長(zhǎng)度除與軸上零件有關(guān)外，還與軸承座寬度及軸承 端蓋等零件肩關(guān)。軸承端蓋連接螺栓為 M8X 25,其安裝圓周 大于聯(lián)軸器輪轂外徑，輪轂外徑不與端蓋螺栓的拆裝空間干涉，故聯(lián)軸器輪轂端面的距離為l2=18mm。由軸承端蓋凸緣厚度e=10mm ,取軸承端蓋與軸承座間的調(diào)整墊片厚度為t =2mm!U 有L7 =L+e+l2+4 -A-B =53 + 10 + 18+2-10-18 = 55mmL7 = 55mm齒輪 與軸段該段上安裝齒輪4,為便于齒輪的安裝，d3應(yīng)略大于d2,可初定d3=70mm,齒輪 4輪轂的寬度范圍為(1.21.5 )d3=