課程設(shè)計參考模版-某車間零件傳送設(shè)備的傳動裝置設(shè)計

1、南 湖 學(xué) 院課程設(shè)計報告書 題 目： 某車間零件傳送設(shè)備的傳動 裝置設(shè)計 系 部： 專 業(yè)： 機械設(shè)計制造及自動化 班 級： 姓 名： 學(xué) 號： 序 號： 2015年 12 月 18 日南 湖學(xué)院 課程設(shè)計任務(wù)書設(shè)計題目： 某車間零件傳送設(shè)備的傳動裝置設(shè)計 系 部： 南湖學(xué)院機電系 專 業(yè)： 機械設(shè)計制造及自動化 學(xué)生姓名: 郭曉偉 學(xué) 號: 24131901505 起 迄日期: 2015年11 月7日至 2015 年12月18日指導(dǎo)教師: 譚湘夫 機械設(shè)計課程設(shè)計任務(wù)書1課程設(shè)計的內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)要求、工作要求等）：一.設(shè)計題目設(shè)計某車間零件傳送設(shè)備的傳動裝置1.傳動布置方案

2、1減速器 2聯(lián)軸器 3滾筒 4運輸帶 5電動機 6帶傳動2.已知條件：（1）輸送帶主動輸出轉(zhuǎn)矩 T700nm（2）輸送帶工作速度 V=1.12m/s（允許輸送速度誤差±5）（3）滾筒直徑 D=380mm（4）滾筒效率0.96（包括滾筒軸承的效率損失）3.設(shè)備工作條件，室內(nèi)工作，連續(xù)單向運轉(zhuǎn)，載荷平穩(wěn)，每日兩班，工作8年，車間有三相交流電源。二.技術(shù)要求1. 電動機的選擇與運動參數(shù)計算；2. 齒輪傳動的設(shè)計計算；3. 軸的設(shè)計；4. 滾動軸承的選擇；5. 鍵和聯(lián)軸器的選擇與校核；6. 裝配圖、零件圖的繪制；7. 設(shè)計計算說明書的編寫；三.工作要求1. 學(xué)生應(yīng)當在指導(dǎo)老師指導(dǎo)下完成設(shè)計,

3、必須獨立完成設(shè)計任務(wù),嚴禁抄襲,一經(jīng)發(fā)現(xiàn)成績以不及格計,并給予批評教育各嚴肅處理.2. 課程設(shè)計期間要嚴格遵守學(xué)習紀律,在此期間缺勤1/3以上,成績以不及格計.3. 課程設(shè)計報告書一律打印在A4紙上,同時配上封面裝訂成冊.機械設(shè)計課程設(shè)計任務(wù)書2對課程設(shè)計成果的要求包括圖表、實物等硬件要求：1、要求（1）說明書要認真、準確、條理清晰，參考文獻要注明出處（2）按word排版，公式編輯器編輯公式（3）圖紙用CAD作圖，數(shù)據(jù)準確2、任務(wù)（1） 減速器總裝配圖一張（2） 齒輪、軸零件圖各一張（3） 設(shè)計說明書一份3主要參考文獻：l 要求按國標GB 771487文后參考文獻著錄規(guī)則書寫，例如：1 韓澤光

4、.機械設(shè)計.第1版.北京:北京航空航天出版社,20112 吳宗澤,羅圣國.機械設(shè)計課程設(shè)計手冊.第二版.北京:高等教育出版社,19993 常明.畫法幾何及機械制圖.第二版.武漢:華中科技大學(xué)出版社,20004 韓澤光.機械設(shè)計課程設(shè)計.第1版.北京:北京航空航天出版社,20114課程設(shè)計工作進度計劃：序號起 迄 日 期工 作 內(nèi) 容111.28.11.30設(shè)計前準備工作(接受設(shè)計任務(wù)、收集資料、準備工具)212.112.3確定傳動方案、選擇電動機、傳動零件設(shè)計計算312.412.6軸的設(shè)計計算412.712.8軸承、鍵、聯(lián)軸器及潤滑劑的選擇512.912.12裝配圖設(shè)計及復(fù)核計算612.131

5、2.14零件工作圖設(shè)計712.1512.17整理設(shè)計說明書及課程設(shè)計體會和收獲812.18上交機械課程設(shè)計成果指導(dǎo)教師譚湘夫日期： 2015年 12月18日南湖學(xué)院課程設(shè)計 1前言12 確定傳動方案22.1 傳動布置方案22.2 已知條件22.3 設(shè)備工作條件23 機械設(shè)計課程設(shè)計的內(nèi)容24.設(shè)計進度表：35.課程設(shè)計的步驟35.1 設(shè)計準備35.2傳動裝置的總體設(shè)計35.2.1 確定傳動方案45.2.2 電動機的選擇45.3 計算總傳動比和分配各級傳動比55.4計算傳動裝置的相對運動和動力參數(shù)55.4.1 各軸轉(zhuǎn)速65.4.2各軸功率65.4.3 各軸轉(zhuǎn)矩65.5 傳動零件的設(shè)計計算75.5

6、.1選擇連軸類型的型號75.5.2 V帶傳動的設(shè)計75.6 齒輪計算設(shè)計95.6.1 高速級齒輪傳動的設(shè)計計算95.6.2 低速級齒輪傳動的設(shè)計計算115.6.3將高、低速齒輪的主要參數(shù)列表如下：145.6.4結(jié)構(gòu)設(shè)計和繪制零件工作圖145.7軸的設(shè)計145.7.1軸I的設(shè)計計算145.7.3 軸的設(shè)計計算206 滾動軸承的選擇和設(shè)計（見軸的設(shè)計）237 鍵聯(lián)接的選擇及校核計算(見軸的設(shè)計）238聯(lián)軸器的選擇239 減速器附件的選擇2310 潤滑與密封2310.1齒輪的潤滑2310.2 滾動抽成的潤滑2310.3潤滑油的選擇2310.4密封方法的選取24附錄一24附錄二251前言本次課程設(shè)計的

7、題目是設(shè)計某車間傳送設(shè)備的傳動裝置。傳動裝置位于原動機和工作件之間，用來傳遞運動和動力，并可用以改變轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)距的大小或改變運動形式，以適合工作件的功能要求。傳動裝置主要可分為齒輪傳動、蝸桿傳動、帶傳動和鏈傳動。本次設(shè)計主要是運用齒輪傳動,這是由齒輪傳動的優(yōu)點決定的。大多數(shù)齒輪傳動不僅用來傳遞運動，而且還要傳遞動力。因此，齒輪傳動除須運轉(zhuǎn)平穩(wěn)外還必須具有足夠的承載能力。按照工件條件，齒輪傳動可分為閉式傳動和開式傳動兩種。閉式傳動的齒輪封閉在剛性的箱體內(nèi)，因而能保證良好的潤滑和工作條件，重要的齒輪傳動都采用閉式傳動。開式傳動的齒輪是外露的，不能保證良好的潤滑，而且易落如灰塵、雜質(zhì)，故齒面易磨損，只

8、宜用于低速傳動。本次課程設(shè)計出了滿足機器的功能要求外，還應(yīng)當考慮工作件工作可靠性、結(jié)構(gòu)簡單性、尺寸緊湊、傳動效率高、成本低廉、使用維護方便等方面。合理的選擇轉(zhuǎn)動型式是擬訂方案時的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。選擇傳動機構(gòu)類型時應(yīng)綜合考慮個有關(guān)要求和工作條件，包括：傳遞功率、使用壽命、經(jīng)濟性要求、外部條件環(huán)境等。；同時，電動機的型號、傳動比的分配、傳動裝置的運動和動力參數(shù)的確定等，都是設(shè)計過程中非常重要的環(huán)節(jié)。同時，軟件的應(yīng)用（如：cad、word等）都對本次設(shè)計起很重要作用。2 確定傳動方案2.1 傳動布置方案1減速器 2聯(lián)軸器 3滾筒 4運輸帶 5電動機 6帶傳動圖1 傳動布置方案2.2 已知條件輸送帶主動輸出

9、轉(zhuǎn)矩 T700nm輸送帶工作速度 V=1.12m/s（允許輸送速度誤差±5）滾筒直徑 D=380mm滾筒效率0.96（包括滾筒軸承的效率損失）2.3 設(shè)備工作條件室內(nèi)工作，連續(xù)單向運轉(zhuǎn)，載荷平穩(wěn)，每日兩班，工作8年，車間有三相交流電源。3 機械設(shè)計課程設(shè)計的內(nèi)容 機械設(shè)計課程是本門課程的一個重要實踐環(huán)節(jié)，是高等學(xué)校工科有關(guān)專業(yè)學(xué)生第一次較全面的設(shè)計訓(xùn)練。本次設(shè)計的對象為普通減速器，具體內(nèi)容如下：1） 設(shè)計方案論述。2） 選擇電動機。3） 減速器外部傳動零件設(shè)計（含連軸器選擇）4） 減速器的設(shè)計： 設(shè)計減速器的傳動零件：對各軸進行結(jié)構(gòu)設(shè)計，按彎扭合成強度條件演算各軸的強度；按疲勞強度條

10、件算輸出軸的強度；選擇各對軸承，計算輸出軸上軸承的壽命；選擇各鍵，驗算輸出軸上的鍵連接的強度； 選擇各配合尺寸的公差與配合； 決定潤滑方式，選擇潤滑劑。5） 繪制減速器的裝配圖和部分零件工作圖 減速器裝配圖1張（A0或A1）； 座底（或箱蓋）工作圖1張（A1）； 輸出軸及該軸上齒輪的工作圖各1張（A3）。6） 編寫設(shè)計說明書（將14項整理成文，字數(shù)60008000）。4.設(shè)計進度表： 表 1 設(shè)計進程表 內(nèi)容天數(shù)日期收集材料2 11.711.9布置任務(wù)，觀看電視教學(xué)錄像111.10閱讀系統(tǒng)參考及傳動件設(shè)計411.1111.15裝配圖設(shè)計及復(fù)核計算311.1611.19零件工作圖設(shè)計411.20

11、11.24整理設(shè)計說明書211.2511.27課程設(shè)計答辯111.295.課程設(shè)計的步驟5.1 設(shè)計準備閱讀設(shè)計任務(wù)書，明確設(shè)計要求和工作條件；通過看實物、模型、錄像和減速器拆裝實驗等，了解設(shè)計對象；閱讀有關(guān)資料；擬定設(shè)計計劃等。5.2傳動裝置的總體設(shè)計 傳動裝置總體設(shè)計的內(nèi)容：確定傳動方案、選定電動機型號、計算總傳動比和合理分配各級傳動比，計算傳動裝置的運動的動力參數(shù)，為設(shè)計各級傳動件和裝配圖設(shè)計提供條件。5.2.1 確定傳動方案 合理的傳動方案用滿足機器的功能要求，例如傳動功率的大小，轉(zhuǎn)速和運動形式。同時他應(yīng)該適應(yīng)工作條件（工作環(huán)境、場地、工作制度等），滿足工作可靠、結(jié)構(gòu)簡單、尺寸緊湊、傳

12、動效率高、使用維修方便、工藝性和經(jīng)濟性合理等要求。 由設(shè)計任務(wù)可確定設(shè)計方案圖1所示，該傳動方案由一個v帶傳動裝置和一個二級減速器組成，它適用于長期工作，加工和使用維修方便，結(jié)構(gòu)緊湊，噪音小。其中減速器采用展開式減速器，它的結(jié)構(gòu)簡單，應(yīng)用廣泛。但齒輪相對于軸承的位置不對稱，因此要求軸有較大的剛度，高速級齒輪布置在遠離轉(zhuǎn)矩輸入端，這樣軸載轉(zhuǎn)矩作用下產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)變行和軸在彎矩作用下產(chǎn)生的彎曲變形可部分的互相抵消，以減緩沿齒寬載荷不均勻的現(xiàn)象，適用于載荷比較平穩(wěn)的場合。 該傳動裝置的總效率為=0.99×0.97×0.97×0.95×0.99×0.99=

13、0.859式中：為齒式聯(lián)軸的傳動效率；分別得齒輪傳動的效率； 為v帶傳動的傳動效率，分別是滾動軸承（球軸承）的傳動效率。5.2.2 電動機的選擇選擇電動機的內(nèi)容包括：電動機類型、結(jié)構(gòu)形式、通廊和轉(zhuǎn)速，要確定電動機具體型號。5.2.2.1 選擇電動機類型和結(jié)構(gòu)形式 電動機類型和結(jié)構(gòu)形式要根據(jù)電源（交流或直流）、工作條件和載荷特點來選擇。 該轉(zhuǎn)正懸著我國通用的Y系列電動機，它為一般用途全封閉自扇冷式籠型三相異步電動機，具有防止灰塵、鐵屑或其它侵入電動機內(nèi)部的特點，額定電壓為380V，頻率50Hz。適用于特殊要求的機械上，所以該裝置選擇此類電動機。電動機結(jié)構(gòu)可以防護式結(jié)構(gòu)，以保證人身和機械的安全。5

14、.2.2.2 選擇電動機的容量標準電動機的容量由額定功率表示，所選電動機的額定功率應(yīng)等于或稍大于工作要求的功率。容量小于工作要求，則不能保證工作正常工作，或使電動機長期過載、發(fā)熱大而過早損壞；容量過大，則增加成本，并且由于效率和功率因素而造成浪費。 由工作機的工作速度：V=1.2m/s =56.319r/min 式中: 工作機的轉(zhuǎn)速，D為工作機滾筒直徑； 式中：為工作機的工作效率，為電動機的工作效率了；為傳動裝置的總效率；5.2.2.3 確定電動機轉(zhuǎn)速 按照電動機轉(zhuǎn)速要求和傳動機構(gòu)的要求的合理傳動比范圍，課推算出電動機轉(zhuǎn)速的可選范圍： r/m式中：n 電動機可選轉(zhuǎn)速范圍，r/min 分別為帶傳

15、動、圓柱齒輪傳動1和圓柱齒輪傳動2的合理傳動比范圍； 經(jīng)查選定的電動機類型、結(jié)構(gòu)、容量、轉(zhuǎn)速，查表可得該電動機的型號為Y 132S-4 改電動機的主要參數(shù)如下 表 2 Y132S-4電動機主要參數(shù)表電動機型號額定功率滿載轉(zhuǎn)速（r/min）最大轉(zhuǎn)矩（n·w）軸身尺寸（）機座中心高（）Y 132S-45.514402.280132 設(shè)計傳動裝置時一般按工作機實際需要的電動機輸出功率Pd計算，轉(zhuǎn)速則取滿載轉(zhuǎn)速。5.3 計算總傳動比和分配各級傳動比 傳動裝置的總傳動比要求為：= 式中：電動機滿載轉(zhuǎn)速，r/min由于該傳動裝置為過級傳動，總傳動比為：式中分別為帶傳動和兩組齒輪傳動的傳動比參照各

16、級齒輪的傳動比參考值表可先假設(shè)各傳動比； =2.5；=3.784；=2.703傳動裝置的實際傳動比要有選定的齒數(shù)或標準帶輪直徑要準確計算，因而與要求傳動比可能有誤差。一般允許工作機實際轉(zhuǎn)速與要求轉(zhuǎn)速的相對誤差為（35）。5.4計算傳動裝置的相對運動和動力參數(shù)實際計算傳動件時，需要知道各軸的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩或功率，因而應(yīng)將工作機的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩或功率推算到各軸上。該傳動裝置從電動機到工作機有三軸，一次為I、II、III軸，則：5.4.1 各軸轉(zhuǎn)速 式中：NM電動機的滿載轉(zhuǎn)速，r/min、 、I、II、III軸的轉(zhuǎn)速，r/min；I軸為高速軸，III軸為低速軸：依次為電動機軸至高速軸I、II、III軸，II

17、、III軸間的傳動比。5.4.2各軸功率 式中：Pd電動機的輸出功率，； I、II、III輸出功率，； 依次為電動機與I軸，I、II、軸，II、III軸間的轉(zhuǎn)動效率5.4.3 各軸轉(zhuǎn)矩由電動機的輸出功率：；可知電動機的輸出轉(zhuǎn)矩：N·mN·m 3N·m N·m式中：I、II、III軸的輸入轉(zhuǎn)矩，N·m。將運動和動力參數(shù)的設(shè)計數(shù)值列表如下： 表3 運動和動力參數(shù)設(shè)計表 軸參數(shù)電動機軸I軸II軸III軸轉(zhuǎn)速（r/min）1440576152.22056.315功率（Kw）5.0064.8064.6154.432轉(zhuǎn)矩（N·m）33.20078

18、.883286.643744.0365.5 傳動零件的設(shè)計計算進行減速器裝配圖設(shè)計時，必須先求得各級傳動件的尺寸、參數(shù)，并選好聯(lián)軸器的類型和尺寸。當傳動的裝置中有減速器外有傳動件，一般應(yīng)先進行其設(shè)計，以便使減速器設(shè)計的原始條件比較精確。5.5.1選擇連軸類型的型號連軸器除連接兩軸并傳遞轉(zhuǎn)矩外，在該傳動裝置中它還應(yīng)具有補償兩軸因制造和安裝誤差而造成的軸線偏移的功能，為了達到此要求，該裝置中選用無彈性元件的繞性連軸器GIGL性鼓形齒式聯(lián)軸器。5.5.1.2 計算聯(lián)軸器的轉(zhuǎn)矩 T=1.5×739.30=1108.950Kw 式中：T為公稱轉(zhuǎn)矩，單位為N·m ；KA 為工作情況系數(shù)

19、，經(jīng)查表為1.5。5.5.1.3 確定聯(lián)軸器的型號根據(jù)計算轉(zhuǎn)矩及所選的聯(lián)軸器類型，按照的條件由聯(lián)軸器標準（ZBJ1901389）選定該連軸器的型號為：GIGL2，它的公稱轉(zhuǎn)矩為1120 N·m，許用的最大轉(zhuǎn)矩為4000r/m，軸徑為2548之間。5.5.2 V帶傳動的設(shè)計5.5.2.1 確定計算功率 式中：KA為工作系數(shù)；為電動機的額定動率，單位5.5.2.2 選擇帶型號根據(jù)計算功率和小帶輪轉(zhuǎn)速n1（即電動機的滿載轉(zhuǎn)速nm=1440r/min），經(jīng)查初步選用A型帶。5.5.2.3 選用帶輪的基準查表可選取小帶輪的最小基準直徑=75;又由，查表可選取，所以， ，圓整為315。5.5.2

20、.4 驗算帶的速度V 符合V帶要求5.5.2.5 確定中心距a和帶的基準長度在范圍內(nèi)，初定中心距=400，所以帶的基準長度為： （）=2×400+（125315）+=1513.36根據(jù)查表選取和相近的V帶的基準長度=1600。根據(jù)來計算實際中心距，由于V帶傳動的中心距可以調(diào)整，所以采用近似算法： A+=443.32 考慮安裝調(diào)整和補償預(yù)緊力的需要，中心距的變動范圍為： =a+0.015Ld467.320 =a-0.015 Ld419.3205.5.2.6 驗算小帶輪包角 包角合適5.5.2.7 確定帶的根數(shù)z因小帶輪的直徑r/min，傳動比i=2.5，查表得：單根V帶所能傳遞的功率=

21、1.91Kw， 功率增量=0.17包角修正參數(shù)=0.95； 帶的長度系數(shù)k1=1.01。 代入以下公式可得：z=2.979故選3根帶。5.5.2.8 確定帶的預(yù)緊力單根V帶所需的預(yù)緊力為： 5.5.2.9 計算帶傳動作用在軸上的力 式中：z帶的根數(shù)；小帶輪的包角。5.5.2.10 將V帶設(shè)計結(jié)果列表如下： 表 4 V帶設(shè)計列表小帶直徑（）大輪直徑（）中心距a（）基準長度L（）帶的根數(shù)z125315442.32160035.6 齒輪計算設(shè)計5.6.1 高速級齒輪傳動的設(shè)計計算5.6.1.1 齒輪材料、熱處理、精度等級及初步尺寸1） 考慮此減速器的功率及現(xiàn)場安裝的限制，故大小齒輪都選用硬齒面漸開線

22、斜齒輪；2） 選擇小齒輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS；選擇大齒輪材料為45鋼，硬度為240HBS；二者材料硬度差為40HBS；3） 按，選擇8級斜齒圓柱齒輪傳動；4） 按小齒輪齒數(shù)z1=24，大齒輪齒數(shù)z2=i1·z1=90.8165.6.1.2 按齒面接觸強度設(shè)計 其中：1） 由于工作機輕微沖擊，原動機平均平穩(wěn)，所以查表得：載荷系數(shù)K=1.3；2） 小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩T1=T=7.8057×104 N·m；3） 選齒寬系數(shù)d=1（表10-7）4）選材料的彈性影響系數(shù)（表10-6）5） 選齒面硬度查的 小齒輪的接觸疲勞強度極限 大齒輪的接觸疲勞強度極限

23、6）計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 。 7） 查的接觸疲勞壽命系數(shù) ， （圖10-19）8） 計算接觸疲勞許用應(yīng)力 取失效率1，安全系數(shù)S=1，由式（10-12）得： 9） 將以上1）2）數(shù)據(jù)作為代入（A）式可得：5.6.1.3 計算 1） 計算圓周速度V 2） 計算齒寬、模數(shù)寬高之比b/h 齒寬 模數(shù) 齒高h=2.25mt=5.5845； 3）計算載荷系數(shù)使用系數(shù)KA工作機輕微沖擊，原動機平均平穩(wěn)，所以查表得KA=1；動載荷系數(shù)齒輪圓周速度V=1.796m/s 查圖KA1.08；又由（表10-4）齒向載荷分布系數(shù)齒向載荷分布系數(shù)kk；查圖得；齒間載荷分配系數(shù)，查（表10-3）得。 載荷系數(shù)K=1×

24、;1.08×1.2×1.3456=1.514)按實際的載荷系數(shù)校正所算的分度圓直徑，由式（10-10a）； ;5）計算模數(shù)。5.6.1.4 按齒根彎曲強度設(shè)計 .（B） 由圖10-18查得彎曲疲勞壽命系數(shù)KFN1=0.90， KFN2=0.93；1）計算彎曲疲勞御用應(yīng)力，取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4，由（式10-12）可得： 2）查取齒行系數(shù)：由表10-5查得 ；3）查取應(yīng)力校正系數(shù)：由表10-5查得4)計算大、小齒輪并加以比較 ； 得：小齒輪的數(shù)值為0.0155。5)設(shè)計計算：由（14）所得數(shù)據(jù)，代入（B） 對比計算結(jié)果，有齒面接觸疲勞強度計算的模數(shù)m大于彎曲疲勞強度計算

25、的m，由于齒輪模數(shù)m的大小主要取決于彎曲強度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑有關(guān)，可取m=1.944，圓整為標準值m=2，分度圓直徑 算出小齒輪齒數(shù)，圓整數(shù)為32； 于是大齒輪齒數(shù)5.6.1.5 幾何尺寸計算1）計算中心距 2)計算大、小齒輪的分度圓直徑 ; 3）計算齒輪寬度 圓整后取;4)結(jié)構(gòu)設(shè)計（略）5.6.2 低速級齒輪傳動的設(shè)計計算5.6.2.1選定齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù)。1）由已經(jīng)確定的傳動方案，選用級直齒圓柱齒輪傳動。2）選擇小齒輪材料45（調(diào)質(zhì)），硬度為240HBS;大齒輪材料為45鋼，硬度為220HBS;二者材料硬度差為20HBS。3）

26、選用小齒輪齒數(shù),大齒輪齒數(shù).園整取.5.6.2.1按齒面接觸強度設(shè)計 其中：1）試選載荷系數(shù) 2）試選載荷系數(shù)3）小齒輪傳動的轉(zhuǎn)矩查（表10-7）4）選材料的彈性影響系數(shù)。查（表10-6）5）查得小齒輪的接觸疲勞強度極限; 大齒輪的接觸疲勞極限（圖10-21d）6）計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 7)接觸疲勞壽命系數(shù),查（圖10-19） 8）計算接觸疲勞許用應(yīng)力，取失效率1%，安全系數(shù)S=1。 ； 取較小的值 5.6.2.3計算：1）將上面（1-8）所得數(shù)據(jù)。代入（C）中：2）計算圓周速度3）計算齒寬4）計算齒寬與齒寬高之比b/h 模數(shù) 齒高 5）計算載荷系數(shù) 根據(jù)V=0.754M/S,8級精度，由圖（10

27、-8）查得：動載荷系數(shù);直齒輪，假設(shè)。查（表10-3）；由（表10-2）。查得使用系數(shù);由（表10-4），8級精度，小齒輪相對支承非對成布置時， 由=10.666,=1.467,查（圖10-13）得=1.35,所以載荷系數(shù)為：6)按實際的載荷系數(shù)校正所算的分度圓直徑，由（10-10a）得 7）計算模數(shù) 5.6.2.4按齒根彎曲強度設(shè)計 (D)1） 小齒輪的彎曲疲勞極限，大齒輪的彎曲疲勞極限2） 由圖10-18查得彎曲疲勞壽命系數(shù),;3） 計算彎曲疲勞許用應(yīng)力，取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.44） 查取齒形系數(shù)由（表10-5）查得：；5） 查得應(yīng)力校正系數(shù)，由表查得;6） 計算大、小齒輪的并加以比較

28、 ； 大齒輪的數(shù)值大。7） 由（1-6）所得數(shù)據(jù)，代入（D）得 對比計算結(jié)果可知，由齒輪疲勞強度計算的模數(shù)m大于由齒根彎曲疲勞強度計算的m，由于齒輪模數(shù)m的大小主要取決于彎曲強度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑有關(guān)，可取m=3.3165mm，并就近圓整為標準值m=3.5分度圓直徑算出小齒輪齒數(shù) 圓整為31 大齒輪齒數(shù) 圓整為8 5.6.2.5幾何尺寸計算 1）計算分度圓直徑；2）計算中心距 3）計算齒數(shù)寬度 ，取，5.6.3將高、低速齒輪的主要參數(shù)列表如下： 表5 高、低速齒輪主要參數(shù)表名稱高速級（直齒）低速級（直齒）中心距:a(mm)153201.25模數(shù)（

29、mm）23.5旋向小齒輪左右大齒輪右左齒數(shù)323112184分度圓直徑（mm）64108.5（mm）242294齒寬b（mm）小齒輪69大齒輪64小齒輪113.5大齒輪5.6.4結(jié)構(gòu)設(shè)計和繪制零件工作圖5.7軸的設(shè)計5.7.1軸I的設(shè)計計算5.7.1.1已知 軸I上的功率PI=4.806kw,nI=576r/min Ti=78.8835.7.1.2求作用在齒輪上的力 已知告速級小齒輪的分度圓直徑為d1=64mm Ft=2TI/d1=2 5.7.1.3初步確定軸最小直徑 先按式（15-2）初步估計軸的最小直徑。選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)表15-3，去=112mm，于是： 輸入軸I的最小

30、直徑顯然是安裝帶輪處軸的直徑，考慮到安裝輪時必須在軸的截面開一個肩槽，所以應(yīng)適應(yīng)增大以考慮鍵槽對軸的強度的削弱，（1+6%）=22.194mm圓整為23mm5.7.1.4軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計所示1）擬定軸上的零件的裝配方案，零件的裝配方案可參考圖I2）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度最小直徑處的長度（V帶輪的狂度）：=，為了滿足V帶輪的定位，1-2軸段右端需制出一軸肩，圓整為25mm，左端用軸端擋圈定位，按軸端直徑取擋圈直徑為D=33mm。3）初步選擇滾動軸承 應(yīng)滾動軸承同時受徑向力的作用，故選用滾子軸承。根據(jù)，由初步選取軸承的型號為6006型，基本尺寸，故而右端的滾動軸承采用軸承進行軸向定位

31、。查得6006型的定位軸肩高度 =36 4）由該軸上的圓柱齒輪分度圓直徑為64mm，所以采用齒輪軸，且可知齒輪段的長度即為齒寬，L6-7=64mm 5）軸承端蓋的總寬度為20mm。根據(jù)軸承端蓋的拆裝及便于對軸添加潤滑脂的要求，取端蓋與帶輪額距離為L1=30mm，所以L2-3=(20+30)=50mm。 6）取齒輪距箱體內(nèi)壁之間距離，考慮到箱體的鑄造誤差，在確定滾動軸承位置時候，應(yīng)距箱體內(nèi)壁一段距離S，取S=8mm，一直滾動軸承的寬度T=13，又根據(jù)第3齒輪的輪轂長L=113.5mm，第2齒輪與第三齒輪的距離C=20mm，則： 7）取齒輪處的軸段d6-7=33mm，在該段的軸的左邊設(shè)置一軸環(huán)，軸

32、環(huán)的直徑為39mm長度為12mm。 8）至此已經(jīng)初步計算出該軸的直徑和長度，具體見下圖。9）軸上重要零件的軸向固定齒輪，V帶輪與軸的周向固定均采用平鍵聯(lián)接，選用平鍵為18mm，V帶輪與軸的配合為直徑尺寸公差為m6，軸也選用平鍵，同時為了保證齒輪與軸配合有良好的對中性，故選擇齒輪輪轂與軸的配合為H7/N6。10）確定軸上圓角和倒角尺寸 參考表15-2，取軸段倒角為，與軸肩處的圓角半徑見圖(2)。11）求軸上的載荷 首先，根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖做出軸的計算簡圖，在缺點軸的支點位置，因此，用為簡支梁軸的支承跨距。根據(jù)軸的計算簡圖做出彎矩圖和扭矩圖。從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩扭矩圖中可以看出截面C的是軸的危險截面，

33、現(xiàn)將計算出截面C處的及M的值列于下表： 表6 計算出載面值載荷水平面H垂直面V支反力FNH1=974.70NFNH2=2163.70NFNV1=928.63NFNV2=804.36NFNV3=2419.57N彎矩MMH=124358.32N·mMV1=1357.29 N·mMV2=36457.53N·m總彎矩扭矩TT1=77790N·mm 11）按彎矩合成應(yīng)力校合成應(yīng)力校核軸的強度進行校核時，通常只校合軸上承受最大彎矩和扭矩的截面c的強度。根據(jù)(15-5)及上表中的數(shù)值，并取a=0.6，軸的計算應(yīng)力為 根據(jù)材料45鋼調(diào)質(zhì)處理，由表15-1查得，因此示圖如

34、下： 圖3 5.7.2軸III的設(shè)計計算5.7.2.1 已知 軸的功率 =4.432Kw， =56.315r/min， =744.036N·M 取AO=1125.7.2.2 求作用在齒輪上的力 已知低速級大齒輪的分度圓直徑為d2=294mm 5.7.2.3 初步確定軸最小直徑 先按式（15-2）初步估計軸的最小直徑。選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。 根據(jù)表15-3，取，于是： 由于裝置用于運輸機，原動機為電動機，所以工作情況系數(shù)為K 計算轉(zhuǎn)矩為=KAT3=957.190N·mm 所以選用GICL2型鼓形齒輪聯(lián)軸器 其主要參數(shù)如下： 材料 HT200 公稱轉(zhuǎn)矩為=1120N&

35、#183;mm 軸孔直徑d=25mm 軸孔長L=62mm， L1=44 5.7.2.4 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 1）擬定軸上零件的裝配方案 本題的裝配步驟用上圖所示的裝配方案 2）根據(jù)軸向定性的要求確定軸的各段直徑的長度 取軸端擋圈d=35。按軸端直徑取直徑d1-2=25半聯(lián)軸器與軸器與軸配合彀孔長度L1=44mm，為了保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器而不壓在軸端面上，故23段的長度應(yīng)比L1略短一些，現(xiàn)取L1-2=42mm 3）初步選擇滾動軸承，應(yīng)軸承受到徑向力的作用，故選項用深溝球軸承，由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取滾動軸承6006其尺寸d×D×B=35mm×55mm×13

36、mm 故d8-9=d3-4=30mm;面L3-4=28mm右端滾動軸承采用軸肩進行軸向定位查得6006型軸承的定位軸肩高度d=36，所以d7-8=36。 4）取安裝齒輪處的軸段67的直徑d6-7=40mm；齒輪的右端與右端軸承之間采用套筒定位。已知齒輪的輪彀的寬度為108.5mm，為了使套筒端面可靠的壓緊齒輪，此軸應(yīng)略短與輪彀寬度，故取L6-7=105。齒輪的右端采用軸肩固定，軸肩高度h>0.07d，取h=6mm則軸環(huán)的直徑d5-6=50mm。軸環(huán)寬度b1.4h，取L5-6=12mm。 5）軸承端蓋的總寬度為20mm（由減速器及軸承端蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計而定）。根據(jù)軸承端蓋的裝豺及便于對軸承添加

37、潤滑油的要求，取端蓋的外端面與半聯(lián)軸器右端面間矩為L=30mm，故取L2-3=5mm。 6）取齒輪矩箱體內(nèi)壁之矩離a2=20mm，中間軸兩齒輪間矩離c=20mm考慮到箱體的鑄造誤差，在確定關(guān)東軸承位置時，應(yīng)矩箱體內(nèi)壁一段矩離s ，去s=8mm，已知滾動軸承T=13mm，則 L4-5=LcasL5-6=96mm L7-9=saT（108.5-105）=40.5mm 至此，可得L8-9=13mm；L7-8=L7-9L8-9=37.5mm已初步確定了軸的各段直徑的長度 7）至此已經(jīng)初步計算出該軸的直徑長度，具體見下圖。 8）軸上重要零件的周向定位 齒輪，半聯(lián)軸器與軸的周向定位均采用平鍵連接，按d4-

38、5由手冊查得平鍵截面b×h=12mm×8mm（GB/T10961979），同時為了保證齒輪與軸配合有良好的對中性，故選擇齒輪輪彀與軸配合為H7/n6；同樣，半聯(lián)軸器與軸的聯(lián)接，故用平鍵為10mm×8mm，半聯(lián)軸器與軸的配合為直徑尺寸共查為m6。 9）確定軸上原角和倒角尺寸 參考表152。取軸端的倒角為2×45，與軸肩處的倒角半徑見圖 10）求軸上的載荷 首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖做出軸的計算簡圖，在確定軸承的支點位置。因此，用為簡支梁的軸的支承跨矩L1L2=29mm183mm=212mm。根據(jù)軸的計算簡圖作出彎矩圖和扭矩圖。 從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩扭矩圖中可以看出

39、截面C是軸的危險截面?，F(xiàn)將計算出截面C處的及M的值沒列于下表 表7 截面C的分析圖水平面H垂直面V支反力FNH1=2041.2N FNH2=3821.9NFNV1=742.9N FNV2=1391.1N彎矩MMH=294238.0N·MMV1=146329.7N·mmMV2=129391.3N·mm總彎矩M1=406258.7N·mmM2=379416.8 N·mm扭矩TT3=807421.1 N·mm11）按彎矩合成應(yīng)力校核的強度 進行校核時，通常只膠合軸上承受最大彎矩和扭矩的截面（即危險截面C）的強度。 根據(jù)式（155）及上表中的

40、數(shù)值，并取a=0.6，軸的計算應(yīng)力 §=195.27MPa 前面已選定軸的材料為45調(diào)質(zhì)處理，由表151查得§-1=275MPa。因此§ca<§-1，故安全。示意圖如下： 圖4 軸5.7.3 軸的設(shè)計計算5.7.3.1 已知 軸的功率P=4.615Kw，=152.22r/min，=286.643N·m 取=1125.7.3.2 求作用在齒輪上的力 已知低速級大齒輪的分度圓直徑為=242mm ； Fr2=Ft×tan a =862.229N 已知高速級大齒輪的分度圓直徑為=108.5mm Ft3=Ft×tan a=278

41、5.353N 所以Ft=7652.692NFt=3647.582N5.7.3.3 初步確定軸最小直徑 先按式（15-2）初步估計軸的最小直徑。選取軸的材料外45鋼，調(diào)質(zhì)處理、根據(jù)表15-3，取A0=112mm，于是： 取mm. 則mm5.7.3.4軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 1）擬定軸上的零件的裝配方案 零件的裝配方案可參考圖1所示。 2）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段的直徑和長度 最小直徑處的長度：1-2軸段右段需指出一軸肩，=（1+0.08）×40=43.2，圓整為45mm。左端用軸端擋圈定位，按軸端直徑取擋圈直徑為d=50mm。 3）初步選擇滾動軸承 根據(jù)d1-2=40Mm，由初步選取軸承的

42、型號為6008型，基本尺寸d×D×b=40×68×15，故d3-4=d7-8=40mm，而L7-8=15mm。 右端的滾動軸承采用軸肩進行定位。差得6008型軸承的定位軸肩高度dmin=40mm，所以取d6-7=46mm 4）由軸和軸可以知道，齒輪要正確的嚙合，則兩齒輪的中心點在同一中心線上。又由于齒輪2的齒輪寬度為113.5mm，所以取L3-4=110，L1-3=45.5。L2-3=L1-3-L1-2=30.5.。 5) 取安裝齒輪2和3處的齒輪高度都為50mm，在安裝的兩軸中間設(shè)置一個軸環(huán)，軸環(huán)的高度d4-5=65mm.,L4-5=27mm。 6）由

43、于齒輪3的寬度為64mm，則L5-6=64mm，L6-8=36mm；L6-7=L6-8-L7-8=21mm,至此已經(jīng)初步計算出改軸的直徑長度具體見下圖。 7）軸上重要零件的周向固定 軸上齒輪處的鍵聯(lián)接都選擇平鍵聯(lián)接，由手冊差得平鍵截圖b×h=22mm×14mm和18mm×11mm(GB/T 1096-1979)，同時為了保證齒輪與軸配合有良好的對中性，故選擇齒輪輪轂與軸的配合都為H7/n6； 8）確定軸上圓角和倒角尺寸 參考表15-2，取軸端倒角為2×45，與軸肩處的圓角半徑見圖（3）。 9）求軸上的載荷 首先根據(jù)軸上的結(jié)果圖做出軸的計算簡圖，在確定軸承

44、的支點位置。因此，用為支梁的軸的支撐跨距L1+L2=63mm+183mm=246mm。根據(jù)軸的計算簡圖做出彎矩圖和從軸的結(jié)果圖以及彎鉅扭矩圖中可以看出截面C是軸的危險截面?，F(xiàn)將計算出截面C處的及M的值列于下表 圖8 載荷分析表水平面H垂直面V支反力FNH1=4711.15NFNH2=4725.4NFNV1=2581.81NFNV2=1974.70N彎矩MMH1=184766.2N·mmMH2=247535.07N·mmMV1=89315.3N·mmMV2=59750.8N·mmMV3=137059N·mm總彎矩M1=300485N·m

45、mM2=230715.1N·mm M3=259555.9N·mm扭矩T2=283870N·mm10）按彎矩合成應(yīng)力校核軸的強度 進行校核時，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面（即危險截面C）的強度。根據(jù)式（15-5）及上表中的數(shù)值，并取a=0.6，軸的計算應(yīng)力 ca=204.593MPa 選定軸的材料為45調(diào)質(zhì)處理，由表15-1查得-1=275MPa,因此ca<-1,故安全，示意圖如下： 圖 5 定軸圖 6 滾動軸承的選擇和設(shè)計（見軸的設(shè)計）7 鍵聯(lián)接的選擇及校核計算(見軸的設(shè)計）由于鍵采用靜聯(lián)接，沖擊輕微，搜易許用擠壓應(yīng)力為p=110MPa，搜易上述鍵皆可安全。設(shè)計如上所述。8聯(lián)軸器的選擇由于彈