兩級斜齒圓柱齒輪減速器課程設(shè)計說明

1、兩級斜齒圓柱齒輪減速器目錄第1章機械設(shè)計課程設(shè)計任務(wù)書21.1. 設(shè)計題目21.2. 設(shè)計要求21.3. 設(shè)計說明書的主要內(nèi)容21.4. 課程設(shè)計日程安排3第2章傳動裝置的總體設(shè)計42.1. 傳動方案擬定42.2. 電動機的選擇42.3. 計算總傳動比及分配各級的傳動比52.4. 運動參數(shù)及動力參數(shù)計算5第3章傳動零件的設(shè)計計算錯誤！未定義書簽.第4章軸的設(shè)計計算錯誤！未定義書簽.第5章滾動軸承的選擇及校核計算錯誤！未定義書簽.第6章鍵聯(lián)接的選擇及計算錯誤！未定義書簽.第7章連軸器的選擇與計算錯誤！未定義書簽.設(shè)計小結(jié)錯誤！未定義書簽.參考文獻錯誤！未定義書簽.第1章機械設(shè)計課程設(shè)計任務(wù)書1.

2、1. 設(shè)計題目設(shè)計用于帶式運輸機的兩級斜齒圓柱齒輪減速器,圖示如示.連續(xù)單向運轉(zhuǎn),載荷平穩(wěn),兩班制工作,使用壽命為5年,作業(yè)場塵土飛揚,運輸帶速度允許誤差為土5%結(jié)構(gòu)緊湊.圖1帶式運輸機1.2. 設(shè)計數(shù)據(jù)表1設(shè)計數(shù)據(jù)運輸帶工作拉力F(N)運輸帶工作速度V(m/s)卷筒直徑D(mm)62500.453001.3. 設(shè)計要求1 .設(shè)計要求到達齒輪傳動的中央距要圓整(0,5結(jié)尾)且兩級齒輪傳動的中央距和小于320mm安裝在減速器上的大帶輪不碰地面,減速器的中間軸上的大齒輪不與低速軸干預(yù),運輸帶速度允許誤差為土5%2 .減速器裝配圖A0(A1)一張3 .零件圖24張.4 .設(shè)計說明書一份約600080

3、00字.5 .圖紙與設(shè)計說明書電子與紙質(zhì)各一份1.4. 設(shè)計說明書的主要內(nèi)容封面標(biāo)題及班級、姓名、學(xué)號、指導(dǎo)老師、完成日期目錄包括頁次設(shè)計任務(wù)書傳動方案的分析與擬定簡單說明并附傳動簡圖電動機的選擇計算傳動裝置的運動及動力參數(shù)的選擇和計算傳動零件的設(shè)計計算軸的設(shè)計計算滾動軸承的選擇和計算鍵聯(lián)接選擇和計算聯(lián)軸器的選擇設(shè)計小結(jié)體會、優(yōu)缺點、改良意見參考文獻1.5. 課程設(shè)計日程安排表2課程設(shè)計日程安排表1)準(zhǔn)備階段1天2)傳動裝置總體設(shè)計階段1天3傳動裝置設(shè)計計算階段3天4)減速器裝配圖設(shè)計階段5天5)零件工作圖繪制階段2天6)設(shè)計計算說明書編寫階段1天7)設(shè)計總結(jié)和辯論1天第二章傳動裝置的總體設(shè)計

4、2.1傳動方案擬定如圖1帶式運輸機簡圖所示,帶式運輸機由電動機驅(qū)動,電動機6帶動V帶1工作,通過V帶再帶動減速器2運轉(zhuǎn)最后將運動通過聯(lián)軸器3傳送到卷筒軸5上,帶動運輸帶4工作.帶傳動承載水平較低,但傳動平穩(wěn),緩沖吸振水平強,故布置在高速級.斜齒輪傳動比擬平穩(wěn),故在傳動系統(tǒng)中采用兩級展開式圓柱斜齒輪減速器,其結(jié)構(gòu)簡單,但齒輪的位置不對稱.高速級齒輪布置在遠離轉(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)生的彎曲變形局部的相互抵消,以減緩沿齒寬載荷分布不均勻的現(xiàn)象.本傳動機構(gòu)的特點是：減速器橫向尺寸較小,兩大齒輪浸油深度可以大致相同.結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,軸向尺寸大,中間軸較長、剛度差,中間

5、軸承潤滑較困難.1.6. 電動機的選擇(1)選擇電動機的類型和結(jié)構(gòu)形式根據(jù)工作要求和條件選取Y系列一般用途的全封閉自扇冷籠型三相異步電動機.(2)選擇電動機容量工作機所需功率：Pd=-Fv=3.56kW式中,帶式輸送機的效率n=0.791000其中刈為電動機至滾筒主軸傳動裝置的總效率,包括V帶傳動、兩對斜齒輪傳動、兩對滾動軸承及聯(lián)軸器等效率,值計算如下：42=12345經(jīng)查機械設(shè)計手冊表1-5知V帶傳動效率=0.96,滾子軸承傳動效率七=0.98,一般齒輪傳動效率=0.97,彈性聯(lián)軸器效率n4=0.99,卷筒效率、=0.96因此=0.960.9840.9720.99=0.79(3)選擇電動機的

6、轉(zhuǎn)速先計算工作機主軸轉(zhuǎn)速,也就是滾筒的轉(zhuǎn)速601000v.nw=28.65r/min二D根據(jù)機械設(shè)計手冊表14-2確定傳動比范圍,取V帶傳動比i=24,二級圓柱齒輪傳動比i2=840,總傳動比i的范圍為i總=(2X8)(4X40)=16160電動機的轉(zhuǎn)速范圍應(yīng)為nd=5=(16160)x28.65r/min=458.3664583.66r/min符合這一范圍的電動機的同步轉(zhuǎn)速有750r/min,1000r/min,1500r/min,3000r/min四種,由標(biāo)準(zhǔn)查出兩種適用的電動機型號,因此有兩種傳動比方案,如表11所列.方案電動機型號額定功率Pm/kW電動機轉(zhuǎn)速/e,-1/r-min同步1

7、Y112M-44150014401.7.計算總傳動比及分配各級的傳動比(1)總傳動比i總=吧=1440r/min=50.26n28.65(2)分配各級傳動比i總=i0i為使帶傳動的尺寸不致過大,滿足V帶傳動比小于齒輪傳動比,初取i°=2.8,那么減速器傳動比為(3).i總一|=17.95i01.8.運動參數(shù)及動力參數(shù)計算分配減速器的各級傳動比：ii=0.15i+2.1=4.79所以i2=3.75I軸n1nm=514.29r/mini0II軸n2=-nL=107.4r/mini1田軸n3=曳=28.57r/mini2卷筒軸nw=n3=28.57r/min各軸的轉(zhuǎn)速(1)(2)各軸的輸入

8、功率I軸Pi=Pd1=3.42kWII軸P2=Pi23=3.25kW23田軸P3=P232=3.09kW卷筒軸P4=P324=3.00kWI-III軸的輸出功率分別為輸入功率乘軸承功率0.98,那么P=0.98Pi=3.35kWF2=0.98P2=3.19kW_,P3=0.98P3=3.03kW(3)各軸的輸入轉(zhuǎn)矩1111vl3iii0i2電動軸輸出轉(zhuǎn)矩Td=9550以=23.61N-mnmI軸Ti=Tdi01=64.79NmII軸T2=Tiii,.=295.0iN-m23田軸T3=T2i2,q=i05i.64N-m23卷筒軸輸入功率T4=T324=i020.3N-mI-III軸的輸出轉(zhuǎn)矩分別

9、為輸入轉(zhuǎn)矩乘軸承功率0.98,那么T1=0.98Ti=63.49N-mT2=0.98T2=289.11N-mT3=0.98T3=1030.61N-m第三章傳動零件的設(shè)計計算3.1 V帶傳動設(shè)計帶式運輸機傳動裝置各主軸主要參數(shù)計算結(jié)果電動機型號為Y112M-4,額定功率為P=4kW,轉(zhuǎn)速n=1440r/min,傳動比i=2.8,兩班制工作.解題步驟及結(jié)果見表21表21V帶傳動設(shè)計計算工程計算及說明計算結(jié)果1.確定設(shè)計功率Pc根據(jù)工作情況,查教材圖7.6得工況系數(shù)Ka=1.1已知：P=3.56Kw,Pd=3.916kw2.選擇V帶型號根據(jù)Pd=3.916kw和n=1440r/min,查教材7.11

10、選A型三角帶A型3.計算傳動比ii=2.8i1=2.84.確定小帶輪直徑d1經(jīng)查教材表7.7取d1=100mm要大于或等于最小直徑,并符合直徑系列d1=100mm5.驗算V帶速度vMiniv=7.54m/s60x1000在規(guī)定的v<25m/s范圍內(nèi),合理v=7.54m/s6.確定大帶輪直徑d2大市輪直徑d2=id1=280mm經(jīng)查教材表7.3,取d2=280mm其傳動比誤差小于5%,故可用.d2=280mm7.初選中心距%a0=(0.72)(d1+d2)d1=100mm,d2=280mm266<a0W760mm取a0=300mma°=300mm8.初選長度L0_,、2L0

11、=2a0+(d1+d2)+-24a.=1223.9mmL0a:1223.9mm9.選擇V帶所需基準(zhǔn)長度Ld經(jīng)查教材表7.2的數(shù)據(jù),取Ld=1250mmLd=1250mm10.實際中心距a-d-L0aa°十=313.05mm2a=313.05mm11.驗算小帶輪包角0or0d2d1匚7o00a1=180-x57.3=147.05a經(jīng)計算,小帶輪包角必取值合理0«1=147.0512.計算單根V帶基本額定功率B經(jīng)查教材表7-3,取得A型V帶的P0=1.3kWP1=1.3kW13.額定功率的增量-3經(jīng)查教材表7-4,7-5得Kb=0.7725父10,Ki=1.14故1、P0=Kb

12、%(1)=0.14kWKiR=0.14kW14.計算V帶根數(shù)Z根據(jù)%=147.05,Ld=1250mm,查教材表7-8,7-2分別得包角系數(shù)Ka=0.91,長度系數(shù)KL=0.93PdZ=3.2(Po+AB/oKl取Z=4根Z=4根15.計算單本V帶的初拉力F0500Pd,2.5八+2Fo=(-1)+mvZvK«=125.43N經(jīng)查教材表7.1每米長度質(zhì)量m=0.10kg/mFo=125.43N16.確定帶對軸的壓力QQ=2ZF0Sin-=913.83N2Q=913.83N3.2 高速級齒輪傳動設(shè)計傳遞功率P1'=3.35kW,小齒輪轉(zhuǎn)速n=514.29r/min,i2=u=4

13、.79,由電動機驅(qū)動,兩班制工作,使用壽命5年.計算結(jié)果及步驟如下:計算工程計算和說明(1)選擇材料及熱處理查教材表8.2,小齒輪選用45鋼,調(diào)質(zhì),HBW1=217-255,取HBW1=250,大齒輪選用45鋼,調(diào)質(zhì),HBW2=217255,取HBW2=220.選8級精度(GB1009588).精度等級齒數(shù)選小齒輪齒數(shù)乙=21,大齒輪齒數(shù)Z2=uz=100.64,圓整取z=101初選螺旋角P初選螺旋角P=12：(2)按齒間接觸疲勞強度設(shè)計確定計算參數(shù)查參考文獻5中式8-18知設(shè)計公式：叫uV卜卜J小齒輪傳遞轉(zhuǎn)矩T1由式T1=9.55父106且得：T1=62237.35Nmmn1查教材表8.5得

14、：ZE=189.81MPa齒輪材料彈性系數(shù)ZE齒寬系數(shù)中d齒數(shù)比u節(jié)點區(qū)域系數(shù)ZH查教材表8.6,取中d=1查教材圖8.14:ZH=2.47%*=1.88-3.21Jcos口端卸重合度Eg螺旋角系數(shù)ZpJ1乙Z2立=1.65教材圖8.15得螺旋角系數(shù)Zp=0.99軸向重合度鄧名p=0.318jz1tgp=1.30重合度系數(shù)ZZ初選載荷系數(shù)Kt接觸應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N口ri接觸疲勞強度壽命系數(shù)Zn取小乂土系數(shù)SHmin接觸疲勞極限CTHlim許用接觸應(yīng)力<1h試計算小齒輪分度圓直徑dti計算圓周速度v使用系數(shù)Ka動載系數(shù)Kv齒間載荷分配系數(shù)Ka齒向載荷分配系數(shù)Kp修正小齒輪分度圓直徑di查教材圖

15、8.15取Z©=0.77Kt=1.4Nh=60nlaLh=61.71x107N拄=NH/i1=12.83X107由教材圖8.29:Zn1=1.08,Zn2=1.15由教材表8.7：SHmin=1由教材圖8.28得接觸接觸疲勞極限仃Hiim1=590MPa仃Hiim2=560MPa由:教材圖8.28:一,Him1ZN1LCCC仃h1=-615.60MPaSJinRim2ZN2仃h2=11=644.00MPaSJ£min所以應(yīng)取較小由Th1值代入計算333i2KtT1u*1ZEZHZgZpdt1-3u】=41.91mmndt1nl/cv-1.13m/s60M1000查教材圖8.

16、7得：Ka=1.00查教材圖8.7得：Kv=1.11由教材圖8.11:Ka=1.20Kp=1.11修正a=dt13'Kv/Kvt=40.84mm確定齒輪參數(shù)及主要尺寸法面卞髡數(shù)mn中央距a確定螺旋角一：分度圓直徑d1、d2mnd1cos:1.92mm,Z1取標(biāo)準(zhǔn)值mn=2.0mma=9n,1?2-,123.88mm2cos:圓整為c=125mm由于d1mnZiZ2arccos2a=12.58B值與初選值相差較小,故無需修正心乙二43.03mmcos-d2mnz2n2'=206.97mmcos:b2=dd1=47.34mm確定齒寬b1、b2圓整后取b2=47mm,b1=55mm(

17、3)校核彎曲疲勞強度bd1mn斜齒輪當(dāng)量齒Zv齒形系數(shù)YFa1、YFa2應(yīng)力修正系數(shù)YSa1、YSa2重合度系數(shù)Y由乙=21,Z2=101,P=12.58°,可得Zv1Zv2Z13cosZ23cos查查教材圖查查教材圖:=22.59:=108.648.19,8.20,YFa1=2.68,YFa2=2.24Ysa1=1.57,Ysa2=1.78查教材圖8.2得：丫名=0.70螺旋角系數(shù)Y：彎曲疲勞強度極限查教材圖8.26得：Yp=0.91仃Fliml,仃Flim2甯曲應(yīng)力循環(huán)次數(shù)nf彎曲疲勞強度壽命系數(shù)Yn彎曲疲勞強度平安系數(shù)SFmin計算許用彎曲應(yīng)力查教材圖8.28得：aFlim1=

18、220MPaOFlim2=230MPa由查教材圖8.30得：Yni=1,Yn2=1由查教材表8.7,SFmin=1.25L1仃Flim1YN1A-7nggF1=176MPaSFminL1FFlimYN2AaA隊KF2=184MPaSFmin2KT1仃F1YFa1YSa1YlP-bd1mn122.62MPavk"合格仃F2=仃F1丫12峰2=116.19MPavk】F2合格YFaYSa1滿足齒根彎曲疲勞強度3.3 低速級齒輪傳動設(shè)計傳遞功率p2=3.25kW,小齒輪轉(zhuǎn)速1=107.3lr/min,i3=u'=3.75,由電動機驅(qū)動,兩班制工作,使用壽命5年.計算結(jié)果及步驟如下：

19、計算項11計算和說明(1)選擇材料及熱處理精度等級齒數(shù)初選螺旋角P'材料均選40Cr外表調(diào)質(zhì)+淬火,硬度均選50HRC.選8級精度(GB1009588).選小齒輪齒數(shù)z3=18,大齒輪齒數(shù)z4=uz3=67.42,圓整取z4=67初選螺旋角P'=12二(2)按齒面接觸疲勞強度設(shè)計確定計算參數(shù)小齒輪傳遞轉(zhuǎn)矩t2齒寬系數(shù)6d端卸重合度%重合度系數(shù)YP軸向重合度6P螺旋角系數(shù)Yp初選載荷系數(shù)Kvt、【/日.11.也力312KT1YYYFYScos2PmnGdZ；t4由式T2=9.55父106得：叫T2=289324.32Nmm,查教材表8.16取d=0.5l一一r1.1"口

20、%=1.88-3.2!+cosP=1.62.Iz3z4刈查教材圖8.21取重合度系數(shù)丫名=0.71名P=0.318Gdz3tgp=0.61YP=0.94初取Kvt=1.2T甲人【女齒形系婁X攵Z3Zv1-319.23cosPZv2-含釬71.59cosP修正系數(shù)查教材圖8.19?。篩Fi=2.85YF2=2.3查教材圖8.20?。篩S=1.53YF2=2.3接觸應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N7riN坤=60n2aLh=12.88父107接觸疲勞強度壽命系數(shù)N坤=N竹/i=3.46x107YnYn3=1,Yn4=1取小安土亦數(shù)SHmin接觸疲勞極限CTHlimSHmin=1.25燈Hiim3=330MPa仃Hi

21、im4=330MPa:許用接觸應(yīng)力<1h,e、Mim3ZN3-一.H3=1=264MPSJmin仃H4=Him4ZN4=264MPaSJmin計算圓周速度vnMnZ3n2八v=0=0.42m/s60乂1000cosP使用系數(shù)Ka查教材表8.3取,使用系數(shù)Ka=1動載系數(shù)kv查教材圖8.7取動載系數(shù)Kv=1.1齒間載荷分配系數(shù)Ka查教材表8.4KKa=1.4齒向載荷分配系數(shù)Kp查教材圖8.11取Kp=1.08確定載荷系數(shù)kK=K/VKaKp=1.66小齒輪模數(shù)mni：2KT1Y¥/fYscos2B小寸gZ12kLf10mm大齒輪模數(shù)j2KFYYNfYscos2P功2TGdZ；bL

22、=3.97mm修正小齒輪分度圓直徑d'1=d't13,K'/K't=74.11mmdi確定齒輪參數(shù)及主要尺寸模數(shù)m、修正模數(shù)中央距a確定螺旋角P分度圓直徑d1、d2確定齒寬b1、b2(3)校核彎曲疲勞強度K、T、b、d值同前齒輪比齒輪材料彈性系數(shù)ZE節(jié)點區(qū)域系數(shù)ZH螺旋角系數(shù)Zp重合度系數(shù)Zz巾3n一mn=k=4.1mmt60x1000cosPmn=mnt'Kv/Kvt=3.98mm查教材取mn=4mmmn(Z3+Z4)oa=1=173.8mm2cosP圓整為c=175mmmn(Z3Z4a=arccosn*3=13.732ad1=mnz3=74.12mm

23、cosPmnZ4d2=275.88mmcosPb=小dd=37.06mm圓整后取b2=37mm,b1=45mm12KT1(u+1)-ri0H-ZEZhZ?pj2*"Lbd1uu=i=3.746查教材表8.5得：ZE=189.8<MPa查教材圖8.14:ZH=2.47查教材圖8.42?。篫p=0.99查教材圖8.15?。篫s=0.78接觸應(yīng)力循環(huán)次數(shù)Nri接觸疲勞極限二Hlim壽命系數(shù)ZN,ZN12平安系數(shù)SH許用接觸應(yīng)力二H=884.57MPaHN；1=60nlaLh=61.7141077N竹=Nh/u=12.876X10由教材圖8.28得接觸接觸疲勞極限:Hlim1=1150

24、MPa二Hlim2=1150MPa查教材圖8.29得ZNi=ZN2=1查教材表8.7BSh=1.0由:教材圖8.28:lim1ZN1cthi=-m1150MPaS；,minlim2ZN2:-h2=1150MPaSmin%=ZeZhZZ2K:1；u1,bd12u所以滿足齒面接觸疲勞強度.第四章軸的設(shè)計計算4.1軸的材料選擇工程計算及說明結(jié)果軸的材料根據(jù)工作條件,初選I軸、H、田軸為45鋼,均調(diào)質(zhì)處理.4.2軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計計算及說明1、I軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(齒輪軸)(1)初算軸徑dmin(由教材表10.2查得0=110)考慮到有一個鍵直徑需加大5%,取整為d1=22mm(2)各段軸直徑確實定從左到右依次取

25、為L1、L2、L3、L4、L4、L5.L1段為該軸的最小直徑段,并且與V帶連接,取直徑為25mmL2段與L5段相同,都為滾動軸承段,直徑為30mmL3段為一光軸,確定直徑為28mmL4段為齒輪軸段,由2d<da可取齒輪軸段的直徑為47.03mm與L5段形成軸肩.L5段為該軸的滾動軸承段,查表取直徑為30mm(3)各段軸的長度確定L2、L5段都為滾動軸承段,取L2=46mm,L5=38mmL4段長度為53mm齒輪寬度為55mmL1段與V帶寬度相等,取45mm結(jié)果d1=22mmdu=25mmd12=30mmd13=28mmd14=47.03mmd15=30mm111=45mml12=46mm

26、l13=28mm114=53mmI15=28mmL3段長度確定由結(jié)構(gòu)確定,取為28mm2、II軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(齒輪軸)(1)初算軸徑(由教材表10.2查得0=110)考慮到有一個鍵直徑需加大5%,那么取整為d2=36mm.(2)各軸段直徑確定如下圖,從左到右依次取為L1、L2、L3、L4、L5.L1段直徑最小,為安裝滾動軸承段,d1=40mmL2:高速級大齒輪軸段,取d2=43mmL3;根據(jù)齒輪的軸向定位要求取為大段d3=50mm形成一定的軸肩.L4:低速級小齒輪段,取為d4=82.12mm直徑與高速級大齒輪軸段相等.L5:與軸段L1相同,都為安裝滾動軸承段,取d=40mm(3)各軸段長度確實定

27、L1:由滾動軸承,擋油盤及裝配關(guān)系取為40mmL2:由高速級大齒輪軸段長度為45mm與大齒輪齒寬相等.L3:由定位關(guān)系,取長度為10mmL4:由低速級小齒輪軸段長度為43mmmL5:由滾動軸承,擋油盤及裝配關(guān)系取為40mmd2=36mmd21=40mmd22=43mmd23=50mmd24=82.12mmd25=40mmI21=40mmI22=45mmI23=10mml24=43mm錯誤！未找到引用源.=40mm3、in軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(1)初算軸徑dmin=C3=52.36mm(由教材表10.2查得0=110)d3=55mm考慮鍵槽影響,取整為d3=55mm.(2)各軸段直徑確實定L1:安裝聯(lián)軸

28、器,為使軸與聯(lián)軸器吻合.故同時選取聯(lián)軸器型號,查表,取ka=1.5,Tc=KamT=1.5父1030000=1545000Nmm.由于計算轉(zhuǎn)矩小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩條件,查取機械表,選用LX4型公稱轉(zhuǎn)矩為2500N.m故適合,故d取直徑為55mmL2:密封處軸段,根據(jù)聯(lián)軸器定位要求及密封圈(采用氈圈密封)取直徑為65mmL3、L7為該軸的滾動軸承段,查表取直徑為70mmL4段為一光軸,直徑取為75mmL5段根據(jù)結(jié)構(gòu)要求,直徑取為82mmL6段為低速大齒輪軸段,取直徑為72mm與L7段形成軸肩.(3)各段軸長度確實定L3、L7段由滾動軸承,擋油盤及裝配器關(guān)系確定,長度取為46mmL6段長度由低速級大

29、齒輪的輪轂寬度確定,取為35mmL5段長度根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計取為10mmL4段由裝配關(guān)系,箱體結(jié)構(gòu)等確止,長度為44mmL2段由滾動軸承,擋油盤及裝配器關(guān)系確定,取為47mmL1段由聯(lián)軸器的轂孔寬確定取為82mmd31=55mmd32=65mmd33=70mmd34=75mmd35=82mmd36=72mmd37=70mm1i=82mml32=47mml33=46mmL34=44mml36=10mml37=46mm4.3軸的校核項目計算及說明結(jié)果已知數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)：以低速軸為例進行校核,T=945.83Nm.1、軸的受力分析(1)、計算支撐反力Ft=7017.8NFy=2625.2N齒輪圓周力:齒輪軸向力

30、:齒輪徑向力:Ft=Fa2T3=7017.8Nd2Fttan=7017.8tan20o=2625.2Ncos13.35FtanB=622.9N根據(jù)作圖求得跨距為:L1=121.3mmL2=101.7mmL3=33.7mmFa=622.9NL1=121.3mmL2=101.7mmL3=33.7mmR1h=814.4N2、計算彎矩在水平向上：2625.2X33.7+622.9X35二814.4N_101.7+33.7''FR2=2625.2-814.4=1810.8NR2由式可知R2H的方向與假設(shè)方向相同.在垂直平面上：二衣2r=W'2=7017.8/2=3508.9N軸承

31、1的總支承反力%=Jk1+曙=3602.2N軸承2的總支承反力4=木也+叼=3948.6N2、計算彎矩在水平向上a-a剖面左側(cè)V由二瑞丹4=814.4x101.7=82824.48N.mma-a剖面右側(cè)陽二&,4二1810.8x33.7=61023.96N.mm在垂直平面上必應(yīng),=£-4=3508.9x101.7=356855.13N.mm合成彎矩a-a剖面左側(cè)R2h=1810.8NR1v=R2V=3508.9NR1=3602.2NR2=3948.6N3、校核軸的強度%=366340.7N.mma-a剖面右側(cè)凡二小£+"5=362035.23N.mm3、校

32、核軸的強度a-a剖面的左側(cè),因與矩大,后轉(zhuǎn)矩,還后鍵槽引起的應(yīng)力集中,故aa剖面的左側(cè)為危險面.由附表10.1得：2W=0.1d3bt(d4)2d2320M7.5父(70-7.5)23=0.1父70-=30114.73mm2M70抗扭剖面模量2WT=0.2d3_bt(d_t)2d_、2320M7.5父(70-7.5)23=0.270<-=64417.73mm2M70M、一.S二=彎曲應(yīng)力甲36634Q7,cc=12.16MPa30114.73bLC=12.16MPa仃m=0T一,rr-扭剪應(yīng)力=945830=14.68MPa64417.73q=q二%,2=7.34MPa對于調(diào)質(zhì)處理的45

33、鋼,由表10.1查得：Mah=82824.48N.mmMah'=61023.96N.mmMav=356855.13N.mmMa=366340.7N.mmMa'=362035.23N.mm弓二650MPa,b-i=300MPa,Q=155MPa查得材料的等效系數(shù)：中仃=0.2甘七=0.1鍵槽引起的應(yīng)力集中系數(shù),由附表10.4查得：K-1.58,C=1.7850絕對尺寸系數(shù),由附圖10.1查得：=0.68,%=0.56.軸磨削加工時的外表質(zhì)量系數(shù)由附圖10.2查得：P=0.91所以求得平安系數(shù)：S-4300=74.63MPa158+0.2m7.340.91父0.68s-J1之久15

34、5:36.56MPa=1.785-+0.1父7.340.91父0.56$二$田用+S；_g-=5.89V36.56x36.56+74.63父74.63查表10.5得許用平安系數(shù)S】=1.31.5,顯然SaS】,故a-a剖面平安.W=30_3114.73mmWr=64_3417.73mm口L%=126MPaOm=0Z-T=14.68MPaq=G=7.34MPaS=5.89s=1.31.5SAS合格.第五章滾動軸承的選擇及校核計算5.1滾動軸承的選擇軸承均采用角接觸型滾動軸承,具體選擇如下表所示：表4滾動軸承選擇位置軸徑型號I軸30mm角接觸球型滾動軸承7206CII軸40mm角接觸球型滾動軸承7

35、208C田軸70mm角接觸球型滾動軸承7214C1.1.滾動軸承校核工程計算及說明結(jié)果數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)：以低速軸軸承為例,由機械設(shè)計手冊查7214c軸承的C=70.2kN,C0r=60.0kN.C=70.2kN1、計算軸承軸向力1、計算軸承軸向力C0r=60.0kN圖7軸承布置及受力圖1.低速軸傳動軸承的設(shè)計初步選擇滾動軸承.因軸承同時受有徑向力和軸向力的作用選用單列角接觸球軸(1)求輸出軸上的功率P3,轉(zhuǎn)速n3,轉(zhuǎn)矩丁3P3=2.84KW,n3=28.64r/minT3=945.83N.m.求作用在齒輪上的力低速級大齒輪的分度圓直徑為d2=269.55mm工2T3而Ft3-7017.8Nd2F=.F

36、ttan二ncos:=7017.8tan20ocos13.35o=2625.2NFa=Ftan=622.9N低速軸選取的軸承：型號為6014型角接觸球軸承軸承的內(nèi)部軸向力分別為:C=70.2kN,C0r=60.0,Fa=622.9N2、計算當(dāng)量載荷S1=0.4Fr1=0.4R1=0.43602.2=1440.88NS2/N=0.4Fr2=0.4R2=0.43948.6=1579.44NSi及S2的方向如下圖.由圓周力可判斷Si與Fa同向,那么(Si+Fa)=1440.8+622.9=2603.7N3、校核軸承壽顯然,S+Fa>S2,因此軸有右移趨勢,但由軸承部件的結(jié)構(gòu)圖分析可知軸承D將使

37、軸保持平衡,故兩軸承的軸向力分別為：Fa1=S1Fa=2603.7NFa2=S2=1579.44N比擬兩軸承的受力,因R2>Ri及Fa2<Fa1,需對兩個軸承進行校核.計算當(dāng)量動載荷軸承1：變=26031=0.043,查表11.12得：e=0.43C0r6010Fa12603.7R13602.2=0.72ae,查表得：X=0.44,Y=1.30P1-XR1YFa1-0.443602.21.302603.7-4969.8N軸承2:Fa2C°r157944,1579.44=0.02,查表11.12得：e=0.4060103Fa2R21579.44=0.4>e,查表得：X

38、=0.44,Y=1.403948.6徑向當(dāng)量動載荷P2=XR2YFa2=0.443948.61.401579.44-4059.2N(3)、校核軸承壽命軸承在100P,查11.9表得fT=1；查表11.10得fp=1.5承1的壽命P1=4969.8NP2=4059.2NLh1=485955.6hLh2=891850.3hLh=20000hLh1>Lh'Lh2>Lh'合格Lh106fTCL60n.fpP軸承2的壽命Lh1063fg60n1fpP1066028.641066028.6411x70200VI=485955.6h<1.5x4969.8j11x70200、

39、I=891850.3h<1.5父4059.2J減速器使用5年,兩班工作制,那么預(yù)期壽命Lh=20000顯然Lh»Lh,故軸承壽命很充裕.第六章鍵聯(lián)接的選擇及計算1.2. 鍵連接的選擇本設(shè)計中采用了普通A型平鍵和普通B型平鍵連接,材料均為45鋼,具體選擇如下表所示：表5各軸鍵連接選擇表位置軸徑型號數(shù)量I軸21mmA型鍵6x6x501II軸40mmA型鍵12x8x502田軸55mmA型鍵16x10x80174mmA型鍵20x12x5611.3. 鍵連接的校核工程計算及說明結(jié)果1、I軸上1、I軸上鍵的校核鍵的校核帶輪處的鍵連接壓力為：一一2.103_2父56.21父103一Op-,p

40、kld6M50M21鍵、軸、聯(lián)軸器的材料都%p=120150MPa,顯然,0<.2riviaLdpJ,是鋼,查教材表6.1Op,故強度足夠.知0rp<合格尸.12、II軸上2、II軸上鍵的校核鍵的校核齒輪處的鍵連接壓力為：_3.32TM102261.841065.46MPa<外Op-一一pkld4M50M40巴N3、田軸上鍵的校核ap=120150MPa,qp<KP,故強度足夠.3、田軸上鍵的校核(1)、聯(lián)軸器處的鍵連接壓力為：_332TM102x945.83x10匚1bp53.74MPa引bpkld8x80x55op=120150MPa,顯然,仃P(guān)<tip,故強

41、度足夠.(2)、齒輪處的鍵連接壓力為：2TM1032M926.91父103人“1%-一一44.73MPa<與pkld10M56M74p,p=120150MPa,仃P(guān)父仃",故強度足夠.合格a<bp合格%<凡合格第2章聯(lián)軸器的選擇與校核2.1.低速軸上聯(lián)軸器的選擇與校核軸段直徑為55mm,可選為LX4型彈性柱銷聯(lián)軸器.選擇J型軸孔,A型鍵,聯(lián)軸器主動端的代號為LX4聯(lián)軸器JA55M112GB/T5014-2003其公稱轉(zhuǎn)速為2500Nm,許用轉(zhuǎn)速為3870r/min,軸孔長度為84mm,故符合要求,可以使用.第3章減速器箱體設(shè)計減速器的箱體采用鑄造HT150制成,采用

42、剖分式結(jié)構(gòu).為了保證齒輪嚙合精度,大端蓋分機體采用H7/r6配合.為了保證機體有足夠的剛度,在機體外加肋,外輪廓為長方形,增強了軸承座剛度.為了防止油攪得沉渣濺起,齒頂?shù)接统氐酌娴木嚯xH為3050mm.為保證機蓋與機座連接處密封,聯(lián)接凸緣應(yīng)有足夠的寬度.機體結(jié)構(gòu)應(yīng)有良好的工藝性,外型簡單,拔模方便.其減速器箱體的主要結(jié)構(gòu)設(shè)計尺寸如下：表6減速器箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計尺寸結(jié)果未注單位：mm設(shè)計小結(jié)之前我對?機械設(shè)計根底?這門課的熟悉是很淺薄的,實際動手設(shè)計的時候才發(fā)現(xiàn)自己學(xué)得知識太少,而且就算上課的時候再認真聽課,光靠課堂上學(xué)習(xí)的知識根本就無法解決實際問題,必須要靠自己學(xué)習(xí).我的設(shè)計中存在很多不完美、缺憾甚至是錯誤的地方,但由于時間的原因,是不可能一一糾正過來的了.盡管設(shè)計中存