機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)計(jì)算說明書-帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置(含全套圖紙)

1、機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)計(jì)算說明書 - 帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置 ( 含全套圖 紙)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 計(jì)算說明書設(shè)計(jì)題目：帶式輸送機(jī)班級：設(shè) 計(jì) 者：學(xué)號：指導(dǎo)老師：日期：2011 年 01 月 06 日目錄一、題目及總體分析1 二、選擇電動(dòng)機(jī)2 三、傳動(dòng)零件的計(jì)算7 1）帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算7 2）減速箱的設(shè)計(jì)計(jì)算10.高速齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算10.低速齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算14 四、軸、鍵、軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算20 輸入軸及其軸承裝置、鍵的設(shè)計(jì)20 中間軸及其軸承裝置、鍵的設(shè)計(jì)25 輸出軸及其軸承裝置、鍵的設(shè)計(jì)29鍵連接的校核計(jì)算軸承的校核計(jì)算3335五、潤滑與密封37 六、箱體結(jié)構(gòu)尺寸38 七、設(shè)計(jì)總結(jié)39 八、參考文獻(xiàn)39

2、一、題目及總體分析 題目：帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)參數(shù)：傳動(dòng)方案輸送帶的牽引力 輸送帶的速度提升機(jī)鼓輪直徑帶 傳 動(dòng) 兩 級齒輪減速f，（kn）7v，（m/s）0.4d，（ mm）350設(shè)計(jì)要求：1). 輸送機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)方向不變，工作載荷穩(wěn)定。2). 輸送帶鼓輪的傳動(dòng)效率取為 0.97。3). 工作壽命為 8 年，每年 300 個(gè)工作日，每日工作 16 小時(shí)。 設(shè)計(jì)內(nèi)容：1. 裝配圖 1 張；2. 零件圖 3 張；3. 設(shè)計(jì)說明書 1 份。說明：1. 帶式輸送機(jī)提升物料：谷物、型砂、碎礦石、煤炭等；2. 輸送機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)方向不變，工作載荷穩(wěn)定；3. 輸送帶鼓輪的傳動(dòng)效率取為 0.97；4. 工作壽命為 8

3、年，每年 300 個(gè)工作日，每日工作 16 小時(shí)。d裝置分布如圖：二、選擇電動(dòng)機(jī)1. 選擇電動(dòng)機(jī)類型和結(jié)構(gòu)形式三按工作條件和要求選用一般用途的 y 系列三相異步電動(dòng)機(jī)，臥式封 相閉。2. 選擇電動(dòng)機(jī)的容量電動(dòng)機(jī)所需的工作效率為：pp = whdp -電動(dòng)機(jī)功率 ; d工作機(jī)所需要功率為：fvp w 1000傳動(dòng)裝置的總效率為： h hhh4h2hd 1 2 3 4按表 2-3 確定各部分效率：p -工作機(jī)所需功率; w電壓380vh =0.97h =0.97h =0.99di =2 4v 帶傳動(dòng)效率 ，1滾動(dòng)軸承傳動(dòng)效率 h 0.97 ，2閉式齒輪傳動(dòng)效率 ,3聯(lián)軸器效率 ，4傳動(dòng)滾筒效率 h

4、0.97 ，則hhhh4h2h0.97 0.97 0.97 d 1 2 3 440.9720.990.78所需電動(dòng)機(jī)功率為：fv 7000 0.4p = = =.3.60 kw1000h 1000 0.78d選擇的電動(dòng)機(jī)的額定功率 p 要略大于 p ，ed d由 y 系列三相異步電動(dòng)機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù) 選擇電動(dòng)機(jī)額定 p 為 4.0kw 。ed3. 確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速工作機(jī)轉(zhuǎn)速：n w60 1000vpd=21.83r / min電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速可選范圍：v 帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比常用范圍 ，1二級圓柱齒輪減速器傳動(dòng)比范圍 i =3 52故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為：，n =i i2 d 帶 輪n （2 : 4）（3 :

5、5）2n 393 : 2183r/min w w電動(dòng)機(jī)查表可知，符合條件的電動(dòng)機(jī)有三種，但綜合考慮電動(dòng)機(jī) 和傳動(dòng)裝置的尺寸，結(jié)構(gòu)和帶傳動(dòng)，以及減速箱的傳動(dòng)比， 認(rèn)為選擇 y132m -6 電動(dòng)機(jī)較為合理。其主要技術(shù)參數(shù)如下：1額定功率 同 步 轉(zhuǎn) 速 滿 載 轉(zhuǎn) 速 堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩 最大轉(zhuǎn)矩型 號 p（kw） （r/min ） （r/min ）額定轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩y132m -614.0 1000 960 2 電動(dòng)機(jī)的相關(guān)尺寸：2中心外形尺寸底角安地腳螺軸 伸鍵公稱高 h1l ( ac +ad ) hd 2裝尺寸ab栓孔直 尺 寸 尺 寸 徑 k de fh132 515345315 216178 12

6、 3880 10132aiiiii4.計(jì)算傳動(dòng)比總傳動(dòng)比ia為：n 960i m 43.98n 21.83w為使帶傳動(dòng)外部尺寸不要太大，初步取ii a 17.592齒帶分配減速器的各級傳動(dòng)比：i 1.4 17.592 4.90齒1i3.60i 齒齒2齒15.計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力參數(shù)計(jì)算各軸轉(zhuǎn)速：n軸：n m 384r/ mini帶n軸：n i 78.37r/ minii齒1n軸：n ii21.77r/ miniii齒2軸：n n 21.77r/ miniv iii計(jì)算各軸的輸入功率：軸：p p h p h3.50kwi d 01 d 1軸：p p h p hh3.29kwii i 12 i

7、 1 2軸：p p h p hh3.10kwiii ii23 i 3 2i2.5帶d軸：p p h p hh2.98kw iv iii34 iii2 4計(jì)算各軸的輸出轉(zhuǎn)矩：電動(dòng)機(jī)所需的實(shí)際轉(zhuǎn)矩即為電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩：pt 9550 d 35.91n mnm軸：軸：t t i h 87.08 n m i d 帶 01t t i h 401.47 n m ii d 齒1 12軸：t t iiii iih 1359.89 n m 齒 2 23軸：t t h 1305.90 n m iv iii346.將運(yùn)動(dòng)和運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行整理并列成表：軸名功率 p/kw轉(zhuǎn)矩 t/nm轉(zhuǎn)速 n 傳動(dòng)比效率輸入輸出

8、輸入輸出r/minim帶電機(jī)軸3.6135.91960的軸軸軸軸3.503.293.102.9887.08401.471359.891305.9038478.3721.7721.772.54.93.610.970.940.940.96傳動(dòng)比不宜過大，齒比接近便有設(shè)計(jì)序號為從電動(dòng)機(jī)到鼓輪機(jī)一d次遞增三、傳動(dòng)零件的計(jì)算 1）帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算1、確定計(jì)算功率pca：在空載、輕載啟動(dòng)總，每天工作 16 小時(shí)時(shí)，查表知工況系數(shù)作 k =1.1，a所以有：pca=k pa d=4kw 1.1=4.4kw2、選擇 v帶帶型：根據(jù)pca=4.4kw和小帶輪轉(zhuǎn)速n 960mrmin查表可知，選用 a 型 v 帶

9、。3、確定帶輪基準(zhǔn)直徑并驗(yàn)算帶速n：初選小帶輪直徑dd 1，小帶輪直徑 (d ) =75mm,根據(jù)基準(zhǔn)直徑系列初選：mindd 1=100mm，則：帶速n =2pn dm d 1 60 2 1000ms=5.03 ms因?yàn)閚 在（525） m 之間，所以基本滿足要求。sdd 2=i d01d 1=2 100mm=250mm，由查表圓整為dd 2=250mm。4、確定 v 帶中心距 a 和基準(zhǔn)長度 l ：d+0初選中心距 a ：0.7( d + d ) a 2( d + d )0 d 1 d 2 0 d 1 d 2245mma 0700mm取a0=500mm,帶所需的基準(zhǔn)長度ld 0：ld 02

10、 a +0p( d +d ) ( d -d ) d 1 d 2 d 1 d 22 4a02= 1000+546.8 +11.3mm =1558.1mm由 v 帶基準(zhǔn)長度系列表取 l =1600mm。d則實(shí)際中心距 a ：l -l a a d d 02=458mm。中心距a的變化范圍為：a=a -0.015 l =458 -0.015 1600 =434 mindmmamax=a +0.03 l =458 +0.03 1600 =506dmm5、驗(yàn)算小帶輪上的包角a：1a1180-(d -d )d 2 d 157.3a=162.67 90固滿足要求。6、計(jì)算單根帶的額定功率 p 和根數(shù)rz：由d

11、d 1=100mm和nm=960 rmin，查表并用插值法得普通帶的基本額定功率p0=0.95kw。由n1=960 rmin和i=2.5 以及 a 型帶，查表并用插值法得 dp =0.10kw。 帶 0由a1= 162.67，查表并用插值法得ka=0.955。由基準(zhǔn)長度 l =1600mm，以及 a 型帶查表得長度系數(shù) k =0.99。d lkg固：帶是根數(shù)：p =( p +p ) k kr 0 1 a l=(0.95 +0.10) 0.955 0.99kw 0.993kwp 4.4z = ca = =4.432 p 0.993r，取z=57、計(jì)算單根 v帶初始拉力最小值( f )0 min：

12、查表知道單根 a 型 v 帶單位長度的質(zhì)量為 q =0.10 ，于是m( f )0 min(2.5 -k ) p=500 a ca +qu2k zua (2.5 -0.955) 4.4 500 +0.1 5.032 n 0.955 5 5.03 154.25n應(yīng)使帶的實(shí)際初拉力f0( f )0 min。8、計(jì)算壓軸力 f ：壓軸力的最小值為p9、確定帶輪的結(jié)構(gòu)尺寸( f )p min2 z ( f ) 0 minsina12=1524.89 n由 d =100 mm 300 mm ，采用腹板式結(jié)構(gòu)， d 1d =250 mm 300 mm ，采用腹板式結(jié)構(gòu)。 d 2由 v 帶設(shè)計(jì)可知 z=5

13、根，則由課本表 8-10 可得e=15mm,f=10mm,ha=3mm則帶輪的寬度為b =(z-1)e+2f=(5-1)15+210=80mm 小帶輪的外徑d =d +2 h =100 +2 3 =106 mma1 d 1 a大帶輪的外徑 1t da 2=dd 2+2 h =250 +2 3 =256 mm a2）減速箱的設(shè)計(jì)計(jì)算.高速齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算1、選定高速級齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù)（1）、 選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)。（2）、 由于輸送機(jī)屬于一般工作機(jī)器，速度不高，故選用 7 級精度。（3）、材料需選擇。選擇小齒輪的材料為40cr（調(diào)質(zhì)），硬度為 280 hbs ，大齒輪的材料為 45

14、鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為 240 hbs ，二者材料硬度差為 40 hbs 。（4）、初選小齒輪的齒數(shù)z1=24大齒輪的齒數(shù)為z =24 4.90 =117.6 118 2，取118。2、按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)由設(shè)計(jì)計(jì)算公式有kt u 1 z d 2.23 3 1 g e f u sd h2（1）確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值121）試選載荷系數(shù)kt=1.3。2）計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩。t =195.5 10n5p 95.5 105 3.29 ii=384n gmm=8.18 10i4n gmm3）根據(jù)高速級齒輪大小齒輪都為軟齒面，兩支承相對于小齒輪做不對稱布置，由查表得齒寬系數(shù)為fd=1（課本表107）。4）根

15、據(jù)配對齒輪材料都是鍛鋼，由查表得1z =189.8 mp 2 e a。（課本106）5）按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限slim1=600 mpa；大齒輪的接觸疲勞限度極限slim 2=550 mpa。（課本 1021d）6）由公式計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)。n =60 n jl =60 384 1(8 300 16) 8.85 10 1 i h8n =28.85 104.908=1.81 1087）根據(jù) n 的大小由課本圖 1019 取接觸疲勞許用應(yīng)力：khn 1=0.90 ， khn 2=0.928）計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力。取失效率為1%，安全系數(shù)為，s =s =1 h，由公式得s=hk s 0

16、.90 600 hn 1 lim1 =s 1mp =540 mpa ashk s 0.92 550 = hn 2 lim2 =s 1mp =506 mpa a（2）計(jì)算1) 試算小齒輪分度圓直徑 4g btb由 ，hd 2.231t3kt u 1 z 1 g ef u sd h2d 2.231t31.3 8.18 10 4.90 +1 189.8 1 4.90 540 2mm =55.979 mm2）計(jì)算圓周速度 u 。pd n u= 1t i60 1000=p55.979 384 60 1000ms1.126ms3）計(jì)算齒輪寬 b 。b =f4）計(jì)算齒寬與齒高之比 。hdgd =1 55.9

17、79 mm =55.979 mm 1t模數(shù)齒高5）計(jì)算載荷系數(shù)。d 55.979m = 1t = mm =2.332 mmz 241h =h =h =(2 h * +c * ) m =(2 1+0.25) 2.332 mm =5.248 mm 1 2 a tb 55.979= =10.667h 5.248根據(jù)u=1.126ms，7 級精度，由書 108圖表得動(dòng)載荷系數(shù)k =1.02v；對直齒輪kh a=kf a=1；由載荷狀態(tài)均勻平穩(wěn)查表得使用系數(shù)k =1a；由課本表 10-4 用插值法查得 7 級精度、小齒輪相對支承非對稱布置時(shí)：kh b=1.420；=10.667 k =1.420h b由

18、課本圖1013得kf b=1.38；故載荷系數(shù)6）ktk =k k k k=1 1.02 11.420 1.448a v f ah b和 k 的數(shù)值相差較大，所以按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑，由公式得：d =d1 1t3kkt1.448=55.979 3 =58.027mm1.37）計(jì)算模數(shù) m ：d 58.027m = 1 = mm =2.418 mm z 2413、按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)由彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式為m 32 kt y y 1 fa saf z 2 sd 1 f(1) 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值1）由課本圖 1020c得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限sfe 1=500 mpa；大齒輪的彎

19、曲強(qiáng)度極限sfe 2=380 mpa；2）由圖 1018取彎曲疲勞壽命系數(shù)kfn 1=0.95 ， kfn 2=0.98；3）計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力。取彎曲疲勞安全系數(shù)s =s =1.4,f由 sf公式得sf1=ks 0.95 500 fn 1 fe 1 =s 1.4mp =339.28 mpa asf2=ks 0.98 380 fn 2 fe 2 =s 1.4mp =266 mpa a4）計(jì)算載荷系數(shù) k 。k =k k k k a v f af b=1 1.02 11.38 1.4085）查取齒形系數(shù)。由書表 105 并用差值法得 :yfa 1=2.65 ，yfa 2=2.17。查取應(yīng)力校正

20、系數(shù)。，12由書表 105 并用差值法得 :ysa1=1.58 ysa 2=1.80。6）計(jì)算大、小齒輪的y yfa sasf，并加以比較。y yfa1 sa1sfy yfa 2 sa 2sf=2.65 1.58339.282.17 1.80266=0.012341=0.01468比較可知：大齒輪的數(shù)值大。 （2）設(shè)計(jì)計(jì)算m 32 1.408 8.18 101 24 240.01468mm =1.804mm對比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù) m 大于由齒根彎曲疲勞計(jì)算 的模數(shù)，由于齒輪模數(shù) m 的大小主要取決于彎曲所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑（即模

21、數(shù)與直徑的乘積）有 關(guān)，可取由彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù) 1.804mm 并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值（第二系列）m =2.5mm，按接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑d 58.028z =1 = 291m 2d =58.027 mm1，算出小齒輪齒數(shù)：大齒輪齒數(shù):z =4.90 29 =142.1 ; 142 2，這樣計(jì)算出的齒輪傳動(dòng)既滿足了齒面接觸疲勞強(qiáng)度，又滿足了齒根彎曲疲勞 強(qiáng)度，并且結(jié)構(gòu)緊湊。4、幾何尺寸計(jì)算(1)計(jì)算分度圓直徑，d =z m =29 2 mm =58mm 1 1d =z m =142 2 mm =284mm 2 2(2)計(jì)算中心距a =d +d 58 +2841 2 = mm =171mm 2

22、 2(3)計(jì)算齒輪寬度b =fdd =1 58 mm =58 mm 1取b =58 mm b =65 mm 2 1。5、齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及繪制齒輪零件圖 （1）齒輪結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算由于d =( z +2 h a1 1*) m =(29 +2 1) 2 mm =62 mm 160 mmda 2=( z +2 h2*) m =(142 +2 1) 2 mm =390 mm 500 mm所以小齒輪做成實(shí)心結(jié)構(gòu)齒輪，大齒輪做成腹板式結(jié)構(gòu)齒輪。.低速齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算1、選定高速級齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù)（1）、 選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)。（2）、 由于輸送機(jī)屬于一般工作機(jī)器，速度不高，故選用 7 級精度。 （

23、3）、 材料需選擇。選擇小齒輪的材料為 40c （調(diào)質(zhì)），硬度為 280 hbs ，r大齒輪的材料為 45 鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為 240 hbs ，二者材料硬度差 為 40 hbs 。（4）、選小齒輪的齒數(shù)z =241，大齒輪的齒數(shù)為z =24 3.60 =86.4 ，取 z =85 2 2。2、按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) 1t h由設(shè)計(jì)計(jì)算公式有kt u 1 z d 2.23 3 1 g e f u sd h（1）確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值21）試選載荷系數(shù)kt=1.3。2）計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩。t =195.5 10n5p 95.5 105 3.10 iii=78.37n gmmii=3.777 105

24、n gmm3）根據(jù)高速級齒輪大小齒輪都為軟齒面，兩支承相對于小齒輪做不對稱布置，由查表得齒寬系數(shù)為fd=1。4）根據(jù)配對齒輪材料都是鍛鋼，由查表得1z =189.8 mp 2 e a。5 ）按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限。s=550 mplim 2aslim1=600 mpa；大齒輪的接觸6）由公式計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)。n =60 n jl =60 78.37 1(8300 16) =1.806 10 1 2 h8n =21.806 103.608=5.017 1077）根據(jù) n 的大小由課本圖 1019 取接觸疲勞許用應(yīng)力：khn 1=0.95 ， khn 2=1.0。8）計(jì)算接觸疲勞許

25、用應(yīng)力。取失效率為1%，安全系數(shù)為，s =s =1 h，由公式得k s s = hn 1 lim11 s=0.95 6001mp =570 mpa ash2=ks 1.0 550hn 2 lim2 =s 1mp =550 mpa ae s5g btb由 ，h（2）計(jì)算1) 試算小齒輪分度圓直徑d 2.231t3kt u 11 gf ud z h 2d 2.231t31.3 3.777 10 3.60 +1 189.8 1 3.60 570 2mm =87.125mm2）計(jì)算圓周速度u。pd n u= 1t 1 =60 1000p91.746 78.37 60 1000ms=0.376ms3）計(jì)

26、算齒輪寬 b 。b =f gd =1 87.125 mm =87.125 mm d 1t4）計(jì)算齒寬與齒高之比 。h模數(shù) ：d 87.125m = 1t = mm =3.630 mm z 241齒高 ：h =h =h =(2 h * 1 2 a+c*) m =(2 1+0.25) 3.823 mm =8.601mm tbh=10.6675）計(jì)算載荷系數(shù)。根據(jù)u=0.376ms，7 級精度，由書 108圖表得動(dòng)載荷系數(shù)k =1.0v；對直齒輪kh a=kf a=1；由載荷狀態(tài)均勻平穩(wěn)查表得使用系數(shù)k =1a；從課本表10-4 中的軟齒面齒輪欄查得的小齒輪相對支承非對稱布置、7 級精度時(shí)kh b=

27、1.429；=10.667 k =1.429h b，由圖1013得kf b=1.40；故載荷系數(shù)6）ktk =k k k k=1 1.0 11.429 1.429a v f ah b和 k 的數(shù)值相差較大，所以按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑，由d =d1 1t3kkt1.429=87.125 3 =89.9mm1.3，fa sa7）計(jì)算模數(shù) m ：3、按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)d 89.9m = 1 = mm =3.745mm z 241由彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式為m 32 kt y y 1 fa saf z 2 sd 1 f(1) 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值1）根據(jù)查表得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限sfe

28、1=500 mpa；大齒輪的彎曲強(qiáng)度極限sfe 2=380 mpa；2）由圖 1018取彎曲疲勞壽命系數(shù)kfn 1=0.93 kfn 2=0.96；3）計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力。取彎曲疲勞安全系數(shù)s =sf=1.4,由 sf公式得sf1=ks 0.93 500 fn 1 fe 1 =s 1.4mp =332.143mpa asf2=ks 0.96 380 fn 2 fe 2 =s 1.4mp =260.571mpa a4）計(jì)算載荷系數(shù) k 。k =k k k k a v f af b=1 1.0 11.40 1.405）查取齒形系數(shù)。由書表 105 并用差值法得 :yfa 1=2.65 ，yfa

29、2=2.21。查取應(yīng)力校正系數(shù)。由書表 105并用差值法得 :ysa1=1.58 ， ysa 2=1.775。6）計(jì)算大、小齒輪的y ysf，并加以比較。12y y fa1 sa1 = sfy y fa 2 sa 2 = sf顯然大齒輪的數(shù)值大。 （2）設(shè)計(jì)計(jì)算2.65 1.58=0.01261332.1432.21 1.775=0.01505260.571m 32 1.40 3.777 1051 24 20.01505mm =3.023mm對比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù) m 大于由齒根彎曲疲勞計(jì)算 的模數(shù)，由于齒輪模數(shù) m 的大小主要取決于彎曲所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度

30、所決定的承載能力，僅與齒輪直徑（即模數(shù)與直徑的乘積）有 關(guān)，可取由彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù) 3.023mm 并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值（第一系列）m =3.0mm，按接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑d =94.685 mm1，算出小齒輪齒數(shù)：z =1d 89.91 = 30m 3.0大齒輪齒數(shù)z =3.60 30 =108 2為使z1和z2互質(zhì)，取z =1072。4、幾何尺寸計(jì)算 (1)計(jì)算分度圓直徑d =z m =30 3mm =90mm 1 1d =z m =107 3mm =321mm 2 2(2)計(jì)算中心距a =d +d 90 +3211 2 = mm =205.5mm 2 2(3)計(jì)算齒輪寬度b =fdd

31、 =1 90 mm =90 mm 1，取b2=90 mm b =95 mm1。5、齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及繪制齒輪零件圖 （1）齒輪結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算由于d =( z +2 h* ) m =(30 +2 1) 3.0 mm =99 mm 160 mm a1 1da 2=( z +2 h2*) m =(107 +2 1) 3.0 mm =327 mm 500 mm所以小齒輪做成實(shí)心結(jié)構(gòu)齒輪，大齒輪做成腹板式結(jié)構(gòu)齒輪。四、軸、鍵、軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算布置圖如下（此圖主要表現(xiàn)軸的形狀，齒輪、鍵、鍵槽等和一些交線沒有畫出）it2.輸入軸的設(shè)計(jì)計(jì)算1.軸上的功率 p 、轉(zhuǎn)速 n1 1和轉(zhuǎn)矩t1。由電動(dòng)機(jī)的選擇可知：nn m

32、 384r/ mini帶p p h p h3.50kw i d 01 d 1t t ii dh 87.08 n m87080n mm 帶 012、求作用在齒輪上的力。軸（高速級）的小齒輪的直徑d =58 mm1，有2t 2 87080 n gmmf = 1 = 3002 n d 58 mmd 1f =f gtan r ta =3002 n tan 201093 n在安裝從動(dòng)帶輪處作用在軸上壓軸力：a( f ) 2 z ( f ) sin 1 p min 0 min據(jù)經(jīng)驗(yàn)值，取 f =1.3( f ) min ：0 0=1524.89 nf =1.3( f ) p p min=1.3 1524.

33、89 n 1982.4 n3.初步確定軸的最小直徑按教材機(jī)械設(shè)計(jì)式（15-2）初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)表 15-3 取a0=125，于是得：dmin=a03pi =125 n33.50384mm =26.1mmi由于軸上必須開由兩各鍵槽，所以最小直徑按 13%增大：dmin=(26.1 +26.1 13%) mm =29.5mm4.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算（1）擬定軸上零件的裝配方案裝配方案如下圖所示，ab 段為從動(dòng) v 帶輪，bc 段為套筒，cd 軸承端蓋，de 為軸承，if 為軸上的齒輪， fg 為套筒， gh 軸承。（2）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和

34、長度。1）初步選擇滾動(dòng)軸承。因軸承僅承受徑向力的作用，故可以采用深溝球軸承。參照工作要求并根據(jù)dmin=29.5 mm，由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取 0 基本游隙組、0 級公差等級的深溝球軸承 6406，其尺寸為d d b =30mm 90mm 23mm，故da -e=di -h=30 mm，而lde=lgh=23mm。2) 為了滿足齒輪和軸承的軸向定位要求， ae 右端和 if 左端需制出軸 肩，因?yàn)槎ㄎ惠S肩的高度 h =(0.07 0.1)d ，取 h =0.1d ，所以 d =36 mma -e a -e e -i軸的左端用軸端擋圈定位，按軸端直徑取擋圈直徑為 d =34mm ，為了保證軸端

35、擋圈只壓在從動(dòng)帶輪上的輪轂上不壓在軸的端面上的緣故。3）從動(dòng)帶輪的寬度b =80 mm，lde=lgh=23mm，齒輪的寬度b =65 mm1。根據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于對軸承添加潤滑脂的要求，取從動(dòng)帶輪右端與軸承端蓋外端面鍵的距離lb -c=30 mm。軸承端蓋的的寬度為 20mm 。所以：la -e=(80 +30 +20 +23) mm =153mm取20，根據(jù)中間軸的設(shè)計(jì)：(209525)mm=140m所以軸的全長為 （153140652023） 401（3）軸上零件的周向定位。齒輪、大皮帶輪和軸之間都采用平鍵連接。查表 6-1 得齒輪端平鍵截面參數(shù)為 :b h =12 mm 8mm ,

36、 l =60 mm.大帶輪截面參數(shù)為：b h =8 mm 7 mm , l =70 mm.取軸端倒角為1 450同時(shí)為了保證齒輪和軸配合有良好的對中性，故選擇齒輪轂與軸的配合為h7n6；帶輪與軸的配合為h7k6。滾動(dòng)軸承和軸的周向定位是由過渡配合來保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為 m 。6.求軸上的載荷1）計(jì)算軸上各種力或力矩的大小。兩支點(diǎn)的距離 =238mm.12=0.6f =1933 n , f =2953 n nh 1 nh 2f =271, f =822 n nv 1 nv 2m =174557 n mm, h危險(xiǎn)截面mv 危險(xiǎn)截面=48498n mm,m危險(xiǎn)截面= 1745572+4

37、84982=181169n mmt =87080n mm i2）做出軸的計(jì)算簡圖。(7).按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度進(jìn)行校核時(shí)，通常只校核軸上的承受最大彎矩和扭矩的截面的強(qiáng)度。 根據(jù)教材式（ 15-5）及上表中的數(shù)據(jù)，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng) 力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，取 a ，軸的計(jì)算應(yīng)力：22pd-it 1sca=m 2 +(at i iw)=m 2 +(at) i i3 bh (d-h) 32 2 d=57.4 mpa前面已選定軸的材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理，由教材表 15-1 查得:s-1=60mpa因?yàn)椋簊cas-1所以選擇軸直徑 d30mm 滿足要求。此時(shí)：de -i=36 mm.中間軸的設(shè)計(jì)計(jì)算1、軸上的功率 p 、轉(zhuǎn)速 n2 2由前面的計(jì)算知道 ：和轉(zhuǎn)矩t2。nn i 78.37r/ minii齒1p p h phh3.29kwii i 12