S114型碾輪式混砂機的設計(混凝土)(畢業(yè)論文+全套CAD圖紙)(答辯通過)

充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 目 錄 1 前言 1 2 總體方案論證 5 3 傳動方案的論證 6 3.1 方案一、帶傳動 6 3.1.1 帶傳動的主要優(yōu)點 6 3.1.2 帶傳動的缺點 6 3.2 方案二、齒輪傳動 7 3.2.1 齒輪傳動的主要優(yōu)點 7 3.2.2 齒輪傳動的主要缺點 7 3.3 方案三、蝸 桿傳動 7 3.3.1 蝸桿傳動的主要優(yōu)點 7 3.3.2 蝸桿傳動主要缺點 8 4 選用電動機 9 5 機械傳動裝置的總體設計 10 5.1 傳動裝置的運動簡圖 10 5.2 傳動裝置總傳動比 10 5.3 分配各級傳動比 10 5.4 計算傳動裝置的運動參數(shù)和動力參數(shù) 11 5.4.1 各軸轉(zhuǎn)數(shù) 11 5.4.2 各軸功率 11 5.4.3 各軸轉(zhuǎn)矩 11 5.5 將運動和動力參數(shù)計算結(jié)果進行整理并列于下表 12 6 機械傳動件的設計 13 6.1 錐齒輪設計及計算項目 13 6.1.1 按接觸疲勞強度設計計算 13 6.1.2 有關參數(shù)修正 14 6.1.3 彎曲疲勞強度校核計算 14 6.2 高速級直齒圓柱齒輪的設計 18 6.2.1 選擇齒輪材料 18 6.2.2 按齒面接觸疲勞強度計算 18 S114 型碾輪式混砂機的設計（總裝及傳動機構(gòu)設計） 2 6.2.3 校核齒根彎曲疲勞強度 19 6.3 低速級斜齒圓柱齒輪的設計 21 6.3.1 齒輪材料的選擇 21 6.3.2 確定公式中個參數(shù)值 21 6.3.3 設計計算 22 6.3.4 校核齒面接觸疲勞強度 22 6.3.5 校核計算 23 6.3.6 計算齒輪傳動幾何尺寸 23 6.3.7 齒輪結(jié)構(gòu)設計及繪 制齒輪零件圖 24 7 軸的設計 26 8 主要規(guī)格及技術(shù)參數(shù) 27 9 主要結(jié)構(gòu)及工作原理 28 9.1 機體 28 9.1.1 機盤 28 9.1.2 出砂門 28 9.2 傳動機構(gòu) 28 9.2.1 電動機 28 9.2.2 減速器 28 9.3 輾輪機構(gòu) 28 9.3.1 混輾機構(gòu) 28 9.3.2 輾輪 28 9.3.3 刮砂板 29 10 操作與使用 30 11 結(jié)論 31 參考資料 32 致 謝 33 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 S114 型碾輪式混砂機的設計 (總裝及傳動機構(gòu)設計 ) 摘要 ： 課題來源于大豐市春城鑄造機械廠。設計主要包括混砂機的傳動部分，齒輪傳動的設計，軸的設計與校核，混砂機總體結(jié)構(gòu)的設計分析與計算。其中 S114 型碾輪式 混砂機減速機采用圓錐 +二級漸開線圓柱齒輪軟齒面減速 方式， 不僅滿足 了 混砂機傳動裝置傳動比 大 和承載能力 高的 要求，而且 使 減速機具有結(jié)構(gòu)簡單，成本低，易于制造，安裝、調(diào)整要求低，運行維護方便，可靠性更強 等特點。 在混砂機設計中，還采取了以下措施，以保證其技術(shù)先進性和經(jīng)濟合 理性 :（ 1） 采用矮刮板，加強對型砂的混合攪拌作用，并降低其功率消耗 ；（ 2） 加大卸砂門面積，縮短卸砂時間 ；（ 3） 采用輝綠巖鑄石做底盤護板，增加其使用壽命，減少刮板磨損 ,改堆焊 WC（碳化鎢）為直接焊接硬質(zhì)合金刀片 ,針對強度不足 ,在刮板反面焊上加強筋以增加其強度 ,經(jīng)改進后 ,一副刮板可正常使用 1年左右 ,刮砂干凈 ,結(jié)砂很少 ,負荷波動小。因此 ,設計具有較好的應用前景和實用價值。 關鍵詞： 輾輪式混砂機；傳動裝置；密封；潤滑；減速機 S114 型碾輪式混砂機的設計（總裝及傳動機構(gòu)設計） 2 The Design of the S114 Roller Sand Mixer (the Design of the General Fitting and the Drive Gear) Abstract: The subject stems from the machine-casting factory of Chuncheng of Dafeng City. The design mainly includes the drive system of the sand mixer, the gear, the design and check of the axle, the analyzing and calculation of the general fitting. The S114 type sand-mixture machine uses a 2-stage spiral gear box which not only satisfies to machine transmission and the requirement of bearing capacity, but also makes deceleration facility simple, economical, contributes to manufacture, makes requirement of installation and adjustment low, and makes reliability strong. In the machine design, the following measures have been adopted in order to guarantee technology advancement and economy reliability. Welded WC (tungsten carbide) is adopted instead of direct welding blade of hard alloy According to strength. The scraper reverse sides of welds are enforced in order to increase its strength. After improvement, a pair of scraper may be used for one year in common. It is clean to scrape sand, with few knot sand and little load fluctuation. So, the design will have better prospect of application and practical value. Keywords： wheel rolling type sand mixer； transmission； sealing device； lubrication；Gearbox 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 S114 型碾輪式混砂機的設計（總裝及傳動機構(gòu)設計） 4 1 前言 混砂機是鑄造車間手工或機械化造型線各類型 (芯 )砂混制的專用設備。亦可用于耐火材料、化工、玻璃、陶瓷等行業(yè)混合粉粒狀物料。目前世界上各國都致力研究和生產(chǎn)各種類型的高效率混砂機。即滿足以下三方面的要求： a. 在混砂機盤徑一定時，能增加每次加料量。 b. 在保證型砂質(zhì)量的前提下，能縮短混砂周期，提高混砂機的生產(chǎn)率。 c. 每次加料量和生產(chǎn)率提高后，功率消耗應適當 1。 我的課題來源于大豐市春城鑄造機械廠。為保證鑄造車間混制型砂及 型砂、化工、輕工、建筑材料等行業(yè)中混制粉粒狀物料的要求，設計混砂機的傳動部分，要求達到如下目的：（ 1）綜合運用機械和電器知識；（ 2）齒輪傳動的設計；（ 3）軸的設計與校核；（ 4）混砂機總體結(jié)構(gòu)的設計分析與計算。 根據(jù)國內(nèi)制造水平，混砂機減速機多采用圓錐 +二級漸開線圓柱齒輪軟齒面減速機，也有采用行星和擺線針輪行星減速機。目前，德國、美國、瑞士、日本等國家從 S1110 到 S1130 型混砂機減速機均采用圓錐 +二級漸開線圓柱齒輪硬齒面減速機。這種減速機體積小，壽命長，可滿足混砂機傳動裝置的要求，但存在以下問題： (1)結(jié)構(gòu) 復雜 ； (2)造價高 ； (3)難于充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 制造，安裝、調(diào)試要求高 ； (4)由于減速機為立式，圓柱齒輪為水平放置，難于潤滑，必須配備潤滑系統(tǒng)，因此，運行維護不便。輾輪式混砂機主要由輾壓機構(gòu)、刮板、傳動裝置、輔助裝置等組成，其中傳動裝置是混砂機的心臟，是其重要部份之一。傳動裝置由電機、聯(lián)軸器和減速機組成，電機一般采用 Y 系列四級電機。而設計減速機時，必須充分考慮混砂機的工作條件，如砂處理工部灰塵多，減速機一般安裝在混砂機底盤下面，安裝位置小，維修困難大等。減速機設計是否合理，制造和安裝是否達到技術(shù)要求，對混砂機的使用效果關系極 大。因此在設計時，除了滿足傳動比及承載能力等要求外，要全面地考慮制造、安裝、使用和維修問題，力求做到技術(shù)上先進，經(jīng)濟上合理。 2 總體方案論證 減速機作為混砂機的主要傳動機構(gòu)，其性能的好壞直接影響混砂機的效率、混砂質(zhì)量及混砂機各項技術(shù)性能的發(fā)揮。 設計的參考方案有： A混砂機采用雙輾輪。雙碾輪混砂機具有輾壓、搓擦和攪拌作用，型砂質(zhì)量好；具有中等碾壓力、中等圓周線速度；每只碾輪的重量是一次加料量的 0.4 0.8 倍寬碾輪，增加了單位時間輾壓和搓擦的面積 (單位寬度面積上碾壓力也進一步降低）；出砂門尺寸加大，快速卸砂；一般采用回轉(zhuǎn)霧化噴水裝置、彈簧加減壓機構(gòu)。減少了設備體積，提高了生產(chǎn)效率，具有噪聲低使用壽命長安裝簡便維修方便等優(yōu)點 2。 B采用輾輪 +中等速度的轉(zhuǎn)子。在輾輪混砂機的基礎上將其中的一個輾輪改為轉(zhuǎn)子，同時利用刮板和輾輪、刮板和高速旋轉(zhuǎn)的固定轉(zhuǎn)子的雙重作用，對物料進行混合、剪切和搓擦作用，使型砂質(zhì)量進一步提高，同時也有松散作用。但這種混砂機結(jié)構(gòu)較復雜，制造、維護都不如輾輪混砂機簡單 2。 C采用轉(zhuǎn)子混砂機。無輾輪，完全利用高速轉(zhuǎn)子強化撮擦，有松砂功能，高速、S114 型碾輪式混砂機的設計（總裝及傳動機構(gòu)設計） 6 高效、高性能， 以適應各種高壓高速造行線的生產(chǎn)。轉(zhuǎn)子混砂機是依靠高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子及低速刮板的共同作用，將粘土高速剪切、撮擦并均勻涂覆在粒砂表面，其成膜速度比輾輪混砂機快 1 倍以上。適用于粘土砂的混制，尤其適用于潮模單一砂，也可用于普通水玻璃背砂的混制。但因其造價高，應用受到一定的限制。 經(jīng)過和同學們的研討和老師的指導，再依據(jù)經(jīng)濟實用的原則和適用的場合綜合考慮，決定采取第一種設計方案，即采用雙輾輪混砂機構(gòu)，設計立式減速機構(gòu)。 3 傳動方案的論證 3.1 方案一、帶傳動 3.1.1 帶傳動的主要優(yōu)點 2 a. 緩沖和吸振，傳動平穩(wěn)、噪聲?。?b. 帶傳動靠摩擦力傳動，過載時帶與帶輪接觸面間發(fā)生打滑，可防止損壞其他零件； c. 適用于兩軸中心矩較大的場合； d. 結(jié)構(gòu)簡單，制造、安裝和維護等均較為方便，成本低廉。 3.1.2 帶傳動的缺點 2 a. 不能保證準確的傳動比； b. 需要較大的張緊力，增大了軸和軸承的受力； c. 整個傳動裝置的外廓尺寸較大，不夠緊湊； d. 帶的壽命較短，傳動效率較低。 鑒于上述特點，帶傳動主要適用于： 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 a. 速度較高的場合，多用于原動機輸出的第一級傳動。 b. 中小功率傳動，通 常不超過 50 kw。 c. 傳動比一般不超過 7，最大用到 10。 d. 傳動比不要求十分準確。 圖 3-1 帶傳動方案 3.2 方案二、齒輪傳動 3.2.1 齒輪傳動的主要優(yōu)點 2 a. 瞬時傳動比恒定，工作平穩(wěn)，傳動準確可靠，可傳遞空間任意兩軸之間的運動和動力； b. 適用于功率和速度范圍廣，功率從接近于零的微小值到數(shù)萬千瓦，圓周速度從很低到 300 m/s； c. 傳動效率高， =0.92 0.98，在常用的機械傳動中，齒輪的傳動效率較高； d. 工作可靠，使用壽命長；外廓尺寸小，結(jié)構(gòu)緊湊。 3.2.2 齒輪傳動的主要缺點 2 a. 制造和安裝精度要求較高，需專門設備制造，成本較高； b. 不宜用于較遠距離兩軸之間的傳動。 3.3 方案三、蝸桿傳動 3.3.1 蝸桿傳動的主要優(yōu)點 2 a. 傳動比大，結(jié)構(gòu)緊湊。傳遞動力時，一般 i=8 100； S114 型碾輪式混砂機的設計（總裝及傳動機構(gòu)設計） 8 b. 蝸桿傳動相當于螺旋傳動，為多齒嚙合傳動，故傳動平穩(wěn)、振動小、噪聲低； c. 當蝸桿的導程角小于當量摩擦角時，可實現(xiàn)反向自鎖，即具有自鎖性。 3.3.2 蝸桿傳動主要缺點 2 a. 因傳動時嚙合齒面間相對滑動速度大，故摩擦損失大，效率低。一般效率為 =0.7 0.9；具有自鎖性時 0.5。所以不宜用于大功率傳動； b. 為減輕齒面的磨損及防止膠合，蝸桿一般使用貴重的減摩材料制造，故成本高； c. 對制造和安裝誤差很敏感，安裝時對中心矩的尺寸精度要求很高。 圖 3-2 蝸桿傳動方案 綜合分析上述三種方案，從傳動效率、傳動比范圍、傳動速度、制造成本和安裝精度、傳動裝置外廓尺寸等方面綜合考慮，本設計課題的傳動方案采用方案 2，即采用齒輪傳動。 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 4 選用電動機 選擇電動機類型和結(jié)構(gòu)形式。按工作條件和要求，選用一般用途的 Y 系列三相異步電動機，為臥式封閉結(jié)構(gòu)。 電動機的容量（功率）選得是否合適，對電動機的工作和經(jīng)濟性都有影響。當容量小于工作要求時，電動機不能保證工作裝置的正常工作，或電動機因長期過載而過早損壞；容量過大則電動機的價格高，能量不能充分利用，且因經(jīng)常不在滿載下運動，其效率和功率因數(shù)都較低，造成浪費 4。 目前混砂機功率的確定多采用類比法，根據(jù)現(xiàn)有混砂機的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，對于輾輪式混砂機每一千克加料量需要的安裝功率為 0.030 0.035 kw ； S114 輾輪式混砂機的加砂量為 500 ，則需電 動 機功率為 500(0 .030 0.035)=15 17.5kw ；因此 選擇電動機的型號 Y160L 4，額定功率 15kw ，滿載轉(zhuǎn)速 1460 min/r ，同步轉(zhuǎn)速 1500 min/r ， 可滿足混砂機需要 1。 S114 型碾輪式混砂機的設計（總裝及傳動機構(gòu)設計） 10 5 機械傳動裝置的總體設計 5.1 傳動裝置的運動簡圖 圖 5 1 齒輪傳動運動簡圖 5.2 傳動裝置總傳動比 電動機選定后，根據(jù)電動機的滿載轉(zhuǎn)速 n m及工作軸的轉(zhuǎn)速 n w即 可確定傳動裝置的總傳動比wm nni 。 具體分配傳動比時，應注意以下幾點： a. 各級傳動的傳動比最好在推薦范圍內(nèi)選取，對減速傳動盡可能不超過其允許的最大值。 b. 應注意使傳動級數(shù)少傳動機構(gòu)數(shù)少傳動系統(tǒng)簡單，以提高和減少精度的降低。 c. 應使各級傳動的結(jié)構(gòu)尺寸協(xié)調(diào)勻稱利于安裝，絕不能造成互相干涉。 d. 應使傳動裝置的外輪廓尺寸盡可能緊湊 。 4.58251460nniwm 5.3 分配各級傳動比 3 根據(jù)機械設計手冊初取， i =3.3， i =5.4 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 則 28.34.53.3 4.58ii ii 5.4 計算傳動裝置的運動參數(shù)和動力參數(shù) 4 5.4.1 各軸轉(zhuǎn)數(shù) 軸 m inr4 4 2m inr3.31 4 6 0inn m 軸 m inr82m inr4.54 4 2inn 軸 m inr25m inr28.382inn 主軸 minr25nn 5.4.2 各軸功率 軸 8 3 k w.1395.098.099.015PPP000 齒軸承聯(lián)軸器 軸 15kw.1397.098.083.13PPP 齒軸承 軸 5 k w.1297.098.015.13PPP 齒軸承 主軸 2 5 k w.1298.05.12PP 軸承 5.4.3 各軸轉(zhuǎn)矩 軸 m82N.29844283.139 5 5 0nP9 5 5 0T 軸 m4 9 N.1 5 38215.139 5 5 0nP9 5 5 0T 軸 m4 7 7 5 N255.129 5 5 0nP9 5 5 0T S114 型碾輪式混砂機的設計（總裝及傳動機構(gòu)設計） 12 主軸 m5N.4 6 7 9251 2 . 59 5 5 0nP9 5 5 0T 5.5 將運動和動力參 數(shù)計算結(jié)果進行整理并列于下表 表（ 5 1） 運動和動力參數(shù) 參數(shù) 軸名 電動機軸 軸 軸 軸 主軸 轉(zhuǎn)速 1minrn 1460 442 82 25 25 功率 kwP 15 13.83 13.15 12.5 12.25 轉(zhuǎn)矩 mNT 98.12 298.82 1534.49 4775 4679.5 傳動比 i 3.3 5.4 3.28 1 效率 0.92 0.95 0.95 0.98 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 6 機械傳動件的設計 6.1 錐齒輪設計及計算項目 3 說明 : 取 8 級精度軟齒面標準傳動 ,小齒輪 45 鋼 ,鍛件 ,調(diào)質(zhì) .H1=270HB,大齒輪45 鋼 ,鍛件 ,正火 H2=220HB。按接觸強度設計計算 ,工作載荷基本平穩(wěn) ,單向傳動，小齒輪懸臂布置 ,使用壽命 10 年 ,兩班制 ,每年工作 300 天 . 齒面粗糙度 3.2mm 。 6.1.1 按接觸疲勞強度設計計算 32HHE2RR11ZZu5.014 K Td （ 6 1） A. 齒數(shù)比 u=i=3.3 B. 尺寬系數(shù) R=0.3 C. 小齒輪轉(zhuǎn)矩 T1=98.12 mN =9.812 104 mmN D. 載荷系數(shù) K K=KAKvK a. 工況系數(shù) KA=1 b. 動載荷系數(shù) Kv=1.7 初估 =5 8 sm c. 齒向載荷分布系數(shù) K =1.06（用滾子軸承） 于是得： K=1.8 E. 材料彈性系數(shù) ZE=189.8 2mmN F. 節(jié)點區(qū)域系數(shù) ZH=2.5 G. 許用接觸疲勞應力 m inH NHlimH S Z （ 6 2） a. 小齒輪和大齒輪的接觸疲勞極限應力分 別為： Hlim1=605 2mmN Hlim2=560 2mmN b. 小齒輪和大齒輪的最小許用接觸疲勞安全系數(shù) SHmin1=SHmin2=1 c. 接觸壽命系數(shù) ZN 小、大齒輪每轉(zhuǎn)一周同一側(cè)齒面的嚙合次數(shù) 1= 2=1 小、大齒輪的轉(zhuǎn)速 S114 型碾輪式混砂機的設計（總裝及傳動機構(gòu)設計） 14 n1=1460 r/min， n2=442 r/min 應力循環(huán)次數(shù) N1=60n1jLh=60 1460 1 10 300 16=4.205 109 N2= N1/u=4.205 109/3.3=1.274 109 于是得： ZN1=1， ZN2=1 將上列諸值代入（ 6-2）中，得： H1=605 2mmN H2=560 2mmN 取 H=560 2mmN 按式（ 6-1）計算，得小齒輪大端分度圓直徑 d1=84.69 mm 取 d1=88 mm ,模 數(shù) m=4 mm ,小齒輪齒數(shù) Z1=22，大齒輪齒數(shù) Z2=73，大齒輪大端分度圓直徑 d2=292 mm ，查公式 R 錐距 : 49m m.152732224ZZ2mR 222221 齒寬 :b= RR =0.3 152.49=45.75 mm 6.1.2 有關參數(shù)修正 小齒輪圓周速度 sm72.6100060 14608814.3100060 nd 111 與初估值 =5-8 sm 相符， Kv無需修正， K亦無需修正，保持 K=1.8 6.1.3 彎曲疲勞強度校核計算 FSaFa22132RR 1F YY1uZm5.014 K T （ 6-3） A. 齒形系數(shù) YFa a.小、大齒輪的分錐角 1、 2 9565.03.313.3u1uc tg1c tgc o s 221211 1+ 2=90 4377.0cos 2 b.小大齒輪的當量齒數(shù) Ze1、 Ze2 239 5 6 5.022c o sZZ 11e1 1 6 6 .7 80 .4 3 7 773c o sZZ 22e2 于是得小、大齒輪的齒形系數(shù) 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 YFa1=2.68, YFa2=2.18 B.應力修正系數(shù) YSa 小、大齒輪應力修正系數(shù) YSa1=1.57, YSa2=1.81 C.許用彎曲疲勞應力 m inFXNFlimF S YY （ 6-4） a.小、大齒輪的彎曲疲勞極限應 Flim1=220 2mmN Flim2=195 2mmN b.小、大齒輪的尺寸系數(shù) YX1=1， YX2=1 c.小、大齒輪的最小許用彎曲安全系數(shù) SFmin1=1 SFmin2=2 d.小、大齒輪的彎曲應力循環(huán)次數(shù)（與接觸應力循環(huán)次數(shù)相同） N1=4.205 109 N2=1.274 109 e.小、大齒輪的彎曲壽命系數(shù) YN1=YN2=1 于是小大齒輪的許用彎曲疲勞應力 F1=220 2mmN F2=195 2mmN D.K、 T1、 R、 Z1、 m 和 u 值 均同接觸強度計算中的所用值將上列參數(shù)值代入式（ 6-3）中，得： F1=128.33 2mmN F1=220 2mmN F2=33.29 2mmN F2=195 2mmN 小、大齒輪均滿足彎曲疲勞強度要求。 E.小、大錐齒輪的尺寸計算 模數(shù) 4m 錐距 mmR 49.152 齒頂高ahmmmhhaa 4* S114 型碾輪式混砂機的設計（總裝及傳動機構(gòu)設計） 16 齒根高fh mmmchhaf 8.442.01* 齒頂圓直徑ad mmmhZd aa 65.959565.012224c o s2 *11 mmmhZd aa 5.2 9 54 3 7 7.012734co s2 *22 齒根圓直徑fd mmmchZd af 82.7849 5 6 5.02.01222c o s2 *11 mmmchZd af 8.28744377.02.01273c o s2 *22 全齒高 h mmmhhhfa 8.842.22.2 齒根角fRhff tan 80.1f齒頂角a 80.1fa 分度圓錐角 211tan ZZ 86.161 14.7390 12 頂錐角a 66.1880.186.1611 aa 94.7480.114.7322 aa 根錐角f 06.1525.186.1611 ff 34.7125.114.7322 ff 分度圓齒厚 S 28.62 mS 齒寬 b 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 mmmRb 1075.4535.02.0 取 mmb 40 F. 小、大齒輪的結(jié)構(gòu)設計及繪制齒輪零件圖 4， 5 圖 6-1 大錐齒輪 圖 6-2 小錐齒輪 S114 型碾輪式混砂機的設計（總裝及傳動機構(gòu)設計） 18 6.2 高速級直齒圓柱齒輪的設計 2 6.2.1 選擇齒輪材料 考慮到該減速器功率不大，故大小齒輪都選用 45鋼，調(diào)質(zhì)處理，齒面硬度分別為 220HBS、 260HBS，屬軟齒面閉式傳動，載荷平穩(wěn)，齒輪速度不高，初選 7級精度，小齒輪齒數(shù) 231 z，大齒輪齒數(shù)， 2.124234.512 zuz，取 1242 z。按軟齒面非對稱安置查表 6.5，取齒寬系數(shù) 0.1d6.2.2 按齒面接觸疲勞強度計算 32HEd11tZu1uKT32.2d （ 6-5） A. 確定公式中各參數(shù) a. 載荷系數(shù) Kt 初選 Kt=1.5 b. 小循環(huán)傳遞轉(zhuǎn)矩 T1 T1=298.82 103 mmN c. 材料系數(shù) ZE M pa8.18 9Z E d. 小、大齒輪的接觸疲勞強度極限 Hlim1、 Hlim2 按齒面硬度，查得： 600MpaHlim 1 ， 560MpaHlim 2 e. 應力循環(huán)次數(shù) 9h11 102 7 3.1163 0 01014 4 260jL6 0 nN 8912 10357.24.510273.1uNN f. 按接觸疲勞壽命系數(shù) KHN1、 KHN2 查得： KHN1=0.90， KHN2=0.95 g. 確定許用接觸應力 H1、 H2 取安全系數(shù) SH=1 6 0 0 M p a90.0SK HH l i n1H N 1H1 5 6 0 M p a95.0SK HH l i m 2HN2H2 B. 設計計算 a. 試計算小齒輪分度圓直徑 d1 5 2 m m.94532 8.1894.5 14.50.1 102 9 8 . 8 21 . 532.2d 3231t b. 計算圓周速度 v 1 9 m m.21 0 0 060 4 4 252.9414.31 0 0 060 ndv 11t 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 c. 計算載荷系數(shù) K 查得：使用系數(shù) KA=1，根據(jù) v=2.19 m/s,7 級精度查得：動載荷系數(shù) Kv=1.05，查圖得： K =1.15 則 208.115.105.11kkkkva d. 校正分度圓直徑 d1 9 4 m m.875.11 . 2 0 852.94kkdd 33 t1t1 C. 計算齒輪傳動的幾何尺寸 a. 計算模數(shù) 82.32394.87Zdm 11 按標準取模數(shù) m=4 b. 兩分度圓直徑 d1、 d2 mmzmd 9223411 mmzmd 4 9 61 2 4422 c. 中心距 a mmzzma 2 9 4221 d. 齒寬 b mmdb d 92920.11 mmbb 10521 e. 齒高 h mmmh 9425.225.2 6.2.3 校核齒根彎曲疲勞強度 FSaFadF YYmzKT 321 12 （ 6-6） A. 確定公式中各參數(shù)值 a. 小、大齒輪的彎曲疲勞強度極限 Flim1、 Flim2 查取 Flim1=240 Mpa Flim2=220 Mpa b. 彎曲疲勞壽命系數(shù) KFN1、 KFN2 取 KFN1=0.84 KFN2=0.89 c. 許用彎曲應力 F1、 F2 取彎曲疲勞安全系數(shù) SF=1.4，應力修正系數(shù) YST =2.0,得 M p aSYK FFSTFNF 2 8 84.12 4 00.284.01l i m11 M p aSYK FFSTFNF 71.2 7 94.12 4 00.289.02l i m22 S114 型碾輪式混砂機的設計（總裝及傳動機構(gòu)設計） 20 d. 齒形系數(shù) YFa1、 YFa2 和應力修正系數(shù) YSa1、 YSa2 查得： YFa1=2.69 YFa2=2.16 YSa1=1.575 YSa2=1.81 f. 計算小、大齒輪的 F2Fa2Fa1 YY 與 221 FFsFs YY ，并加以比較，取其 中大值代入公式計算： 0 1 4 7 1.0288 575.169.21 21 F FaFa YY 0 1 3 9 8.071.2 7 9 81.116.22 21 F FsFs YY 小齒輪的數(shù)值大，應按照大齒輪校核齒根彎曲疲勞強度。 B. 校核計算 13231 65.744230.1 5 7 5.169.21028.2 9 82 FF MPa F1=74.65 F1 彎曲疲勞強度足夠。 C小、大齒輪的結(jié)構(gòu)設計及繪制齒輪零件圖 6， 7， 8， 9 大齒輪：齒頂圓直徑大于 500 ，故選用輪輻式結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)尺寸按推薦公式計算，大齒輪零件工作圖見圖 6-3。 圖 6-3 大齒輪 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 6.3 低速級斜齒圓柱齒輪的設計 2 6.3.1 齒輪材料的選擇 考慮此減速器要求結(jié)構(gòu)緊湊，故 小、大齒輪均用 40Cr 調(diào)質(zhì)處理后表面淬火。因載荷平穩(wěn)、齒輪速度不高，故初選 7 級精度，閉式硬齒面齒輪傳動，考慮傳動平穩(wěn)，齒數(shù)宜取多些，選 Z1=25,Z2=1Zu=3.28 25=82。按硬齒面齒輪，非對稱安裝，選齒寬系數(shù) d=0.8；初選螺旋角 13 ，按齒根彎曲疲勞強度設計。 6.3.2 確定公式中個參數(shù)值 3 121 co s2FSaFadntYYzYYKTm （ 6-7） A. 載荷系數(shù) Kt 初選 Kt=1.5 B. 小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)距 T1=1534.49 103 mmN C. 小、大齒輪的彎曲疲勞強度極限 Flim1、 Flim2 查圖 6.9 得： Flim1= Flim2=380 MPa D. 應力循環(huán)次數(shù) 81 10362.2300101826060 hn jLN 782 102.728.3103 6 2