1361-減速器2級(jí)（帶式運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)設(shè)計(jì)）
1361-減速器2級(jí)（帶式運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)設(shè)計(jì)）,減速器,運(yùn)輸機(jī),傳動(dòng),設(shè)計(jì)
貴 州 大 學(xué) 設(shè) 計(jì) 用 紙第 - 1 -頁目 錄設(shè)計(jì)任務(wù)書…………………………………………………2第一部分 傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)……………………………4第二部分 V 帶設(shè)計(jì)………………………………………6第三部分 各齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算……………………………9第四部分 軸的設(shè)計(jì)………………………………………13第五部分 校核……………………………………………19第六部分 主要尺寸及數(shù)據(jù)………………………………21貴 州 大 學(xué) 設(shè) 計(jì) 用 紙第 - 2 -頁設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書課程設(shè)計(jì)題目：設(shè)計(jì)帶式運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)裝置（簡(jiǎn)圖如下）原始數(shù)據(jù)：數(shù)據(jù)編號(hào) 3 5 7 10運(yùn)輸機(jī)工作轉(zhuǎn)矩 T/(N.m)690 630 760 620運(yùn)輸機(jī)帶速V/(m/s)0.8 0.9 0.75 0.9卷筒直徑D/mm320 380 320 360工作條件：貴 州 大 學(xué) 設(shè) 計(jì) 用 紙第 - 3 -頁連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，工作時(shí)有輕微振動(dòng)，使用期限為 10 年，小批量生產(chǎn)，單班制工作（8 小時(shí)/天）。運(yùn)輸速度允許誤差為 。%5?課程設(shè)計(jì)內(nèi)容1）傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)。2）傳動(dòng)件及支承的設(shè)計(jì)計(jì)算。3）減速器裝配圖及零件工作圖。4）設(shè)計(jì)計(jì)算說明書編寫。每個(gè)學(xué)生應(yīng)完成：1 部件裝配圖一張（A1）。2 零件工作圖兩張（A3）3 設(shè)計(jì)說明書一份（6000~8000 字）。本組設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)：第三組數(shù)據(jù)：運(yùn)輸機(jī)工作軸轉(zhuǎn)矩 T/(N.m) 690 。運(yùn)輸機(jī)帶速 V/(m/s) 0.8 。卷筒直徑 D/mm 320 。已給方案：外傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為 V 帶傳動(dòng)。減速器為兩級(jí)展開式圓柱齒輪減速器。貴 州 大 學(xué) 設(shè) 計(jì) 用 紙第 - 4 -頁第一部分 傳動(dòng)裝置 總體設(shè)計(jì)傳動(dòng)方案（已給定）1 外傳動(dòng)為 V 帶傳動(dòng)。2 減速器為兩級(jí)展開式圓柱齒輪減速器。3 方案簡(jiǎn)圖如下：二、該方案的 優(yōu)缺點(diǎn)：該工作機(jī)有輕微振動(dòng)，由于 V 帶有 緩沖吸振能力，采用 V 帶傳動(dòng)能減小振動(dòng)帶來的影響，并且該工作機(jī)屬于小功率、載荷變化不大，可以采用 V 帶這種簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，并且價(jià)格便宜， 標(biāo)準(zhǔn)化程度高，大幅降低了成本。減速器部分兩級(jí)展開式圓柱齒輪減速，這是兩級(jí)減速器中應(yīng)用最廣泛的一種。齒輪相對(duì)于軸承不對(duì)稱，要求軸具有較大的剛度。高速級(jí)齒輪常布置在遠(yuǎn)離扭矩輸入端的一邊，以減小因彎曲變形所引起的載荷沿齒寬分布不均現(xiàn)象。原動(dòng)機(jī)部分為 Y 系列三相交流 異步貴 州 大 學(xué) 設(shè) 計(jì) 用 紙第 - 5 -頁電動(dòng)機(jī)?？傮w來講，該傳動(dòng)方案滿足工作機(jī)的性能要求，適應(yīng)工作條件、工作可靠，此外還結(jié) 構(gòu)簡(jiǎn)單、尺寸緊湊、成本低 傳動(dòng) 效率高。計(jì) 算 與 說 明 結(jié)果三、原動(dòng)機(jī)選擇（Y 系列三相交流異步電動(dòng)機(jī)）工作機(jī)所需功率： =0.96 (見課設(shè) P9)Pw?min.14832.01?????RDVn?傳動(dòng)裝置總效率： （見課設(shè)式 2-4）a??87654321?a9.0?9.09.03?97.04.5?97.06?（見課設(shè)表 12-8）78 8...7.. ???a電動(dòng)機(jī)的輸出功率： （見課設(shè)式 2-1）Pd取KwaWdP23.485.06???wd5.?選擇電動(dòng)機(jī)為 Y132M1-6 型 （見課設(shè)表 19-1）技術(shù)數(shù)據(jù)：額定功率（ ） 4 滿載轉(zhuǎn)矩（ ） w minr960 額定轉(zhuǎn)矩（ ） 2.0 最大轉(zhuǎn)矩（ ） mN? N?2.0 貴 州 大 學(xué) 設(shè) 計(jì) 用 紙第 - 6 -頁Y132M1-6 電動(dòng)機(jī)的外型尺寸（ mm）： （見課設(shè)表 19-3）A：216 B：178 C：89 D：38 E：80 F：10 G：33 H：132 K：12 AB：280 AC：270 AD：210 HD：315 BB：238 L：235四、傳動(dòng)裝置總體傳動(dòng)比的確定及各級(jí)傳動(dòng)比的分配1 總傳動(dòng)比： （見課設(shè)式 2-6）ia204896?nima2 各級(jí)傳動(dòng)比分配： （見課設(shè)式 2-7）ia321?5.2076.??初定 .1i07325.?i第二部分 V 帶設(shè)計(jì)外傳動(dòng)帶選為 普通 V 帶傳動(dòng) 1 確定計(jì)算功率： Pca1）、由表 5-9 查得工作情況系數(shù) 1.?KA2）、由式 5-23（機(jī)設(shè)） kwAca 65.1???2、選擇 V 帶型號(hào)查圖 5-12a(機(jī)設(shè)) 選 A 型 V 帶。3.確定帶輪直徑 da12貴 州 大 學(xué) 設(shè) 計(jì) 用 紙第 - 7 -頁（1）、參考圖 5-12a（機(jī)設(shè)）及表 5-3（機(jī)設(shè)）選取小 帶輪直徑 mda2?（電機(jī)中心高符合要求）Ha?1（2）、驗(yàn)算帶速 由式 5-7（機(jī)設(shè)）smdnVa ??????? 111 63.50612906??（3）、從動(dòng)帶輪直徑 a2midaa 4.931.212??查表 5-4（機(jī)設(shè)） 取 da280?（4）、傳動(dòng)比 i5.21802?dai（5）、從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速 min112380.96????Rni4.確定中心距 和帶長aLd（1）、按式（5-23 機(jī)設(shè)）初選中心距????aa210217.0???取784. m70?（2）、按式(5-24 機(jī)設(shè)) 求 帶的計(jì)算基礎(chǔ)準(zhǔn)長度 L0貴 州 大 學(xué) 設(shè) 計(jì) 用 紙第 - 8 -頁mmddaL1960)704128()21(72( )20????????查圖.5-7( 機(jī) 設(shè))取帶的基準(zhǔn)長度 Ld=2000mm(3)、按式 (5-25 機(jī)設(shè))計(jì)算中心距:amaLd 20.7)219607(200 ???????(4)、按式（ 5-26 機(jī)設(shè)）確定中心距 調(diào)整范圍ad 780)03.7(3.mx ?mL69215015in ?????5.驗(yàn)算小帶輪包角 α1由式(5-11 機(jī)設(shè))????????1206018012ad?6.確定 V 帶根數(shù) Z(1)、由表（5-7 機(jī)設(shè)） 查得 dd1=112 n1=800r/min 及n1=980r/min 時(shí)， 單根 V 帶的額定功率分呷為 1.00Kw 和1.18Kw，用 線性插值法求 n1=980r/min 時(shí)的額定功率 P0 值。KwP16.)8096(80.1.(0 ?????(2)、由表（5-10 機(jī)設(shè) ）查得△P0=0.11Kw(3)、由表查得（5-12 機(jī)設(shè)）查得包角系數(shù) ??9.0k?(4)、由表(5-13 機(jī)設(shè)) 查得長度系數(shù) KL=1.03(5)、計(jì)算 V 帶根數(shù) Z，由式（5-28 機(jī)設(shè)）貴 州 大 學(xué) 設(shè) 計(jì) 用 紙第 - 9 -頁49.03.196).016(5??????KPLcaZ?取 Z=5 根 7．計(jì)算單根 V 帶初拉力 F0，由式（ 5-29）機(jī) 設(shè)。NqVZvKPFac160)5.2(502?????q 由表 5-5 機(jī)設(shè)查得8．計(jì)算對(duì)軸的壓力 FQ，由式（ 5-30 機(jī)設(shè)）得NZQ 158)260sin152(sin210 ??????9．確定帶輪的結(jié)構(gòu)尺寸，給制帶輪工作圖小帶輪基準(zhǔn)直徑 dd1=112mm 采用實(shí)心式結(jié)構(gòu)。大帶輪基準(zhǔn)直徑 dd2=280mm，采用孔板式結(jié)構(gòu)，基準(zhǔn) 圖見零件工作圖。第三部分 各齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算一、高速級(jí)減速齒輪設(shè)計(jì)（直齒圓柱齒輪）1.齒輪的材料，精度和齒數(shù)選擇，因傳遞功率不大，轉(zhuǎn)速不高，材料按表 7-1 選取，都采用 45 號(hào)鋼， 鍛選項(xiàng)毛坯，大齒輪、正火處 理，小 齒輪調(diào)質(zhì)，均用 軟齒面。齒輪 精度用 8 級(jí)，輪齒表面精糙度為 Ra1.6，軟齒面閉式傳動(dòng)，失效形式為占蝕，考慮傳動(dòng)平穩(wěn)性，齒數(shù)宜取多些，取 Z1=34 則貴 州 大 學(xué) 設(shè) 計(jì) 用 紙第 - 10 -頁Z2=Z1i=34×2.62=89 2.設(shè)計(jì)計(jì)算。（1）設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，按齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算，再按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核。（2）按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，由式（7-9）??3112udKHtZdaEt ?????T1=9.55×106×P/n=9.55×106×5.42/384=134794 N·mm由圖（7-6 ）選取材料的接觸疲勞，極限應(yīng)力為бHILim=580 бHILin=560由圖 7-7 選取材料彎曲疲勞極陰應(yīng)力бHILim=230 бHILin=210應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N 由式（7-3）計(jì)算N1=60n, at=60×(8×360×10)=6.64×109N2= N1/u=6.64×109/2.62=2.53×109由圖 7-8 查得接觸疲勞壽命系數(shù)；Z N1=1.1 ZN2=1.04 由圖 7-9 查得彎曲 ；YN1=1 YN2=1由圖 7-2 查得接觸疲勞安全系數(shù)：S Fmin=1.4 又 YST=2.0 試選 Kt=1.3由式(7-1)(7-2)求許用接觸 應(yīng)力和許用彎曲 應(yīng)力??PZSaNHmM6381inl??a52inl2貴 州 大 學(xué) 設(shè) 計(jì) 用 紙第 - 11 -頁??PYSaNFTlinK3281m1???aFTlinM0222將有關(guān)值代入式(7-9)得??10.652)(3 11 ???udtHEUt Zd???則 V1=(πd1tn1/60×1000)=1.3m/s( Z1 V1/100)=1.3×(34/100)m/s=0.44m/s查圖 7-10 得 Kv=1.05 由表 7-3 查和得 K A=1.25.由表 7-4 查得 Kβ=1.08.取 Kα=1.05.則 KH=KAKVKβKα=1.42 ,修正 mtd68.3.1421?M=d1/Z1=1.96mm由表 7-6 取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)：m=2mm(3) 計(jì) 算幾何尺寸d1=mz1=2×34=68mm d2=mz2=2×89=178mm a=m(z1＋z2)/2=123mm b=φddt=1×68=68mm取 b2=65mm b1=b2+10=753.校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度由圖 7-18 查得，YFS1=4.1，YFS2=4.0 取 Yε=0.7貴 州 大 學(xué) 設(shè) 計(jì) 用 紙第 - 12 -頁由式(7-12)校核大小齒輪的彎曲強(qiáng)度.?????? 1323211 53.407.14687. FadF PMmZK???????2122 5.9.05. FaFSFY?二、低速級(jí)減速齒輪設(shè)計(jì)（直齒圓柱齒輪）1.齒輪的材料，精度和齒數(shù)選擇，因傳遞功率不大，轉(zhuǎn)速不高，材料按表 7-1 選取，都采用 45 號(hào)鋼，鍛選項(xiàng) 毛坯，大 齒輪、正火處理，小齒輪調(diào)質(zhì)，均用軟齒面。 齒輪精度用 8 級(jí)，輪齒表面精糙度為 Ra1.6，軟齒面閉式傳動(dòng)，失效形式為占蝕，考慮傳動(dòng)平穩(wěn)性，齒數(shù)宜取多些，取 Z1=34 則 Z2=Z1i=34×3.7=1042.設(shè)計(jì)計(jì)算。1 設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，按齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算，再按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核。（2）按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，由式（7-9）??3112udKHtZdaEt ?????T1=9.55×106×P/n=9.55×106×5.20/148=335540 N·mm由圖（7-6 ）選取材料的接觸疲勞，極限應(yīng)力為бHILim=580 бHILin=560由圖 7-7 選取材料彎曲疲勞極陰應(yīng)力бHILim=230 бHILin=210貴 州 大 學(xué) 設(shè) 計(jì) 用 紙第 - 13 -頁應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N 由式（7-3）計(jì)算N1=60n at=60×148×(8×360×10)=2.55×109N2= N1/u=2.55×109/3.07=8.33×108由圖 7-8 查得接觸疲勞壽命系數(shù)；ZN1=1.1 Z N2=1.04 由圖 7-9 查得彎曲 ；YN1=1 YN2=1由圖 7-2 查得接觸疲勞安全系數(shù)：S Fmin=1.4 又 YST=2.0 試選 Kt=1.3由式(7-1)(7-2)求許 用接觸應(yīng)力和許用彎曲 應(yīng)力??PZSaNHmM5801inl??a62inl2??YaNFSTli K381mn1??PaFSTliFM02n22?將有關(guān)值代入式(7-9)得??mudtHEUt Zd43.701)(321 ?????則 V1=(πd1tn1/60×1000)=0.55m/s( Z1 V1/100)=0.55×(34/100)m/s=0.19m/s查圖 7-10 得 Kv=1.05 由表 7-3 查和得 K A=1.25.由表 7-4查得 Kβ=1.08.取 Kα=1.05.則 KH=KAKVKβKα=1.377 ,修正mtd8.713.1?貴 州 大 學(xué) 設(shè) 計(jì) 用 紙第 - 14 -頁M=d1/Z1=2.11mm由表 7-6 取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)：m=2.5mm(3) 計(jì) 算幾何尺寸d1=mz1=2.5×34=85mm d2=mz2=2.5×104=260mm a=m(z1＋z2)/2=172.5mm b=φddt=1×85=85mm取 b2=85mm b1=b2+10=953.校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度由圖 7-18 查得，Y FS1=4.1，YFS2=4.0 取 Yε=0.7由式(7-12)校核大小齒輪的彎曲強(qiáng)度. ?????? 1323211 9.127.045.47. FadF PMmZK???????2122 8.1.09FaFSFY?總結(jié)：高速級(jí) z1=34 z2=89 m=2 低速級(jí) z1=34 z2=104 m=2.5第四部分 軸的設(shè)計(jì)高速軸的設(shè)計(jì)1.選擇軸的材料及熱處理由于減速器傳遞的功率不大，對(duì)其重量和尺寸也無特殊要貴 州 大 學(xué) 設(shè) 計(jì) 用 紙第 - 15 -頁求故選擇常用材料 45 鋼,調(diào)質(zhì)處理.2.初估軸徑按扭矩初估軸的直徑,查表 10-2,得 c=106 至 117,考慮到安裝聯(lián)軸器的軸段僅受扭矩作用.取 c=110 則:D1min=103?npc27m84.53D2min=36.3D3min=103?npc5248.33.初選軸承1 軸選軸承為 60082 軸選軸承為 60093 軸選軸承為 6012根據(jù)軸承確定各軸安裝軸承的直徑為:D1=40mmD2=45mmD3=60mm4.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(現(xiàn)只對(duì)高速軸作設(shè)計(jì),其它兩軸設(shè)計(jì)略,結(jié)構(gòu)詳見圖) 為了拆裝方便,減速器殼體用剖分式,軸 的結(jié) 構(gòu)形狀如圖所示.(1).各 軸直徑的確定初估軸徑后,句可按軸上零件的安裝順序,從左端開始確定直徑.該軸軸段 1 安裝軸承 6008,故該段直徑為 40mm。2 段裝齒貴 州 大 學(xué) 設(shè) 計(jì) 用 紙第 - 16 -頁輪，為了便于安裝，取 2 段為 44mm。齒輪右端用 軸肩固定，計(jì)算得軸肩的高度為 4.5mm，取 3 段為 53mm。5 段裝軸承，直徑和1 段一樣為 40mm。4 段不裝任何零件，但考慮到軸承的軸向定位，及軸承的安裝，取 4 段為 42mm。6 段應(yīng) 與密封毛氈的尺寸同時(shí)確定，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，選用 JB/ZQ4606-1986 中 d=36mm的毛氈圈，故取 6 段 36mm。7 段裝大帶輪，取為 32mm>dmin 。（2）各軸段長度的確定軸段 1 的長度為軸承 6008 的寬度和軸承到箱體內(nèi)壁的距離加上箱體內(nèi)壁到齒輪端面的距離加上 2mm，l1=32mm。2 段應(yīng)比齒輪寬略小 2mm，為 l2=73mm。3 段的長 度按 軸肩寬度公式計(jì)算 l3=1.4h；去 l3=6mm，4 段：l4=109mm 。l5 和軸承 6008 同寬取 l5=15mm。l6=55mm，7 段同大帶輪同寬，取 l7=90mm。其中l(wèi)4，l6 是在確定其它段 長度和箱體內(nèi)壁寬后確定的。于是，可得軸的支點(diǎn)上受力點(diǎn)間的跨距L1=52.5mm，L2=159mm，L3=107.5mm。（3）.軸上零件的周向固定為了保證良好的對(duì)中性，齒輪與軸選用過盈配合 H7/r6。與軸承內(nèi)圈配合軸勁選用 k6，齒輪與大帶輪均采用 A 型普通平鍵聯(lián)接，分別為 16*63 GB1096-1979 及鍵 10*80 GB1096-1979。（4）.軸上倒角與圓角為保證 6008 軸承內(nèi)圈端面緊靠定位軸肩的端面，根據(jù)軸承手冊(cè)的推薦，取軸肩圓角半徑為 1mm。其他 軸肩圓角半徑均為貴 州 大 學(xué) 設(shè) 計(jì) 用 紙第 - 17 -頁2mm。根據(jù) 標(biāo)準(zhǔn) GB6403.4-1986，軸的左右端倒角均為 1*45。5.軸的受力分析1 畫軸的受力簡(jiǎn)圖 。2 計(jì)算支座反力。Ft=2T1/d1= N378465.12??Fr=Fttg20。=3784 19.0FQ=1588N在水平面上FR1H=Nlr 965.2137842???FR2H=Fr-FR1H=1377-966=411N在垂直面上FR1V=Nlt 352.15732????Fr2V=Ft- FR1V=1377-352=1025N3 畫彎矩圖在水平面上，a-a 剖面左側(cè)MAh=FR1Hl3=966 52.5=50.715N·m?a-a 剖面右側(cè)M’Ah=FR2Hl2=411 153=62.88 N·m在垂直面上MAv=M’AV=FR1Vl2=352×153=53.856 N·m合成彎矩，a-a 剖面左側(cè)貴 州 大 學(xué) 設(shè) 計(jì) 用 紙第 - 18 -頁???MAVHa22 mN73.9856.71.022 ???a-a 剖面右側(cè) 2...622'2'' ?aVaH畫轉(zhuǎn)矩圖轉(zhuǎn)矩 3784×（68/2）=128.7N·m??2/dTFt6.判斷危險(xiǎn)截面顯然，如圖所示， a-a 剖面左 側(cè)合成彎矩最大、扭矩 為 T，該截面左側(cè)可能是危險(xiǎn)截面；b-b 截面處合成灣矩 雖不是最大，但該截面左側(cè)也可能是危險(xiǎn)截面。若從疲勞強(qiáng)度考慮，a-a，b-b截面右側(cè)均有應(yīng)力集中，且 b-b 截面處應(yīng)力集中更 嚴(yán)重，故 a-a截面左側(cè)和 b-b 截面左、右側(cè)又均有可能是疲 勞破壞危險(xiǎn)截面。7.軸的彎扭合成強(qiáng)度校核由表 10-1 查得 ??MPab601?????Pab10??.061???ba(1)a-a 剖面左側(cè)3=0.1×443=8.5184m3dW1.=14.57 ??5184.60( 72)222 ?????aTMe?MPa????（2）b-b 截面左側(cè)3=0.1×423=7.41m3dW1.0b-b 截面 處合成彎矩 Mb:=174 N·m5.241379.85.42Mb3' ?????la貴 州 大 學(xué) 設(shè) 計(jì) 用 紙第 - 19 -頁=27 ??41.760( 28)222 ?????WaTMe?MPa????8.軸的安全系數(shù)校核:由表 10-1 查得(1)在 a-a1.0,2,5,30,65011 ??? ????PaaPaB截面左側(cè)WT=0.2d3=0.2×443=17036.8mm3由附表 10-1 查得 由附表 10-4 查得絕對(duì)尺,63.1,?K??寸系數(shù) ;軸經(jīng) 磨削加工, 由附表 10-5 查得質(zhì)量76.0,81.????系數(shù) .則?彎曲應(yīng)力 MPaWb68.514.93??應(yīng)力幅 ba平均應(yīng)力 0?m切應(yīng)力 MPaT57.368.12???Tma 9.257.安全系數(shù) 280.68.10.31 ?????????????maKS.179.3.76.351????ma 2.1582.2 ?????S??查表 10-6 得許用安全系數(shù) =1.3～1.5,顯然 S> ,故 a-a 剖??S??S貴 州 大 學(xué) 設(shè) 計(jì) 用 紙第 - 20 -頁面安全.(2)b-b 截面右側(cè)抗彎截面系數(shù) 3=0.1×533=14.887m3dW1.0?抗扭截面系數(shù) WT=0.2d3=0.2×533=29.775 m3又 Mb=174 N·m,故彎曲應(yīng)力 MPaWb7.18.4???ba0m切應(yīng)力MPaT32.475.918???Tma6.2由附表 10-1 查得過盈配合引起的有效應(yīng)力集中系數(shù)。 1.0,2.,0.1,76.,81.0,9.1,6.2 ???? ???????? ?K則 74.302.718.06231 ??????????maS.6..76.1951 ???????maK3.24.322???S??顯然 S> ,故 b-b 截面右側(cè)安全。??貴 州 大 學(xué) 設(shè) 計(jì) 用 紙第 - 21 -頁（3）b-b 截面左側(cè)WT=0.2d3=0.2×423=14.82 m3b-b 截面左右側(cè)的彎矩、扭矩相同。彎曲應(yīng)力MPaWb48.231.7???ba0m切應(yīng)力MPaT68.2.147???Tma3.（D-d）/r=1 r/d=0.05，由附表 10-2 查得圓角引起的有效應(yīng)力集中系數(shù) 。由附表 10-4 查得絕對(duì)尺寸36.1,48.?K??系數(shù) 。又 。則7.0,83.???? 1.0,2.,0?????16.702.48.3.011 ???????????maS38.9.1.78.651??????maK2.39.22 ????S??顯然 S> ,故 b-b 截面左側(cè)安全。??貴 州 大 學(xué) 設(shè) 計(jì) 用 紙第 - 22 -頁第五部分 校 核高速軸軸承 NlFr 965.213784 R1H2????FR2H=Fr-FR1H=1377-966=411Nlt 352.157F1V32?????Fr2V=Ft- FR1V=1377-352=1025N軸承的型號(hào)為 6008，Cr=16.2 kN1 FA/COr=02 計(jì)算當(dāng)量 動(dòng)載荷??FfPARrYX??查表得 fP=1.2 徑向載荷系數(shù) X 和軸向載荷系數(shù) Y 為X=1，Y=0=1.2×（1×352）=422.4 N??fARPrYX??3 驗(yàn)算 6008 的壽命28046384167.203?????????Lh驗(yàn)算右邊軸承??28091738416705.3??????????h鍵的校核貴 州 大 學(xué) 設(shè) 計(jì) 用 紙第 - 23 -頁鍵 1 10×8 L=80 GB1096-79則強(qiáng)度條件為 MPalkdTp 5.30.82/6512/ ????查表許用擠壓應(yīng)力 ??p1?所以鍵的強(qiáng)度足夠鍵 2 12×8 L=63 GB1096-79則強(qiáng)度條件為 MPalkdTp 95.30.063.4/5128/ ????查表許用擠壓應(yīng)力 ??p1?所以鍵的強(qiáng)度足夠聯(lián)軸器的選擇聯(lián)軸器選擇為 TL8 型彈性聯(lián)軸器 GB4323-84減速器的潤滑1.齒輪的潤滑因齒輪的圓周速度<12 m/s，所以才用浸油潤滑的潤滑方式。高速齒輪浸入油里約 0.7 個(gè)齒高，但不小于 10mm，低速級(jí)齒輪浸入油高度約為 1 個(gè)齒高（不小于 10mm），1/6 齒輪。2．滾動(dòng)軸承的潤滑因潤滑油中的傳動(dòng)零件（齒輪）的圓周速度 V≥1.5～2m/s 所以采用飛濺潤滑，貴 州 大 學(xué) 設(shè) 計(jì) 用 紙第 - 24 -頁第六部分 主要尺寸及數(shù)據(jù)箱體尺寸:箱體壁厚 m10??箱蓋壁厚 8箱座凸緣厚度 b=15mm箱蓋凸緣厚度 b1=15mm箱座底凸緣厚度 b2=25mm地腳螺栓直徑 df=M16地腳螺栓數(shù)目 n=4軸承旁聯(lián)接螺栓直徑 d1=M12聯(lián)接螺栓 d2 的間距 l=150mm軸承端蓋螺釘直徑 d3=M8定位銷直徑 d=6mmdf 、d1 、d2 至外箱壁的距離 C1=18mm、18 mm、13 mmdf、d2 至凸緣邊緣的距離 C2=16mm、11 mm軸承旁凸臺(tái)半徑 R1=11mm凸臺(tái)高度根據(jù)低速軸承座外半徑確定外箱壁至軸承座端面距離 L1=40mm大齒輪頂圓與內(nèi)箱壁距離△1=10mm齒輪端面與內(nèi)箱壁距離△2=10mm箱蓋，箱座肋厚 m1=m=7mm貴 州 大 學(xué) 設(shè) 計(jì) 用 紙第 - 25 -頁軸承端蓋外徑 D2 ：凸緣式端蓋：D+（5～5.5）d3以上尺寸參考機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) P17～P21傳動(dòng)比原始分配傳動(dòng)比為：i1=2.62 i2=3.07 i3=2.5修正后 ：i1=2.5 i2=2.62 i3=3.07各軸新的轉(zhuǎn)速為 ：n1=960/2.5=3.84n2=384/2.61=147n3=147/3.07=48各軸的輸入功率P1=pdη8η7 =5.5×0.95×0.99=5.42P2=p1η6η5=5.42×0.97×0.99=5.20P3=p2η4η3=5.20×0.97×0.99=5.00P4=p3η2η1=5.00×0.99×0.99=4.90各軸的輸入轉(zhuǎn)矩T1=9550Pdi1η8η7/nm=9550×5.5×2.5×0.95×0.99=128.65T2= T1 i2η6η5=128.65×2.62×0.97×0.99=323.68T3= T2 i3η4η3=323.68×3.07×0.97×0.99=954.25T4= T3 η2η1=954.23×0.99×0.99=935.26軸 號(hào) 功率 p 轉(zhuǎn)矩 T 轉(zhuǎn)速 n 傳動(dòng)比 i 效率 η電機(jī)軸5.5 2.0 9601 1貴 州 大 學(xué) 設(shè) 計(jì) 用 紙第 - 26 -頁1 5.42 128.65 3842.5 0.942 5.20 323.68 1482.62 0.963 5.00 954.25 48 3.07 0.96工作機(jī)軸 4.90 935.26 48 1 0.98齒輪的結(jié)構(gòu)尺寸兩小齒輪采用實(shí)心結(jié)構(gòu)兩大齒輪采用復(fù)板式結(jié)構(gòu)齒輪 z1 尺寸z=34 d1=68 m=2 d=44 b=75d1=68 ha=ha*m=1×2=2mmhf=( ha*+c*)m=(1+0.25)×2=2.5mmh=ha+hf=2+2.5=4.5mmda=d1＋2ha=68+2×2=72mmdf=d1－2hf=68－2×2.5=63p=πm=6.28mms=πm/2=3.14×2/2=3.14mme=πm/2=3.14×2/2=3.14mmc=c*m=0.25×2=0.5mm貴 州 大 學(xué) 設(shè) 計(jì) 用 紙第 - 27 -頁齒輪 z2 的尺寸由軸可 得 d2=178 z2=89 m=2 b=65 d4=49ha=ha*m=1×2=2mm h=ha+hf=2+2.5=4.5mmhf=(1＋0.5)×2=2.5mm da=d2＋2ha=178＋2×2=182df=d1－2hf=178－2×2.5=173 p=πm=6.28mms=πm/2=3.14×2/2=3.14mme=πm/2=3.14×2/2=3.14mmc=c*m=0.25×2=0.5mmDT≈ 12064.78230??DD3≈1.6D4=1.6×49=78.4D0≈da-10mn=182-10×2=162D2≈0.25(D0-D3)=0.25(162-78.4)=20R=5 c=0.2b=0.2×65=13齒輪 3 尺寸由軸可得, d=49 d3=85 z3=34 m=2.5 b=95ha =ha*m=1×2.5=2.5 h=ha+hf=2.5+3.125=5.625hf=(ha*+c*)m=(1+0.25)×2.5=3.125貴 州 大 學(xué) 設(shè) 計(jì) 用 紙第 - 28 -頁da=d3+2ha=85+2×2.5=90 df=d1-2hf=85-2×3.125=78.75p=πm=3.14×2.5=7.85 s=πm/2=3.14×2.5/2=3.925e=s c=c*m=0.25×2.5=0.625齒輪 4 寸由軸可得 d=64 d4=260 z4=104 m=2.5 b=85ha =ha*m=1×2.5=2.5 h=ha+hf=2.5+3.25=5.625hf=(ha*+c*)m=(1+0.25)×0.25=3.125da=d4+2ha=260+2×2.5=265 df=d1-2hf=260-2×3.125=253.75p=πm=3.14×2.5=7.85 s=e=πm/2=3.14×2.5/2=3.925c=c*m=0.25×2.5=0.625D0≈da-10m=260-10×2.5=235D3≈1.6×64=102.4 7.16824.03501 ???DD2=0.25(D0-D3)=0.25×(235-102.4)=33.15r=5 c=0.2b=0.2×85=17參考文獻(xiàn)：貴 州 大 學(xué) 設(shè) 計(jì) 用 紙第 - 29 -頁《機(jī)械設(shè)計(jì)》徐錦康 主編 機(jī)械工業(yè)出版社《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》陸玉 何在洲 佟延偉 主編第 3 版 機(jī)械工業(yè)出版社《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》設(shè)計(jì)心得機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)是機(jī)械課程當(dāng)中一個(gè)重要環(huán)節(jié)通過了 3 周的課程設(shè)計(jì)使我從各個(gè)方面都受到了機(jī)械設(shè)計(jì)的訓(xùn)練，對(duì)機(jī)械的有關(guān)各個(gè)零部件有機(jī)的結(jié)合在一起得到了深刻的認(rèn)識(shí)。由于在設(shè)計(jì)方面我們沒有經(jīng)驗(yàn)，理論知識(shí)學(xué)的不牢固，在設(shè)計(jì)中難免會(huì)出現(xiàn)這樣那樣的問題，如：在選擇計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)件是可能會(huì)出現(xiàn)誤差，如果是聯(lián)系緊密或者循序漸進(jìn)的計(jì)算誤差會(huì)更大，在查表和計(jì)算上精度不夠準(zhǔn)在設(shè)計(jì)的過程中，培養(yǎng)了我綜合應(yīng)用機(jī)械設(shè)計(jì)課程及其他課程的理論知識(shí)和應(yīng)用生產(chǎn)實(shí)際知識(shí)解決工程實(shí)際問題的能力，在設(shè)計(jì)的過程中還培養(yǎng)出了我們的團(tuán)隊(duì)精神，大家共同解決了許多個(gè)人無法解決的問題，在這些過程中我們深刻地認(rèn)識(shí)到了自己在知識(shí)的理解和接受應(yīng)用方面的不足，在今后的學(xué)習(xí)過程中我們會(huì)更加努力和團(tuán)結(jié)。由于本次設(shè)計(jì)是分組的，自己獨(dú)立設(shè)計(jì)的東西不多，但在通過這次設(shè)計(jì)之后，我想會(huì)對(duì)以后自己獨(dú)立設(shè)計(jì)打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。貴 州 大 學(xué) 設(shè) 計(jì) 用 紙第 - 1 -頁目 錄設(shè)計(jì)任務(wù)書…………………………………………………2第一部分 傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)……………………………4第二部分 V 帶設(shè)計(jì)………………………………………6第三部分 各齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算……………………………9第四部分 軸的設(shè)計(jì)………………………………………13第五部分 校核……………………………………………19第六部分 主要尺寸及數(shù)據(jù)………………………………21貴 州 大 學(xué) 設(shè) 計(jì) 用 紙第 - 2 -頁設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書課程設(shè)計(jì)題目：設(shè)計(jì)帶式運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)裝置（簡(jiǎn)圖如下）原始數(shù)據(jù)：數(shù)據(jù)編號(hào) 3 5 7 10運(yùn)輸機(jī)工作轉(zhuǎn)矩 T/(N.m)690 630 760 620運(yùn)輸機(jī)帶速V/(m/s)0.8 0.9 0.75 0.9卷筒直徑D/mm320 380 320 360工作條件：貴 州 大 學(xué) 設(shè) 計(jì) 用 紙第 - 3 -頁連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，工作時(shí)有輕微振動(dòng)，使用期限為 10 年，小批量生產(chǎn)，單班制工作（8 小時(shí)/天）。運(yùn)輸速度允許誤差為 。%5?課程設(shè)計(jì)內(nèi)容1）傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)。2）傳動(dòng)件及支承的設(shè)計(jì)計(jì)算。3）減速器裝配圖及零件工作圖。4）設(shè)計(jì)計(jì)算說明書編寫。每個(gè)學(xué)生應(yīng)完成：1 部件裝配圖一張（A1）。2 零件工作圖兩張（A3）3 設(shè)計(jì)說明書一份（6000~8000 字）。本組設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)：第三組數(shù)據(jù)：運(yùn)輸機(jī)工作軸轉(zhuǎn)矩 T/(N.m) 690 。運(yùn)輸機(jī)帶速 V/(m/s) 0.8 。卷筒直徑 D/mm 320 。已給方案：外傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為 V 帶傳動(dòng)。減速器為兩級(jí)展開式圓柱齒輪減速器。貴 州 大 學(xué) 設(shè) 計(jì) 用 紙第 - 4 -頁第一部分 傳動(dòng)裝置 總體設(shè)計(jì)傳動(dòng)方案（已給定）1 外傳動(dòng)為 V 帶傳動(dòng)。2 減速器為兩級(jí)展開式圓柱齒輪減速器。3 方案簡(jiǎn)圖如下：二、該方案的 優(yōu)缺點(diǎn)：該工作機(jī)有輕微振動(dòng)，由于 V 帶有 緩沖吸振能力，采用 V 帶傳動(dòng)能減小振動(dòng)帶來的影響，并且該工作機(jī)屬于小功率、載荷變化不大，可以采用 V 帶這種簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，并且價(jià)格便宜， 標(biāo)準(zhǔn)化程度高，大幅降低了成本。減速器部分兩級(jí)展開式圓柱齒輪減速，這是兩級(jí)減速器中應(yīng)用最廣泛的一種。齒輪相對(duì)于軸承不對(duì)稱，要求軸具有較大的剛度。高速級(jí)齒輪常布置在遠(yuǎn)離扭矩輸入端的一邊，以減小因彎曲變形所引起的載荷沿齒寬分布不均現(xiàn)象。原動(dòng)機(jī)部分為 Y 系列三相交流 異步貴 州 大 學(xué) 設(shè) 計(jì) 用 紙第 - 5 -頁電動(dòng)機(jī)?？傮w來講，該傳動(dòng)方案滿足工作機(jī)的性能要求，適應(yīng)工作條件、工作可靠，此外還結(jié) 構(gòu)簡(jiǎn)單、尺寸緊湊、成本低 傳動(dòng) 效率高。計(jì) 算 與 說 明 結(jié)果三、原動(dòng)機(jī)選擇（Y 系列三相交流異步電動(dòng)機(jī)）工作機(jī)所需功率： =0.96 (見課設(shè) P9)Pw?min.14832.01?????RDVn?傳動(dòng)裝置總效率： （見課設(shè)式 2-4）a??87654321?a9.0?9.09.03?97.04.5?97.06?（見課設(shè)表 12-8）78 8...7.. ???a電動(dòng)機(jī)的輸出功率： （見課設(shè)式 2-1）Pd取KwaWdP23.485.06???wd5.?選擇電動(dòng)機(jī)為 Y132M1-6 型 （見課設(shè)表 19-1）技術(shù)數(shù)據(jù)：額定功率（ ） 4 滿載轉(zhuǎn)矩（ ） w minr960 額定轉(zhuǎn)矩（ ） 2.0 最大轉(zhuǎn)矩（ ） mN? N?2.0 貴 州 大 學(xué) 設(shè) 計(jì) 用 紙第 - 6 -頁Y132M1-6 電動(dòng)機(jī)的外型尺寸（ mm）： （見課設(shè)表 19-3）A：216 B：178 C：89 D：38 E：80 F：10 G：33 H：132 K：12 AB：280 AC：270 AD：210 HD：315 BB：238 L：235四、傳動(dòng)裝置總體傳動(dòng)比的確定及各級(jí)傳動(dòng)比的分配1 總傳動(dòng)比： （見課設(shè)式 2-6）ia204896?nima2 各級(jí)傳動(dòng)比分配： （見課設(shè)式 2-7）ia321?5.2076.??初定 .1i07325.?i第二部分 V 帶設(shè)計(jì)外傳動(dòng)帶選為 普通 V 帶傳動(dòng) 1 確定計(jì)算功率： Pca1）、由表 5-9 查得工作情況系數(shù) 1.?KA2）、由式 5-23（機(jī)設(shè)） kwAca 65.1???2、選擇 V 帶型號(hào)查圖 5-12a(機(jī)設(shè)) 選 A 型 V 帶。3.確定帶輪直徑 da12貴 州 大 學(xué) 設(shè) 計(jì) 用 紙第 - 7 -頁（1）、參考圖 5-12a（機(jī)設(shè)）及表 5-3（機(jī)設(shè)）選取小 帶輪直徑 mda2?（電機(jī)中心高符合要求）Ha?1（2）、驗(yàn)算帶速 由式 5-7（機(jī)設(shè)）smdnVa ??????? 111 63.50612906??（3）、從動(dòng)帶輪直徑 a2midaa 4.931.212??查表 5-4（機(jī)設(shè)） 取 da280?（4）、傳動(dòng)比 i5.21802?dai（5）、從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速 min112380.96????Rni4.確定中心距 和帶長aLd（1）、按式（5-23 機(jī)設(shè)）初選中心距????aa210217.0???取784. m70?（2）、按式(5-24 機(jī)設(shè)) 求 帶的計(jì)算基礎(chǔ)準(zhǔn)長度 L0貴 州 大 學(xué) 設(shè) 計(jì) 用 紙第 - 8 -頁mmddaL1960)704128()21(72( )20????????查圖.5-7( 機(jī) 設(shè))取帶的基準(zhǔn)長度 Ld=2000mm(3)、按式 (5-25 機(jī)設(shè))計(jì)算中心距:amaLd 20.7)219607(200 ???????(4)、按式（ 5-26 機(jī)設(shè)）確定中心距 調(diào)整范圍ad 780)03.7(3.mx ?mL69215015in ?????5.驗(yàn)算小帶輪包角 α1由式(5-11 機(jī)設(shè))????????1206018012ad?6.確定 V 帶根數(shù) Z(1)、由表（5-7 機(jī)設(shè)） 查得 dd1=112 n1=800r/min 及n1=980r/min 時(shí)， 單根 V 帶的額定功率分呷為 1.00Kw 和1.18Kw，用 線性插值法求 n1=980r/min 時(shí)的額定功率 P0 值。KwP16.)8096(80.1.(0 ?????(2)、由表（5-10 機(jī)設(shè) ）查得△P0=0.11Kw(3)、由表查得（5-12 機(jī)設(shè)）查得包角系數(shù) ??9.0k?(4)、由表(5-13 機(jī)設(shè)) 查得長度系數(shù) KL=1.03(5)、計(jì)算 V 帶根數(shù) Z，由式（5-28 機(jī)設(shè)）貴 州 大 學(xué) 設(shè) 計(jì) 用 紙第 - 9 -頁49.03.196).016(5??????KPLcaZ?取 Z=5 根 7．計(jì)算單根 V 帶初拉力 F0，由式（ 5-29）機(jī) 設(shè)。NqVZvKPFac160)5.2(502?????q 由表 5-5 機(jī)設(shè)查得8．計(jì)算對(duì)軸的壓力 FQ，由式（ 5-30 機(jī)設(shè)）得NZQ 158)260sin152(sin210 ??????9．確定帶輪的結(jié)構(gòu)尺寸，給制帶輪工作圖小帶輪基準(zhǔn)直徑 dd1=112mm 采用實(shí)心式結(jié)構(gòu)。大帶輪基準(zhǔn)直徑 dd2=280mm，采用孔板式結(jié)構(gòu)，基準(zhǔn) 圖見零件工作圖。第三部分 各齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算一、高速級(jí)減速齒輪設(shè)計(jì)（直齒圓柱齒輪）1.齒輪的材料，精度和齒數(shù)選擇，因傳遞功率不大，轉(zhuǎn)速不高，材料按表 7-1 選取，都采用 45 號(hào)鋼， 鍛選項(xiàng)毛坯，大齒輪、正火處 理，小 齒輪調(diào)質(zhì)，均用 軟齒面。齒輪 精度用 8 級(jí)，輪齒表面精糙度為 Ra1.6，軟齒面閉式傳動(dòng)，失效形式為占蝕，考慮傳動(dòng)平穩(wěn)性，齒數(shù)宜取多些，取 Z1=34 則貴 州 大 學(xué) 設(shè) 計(jì) 用 紙第 - 10 -頁Z2=Z1i=34×2.62=89 2.設(shè)計(jì)計(jì)算。（1）設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，按齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算，再按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核。（2）按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，由式（7-9）??3112udKHtZdaEt ?????T1=9.55×106×P/n=9.55×106×5.42/384=134794 N·mm由圖（7-6 ）選取材料的接觸疲勞，極限應(yīng)力為бHILim=580 бHILin=560由圖 7-7 選取材料彎曲疲勞極陰應(yīng)力бHILim=230 бHILin=210應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N 由式（7-3）計(jì)算N1=60n, at=60×(8×360×10)=6.64×109N2= N1/u=6.64×109/2.62=2.53×109由圖 7-8 查得接觸疲勞壽命系數(shù)；Z N1=1.1 ZN2=1.04 由圖 7-9 查得彎曲 ；YN1=1 YN2=1由圖 7-2 查得接觸疲勞安全系數(shù)：S Fmin=1.4 又 YST=2.0 試選 Kt=1.3由式(7-1)(7-2)求許用接觸 應(yīng)力和許用彎曲 應(yīng)力??PZSaNHmM6381inl??a52inl2貴 州 大 學(xué) 設(shè) 計(jì) 用 紙第 - 11 -頁??PYSaNFTlinK3281m1???aFTlinM0222將有關(guān)值代入式(7-9)得??10.652)(3 11 ???udtHEUt Zd???則 V1=(πd1tn1/60×1000)=1.3m/s( Z1 V1/100)=1.3×(34/100)m/s=0.44m/s查圖 7-10 得 Kv=1.05 由表 7-3 查和得 K A=1.25.由表 7-4 查得 Kβ=1.08.取 Kα=1.05.則 KH=KAKVKβKα=1.42 ,修正 mtd68.3.1421?M=d1/Z1=1.96mm由表 7-6 取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)：m=2mm(3) 計(jì) 算幾何尺寸d1=mz1=2×34=68mm d2=mz2=2×89=178mm a=m(z1＋z2)/2=123mm b=φddt=1×68=68mm取 b2=65mm b1=b2+10=753.校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度由圖 7-18 查得，YFS1=4.1，YFS2=4.0 取 Yε=0.7貴 州 大 學(xué) 設(shè) 計(jì) 用 紙第 - 12 -頁由式(7-12)校核大小齒輪的彎曲強(qiáng)度.?????? 1323211 53.407.14687. FadF PMmZK???????2122 5.9.05. FaFSFY?二、低速級(jí)減速齒輪設(shè)計(jì)（直齒圓柱齒輪）1.齒輪的材料，精度和齒數(shù)選擇，因傳遞功率不大，轉(zhuǎn)速不高，材料按表 7-1 選取，都采用 45 號(hào)鋼，鍛選項(xiàng) 毛坯，大 齒輪、正火處理，小齒輪調(diào)質(zhì)，均用軟齒面。 齒輪精度用 8 級(jí)，輪齒表面精糙度為 Ra1.6，軟齒面閉式傳動(dòng)，失效形式為占蝕，考慮傳動(dòng)平穩(wěn)性，齒數(shù)宜取多些，取 Z1=34 則 Z2=Z1i=34×3.7=1042.設(shè)計(jì)計(jì)算。1 設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，按齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算，再按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核。（2）按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，由式（7-9）??3112udKHtZdaEt ?????T1=9.55×106×P/n=9.55×106×5.20/148=335540 N·mm由圖（7-6 ）選取材料的接觸疲勞，極限應(yīng)力為бHILim=580 бHILin=560由圖 7-7 選取材料彎曲疲勞極陰應(yīng)力бHILim=230 бHILin=210貴 州 大 學(xué) 設(shè) 計(jì) 用 紙第 - 13 -頁應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N 由式（7-3）計(jì)算N1=60n at=60×148×(8×360×10)=2.55×109N2= N1/u=2.55×109/3.07=8.33×108由圖 7-8 查得接觸疲勞壽命系數(shù)；ZN1=1.1 Z N2=1.04 由圖 7-9 查得彎曲 ；YN1=1 YN2=1由圖 7-2 查得接觸疲勞安全系數(shù)：S Fmin=1.4 又 YST=2.0 試選 Kt=1.3由式(7-1)(7-2)求許 用接觸應(yīng)力和許用彎曲 應(yīng)力??PZSaNHmM5801inl??a62inl2??YaNFSTli K381mn1??PaFSTliFM02n22?將有關(guān)值代入式(7-9)得??mudtHEUt Zd43.701)(321 ?????則 V1=(πd1tn1/60×1000)=0.55m/s( Z1 V1/100)=0.55×(34/100)m/s=0.19m/s查圖 7-10 得 Kv=1.05 由表 7-3 查和得 K A=1.25.由表 7-4查得 Kβ=1.08.取 Kα=1.05.則 KH=KAKVKβKα=1.377 ,修正mtd8.713.1?貴 州 大 學(xué) 設(shè) 計(jì) 用 紙第 - 14 -頁M=d1/Z1=2.11mm由表 7-6 取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)：m=2.5mm(3) 計(jì) 算幾何尺寸d1=mz1=2.5×34=85mm d2=mz2=2.5×104=260mm a=m(z1＋z2)/2=172.5mm b=φddt=1×85=85mm取 b2=85mm b1=b2+10=953.校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度由圖 7-18 查得，Y FS1=4.1，YFS2=4.0 取 Yε=0.7由式(7-12)校核大小齒輪的彎曲強(qiáng)度. ?????? 1323211 9.127.045.47. FadF PMmZK???????2122 8.1.09FaFSFY?總結(jié)：高速級(jí) z1=34 z2=89 m=2 低速級(jí) z1=34 z2=104 m=2.5第四部分 軸的設(shè)計(jì)高速軸的設(shè)計(jì)1.選擇軸的材料及熱處理由于減速器傳遞的功率不大，對(duì)其重量和尺寸也無特殊要貴 州 大 學(xué) 設(shè) 計(jì) 用 紙第 - 15 -頁求故選擇常用材料 45 鋼,調(diào)質(zhì)處理.2.初估軸徑按扭矩初估軸的直徑,查表 10-2,得 c=106 至 117,考慮到安裝聯(lián)軸器的軸段僅受扭矩作用.取 c=110 則:D1min=103?npc27m84.53D2min=36.3D3min=103?npc5248.33.初選軸承1 軸選軸承為 60082 軸選軸承為 60093 軸選軸承為 6012根據(jù)軸承確定各軸安裝軸承的直徑為:D1=40mmD2=45mmD3=60mm4.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(現(xiàn)只對(duì)高速軸作設(shè)計(jì),其它兩軸設(shè)計(jì)略,結(jié)構(gòu)詳見圖) 為了拆裝方便,減速器殼體用剖分式,軸 的結(jié) 構(gòu)形狀如圖所示.(1).各 軸直徑的確定初估軸徑后,句可按軸上零件的安裝順序,從左端開始確定直徑.該軸軸段 1 安裝軸承 6008,故該段直徑為 40mm。2 段裝齒貴 州 大 學(xué) 設(shè) 計(jì) 用 紙第 - 16 -頁輪，為了便于安裝，取 2 段為 44mm。齒輪右端用 軸肩固定，計(jì)算得軸肩的高度為 4.5mm，取 3 段為 53mm。5 段裝軸承，直徑和1 段一樣為 40mm。4 段不裝任何零件，但考慮到軸承的軸向定位，及軸承的安裝，取 4 段為 42mm。6 段應(yīng) 與密封毛氈的尺寸同時(shí)確定，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，選用 JB/ZQ4606-1986 中 d=36mm的毛氈圈，故取 6 段 36mm。7 段裝大帶輪，取為 32mm>dmin 。（2）各軸段長度的確定軸段 1 的長度為軸承 6008 的寬度和軸承到箱體內(nèi)壁的距離加上箱體內(nèi)壁到齒輪端面的距離加上 2mm，l1=32mm。2 段應(yīng)比齒輪寬略小 2mm，為 l2=73mm。3 段的長 度按 軸肩寬度公式計(jì)算 l3=1.4h；去 l3=6mm，4 段：l4=109mm 。l5 和軸承 6008 同寬取 l5=15mm。l6=55mm，7 段同大帶輪同寬，取 l7=90mm。其中l(wèi)4，l6 是在確定其它段 長度和箱體內(nèi)壁寬后確定的。于是，可得軸的支點(diǎn)上受力點(diǎn)間的跨距L1=52.5mm，L2=159mm，L3=107.5mm。（3）.軸上零件的周向固定為了保證良好的對(duì)中性，齒輪與軸選用過盈配合 H7/r6。與軸承內(nèi)圈配合軸勁選用 k6，齒輪與大帶輪均采用 A 型普通平鍵聯(lián)接，分別為 16*63 GB1096-1979 及鍵 10*80 GB1096-1979。（4）.軸上倒角與圓角為保證 6008 軸承內(nèi)圈端面緊靠定位軸肩的端面，根據(jù)軸承手冊(cè)的推薦，取軸肩圓角半徑為 1mm。其他 軸肩圓角半徑均為貴 州 大 學(xué) 設(shè) 計(jì) 用 紙第 - 17 -頁2mm。根據(jù) 標(biāo)準(zhǔn) GB6403.4-1986，軸的左右端倒角均為 1*45。5.軸的受力分析1 畫軸的受力簡(jiǎn)圖 。2 計(jì)算支座反力。Ft=2T1/d1= N378465.12??Fr=Fttg20。=3784 19.0FQ=1588N在水平面上FR1H=Nlr 965.2137842???FR2H=Fr-FR1H=1377-966=411N在垂直面上FR1V=Nlt 352.15732????Fr2V=Ft- FR1V=1377-352=1025N3 畫彎矩圖在水平面上，a-a 剖面左側(cè)MAh=FR1Hl3=966 52.5=50.715N·m?a-a 剖面右側(cè)M’Ah=FR2Hl2=411 153=62.88 N·m在垂直面上MAv=M’AV=FR1Vl2=352×153=53.856 N·m合成彎矩，a-a 剖面左側(cè)貴 州 大 學(xué) 設(shè) 計(jì) 用 紙第 - 18 -頁???MAVHa22 mN73.9856.71.022 ???a-a 剖面右側(cè) 2...622'2'' ?aVaH畫轉(zhuǎn)矩圖轉(zhuǎn)矩 3784×（68/2）=128.7N·m??2/dTFt6.判斷危險(xiǎn)截面顯然，如圖所示， a-a 剖面左 側(cè)合成彎矩最大、扭矩 為 T，該截面左側(cè)可能是危險(xiǎn)截面；b-b 截面處合成灣矩 雖不是最大，但該截面左側(cè)也可能是危險(xiǎn)截面。若從疲勞強(qiáng)度考慮，a-a，b-b截面右側(cè)均有應(yīng)力集中，且 b-b 截面處應(yīng)力集中更 嚴(yán)重，故 a-a截面左側(cè)和 b-b 截面左、右側(cè)又均有可能是疲 勞破壞危險(xiǎn)截面。7.軸的彎扭合成強(qiáng)度校核由表 10-1 查得 ??MPab601?????Pab10??.061???ba(1)a-a 剖面左側(cè)3=0.1×443=8.5184m3dW1.=14.57 ??5184.60( 72)222 ?????aTMe?MPa????（2）b-b 截面左側(cè)3=0.1×423=7.41m3dW1.0b-b 截面 處合成彎矩 Mb:=174 N·m5.241379.85.42Mb3' ?????la貴 州 大 學(xué) 設(shè) 計(jì) 用 紙第 - 19 -頁=27 ??41.760( 28)222 ?????WaTMe?MPa????8.軸的安全系數(shù)校核:由表 10-1 查得(1)在 a-a1.0,2,5,30,65011 ??? ????PaaPaB截面左側(cè)WT=0.2d3=0.2×443=17036.8mm3由附表 10-1 查得 由附表 10-4 查得絕對(duì)尺,63.1,?K??寸系數(shù) ;軸經(jīng) 磨削加工, 由附表 10-5 查得質(zhì)量76.0,81.????系數(shù) .則?彎曲應(yīng)力 MPaWb68.514.93??應(yīng)力幅 ba平均應(yīng)力 0?m切應(yīng)力 MPaT57.368.12???Tma 9.257.安全系數(shù) 280.68.10.31 ?????????????maKS.179.3.76.351????ma 2.1582.2 ?????S??查表 10-6 得許用安全系數(shù) =1.3～1.5,顯然 S> ,故 a-a 剖??S??S貴 州 大 學(xué) 設(shè) 計(jì) 用 紙第 - 20 -頁面安全.(2)b-b 截面右側(cè)抗彎截面系數(shù) 3=0.1×533=14.887m3dW1.0?抗扭截面系數(shù) WT=0.2d3=0.2×533=29.775 m3又 Mb=174 N·m,故彎曲應(yīng)力 MPaWb7.18.4???ba0m切應(yīng)力MPaT32.475.918???Tma6.2由附表 10-1 查得過盈配合引起的有效應(yīng)力集中系數(shù)。 1.0,2.,0.1,76.,81.0,9.1,6.2 ???? ???????? ?K則 74.302.718.06231 ??????????maS.6..76.1951 ???????maK3.24.322???S??顯然 S> ,故 b-b 截面右側(cè)安全。??貴 州 大 學(xué) 設(shè) 計(jì) 用 紙第 - 21 -頁（3）b-b 截面左側(cè)WT=0.2d3=0.2×423=14.82 m3b-b 截面左右側(cè)的彎矩、扭矩相同。彎曲應(yīng)力MPaWb48.231.7???ba0m切應(yīng)力MPaT68.2.147???Tma3.（D-d）/r=1 r/d=0.05，由附表 10-2 查得圓角引起的有效應(yīng)力集中系數(shù) 。由附表 10-4 查得絕對(duì)尺寸36.1,48.?K??系數(shù) 。又 。則7.0,83.???? 1.0,2.,0?????16.702.48.3.011 ???????????maS38.9.1.78.651??????maK2.39.22 ????S??顯然 S> ,故 b-b 截面左側(cè)安全。??貴 州 大 學(xué) 設(shè) 計(jì) 用 紙第 - 22 -頁第五部分 校 核高速軸軸承 NlFr 965.213784 R1H2????FR2H=Fr-FR1H=1377-966=411Nlt 352.157F1V32?????Fr2V=Ft- FR1V=1377-352=1025N軸承的型號(hào)為 6008，Cr=16.2 kN1 FA/COr=02 計(jì)算當(dāng)量 動(dòng)載荷??FfPARrYX??查表得 fP=1.2 徑向載荷系數(shù) X 和軸向載荷系數(shù) Y 為X=1，Y=0=1.2×（1×352）=422.4 N??fARPrYX??3 驗(yàn)算 6008 的壽命28046384167.203?????????Lh驗(yàn)算右邊軸承??28091738416705.3??????????h鍵的校核貴 州 大 學(xué) 設(shè) 計(jì) 用 紙第 - 23 -頁鍵 1 10×8 L=80 GB1096-79則強(qiáng)度條件為 MPalkdTp 5.30.82/6512/ ????查表許用擠壓應(yīng)力 ??p1?所以鍵的強(qiáng)度足夠鍵 2 12×8 L=63 GB1096-79則強(qiáng)度條件為 MPalkdTp 95.30.063.4/5128/ ????查表許用擠壓應(yīng)力 ??p1?所以鍵的強(qiáng)度足夠聯(lián)軸器的選擇聯(lián)軸器選擇為 TL8 型彈性聯(lián)軸器 GB4323-84減速器的潤滑1.齒輪的潤滑因齒輪的圓周速度<12 m/s，所以才用浸油潤滑的潤滑方式。高速齒輪浸入油里約 0.7 個(gè)齒高，但不小于 10mm，低速級(jí)齒輪浸入油高度約為 1 個(gè)齒高（不小于 10mm），1/6 齒輪。2．滾動(dòng)軸承的潤滑因潤滑油中的傳動(dòng)零件（齒輪）的圓周速度 V≥1.5～2m/s 所以采用飛濺潤滑，貴 州 大 學(xué) 設(shè) 計(jì) 用 紙第 - 24 -頁第六部分 主要尺寸及數(shù)據(jù)箱體尺寸:箱體壁厚 m10??箱蓋壁厚 8箱座凸緣厚度 b=15mm箱蓋凸緣厚度 b1=15mm箱座底凸緣厚度 b2=25mm地腳螺栓直徑 df=M16地腳螺栓數(shù)目 n=4軸承旁聯(lián)接螺栓直徑 d1=M12聯(lián)接螺栓 d2 的間距 l=150mm軸承端蓋螺釘直徑 d3=M8定位銷直徑 d=6mmdf 、d1 、d2 至外箱壁的距離 C1=18mm、18 mm、13 mmdf、d2 至凸緣邊緣的距離 C2=16mm、11 mm軸承旁凸臺(tái)半徑 R1=11mm凸臺(tái)高度根據(jù)低速軸承座外半徑確定外箱壁至軸承座端面距離 L1=40mm大齒輪頂圓與內(nèi)箱壁距離△1=10mm齒輪端面與內(nèi)箱壁距離△2=10mm箱蓋，箱座肋厚 m1=m=7mm貴 州 大 學(xué) 設(shè) 計(jì) 用 紙第 - 25 -頁軸承端蓋外徑 D2 ：凸緣式端蓋：D+（5～5.5）d3以上尺寸參考機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) P17～P21傳動(dòng)比原始分配傳動(dòng)比為：i1=2.62 i2=3.07 i3=2.5修正后 ：i1=2.5 i2=2.62 i3=3.07各軸新的轉(zhuǎn)速為 ：n1=960/2.5=3.84n2=384/2.61=147n3=147/3.07=48各軸的輸入功率P1=pdη8η7 =5.5×0.95×0.99=5.42P2=p1η6η5=5.42×0.97×0.99=5.20P3=p2η4η3=5.20×0.97×0.99=5.00P4=p3η2η1=5.00×0.99×0.99=4.90各軸的輸入轉(zhuǎn)矩T1=9550Pdi1η8η7/nm=9550×5.5×2.5×0.95×0.99=128.65T2= T1 i2η6η5=128.65×2.62×0.97×0.99=323.68T3= T2 i3η4η3=323.68×3.07×0.97×0.99=954.25T4= T3 η2η1=954.23×0.99×0.99=935.26軸 號(hào) 功率 p 轉(zhuǎn)矩 T 轉(zhuǎn)速 n 傳動(dòng)比 i 效率 η電機(jī)軸5.5 2.0 9601 1貴 州 大 學(xué) 設(shè) 計(jì) 用 紙第 - 26 -頁1 5.42 128.65 3842.5 0.942 5.20 323.68 1482.62 0.963 5.00 954.25 48 3.07 0.96工作機(jī)軸 4.90 935.26 48 1 0.98齒輪的結(jié)構(gòu)尺寸兩小齒輪采用實(shí)心結(jié)構(gòu)兩大齒輪采用復(fù)板式結(jié)構(gòu)齒輪 z1 尺寸z=34 d1=68 m=2 d=44 b=75d1=68 ha=ha*m=1×2=2mmhf=( ha*+c*)m=(1+0.25)×2=2.5mmh=ha+hf=2+2.5=4.5mmda=d1＋2ha=68+2×2=72mmdf=d1－2hf=68－2×2.5=63p=πm=6.28mms=πm/2=3.14×2/2=3.14mme=πm/2=3.14×2/2=3.14mmc=c*m=0.25×2=0.5mm貴 州 大 學(xué) 設(shè) 計(jì) 用 紙第 - 27 -頁齒輪 z2 的尺寸由軸可 得 d2=178 z2=89 m=2 b=65 d4=49ha=ha*m=1×2=2mm h=ha+hf=2+2.5=4.5mmhf=(1＋0.5)×2=2.5mm da=d2＋2ha=178＋2×2=182df=d1－2hf=178－2×2.5=173 p=πm=6.28mms=πm/2=3.14×2/2=3.14mme=πm/2=3.14×2/2=3.14mmc=c*m=0.25×2=0.5mmDT≈ 12064.78230??DD3≈1.6D4=1.6×49=78.4D0≈da-10mn=182-10×2=162D2≈0.25(D0-D3)=0.25(162-78.4)=20R=5 c=0.2b=0.2×65=13齒輪 3 尺寸由軸可得, d=49 d3=85 z3=34 m=2.5 b=95ha =ha*m=1×2.5=2.5 h=ha+hf=2.5+3.125=5.625hf=(ha*+c*)m=(1+0.25)×2.5=3.125貴 州 大 學(xué) 設(shè) 計(jì) 用 紙第 - 28 -頁da=d3+2ha=85+2×2.5=90 df=d1-2hf=85-2×3.125=78.75p=πm=3.14×2.5=7.85 s=πm/2=3.14×2.5/2=3.925e=s c=c*m=0.25×2.5=0.625齒輪 4 寸由軸可得 d=64 d4=260 z4=104 m=2.5 b=85ha =ha*m=1×2.5=2.5 h=ha+hf=2.5+3.25=5.625hf=(ha*+c*)m=(1+0.25)×0.25=3.125da=d4+2ha=260+2×2.5=265 df=d1-2hf=260-2×3.125=253.75p=πm=3.14×2.5=7.85 s=e=πm/2=3.14×2.5/2=3.925c=c*m=0.25×2.5=0.625D0≈da-10m=260-10×2.5=235D3≈1.6×64=102.4 7.16824.03501 ???DD2=0.25(D0-D3)=0.25×(235-102.4)=33.15r=5 c=0.2b=0.2×85=17參考文獻(xiàn)：貴 州 大 學(xué) 設(shè) 計(jì) 用 紙第 - 29 -頁《機(jī)械設(shè)計(jì)》徐錦康 主編 機(jī)械工業(yè)出版社《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》陸玉 何在洲 佟延偉 主編第 3 版 機(jī)械工業(yè)出版社《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》設(shè)計(jì)心得機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)是機(jī)械課程當(dāng)中一個(gè)重要環(huán)節(jié)通過了 3 周的課程設(shè)計(jì)使我從各個(gè)方面都受到了機(jī)械設(shè)計(jì)的訓(xùn)練，對(duì)機(jī)械的有關(guān)各個(gè)零部件有機(jī)的結(jié)合在一起得到了深刻的認(rèn)識(shí)。由于在設(shè)計(jì)方面我們沒有經(jīng)驗(yàn)，理論知識(shí)學(xué)的不牢固，在設(shè)計(jì)中難免會(huì)出現(xiàn)這樣那樣的問題，如：在選擇計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)件是可能會(huì)出現(xiàn)誤差，如果是聯(lián)系緊密或者循序漸進(jìn)的計(jì)算誤差會(huì)更大，在查表和計(jì)算上精度不夠準(zhǔn)在設(shè)計(jì)的過程中，培養(yǎng)了我綜合應(yīng)用機(jī)械設(shè)計(jì)課程及其他課程的理論知識(shí)和應(yīng)用生產(chǎn)實(shí)際知識(shí)解決工程實(shí)際問題的能力，在設(shè)計(jì)的過程中還培養(yǎng)出了我們的團(tuán)隊(duì)精神，大家共同解決了許多個(gè)人無法解決的問題，在這些過程中我們深刻地認(rèn)識(shí)到了自己在知識(shí)的理解和接受應(yīng)用方面的不足，在今后的學(xué)習(xí)過程中我們會(huì)更加努力和團(tuán)結(jié)。由于本次設(shè)計(jì)是分組的，自己獨(dú)立設(shè)計(jì)的東西不多，但在通過這次設(shè)計(jì)之后，我想會(huì)對(duì)以后自己獨(dú)立設(shè)計(jì)打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。
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