圓柱錐齒輪二級(jí)減速器5-b機(jī)械設(shè)計(jì)說明說西工大

設(shè)計(jì)題目：設(shè)計(jì)一鏈板式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置 2計(jì)計(jì)算說明書目錄 過程及計(jì)算說明一鏈板式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置微振動(dòng)，使用期10年(每年300個(gè)工作日)，小批量生產(chǎn)，兩班制工作，輸送機(jī)工作軸轉(zhuǎn)速允許誤差為±5%。鏈板式輸送機(jī)的傳(5—B)原始數(shù)據(jù)：輸送鏈的牽引力F=6kN；輸送鏈的速度v=0.5m/s；輸送鏈鏈輪節(jié)圓直徑D=399m。作機(jī)所需功率Pw：=vw/(1000nw)3因?yàn)镕=6kN；v=0.5m/s；nw=0.95，把數(shù)據(jù)帶入式子中，所以輪效子鏈效率=0.96。n=n聯(lián)軸器n錐n圓柱n軸承n滾子鏈=0.990.970.970.9930.96=0.8677⑶所需電動(dòng)機(jī)的功率Pd：Pd=/nPm：按Pm≥Pd選取電動(dòng)機(jī)型號(hào)。故選Pm=4kW的電動(dòng)機(jī)的確定：=601000v/(d)=23.9331r/min4、電動(dòng)機(jī)型號(hào)的確定電動(dòng)機(jī)工作功率Pm=轉(zhuǎn)速nm=4、1000和1500r/min，額定功率為4kW。額定功率kW滿載轉(zhuǎn)速nm(r/min)堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩Y132M1-64計(jì)算總傳動(dòng)比及分配各級(jí)的傳動(dòng)比2、分配各級(jí)傳動(dòng)比:設(shè)減速器的傳動(dòng)比為i減，高速級(jí)錐齒輪傳動(dòng)比為i1，低速級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)比故i1=i減i鏈，取i鏈=4，則有i減=i/i鏈=10.0279①電機(jī)軸的轉(zhuǎn)速nd:nd=nm=960r/min選擇YMi2=4i3=4.0115②高速軸的轉(zhuǎn)速n1：n1=nd=960r/min③中速軸的轉(zhuǎn)速n2：n2=n1/i1=960/2.5=384r/min④低速軸的轉(zhuǎn)速n3：n3=n2/i2=384/4=96r/min⑤工作軸的轉(zhuǎn)速n4：n4=n3/i鏈=96/4.011=23.934r/min③中速軸的輸入功率P2:P2=P1n錐齒輪n球軸承=3.960.970.99=3.8028kWP3=P2n圓柱齒輪n球軸承=3.8030.980.99=3.6895kW軸的轉(zhuǎn)速P4：P4=P3n滾子鏈n球軸承=3.6890.960.99=3.5065kW①電機(jī)軸的輸入功率Td:Td=9550=9550=39.7917N.m②高速軸的輸入轉(zhuǎn)矩T1:T1=9550=9550=39.39N.m③中速軸的輸入轉(zhuǎn)矩T2:T2=9550=9550=94.57N.m④低速軸的輸入轉(zhuǎn)矩T3:T3=9550=9550=367N.m⑤工作軸的輸入轉(zhuǎn)矩T4:T4=9550=9550=1399N.mTdTTTT依次為電動(dòng)機(jī)軸，高速軸，低速軸，鏈輪軸和工作機(jī)軸67軸名4146、驗(yàn)證帶速v===0.50001934m/s動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，使用期為10年(每年工作300天)，兩班制，輸送機(jī)連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)， (1)選定齒輪類型、精度等級(jí)，材料及齒數(shù)To2)該減速器為通用減速器，速度不高故選用7級(jí)精度。硬BSHBS8zz5=62.5，取z2=63(2)按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算由設(shè)計(jì)公式進(jìn)行計(jì)算，即d1t>2.923Z[]1)小齒輪轉(zhuǎn)矩T1=39400N.m2)試取載荷系數(shù)Kt=1.63)選取齒寬系數(shù)0R=0.314)由表10-6查得材料彈性影響系數(shù)ZE=189.8MPa26)計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N2=N1/u=2.7648/2.5=1.10592〉10919查得接觸疲勞壽命系數(shù)KHN1=0.93KHN2=0.958)計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力[H]1=KHN1lim1/S=0.93〉600=558MPa[H]2=KHN2lim2/S=0.95〉570=541.5MPa9)試算小齒輪分度圓直徑d1t>2.923Z[]70.863m10)計(jì)算圓周速度vz1=25z2=639v=(dm1n1)/(601000)=(60.23960)/(601000)=3.027m/s11)計(jì)算載荷系數(shù)KV1.15KHaKFa=1.4KHbe=1.25由KH=KF=1.5KHbe=1.51.25=1.875K=KKKK=KKKK=1.251.11.41.875=3.60912)按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑d1=d1t=60.2333.609/1.6=92.93mm=d1/z1=92.93/25=3.72m取標(biāo)準(zhǔn)值m=3.5m13)計(jì)算齒輪的相關(guān)參數(shù)d1=mz1=3.525=87md2=mz2=3.563=220mR=d1=92.93=117.1m14)確定并圓整齒寬d1=87md2=220mb圓整取B2=35m，B1=40m1)確定彎曲強(qiáng)度載荷系數(shù)K=KKKK=KKKK=1.25x1.1x1.4x1.875=3.6092)計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)10-5得4)計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力KFN1=0.82，KFN2=0.85FN1=440MPaFN2=425MPa用彎曲應(yīng)力[F]1=KFN1FN1/SF=0.82x440/1.4=258.9MPa[F]2=KFN2FN2/SF=0.85x425/1.4=258.9MPa5)校核彎曲強(qiáng)度式2KTYY 1Fa12KTYYFbmR)2z1=35x3.52x(1一0.5x0.3)2x25MPaB1=40mB2=35m2KTYY 1Fa22KTYYbmRzbmRz.斜齒圓柱齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，使用期為10年(每年工作300天)，兩班制，輸送機(jī)連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)， (1)選定齒輪類型、精度等級(jí)，材料及齒數(shù)1)選用閉式斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)。2)該減速器為通用減速器，速度不高，故選用7級(jí)精度。度為280HBS，大齒輪為45鋼(調(diào)質(zhì))，硬度為240HBS，二者材料硬度差為BS4)選小齒輪齒數(shù)z1=24，大齒輪z2=4〉24=965)選取螺旋角。初選螺旋角=14。(2)按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算1)小齒輪轉(zhuǎn)矩T2=94570N.m2)試取載荷系數(shù)Kt=1.63)由圖10-30選取區(qū)域系數(shù)ZH=2.43316查得材料彈性影響系數(shù)ZE=189.8MPa25)由表10-7選取齒寬系數(shù)0d=16)由圖10-26查得c1=0.79，c2=0.89，則c=c1+c2=1.687)由圖10-21d按齒面的硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限Hlim1=600MPa，8)計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N2=N1/u=1.1059〉109/4=2.7648〉10819查得接觸疲勞壽命系數(shù)KHN1=0.96KHN2=0.9810)計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力[H]1=KHN1lim1/S=0.96〉600=576MPa[H]2=KHN2lim2/S=0.98〉550=539MPa則[H]===537.5MPa11)試算小齒輪分度圓直徑d1t12)計(jì)算圓周速度vv=(d1tn2)/(60〉1000)=(〉5.61〉384)/(60〉1000)=1.078m/s13)計(jì)算齒寬b及模數(shù)mntb=0dd1t=1〉53.61=53.61mmnt===2.167mh=2.25mnt=2.252.167=4.877mb/h=53.61/4.877=10.9914)計(jì)算縱向重合度15)計(jì)算載荷系數(shù)K由表10-3查得齒間載荷分配系數(shù)KH=KF=1.2由表10-9得軸承系數(shù)KH=1.42K=KKKK=KKKK=1.251.051.21.42=2.236516)按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑d1=d1t3K/Kt=53.6132.2365/1.6=59.94m(3)按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)1)確定彎曲強(qiáng)度載荷系數(shù)K=KKKK=KKKK=1.251.051.21.35=2.12633)計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)zv1=z1/cos3=24/cos314。=26.272zv2=z2/cos3=96/cos314。=105.0894)查表10-5得5)計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力KFN1=0.89，KFN2=0.9FN1=500MPaFN2=380MPa用彎曲應(yīng)力[F]1=KFN1FN1/SF=0.9500/1.4=317.9MPa[F]2=KFN2FN2/SF=0.99380/1.4=244.3MPa6)計(jì)算大小齒輪的YFaYSa/[F]并加以比較11=2.5921.596=0.01301=2.1761.794=0.01598F252.4297)模數(shù)mntmnt>3.=1.765m對(duì)比計(jì)算結(jié)果，取mnt=2m，已滿足齒根彎曲疲勞強(qiáng)度。但是為了同時(shí)滿足齒面接觸疲勞強(qiáng)度，需按接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑d1=59.94m，來z1===29.088)計(jì)算中心距a===149.439m將中心距圓整為a=150m9)按圓整后的中心距修正螺旋角z1=29z2=116a=150m=arccosarccoso50610)計(jì)算大、小齒輪的分度圓直徑d1===60md2===240m11)計(jì)算齒輪寬度b=0dd1=160=60m取B1=60m；B2=65m12)計(jì)算齒頂高、齒根高h(yuǎn)f、齒全高h(yuǎn)、頂隙c：=mn=12m=2mhf=(+n=(1+0.25)2m=2.5mh=+hf=2.5+2=4.5mc=c*mn=0.252m=0.5m13)計(jì)算齒頂圓直徑da1、da2、齒根圓直徑df1、df2：da1=d1+2=(60+22)m=64mda2=d2+2=(240+22)m=244mdf1=d1一2hf=(60一22.5)m=55mdf2=d2一2hf=(240一22.5)m=235m14)齒輪旋向：(4)大齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)D0=da一142=216m，C=(0.2一0.3)B=15mD3=1.6D4=80m，故D4=50md1=60md2=240mB1=60mB2=65mD1=(D0+D3)/2=148m，D2=(0.25-0.35)(D0-D3)=34m3.鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，使用期為10年(每年工作300天)，兩班制，輸送機(jī)連續(xù)單向運(yùn)1)選擇鏈輪齒數(shù)取小鏈輪齒數(shù)z1=192)確定計(jì)算功率3)選擇鏈條型號(hào)和節(jié)距16A，由表9-1查得節(jié)距p=25.4m。4)計(jì)算鏈節(jié)數(shù)和中心距a0=(30-50)p=(30-50)〉25.4=762-1270m=2〉++))||2如128.33mz9z2=76p=25.4ma=f1p[2LP(z1+z2)]5)計(jì)算鏈速v，確定潤(rùn)滑方式v==0.772m/s6)計(jì)算壓軸力FP鏈輪水平布置時(shí)的壓軸力系數(shù)KFp=1.15則FPKFp=1.153822.54396N7)計(jì)算鏈輪主要幾何尺寸d1=sin取取=154.32md2=sin取取=614.64m8)鏈輪材料的選擇與處理根據(jù)系統(tǒng)的工作情況來看，鏈輪的工作狀況采取兩班制，工作時(shí)有輕微振動(dòng)。9)①大鏈輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：d1=154.32md2=614.64mda2max=d+1.25Pd1=630.5m小鏈輪齒頂圓直徑da1max：齒全寬bf2：bf2=pt+bf1+0.93b10.9315.75=30.40mm算軸的設(shè)計(jì)計(jì)算1．已知：P1=3.96KW,n1=960r/min,T1=39.4N.m2．選擇材料并按扭矩初算軸徑考慮到最小直徑處要連接聯(lián)軸器要有鍵槽，將直徑增大5%，則d=18.44×mm2mm器CA1T=KT=1.539.4=59.7NCA1半聯(lián)軸器的孔徑d1=24m,故取d12=24m，軸孔長(zhǎng)度L=52mm，聯(lián)軸器的軸配軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(1)擬定軸的裝配方案如下圖：(2)軸上零件的定位的各段長(zhǎng)度，直徑，及定位選滾動(dòng)軸承：因軸承同時(shí)承受有徑向力和軸向力且受力不大，故選用系列角接ddmmlmm承均系采用軸肩定位，查表15-3，mmlmml40mm。半聯(lián)軸器與軸、齒輪與軸采用平鍵連接，即過盈配合。由設(shè)計(jì)手冊(cè)，并考慮便于m配合均用H7/K6，滾動(dòng)軸承采用軸肩及套筒定位。軸承內(nèi)圈與軸的配合采用基孔計(jì)算及校核①求平均節(jié)圓直徑:已知d1=87m受力：已知T1=39.4Nm,則軸向力：Fa1=Ft1.tan.sin61=144N⑴繪制軸受力簡(jiǎn)圖(如下圖)aFbFrFb1.ab一Fr1.ac+M=0M=Fa1.dm1/2NFaFbFt=0Fb2.ab一Ft1.ac=0⑶求彎矩，繪制彎矩圖(如下圖)M1=Fa1.ab=13954.5NmM2=M=Fa1.dm1/2=5324.4NmM3=Fa2.ab=57004.5NmM4==58687.7NmM5=M2=5324.4NmT=Ft1.dm1/2=39400.6Nm算強(qiáng)度力ca=4W=0.1303=23.4MPa MTca=4W=0.1303=23.4MPa1．已知：P1=3.8028KW,n1=384r/min,T1=94.57Nm2．選擇材料并按扭矩初算軸徑根據(jù)課本P235(10-2)式，并查表10-2，取A0=115dmin=11533.8028/384=25.6m，考慮到最小直徑處要連接聯(lián)軸器要有鍵槽， (1)擬定軸的裝配方案如下圖(2)軸上零件的定位的各段長(zhǎng)度，直徑，及定位因軸承同時(shí)受到徑向力和軸向力，故選用單列角接觸球軸承，參照工作要求并根據(jù)d12=d5626m，查《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》P153，表15-3。取7307AC型，尺寸dDT=30m72m19m故d12=d56=30mm，此兩對(duì)軸承均系采用套筒定位，查表18-4，軸定位軸肩高度l56=40m。大錐齒輪與軸、小圓柱斜齒輪與軸采用平鍵連接，即過盈配合。由設(shè)計(jì)手冊(cè)，并bhmLB5~10)=56mm。配合均用H7/K6，滾動(dòng)軸承4.軸強(qiáng)度的計(jì)算及校核(1)小斜齒輪受力：小斜齒輪分度圓直徑：已知d1=60m，T=94.57Nm，則rN軸向力：Fa3=Ft3.tan=835N(2)錐齒輪受力：軸向力：Fa2=360.1N(3)繪制軸受力簡(jiǎn)圖(如下圖)(4)軸承支反力：水平面上的支反力：Fa1+Fr2一Fr3+Fd1=0Fr2.ab一M'一Fr3.ac一M'+Fd1.ad=0M'=Fa2.dm2/2M'=Fa3.d3/2垂直面上的支反力：Fa2+Ft2+Ft3一Fd2=0Ft2.ab+Ft3.ac+Fd2.ad=0N(5)求彎矩，繪制彎矩圖(如下圖)M1=Fa1.ab=10737.1NmM2=M1+M'=22932.3NmM3=M2一(Fa1一Fr2).bc=17827.8NmM4=M3+M'=42877.8NmM5=Fa2.ab=69024.9NmM6=M5+(Fa2一Ft2).bc=93237.4Nm(6)合成彎矩：M7==69855NmM8==72735NmM9==94926.5NmM10==102624.2Nm(7)求扭矩：T=Ft2.dm2/2=99633.6Nm(8)判斷危險(xiǎn)截面并驗(yàn)算強(qiáng)度ca=10W=0.1353=27.7MPa ca=10W=0.1353=27.7MPa輸出軸設(shè)計(jì)(Ⅲ軸)T=1399Nm,大圓柱齒輪的分度圓直徑為d=240m，齒輪寬度B=60m。[0]b=98Mpa。2.按扭矩初算聯(lián)軸器處的最小直徑先據(jù)表12-2，按45鋼(調(diào)質(zhì))取A0=115，則：dmin=A0=38.8m，細(xì)處直徑為d1=40m。(1)擬定軸的裝配方案如下圖：7業(yè)發(fā)展分析逐年擴(kuò)大，產(chǎn)業(yè)鏈不斷完善。各項(xiàng)噪聲振動(dòng)污染防治行業(yè)數(shù)據(jù)表明，關(guān)振染8配股利、清算以及進(jìn)行其他需要確由董事會(huì)或股東大會(huì)召集人確定股權(quán)登記日。；9閱有關(guān)信息或索取資料，需提供書面文件證明的合法權(quán)益，包括通過民事訴訟實(shí)際控制人及其他關(guān)聯(lián)方與公司發(fā)生的經(jīng)MMM5=M1=439600Nm=150329Nm=62=150329Nm=624M7=M+M=270134NmT=Ft4.d2/2=378240Nm算強(qiáng)度 MT6002+(0.6378240)2 MT6002+(0.6378240)2(2)疲勞強(qiáng)度校核1)判斷危險(xiǎn)截面2)截面I右側(cè)抗彎截面系數(shù)：W=0.1d3=0.1503=12500m3抗扭截面系數(shù)：WT=0.2d3=0.2503=25000m3截面I右側(cè)的彎矩：M=439600一(M5一421330Nm截面I上的扭矩：T=378240Nm截面上的彎曲應(yīng)力：b==33.7MPa截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力：T==15.1MPa。查表可知：=2.0，=1.32軸材料的敏性系數(shù)q=0.82,q=0.85軸按磨削加工，查表可知：表面質(zhì)量系數(shù)=T=0.92軸未經(jīng)表面強(qiáng)化處理，即q=1KkT一1=KkT一1=1.60TTTQT=0.05-0.1，取QT=0.05-1S275-1S=Ka+Q=Ka+QmTS=-1TTKTTa+QTTmSca==3.06S=1.5兩個(gè)軸承分別受到的總的徑向力為：Fr1=558.9N,Fr2=1682.4N查表可知：e=0.68,Cr=32800NFd1=0.68Fr1=380NFd2=0.68Fr2=1144NFa1=Fd2一Fa=1000NFa2=Fd2=1144N=0.68=e，故：X2=1,Y2=0軸承1：P1=(X1Fr1+Y1Fa1)=1099N軸承2：P2=(X2Fr2+Y2Fa2)=1682.4NNLh=()3=128650h=27年兩個(gè)軸承分別受到的總的徑向力為：Fr1=942.7N,Fr2=2590.4N查表可知：e=0.68,Cr=32800NFd1=0.68Fr1=641NFd2=0.68Fr2=1761.5NFa1=Fd2一Fa=1286.6NFa2=Fd2=1761.5N=0.68=e，故：X2=1,Y2=0軸承1：P1=(X1Fr1+Y1Fa1)=1505.8N軸承2：P2=(X2Fr2+Y2Fa2)=2590.4NNLh=()3=128650h=18.4年兩個(gè)軸承分別受到的總的徑向力為：Fr1=7802N,Fr2=3863N查表可知：e=0.68,Cr=55500NFa1=5305.4NFa2=4470N.68=e，故：X1=1,Y1=0eXY=0.87軸承1：P1=(X1Fr1+Y1Fa1)=7802N軸承2：P2=(X2Fr2+Y2Fa2)=5473NLh=()3=62494h=13年的計(jì)算校核軸徑d1=24m，T1=39.39N.m，l=L一b=24mpdl24pdl24724=39MPa[p]=110MPa軸徑d2=30m，T2=39N.m，l=L一b=24mpdl=30pdl=30724=31MPa[p]=110MPa中間軸的鍵的校核計(jì)算：軸徑d1=35m，T1=94.57N.m，l=L一b=46mpd1l=35pd1l=35846=29.4MPa[p]=110MPa軸徑d2=35m，T2=93.6N.m，l=L一b=22mp2=d2l=35p2=d2l=35822=60.8MPa[p]=110MPa核：軸徑d1=40m，T1=363N.m，l=L一b=44mpdl40pdl40844=103MPa[p]=110MPa求軸徑d2=55m，T2=367N.m，l=L一b=40mp=d2l=55p=d2l=551040=66.7MPa[p]=110MPa箱的設(shè)計(jì)箱體采用水平刨分式，刨分面與軸線平面重合，將箱體分為箱蓋和箱座兩部R2a268618ddfn6dd0D0bb1bBbb8877S>