減速器傳動裝置分析設(shè)計.

1、課題：減速器傳動裝置分析設(shè)計二、課程設(shè)計的目的1、通過機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計，綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計課程和其它有關(guān)選修課程的理論和生產(chǎn)實際知識去 分析和解決機(jī)械設(shè)計問題，并使所學(xué)知識得到進(jìn)一步地鞏固、深化和發(fā)展。2、學(xué)習(xí)機(jī)械設(shè)計的一般方法。通過設(shè)計培養(yǎng)正確的設(shè)計思想和分析問題、解決問題的能力。3、進(jìn)行機(jī)械設(shè)計基本技能的訓(xùn)練，如計算、繪圖、查閱設(shè)計資料和手冊，熟悉標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。三、已知條件1、展開式二級齒輪減速器產(chǎn)品（有關(guān)參數(shù)見名牌）2、工作機(jī)轉(zhuǎn)矩：2502N.m,不計工作機(jī)效率損失。3、動力來源：電壓為 380V 的三相交流電源；電動機(jī)輸出功率 P=15kw。4、工作情況：一班制，連續(xù)單向運(yùn)行，載荷有輕微沖

2、擊。5、使用期： 10 年，每年按 365 天計。6、檢修間隔期：四年一次大修，二年一次中修，半年一次小修。7、工作環(huán)境：室內(nèi)常溫，灰塵較大。四、工作要求1、畫減速器裝配圖一張（ A0 或 A1 圖紙）；2、零件工作圖二至三張（傳動零件、軸、箱體等等） ；3、對傳動系統(tǒng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析、運(yùn)動分析并確定電動機(jī)型號、工作能力分析；4、對傳動系統(tǒng)進(jìn)行精度分析，合理確定并標(biāo)注配合與公差；5、設(shè)計說明書一份。五、結(jié)題項目1、檢驗減速能否正常運(yùn)轉(zhuǎn)。2、每人一套設(shè)計零件草圖。3、減速器裝配圖：A0;每人1張。4、零件工作圖：A3；每人共2張、齒輪和軸各1張。5、課題說明書：每人 1 份。六、完成時間共 3 周（

3、200735 2007326 ）七、參考資料【1】、機(jī)械設(shè)計 （第四版）邱宣懷 主編 高等教育出版社出版；【2】、機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計 潘承怡 主編 哈爾濱理工大學(xué)出版；【 3】、機(jī)械設(shè)計補(bǔ)充教材 （第三版）于惠力、潘承怡 主編 大連出版社出版；【4】、畫圖幾何及機(jī)械制圖 （第五版）朱冬梅 主編 華中理工大學(xué)出版。計算及 說明一、減速器結(jié)構(gòu)分析分析傳動系統(tǒng)的工作情況1傳動系統(tǒng)的作用：作用：介于機(jī)械中原動機(jī)與工作機(jī)之間，主要將原動機(jī)的運(yùn)動和動力傳給工作機(jī)， 在此起減速作用，并協(xié)調(diào)二者的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩。2、傳動方案的特點(diǎn)：特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單、效率高、容易制造、使用壽命長、維護(hù)方便。由于電動機(jī)、減速 器與滾筒并

4、列，導(dǎo)致橫向尺寸較大，機(jī)器不緊湊。但齒輪的位置不對稱，高速級齒輪布 置在遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)矩輸入端，可使軸在轉(zhuǎn)矩作用下產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)變形和軸在彎矩作用下產(chǎn)生的彎 曲變形部分地抵消，以減緩沿齒寬載荷分布有均勻的現(xiàn)象。3、電機(jī)和工作機(jī)的安裝位置：電機(jī)安裝在遠(yuǎn)離高速軸齒輪的一端；工作機(jī)安裝在遠(yuǎn)離低速軸齒輪的一端。圖一：（傳動裝置總體設(shè)計圖）初步確定傳動系統(tǒng)總體方案如：傳動裝置總體設(shè)計圖所示。第3頁共30頁第4頁共30頁傳動裝置的總體設(shè)計(一)、選擇電動機(jī)1選擇電動機(jī)系列380V YPW =10.0KW n = 0.816Pr =12.25KW nW =41.18r /min按工作要求及工作條件，選用三相異步電動機(jī)，

5、封閉式扇式結(jié)構(gòu)，即：電壓為系列的三相交流電源電動機(jī)。2、選電動機(jī)功率(1 )、傳動滾筒所需有效功率c FV8000 X1.25 “CMPw =10.0KW1000 1000(2 )、傳動裝置總效率24n= n/B nG nB nc ncv按文獻(xiàn)2表2.1-1確定各部分效率如下：V帶傳動效率：nVB = 0.95閉式齒輪傳動效率：n = 0.97(精度7級)滾動軸承效率：啼=0.99(一對)聯(lián)軸器效率：nC= 0.99傳動滾筒效率：nCY = 0.96得 n=0.95 >0.972 >0.994 >0.99 X0.96= 0.816(3)、所需電動機(jī)功率pRv = 10.0 =

6、12.25KWn 0.8163、確定電動機(jī)轉(zhuǎn)速、傳動滾筒轉(zhuǎn)速60V60 >.0°.nW =41.18r /minnDn».5(2) 、符合條件的電動機(jī)如 下表：型號Y160L-4Y180L-4Y200L-8Y160MZ-2額定功率KW15151515電機(jī)滿載何轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)/分1460970730293滾筒轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)/分38.238.238.238.2總傳動比39.2025.3919.1176.72i帶2222i 減19.6012.709.5538.35i =35.45i v =14.1811 =4.37512 =3.241由此比較，應(yīng)選 Y160L 4,結(jié)構(gòu)緊湊。由文獻(xiàn)2表2.

7、10 2選取電動機(jī)的外形及安裝 尺寸 D 42伽，中心咼度 H 160伽，軸伸長 E 110伽。4、傳動比分配(1 )、兩級齒輪傳動比公式h =(1.31.4)i2i2 =$1.31.4)匕(2 )、減速器傳動比由選定電動機(jī) Y160L 4,滿載何轉(zhuǎn)速 no 1460r / min，傳動滾筒軸轉(zhuǎn)速nw = 41.18r / min,同步轉(zhuǎn)速 1500 r / min。總傳動比 i = n° = 1460 =35.45nw 41 .18取iVB =2.5,則減速器的傳動比為：i35.45i v = 14.18乙 iVB2.5取兩級齒輪減速器咼速級的傳動比為：i1 1.3iv =山.3

8、X14.18 =4.375則低速級的傳動比為：iV35.45 門 c,i2 = 3.241i14.3755、運(yùn)動條件及運(yùn)動參數(shù)分析計算0軸:0軸即電動機(jī)轉(zhuǎn)軸F0 Pr12.25KW, n0 =1460r/min , T0 =9.55 xP°=80.13N mmn。1軸:1軸即減速器的高速軸R=P0 n01 =F0 nB =12.25 X0.95=11.64KWn01460n =584r / m inG 2.5P111.64 X03T1 =9.551 =9.55 X= 190.35N mmn1584.0計算及說明結(jié)果2軸：2軸即減速器中間軸P2 = Pn2 = PnGnB =11.64

9、 X0.97 X0.99 = 11.18KW584.0 .n 2 = 133r / min1124.375T2 = 9.553P211.18 X1032 =9.55 X= 802.77 N mmn21333軸：3軸即減速器低速軸P3=P2n3 - P2 nc nB =11.13 X0.97 X0.99 =10.74KWn292.64,.門3 = 41r /mini 232.425T3 =9.55P310.74 X033 -=2501.63N mm匕414軸:4軸即傳動滾筒軸P4 二 Rn34 - P3 ncnB =10.74 X0.99 X0.99 = 10.53KW匕 n4 二=41-41r

10、 / mini341T4 = 9.55（二P4 =9.55 X10.53 X10 =2452.72N mmn4411）、定V帶型號和帶輪1、工作情況系數(shù)Ka=1.1由文獻(xiàn)【1 由表 11.5 得 Ka =1.1巳=13.475kW2、計算功率FC =KaP=1.1 X2.25 = 13.4753、選帶型號取B型由文獻(xiàn)【1 表11.15選取B型4、小帶輪直徑D1 =130mm由文獻(xiàn)【1 表 11.6 選取 D1 =130mm5、大帶輪直徑D2 =325mmD2 =（1、Dm 川 cc,、130 X460 “L9-（10.01）x- 325mmn2584（取 £ = 1%）取 D2 =3

11、25mm6、大帶輪轉(zhuǎn)速n2 =578.2r/m inD1n1130 X460n2 -（1 £ 1 1 -（1 0.01） X=578.2r/minD23257、驗算傳動比誤差計算及說明結(jié)果(1 )、理論傳動比i n1 - 1460 -2.53n2578.2(2 )、實際傳動比1i D2325 2.525(1 心(1 0.01) X1302 5252 53(3 )、傳動比誤差門i H0.2% < 3%合適2.53(4 )、驗算帶轉(zhuǎn)速-n?1n1 _v =nX130 X460 -9.93m /sv25m/s 合話60 X100060 X10008計算帶長v 9.93m /sD2 +

12、D1325+130(1 )、求DmDm -21 -227.5mmD22Dm 227.5mmD2 D1325130(2 )、求- -97.5mm22 97.5mm(3 )、初取中心距a。-700mm(4 )、帶長2L nD m +2a°+a。97.52n>227.5+2 X700+700 2128mm(5 )、基準(zhǔn)長度Ld 2240mmLd2240mm9、求中心距和包角(1 )、中心距LdnDm1!r2C A 22240nX227.5a =1|zrrTQ A -+ %(LdnDm )8 -4441 + 4<(22402nX227.5)8 刈7.52= 381 +375 =

13、756mm(2 )、小帶輪包角a -:756mmDoDQ0325130心Q必1=180_ X60 180-X60 165a756a-165，>120 =計算及說明結(jié)果10、求帶根數(shù)n1460(1) 、傳動比 i= =2.525 由表 11.8 P0 =2.41kW;n2578.2由表 11.7 ka =0.965 ；由表 11.12 Kl =1.00 ；由表 11.10 AF0 =0.46kW;(2) 、帶根數(shù)FCz =(R + AP0 )ka kL= 4.8711、求軸上載荷(1) 、張緊力F0 =500Pc (2.5 ka)+qv2 =500 X13.475 X(2.5 0.965)

14、+0.10 X9.932 vz ka9.93 X50.965(由表 11.4 q=0.10kg/m )a165(2) 、軸上載荷Fq = 2ZF0sin=2 5 X226 Xsin 2 212、結(jié)構(gòu)設(shè)計小帶輪D1 =130mm； 大帶輪D2 =325mm(三)、高速軸齒輪的設(shè)計與校核1、選材根據(jù)文獻(xiàn)【1】表12.7知 選小齒輪：40Cr，調(diào)質(zhì)處理 HB! =260選大齒輪：45鋼，調(diào)質(zhì)處理 HB2 =2402、初步計算611 64(1) 、轉(zhuǎn)矩 T1 T1 =9.55 X06 X- =190350N mm584(2) 、尺寬系數(shù) 由文獻(xiàn)【1】表12.13，取®d =1.0cHiin1

15、 =710MPa(3) 、接觸疲勞極限 由文獻(xiàn)【1】圖12.17c(rHlin 2 =580MPaoh1 Q0.9H|im1 =0.9 X340 = 639MPaoH2 0.9h iim2 =0.9 X580 =522MPai =2.525取z=5根F。=226 NFq =2240.7NHB1 =260HB2 =240£ =190350N mmoHlin1 =710MPaoHlin2 =580MPa知=639MPa(rH2 =522MPa第9頁共30頁計算及 說明由文獻(xiàn)【1】由表12.16，取Ad =90T1 2 U+1 =90 X3 19035Q x4.375 + 1 =85.5m

16、m2 u1 X52224.375(4)、確定中心距a = d = 93(4.375+1)= 249.9mm3、配湊中心距Z1 =30;Z2 =30 X4.375 =131;i'=仝乙131 =4.367;30X1QQ% =0.18% <1%i =合適4取 93mma 取 250mm乙=30乙=131(1 )、核算d1=Zh=S°=93.161915mm;乙mtd19361915 =3.105397130Z1d1 = 93.161915mm由文獻(xiàn)【1】表12.3取=3 ； B = arccosmnmt=14 58'13"3.1053971mn =33=1

17、4 58'13"介于8 15之間，合適d1 = mz =93mm; d2 = mnZ2 = 407mmcos 3cos311(2)、驗算 a (d1 +d2) - X500 = 250mm b = d22所以取 取b| = 103mmb2 =93mm4、接觸強(qiáng)度校核d1 =93mm(1 )、圓周速度 V v= n刈3 忌4 =2.84m/s60 X00060 X1000(2)、精度等級由表12.6知：選8級精度(3) 、使用系數(shù)KA由表12.9知：KA =1.35(4) 、動載系數(shù)Kv由圖12.9知：Kv=1.12(5 )、 齒間載荷分配系數(shù)Kh：. 由表12.10知，先求F

18、t=2T = 22X50 = 4094N d193d2 =407mmb =93mm bi =103mm b2 =93mmv = 2.84m/ s8級精度Ka =1.35Kv=1.12Ft =6318N第11頁共30頁計算及說明結(jié)果KaR 1.35 X4094=60.07N /m <100N / mb9311 11£? =1.88 3.2(+ )cosp二1.88 3.2 X(+ )cosp = 1.708乙 Z230 131唇=1.708釘二bsin B二 dz tan p=2.114; ® =久 + 邙=1.708+2.114 = 3.822nmnngp=2.114

19、tan antan20 .，“at = arctann = arctan一 ，=20 2610務(wù)=3.822cos Bcos14 5813c cos Bcos an cos14 5813 cos 20 '小一 cos Bb ="=0.91at =20：2610"cos atcos 20 26 10COsBb =0.91£a1.708 小“由上所得：Kh a =Kr a =2 = =2.06cos2 Bb 0.912K= K=2.06(6)、齒向載何分布系數(shù) KH目由文獻(xiàn)【1】表12、11Khb =A + B1+0.6 ()2()2 +C 103 bd1d1

20、K =1.48273=1.17+0.16 1+0.6+0.61 103 93=1.48273、載荷系數(shù) K K=KAKVKHaKHB =1.35 X1.12 XI.78 Xl.48273 = 3.989K =3.989(8)、彈性系數(shù)Ze由文獻(xiàn)【1】表12、12 Ze =189.87MPaZe =189.8MPa(9)、節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù) Zh由文獻(xiàn)【1】圖12、16 Zh =2.45(10 )、重合度系數(shù)Z名由式12、31,因 >1,取 =1,故乙=* 3(1 朋-ea F % =也708 =0.765Zg=0.765(11)、螺旋角系數(shù) Zp Z b 二 Jcos B'cos14

21、=5813" =0.988Z0=0.988(12)、接觸最小安全系數(shù) SH min由表12、14,取SHmin =1.10SH min =1.10(13)、總工作時間 th th =10疋365漢8 =29200h(14)、應(yīng)力循環(huán)次數(shù)nl計算及說明結(jié)果Nli =60曲(式 12、2)=60 X1 X584 X29200 = 1.02 XIQ9, NN119L2 =1 =0.23 X10iNl19= 1.02 X10Nl2= 0.23 X109(15)、接觸壽命系數(shù) Zn 由文獻(xiàn)【1】圖12、18 Zn1 =0.99；Zn2 =1.15(16)、許用接觸應(yīng)力Th及驗算Z n1= 0.

22、99Z N2= 1.15_H lim1 ZN1710 X0.99ohcc639MPaSh min1 .10Oh1=639MpaOH lim2 Z N2580 X1.15 “cn"0H2 606MpaSH min1.10°h2=606Mpa：2KYi ii.+ 1 一一一i2 X3.989 X90350 5.375o =ZeZhZ e,=189.8 X2.45 X0.65 X IX耳bd12卩9334.375= 542Mpa < o2 計算結(jié)果表明，接觸疲勞強(qiáng)度足夠Z130Z25、彎曲疲勞強(qiáng)度驗算 Zv1 =33;Zv2 =131=3=145cos B cos Bcos

23、 Bcos B(1 )、齒數(shù)系數(shù) YFa 由文獻(xiàn)【Q 圖 12、21 知：YfA1 =2.53; YfA2 =2.18(2 )、應(yīng)力修正系數(shù)YsaYfa1= 2.53YFA2= 2.18由圖 12、22, YSa1 =1.63; YSa2 =1.82; %=1.88 3.2(丄 +1門)cos BZv21 1Ysa1= 1.63= 1.88 3.2 X( +)cos B = 1.7033 145YSa2= 1.820.750.75Y- =0 69(3)、重合度系數(shù) 丫呂 Ye = 0.25 +=0.25+=0.69Eoz1.70(4)、螺旋角系數(shù)YpYmin =1 0.25 eb =1 0.2

24、5 X = 0.75(當(dāng) e®1 時，按 e®=1計算)B12 4Yb =1 eb 亠=1 1 X124。=0.897>Ymin120120Y =0.897(5)齒間載荷分配系數(shù) Kfj由表12、10注3知：=3.799 = 3.242;前已求得Kf =1.78 <3.242eY 1.708 X0.6861 aKf1 a= 1.78故 Kf ° =1.78計算及說明結(jié)果(6) 、齒向載荷分布系數(shù) KfB 由圖 12、4;b= 93 =13.8;Kfb =1.38卩h 2.25 X33(7) 、載荷系數(shù) K K =KAKvKK =1.35 X.12 X.

25、78 X.38 = 3.71(8) 、彎曲疲勞極限bFmin由圖12、13C得Of lim 1 = 510Mpa,年 lim 2 = 460Mpa(9) 、彎曲最小安全系數(shù) Sf min由表12、14知：SFmin -1.259N L19(10) 、應(yīng)力循環(huán)系數(shù) Nl N. =60rnth =1.02 X09;肌2 =0.23 XO9i(11 )、彎曲壽命系數(shù) YN 由圖 12>24;Yn1 =0.90,Yn2 =0.95;(12) 、尺寸系數(shù) YX YX由圖 12、25, Yx =1.0°F lim1YN1YX 510 X0. 90 X °1 = =367Mpa(1

26、3) 、許用彎曲應(yīng)力<rFFmin.°f lim2Yn2Yx 460 X0.95 X 吃=350MpaSf min1 .25(14 )、驗算2kT12 X3.71 X190350牟二1 Yf Ys Ys =X2.53 X.63 X0.686 =154<帀1 bd1m a1 a193 X93 X31YFa2YSa22.18 X .82】吃二 °F1=154=149 <(tf2 2 1 Yf Ys2.53 X1.6221 a1a1傳動無嚴(yán)重過載，故不作靜強(qiáng)度校核6、幾何尺寸計算 da1 =d1 +2mn =93+2 X3 =99mmda2 =d2 +2mn =

27、407+2 X3 =413mmdf1 =d1 2mn(ha+c)=93 7.5 =85.5mmdf2=d2 2mn (ha +c) =407 7.5 = 399.5mmh =ha +hf =6.75mmds =d1 =93mmKf =1.38廠3K=3.71of lim 1 =510Mpa°F lim 2 = 460MpaSf min = 1.25NL1 =1.02 X109Nl =0.23 X09Yn1 =0.90Yn2 =0.95 Yx =1.0QF=367MPao>2 =350MPa%=154MPa礙2 =149MPa<f2da1 =99mmda2 =413mm d

28、f1 = 85.5mm df2 = 399.5mm h = 6.75mmds =93mm第14頁共30頁計算及 說明(四)、中間軸齒輪的設(shè)計與校核1、選材根據(jù)文獻(xiàn)【1】表12.7知 選小齒輪：40Cr，調(diào)質(zhì)處理 HB, =260選大齒輪：45鋼，調(diào)質(zhì)處理 HB2 =2402、初步計算A A A p(1) 、轉(zhuǎn)矩 Ti Ti =9.55 XI06 X =802770N mm133(2) 、尺寬系數(shù)申d由文獻(xiàn)【1】表12.13，取®d =1.0(3)、接觸疲勞極限由文獻(xiàn)【1】圖12.17c(rHlin 1 =710MPa 知n2 =580MPacH10.9Hiim1 =0.9 X710

29、= 639MPa(tH2 0.9h lim 2 =0.9 X580 = 522MPa由文獻(xiàn)【1】由表12.16,取 A =90dAd3 %陽2吐1 =90 X3u: 1 X522802770 X3.241 +1 =133.28mm23.241(4)、確定中心距a = d1(i+1)=137(3241 +1)=291mm3、配湊中心距Z1 =30;Z2 =30 X3.241 =97;iX100% =0.2% <1%i =；：=30 =3.233；合適(1 )、核算2a2 X291d1d1 =137.9636192mm; mt =4.598787306Z2 +1 4.233Z1乙由文獻(xiàn)【1】

30、表12.3取mn =4.5B=arccosmn =11 5350mtHB1 =260HB2 二 240T1 = 802770 N mmoHlim =710MPaoHlin 2 =580MPaoH1 =639MPaoH2 =522MPad1 取 137mma 取 291mmZ1 =30Z2 =97d1 = 137.9636192mmmn =4.5B =11 5350"介于8 15之間，合適d1 = mnZ1 = 137mm; d2 = mnZ2 = 445mm cos Bcos Bd2 = 445mm第16頁共30頁計算及說明結(jié)果11(2)、驗算a二(di+d2)= X582 = 29

31、1mm b = % di =137mm22所以取 取b1=147mmb2 =137mm4、接觸強(qiáng)度校核廠m、士、_ 七小1 _ nX137 X133 ，(1、圓周速度 V v = 0.954m / s60 XI00060 X1000(2)、精度等級由表12.6知：選8級精度(3、使用系數(shù)Ka由表12.9知：Ka =1.35(4)、動載系數(shù)Kv由圖12.9知：Kv=1.102T1 2 X802770(5、齒間載荷分配系數(shù) 心艸由表12.10知，先求：Ft =1 =11719N°d1137KAFt 1.35 X11719 =115.48N /m>100N/mb137K H a =

32、K F a =1.4111 1e? =1.88 3.2( + ) cos P = 1.88 3.2 X(cos 0 = 1.703 乙 Z230 97bsin Sd z1e =tan 0 = 2.00; e = ea + eS =1.75 + 2.26 = 3.703n%ntan a'"a = arctan= 20 2412cos Scos Scos an cos Sb 二n =0.99cos at(6)、齒向載何分布系數(shù) KHp由文獻(xiàn)【1】表12、11Khs =A + B1+0.6 (»(夕)2+C 103 bd1d1=1.17+0.16 1+0.6+0.61 1

33、03 137 = 1.51(7) 、載荷系數(shù) K K =KaKvKh aKH 卩=1.35 X1.1X1.4 X1.51 =3.14(8) 、彈性系數(shù)ZE由文獻(xiàn)【1】表12、12 ZE =189.8*MPab =137mm b =147mm b =137mmv=0.954m/s8級精度KA =1.35Kv=1.10Ft =11719NK h° K (=1.4E 礦1.703邛=2.008r =3.703% = 202412 cosPb = 0.99©0=1.51K =3.14Ze =189.8JMPa第17頁共30頁(9)、節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)Zh由文獻(xiàn)【1】圖12、16 Zh =

34、2.46(10 )、重合度系數(shù)Z由式12、31,因 >1,取 =1,故:=.1.703 =0-766Z =0.766(11 )、螺旋角系數(shù) Z Z® = , cos 3=0.989Z - =0.989(12 )、接觸最小安全系數(shù) Sh min由表12、14,取SHmin =1.10Sh min =1.10(13 )、總工作時間 th th =10 365 8 =29200h(14 )、應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N L9NL1=0.23 X0NL1 =60rnth(式 12、12)=60 X1 X133 X29200 =0.23 X109, NL2巴=0.07 X09 iNl2=0.07 10

35、9(15)、接觸壽命系數(shù)Zn由文獻(xiàn)【1】圖12、18 ZN1= 0.99;Zn2 =1.15Zn =0.99Zn2 =1.15(16)、許用接觸應(yīng)力二h及驗算OH lim1 ZN1710 X°."=639Mpa1.10Oh1= sSH minOH lim2 Zn2580 X.15嘰= 606MpaSH min1.10oh =Z eZ h Z £2KY2L曲=189.8 X2.46 X0.766bd1 卩2 X3.14 X3027704.241X3.2411373= 573Mpa <嘰計算結(jié)果表明，接觸疲勞強(qiáng)度足夠5、彎曲疲勞強(qiáng)度驗算ZV1=cOS3 3=cO

36、S0 嚴(yán)分Z23 COS=烏=1043 COS 3(1)、齒數(shù)系數(shù)YFa由文獻(xiàn)【1】圖12、21知：YfA1 =2.53;YFa2 =2.18廠A2(2)、應(yīng)力修正系數(shù)由圖 12、22, Ysa1 =1.63; Ysa2 =1.82;尬=1.88 3.2(aaZV1 ZV2+ 匚)cosB= 1.88 3.2 X( 1 + 1 ) cos p=1.6930 97% =639MpaOH 2 = 606MpaYfa1Yfa2YSa1Ysa2= 2.53= 2.18= 1.63= 1.82第19頁共30頁計算及說明結(jié)果0.750.75(3) 、重合度系數(shù) Y 丫嚴(yán)0.25+=0.25+=0.694名

37、51.69(4) 、螺旋角系數(shù)丫呂Ymin =1 0.25% =1 0.25 X1 = 0.75(當(dāng) %1 時，按 % =1 計算)丫卩=1% 1 = °.9>丫呻=0.75(5) 齒間載荷分配系數(shù) Kfj由表 12、10注3知：-% = 3.703=3.133;前已求得 Kf =1.4<3.113 %丫 1.703 X0.694“故Kf a =1.4(6) 、齒向載何分布系數(shù) KfB 由圖 12、4;一 = 13.53; KFs =1.37Hh 2.25 X4.53(7) 、載荷系數(shù) K K =KAKvKK =1.35X1.1 X1.4 X.51 =3.14(8) 、彎

38、曲疲勞極限af min由圖12、13c得葉 lim1 =510Mpa,甲 lim2 =460Mpa(9) 、彎曲最小安全系數(shù) SF min由表12、14知：SF min =1.259N L9(10) 、應(yīng)力循環(huán)系數(shù) Nl NJ =60rnth =0.23 X10 ; Nl2 = =0.07 X10i(11 )、彎曲壽命系數(shù) YN由圖 12、24;丫叫=0.96,Yn =0.95;(12) 、尺寸系數(shù) Yx Yx由圖 12、25, Yx =1.0F lim1YN1YX 510 X0. 96 X ccrn"葉=367Mpa(13) 、許用彎曲應(yīng)力<tFFminf lim2yn2Yx

39、 460 X0.95 X1(tf2 = = 350MpaSF min1 .25Y=0.694Y=0.9KF =1.4Kf =1.37K=3.14cf lim 1 =510 Mpaof lim 2 = 460MpaSf min =1.25Nl =0.23 X109NL2 =0.07 X09Yn1 =0.96Yn2 =0.95Yx =1.0仃 F1=367MPaoF2】=350MPa計算及說明結(jié)果(14 )、驗算咋=2kTl Yf Ys Y£ = 2 X3.14 802770 X2.53 X1.63 X0.694 = 171 < % 1 bdm a1 a1 °137 X3

40、7 X4.51YFa2YSa2 “42.18 X.82,吃=%F1=171 = 165 V吃Yf Ys2.53 X.63a1a1傳動無嚴(yán)重過載，故不作靜強(qiáng)度校核6、幾何尺寸計算 da1 =d1 +2mn =137 +2 X4.5 = 146mmda2 =d2 +2mn =445+2 X4.5 = 454mmdf1 =d1 2mn (ha +c) =137 10=127mmd f2 =d2 2mn (ha +c) =445 10 =435mmh = ha +hf =9mm(五)、咼速軸的設(shè)計與校核1、 選 材調(diào)質(zhì)40Cr鋼，HB =217255;由手冊：g=650MP , %=360MPC=10

41、2P111 642、 初估直徑 d >C 1 =102 X =27.66mm軸上有單個鍵槽，軸徑應(yīng)增 n1 584力口 3% 所以 d >27.66X( 1 + 3%)= 28.49 伽圓整取 d=30 伽3、結(jié)構(gòu)設(shè)計 由文獻(xiàn)【1】得初估軸得尺寸如下：d1 =30mm,d2 =35mm,d3 =40mm (軸承)，d4 = 47m m d5 = 52m md6 = 47m m, d7 = 40mml1 =101mm l2 =72mm,l3 =18mm,l4 =172mm l5 =103mml6 =15m m l7 = 18m m4、強(qiáng)度校核(1 )、確定力點(diǎn)與支反力與求軸上作用力(

42、圖示附后)6 p611 64(2)、齒輪上作用力 飛=9.55 106 = 9.55 106 = 190350N mmn1584l 2T1 2 X190350 Ft = 4094 ND93Ft tan ?n Fa =Ft tan B = 1095N,Fr = =1542Ncos Ba =171MPagcF2=165MPa<f2da1 =146mm da2 = 454m m df1 =127mmdf2 =435m mh =9mmHB =217MP255MP%B =650Mpcts =360MpC =102T1 =190350N mmFt = 4094NFr = 1542NFa =1095N

43、第21頁共30頁第22頁共30頁第#頁共30頁F 乂75(3) 、水平支反力 從上到下第二幅圖XMr2=0；Fri二 = 1000N；Fr2 =3094N232+75_一' Fq X439 Fa X46.6 - Fr X75(4) 、垂直面內(nèi)的支反力從上到下第四幅圖 FR1 =2661 N307F r2 = F ri + Fr F q =1562N(5)、繪水平彎矩圖 第三幅圖，最高點(diǎn)彎矩為：M& = 232000N mmRmm(6) 、求垂直彎矩并繪垂直彎矩圖第五幅圖，從左往右的突出點(diǎn)彎矩分別為：Mr=291020N168177N 伽，117150N 伽(7) 、合成彎矩圖

44、第六幅圖 從左往右的突出點(diǎn)的彎矩分別為：M合=295772N 伽，259900N286544N 伽(8) 、繪扭矩圖 第七幅圖 T =190350N mmM A = Jm A+(?TJ2,由表 16.3得 oB =650MP(9)、求當(dāng)量彎矩 Ma、M；、M圓角.7? =0.59M1 =283172N mm,M 2 = 307767N mm第23頁共30頁2 =112307N mmMd =(0.59T1)(10)、確定危險截面校核軸徑尺寸，危險截面I，危險截面II第24頁共30頁第#頁共30頁di下冷石=需需=37.5mm<40mm/-符合要求d2.1ME=3|316376+283亙=

45、36$mm W47mm：符合要求2 X0.1W0283127 =37.2 <47mm301 =30.1 X60由此得出結(jié)論，用當(dāng)量 彎矩法校核所得結(jié)果符 合強(qiáng)度要求d3(六)、高速軸軸承校核1、選軸承 根據(jù)文獻(xiàn)【1】附錄表18.1可得軸承的型號為：6208。其中軸承參數(shù)為:D = 80mm； B = 18mm ; Cr= 29.5KN ; Cor = 18.0KNR1 = fR'+F： = 10002 +26612 = 2843 NR2 = ,F； +fR2 =30942 +15622 = 3466 NFa =1095N;由文獻(xiàn)【1】表 18.7得 _Fa_ = _1095=0.

46、061Cor 18.0 X03or則e = 0.264；對軸承 II 有：二！095 = 0.315 >eR23466取X =0.56,Y =1.68.則由文獻(xiàn)【1】表18.8得沖擊載荷系數(shù)fd =1.0 d (XFr +YFa) =1.0 X0.56 X1542 +1.68 X1095) =2703N 軸承I比較危險PiL =106(60 n則Pii=R1 =2843N63& 二 (29.5 X10 )3 = 31890h >29200h605842843R = 6554 NR =5814N第25頁共30頁所以軸承符合強(qiáng)度要求HB =217MP(七)、中間軸的設(shè)計與強(qiáng)度校

47、核1、選 材調(diào)質(zhì)40Cr鋼，HB =217255;由手冊：cb=650MP , os=360MP第#頁共30頁C=1122、初估直徑d1 pI” 18=112 X': = 49.06mm 圓整 d=50 mm n1 133 255MP(rB =650Mp os =360Mp C =112第#頁共30頁計算及說明結(jié)果3、結(jié)構(gòu)設(shè)計 由文獻(xiàn)【1】得初估軸得尺寸如下：d1 =50mm,d2 =60mm, d3 =65mm, d4 =68mm,d5 =60mm,d6 =50l1 =27mm,l2 =15mm,l3 =147mm,l4 =10mm,l5 =91mm,l6 =49.4、強(qiáng)度校核(1 )、確定力點(diǎn)與支反力與求軸上作用力(圖示附后)6 P26 1118(2)、齒輪上作用力 T2 =9.55 10"=9.55 10'=802770N mm匕133匚 2T22 802770Ft = =11719Nd2137Ft' = 4094NFa = Ft tan B=2469N , Fa = Ft tan p= 1095NFt tan?n Fr = tn =4359Ncos B'Ft tan?n Fr = tn =1542 Ncos B(3) 、水平支