機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)：二級(jí)圓錐

1、機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)：二級(jí)圓錐機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)：二級(jí)圓錐-圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì) 設(shè) 計(jì)計(jì)算及說(shuō)明 一、設(shè)計(jì)任務(wù)書 傳動(dòng)方 案示意圖 圖一、傳動(dòng)方案簡(jiǎn)圖結(jié)果原始數(shù)據(jù)傳送帶拉力F(N) 2500 傳送帶速度V(m/s)滾筒直徑D 280工作條件三班制，使用年限為10年，連續(xù)單向于 運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷平穩(wěn)，小批量生產(chǎn)，運(yùn)輸鏈 速度允許誤差為鏈速度的？5%。工作量1、傳動(dòng)系統(tǒng)方案的分析；2、電動(dòng)機(jī)的選擇與傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算；3、傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算；4、軸的設(shè)計(jì)計(jì)算；5、軸承及其組合部6、鍵聯(lián)接7、減速器件選擇和軸承壽命校核； 和聯(lián)軸器的選擇及校核； 箱體，潤(rùn)滑及附件的設(shè)計(jì);圖和零件圖的設(shè)計(jì)；9、設(shè)計(jì)小結(jié);

2、精選公文范文，管理類，工作總結(jié)類，工作計(jì)劃類文檔，感謝閱讀下載機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)： 二級(jí)圓錐-圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)2)計(jì)算圓周速度 V?d1tn1?/s 60?1000 3) 計(jì)算齒寬b及模數(shù)mnt設(shè)計(jì)計(jì)算 及說(shuō)明 b=?dd1t= mnt= d1tcos?cos14? Z122hm nt二 bh4) 計(jì)算齒寬與高之比b 齒高h(yuǎn)= =x= b =5)計(jì)算縱向重合度？?二?dZItan B =?= 6計(jì)算載荷系數(shù)K ?= 系數(shù)KA=1，根據(jù)V=/s， 7級(jí)精度查圖表得動(dòng)載系數(shù) Kv= 查 教材圖表得齒間載荷分布系數(shù) KH?KF?=教材圖表(表10-4)查得KH?1=查教材圖表得 KF?仁 所以載 荷

3、系數(shù)K?KAKVKH?KH?=7)按實(shí)際載荷系數(shù)校正所算得的分度 圓直徑 d1d?dt3KH?KF? =KH?1= KF?仁K=?)計(jì)算模數(shù) mn1d仁 d1cos?cos14? mn二Z122 mn1= mm3、按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 3 2KT1Y?cos2?YF?YS? 彎曲強(qiáng) 度的設(shè)計(jì)公式 mr ()設(shè)計(jì) ?F?dZ21?a精選公文范文，管理類，工作總結(jié)類，工作計(jì)劃類文檔，感謝閱讀下載確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值 1）計(jì)算載荷系 數(shù) K?KAKVKF?KF?二 2）根據(jù)縱向重合度?=查教材圖表查得螺旋影響系數(shù)Y?=6機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)：二級(jí)圓錐-圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)3）計(jì)算當(dāng)量齒數(shù) 3Zv1?Z1

4、cosB ZV仁設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明ZV2?Z2/cos3?88/cos314?= 4 查取齒形 系數(shù) 查教材圖表YF?仁，YF?2= 5） 查取應(yīng)力校正系數(shù) 查教材圖表YS?1=，YS?2= 6）查教材圖表查得小 齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度極限?FE1=520MPa， 大齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度極 限?FE2=400MPa。7）查教材圖表取彎 曲疲勞壽命系數(shù) KFN1= KFN2=計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力。取彎曲疲勞安全系數(shù) S=，式?F?F1= 結(jié)果 ZV2= YF?1= YF?2= YS?1= YS?2=KFN1= KFN?FE 得 SKFN2=KFN1?520?FE1=?FE2=KFN2?400?F2=）計(jì)算大、

5、小齒輪的 YF?YS?F?， 并加以比較 精選公文范文，管理類，工作總結(jié)類，工作計(jì)劃類文檔，感謝閱讀下載 3 Y F?1FS?1?F1 YF?2FS?2?F2?大齒輪的數(shù)值大.選用.設(shè)計(jì)計(jì)算1)計(jì)算模數(shù) 3mn?2?104?cos214?21?22? 對(duì)比計(jì)算結(jié)果，齒面接觸疲勞 強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù) mn大于齒根彎曲 疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)，于齒輪模數(shù) 的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所承載的能 力。而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載 能力，僅取決于齒輪直徑。按GB/T1357-1987圓 整為標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)mn=2mm但為了同時(shí)滿足接觸疲勞強(qiáng) 度，需要按接觸疲勞強(qiáng)度mn=2mm 7機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)：二級(jí)圓錐-圓

6、柱齒輪減速器設(shè)計(jì) 算 得的分度圓直徑 d仁來(lái)計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù).？2)計(jì)算齒數(shù)z仁？cos14= 取z1=30那 么 z2=4 30=120mn z2=120 z1=30設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明4、幾何尺寸計(jì)算 計(jì)算中心距a=結(jié)果 a=155mm?=14?35?33?d1=62mmd2=248mmB1?67 B2?62(z1?z2)m n( 30?120)2=155mm ?2?cos142 精選公文范文，管理類，工作總結(jié)類，工作計(jì)劃類文檔，感謝閱讀下載cos?按圓整后的中心距修正螺旋角(Z ?Z 2)mn(30?120)?2 ?=arccos1?arcc os?14?35?33? 2 a 2?155 因？值

7、改變不 多做參數(shù)？?,k?,Zh等不必修正計(jì)算大. 小齒輪的分度圓直徑 d1=z1m n30?2?=62mmcos?z2m n120?2?=24；mmcos?d2=計(jì) 算 齒 輪 寬 度B=?d1?1?62mm?62mmB2?62B1?67結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)小齒輪齒頂圓直徑為66mm 采用實(shí)心結(jié)構(gòu)大齒輪齒頂 圓直徑為252mm 采用腹板式結(jié)構(gòu)其零件圖如下 械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)：二級(jí)圓錐-圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)圖二、斜齒圓柱齒輪設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果 直齒圓錐齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)） 已知輸入功率為PI=、小 齒輪轉(zhuǎn)速為n?=/min、齒數(shù)比為電動(dòng)機(jī) 驅(qū)動(dòng)。工作壽命10年，三班制，帶式輸 送，工作平穩(wěn)，轉(zhuǎn)向不變。1、選定齒輪類型

8、、精度等級(jí)、材料及齒數(shù) 圓 錐圓錐齒輪減速器為通用減速器，其速度不高，故選用7級(jí)精度材料選擇機(jī)械設(shè)計(jì)表10-1小齒輪材料可選為40Cr，硬度為280HBS，大齒輪材料取45鋼，硬度為240HBS，二者材料硬度 相差40HBS。、確定公式內(nèi)的各計(jì)算 值1）試選載荷系數(shù)kt仁2）小齒輪傳 遞的轉(zhuǎn)矩T仁X10沖1/n仁3）取齒寬系 數(shù)？r? 4）查圖10-21齒面硬度得小齒輪 的接觸疲勞強(qiáng)度極限？Hlim1?650Mpa大齒輪的接觸疲勞極限 ？Hlim2?550Mpa5）查表10-6選取彈性影響系數(shù)ZE= MPa6 ）教材公式10-13計(jì)算應(yīng)力值環(huán)數(shù)N1=60n 1jLh=60 960 XI x99

9、5kt1 =9?R? 12KHN1?2=機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)：二級(jí)圓錐-圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)得：?H仁K? ?H1=HN1Hlim1= X550= MPa S 設(shè)計(jì)及設(shè)計(jì)說(shuō)明?H2=設(shè)計(jì)計(jì)算1）試算小齒輪的分度圓直徑，帶入?h? 中的較小值得d1t? 結(jié)果KHN2?Hlim2= X550=495MPaS?H2=495MPa?4920? ?2?495?1精選公文范文，管理類，工作總結(jié)類，工作計(jì)劃類文檔，感謝閱讀下載 6 ?= 2）計(jì)算圓周速度 V?d1t n1?/sV=/s V?60?1000 3）計(jì)算載荷系數(shù) 系數(shù)KA=1，根據(jù)V=/s，7級(jí)精度查圖表 得動(dòng)載系數(shù)Kv=查圖表得齒間載荷分布系數(shù)KH?

10、KF?=1根據(jù)大齒輪兩端支撐，小齒輪懸臂布置查表10-9得KHBB b的 KHB ?KFB = 得載荷系 數(shù) K?KAKVKH?KH?= K= 4）按實(shí)際 的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑，得 d?dt3=?5）計(jì)算模數(shù) M ?m?Mt= z1253、按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)公式：3Y FaYSa4KT1 ?存 222?R（1?R）z1u?1?F?確定公式內(nèi) 各計(jì)算數(shù)值 1 ）計(jì)算載荷系數(shù) K?KAKVKF?KF?= K=2）計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)10機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)：二級(jí)圓錐-圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)Zv1?Z仁cos?1設(shè)計(jì)及設(shè)計(jì)說(shuō)明Zv2?Z23）教材表10-5查得齒形系數(shù) cos?2結(jié)果 二YF?1

11、?2?YF?1?YF?2? YS?1? 應(yīng)力校正系數(shù)YS?1?YS?2? 4）教材圖 20-20C 查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限？FE1?520MPa大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng) 度 極 限 ?FE2?400MPaYS?2?FE1?520MPa?FE2?400MPa5)機(jī)械設(shè)計(jì)圖10-18取彎曲疲勞壽命 系數(shù)KFN仁 KFN2= KFN1= 6）計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力取彎曲疲勞安全系數(shù)S? ，得KFN2=?F仁 KFN1?520?400?F2=YFaFSa7）計(jì)算大小齒輪的,并加 以比較 ?F? ?F? ?F大齒輪的數(shù)值大，選用大齒輪的尺寸設(shè)計(jì) 計(jì)算 設(shè)計(jì)計(jì)算 3 m?4?49240?1?12mm? 取

12、M= 對(duì)比計(jì)算結(jié)果，齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算 的模數(shù)m大于齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的 模數(shù)，于齒輪模數(shù)的大小主要取決于彎 曲強(qiáng)度所承載的能力。而齒面接觸疲勞 強(qiáng)度所決定的承載能力，取決于齒輪直 徑。按GB/T1357-1987圓整為標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)，取m=但為了同時(shí)滿足接觸疲勞強(qiáng)度，需 要按接觸疲勞強(qiáng)度算得的分 M= 11機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)：二級(jí)圓錐-圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)度圓直徑d仁來(lái)計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù). 結(jié) 果z仁33設(shè)計(jì)及設(shè)計(jì)說(shuō)明計(jì)算齒數(shù) z1=4、計(jì)算幾何尺寸d1=z1m?33=d2=z2m?73= ?1?arccotd1?33 取 z1=33那么 z2= 33=73 mz2=33d1= d2=?1?24?19

13、?30?2?65?40?30?R=B仁 41mmB2=36mmd1=?24?19?30? d2 ?2?90?1?65?40?30? R?d1?2?12?1? 2 b?R?R=圓整取 B2=36mmB仁41mm 機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)小錐齒輪大端齒頂圓直徑為采用實(shí)心結(jié)構(gòu)其零件圖如下大錐齒輪大端齒頂圓直徑為203mm 采用腹板式結(jié)構(gòu) 12機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)：二級(jí)圓錐-圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)圖三、直齒錐齒輪設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明 五、軸的設(shè)計(jì)計(jì)算輸入軸？則精選公文范文，管理類，工作總結(jié)類，工作計(jì)劃類文檔，感謝閱讀下載 9 Ft?2Tdm1?2?49240?結(jié)果Ft二 Fr=Fa=13Fr?cos?1?F?sin?1?圓周力Ft

14、、徑向力Fr及軸向 力 Fa的方向如圖二所示 圖四、輸入軸載荷圖3、初步確定軸的最小直徑先初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為45鋼，根據(jù)機(jī) 械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)：二級(jí)圓錐-圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì) 表15-3，取A0?112，得 結(jié)果 設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明dmi n?A03PI ?1123?nl960輸入軸的最小直徑為安裝聯(lián)軸器的直徑d12,為了使所選的軸直徑 d12與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，故需同時(shí)選 取聯(lián)軸器型號(hào)。聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩Tca?KAT2，查機(jī)械設(shè)計(jì)表14-1, 于 轉(zhuǎn)矩變化很小，故取KA?，貝UTca?KAT2= 查機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè) 計(jì)表14-4，選Lx3型彈性柱銷聯(lián)軸器 其工稱轉(zhuǎn)矩為，而電動(dòng)

15、機(jī)軸的直徑為38mm所以聯(lián)軸器的孔徑不能太小。取 d12=30mm，半聯(lián)軸器長(zhǎng)度L=82mm，半精選公文范文，管理類，工作總結(jié)類，工作計(jì)劃類文檔，感謝閱讀下載10聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度為 60mm4、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)擬定軸上零件的裝配 方案圖五、輸入軸軸上零件的裝配 根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各 段直徑和長(zhǎng)度1）為了滿足半聯(lián)軸器的 軸向定位，12段軸右端需制出一軸肩， 故取23段的直徑左端用軸端擋圈定位，12段長(zhǎng)度應(yīng)適當(dāng)小于L所以取L12=58mm d23?37mm。2)初步選擇滾動(dòng)軸承。因軸承同時(shí)受有徑向力和軸向力，故選用單列圓錐滾子軸承，參照工 作要求并根據(jù)d23?37mm,機(jī)械設(shè)計(jì)課 程設(shè)

16、計(jì)表13-1中初步選取0基本游隙 組，標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的單列圓錐滾子軸承3030；其 尺 寸 為d12=30mmd23?37mmL12=58mmd34?40mm14機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)：二級(jí)圓錐-圓柱齒輪 減速器設(shè)計(jì) d ? D? T?40mm?90mm?所以 d34?40mm 而 L34=L34=設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明這對(duì)軸承均采用軸肩進(jìn)行軸向定位，機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)表精選公文范文，管理類，工作總結(jié)類，工作計(jì)劃類文檔，感謝閱讀下載1113-1查得30308型軸承的定位軸肩高度 da?49mm，因此取d45?49mm 3）取安裝 齒輪處的軸段67的直徑d67?35mm;為 使套筒可靠地壓緊軸承，56段應(yīng)略短于 軸

17、承寬度，故取L56=24mm，d56?40mm4）軸承端蓋的總寬度為20mm。根據(jù)軸 承端蓋的裝拆及便于對(duì)軸承添加潤(rùn)滑油 的要求，求得端蓋外端面與半聯(lián)軸器右 端面間的距離l?30mm，取L23=50mm。5）錐齒輪輪轂寬度為50mm，為使套筒 端面可靠地壓緊齒輪取 L67?61mm于結(jié)果d45?49mmd67?35mmL56=24mm,d56?40mmL23=50mmL67?61mmLb?2La，故取L?98mm 45軸上的周向定 位 L45?98mm 圓錐齒輪的周向定位采用平鍵連接，按d67?35m機(jī)械設(shè)計(jì) 表 6-1 查得平鍵截面b?h?10mm?mm鍵槽用鍵槽銃刀加工,長(zhǎng)為45mm，同時(shí)

18、為保H7證齒輪與軸配合有良好的對(duì)中性，故選擇齒輪輪轂與軸的配合為；同樣，半 n6 H7聯(lián)軸器處平鍵截面為b?h?l?10mm?mm?50mm與軸的配合為；滾動(dòng) k6軸承與軸的周 向定位是過(guò)渡配合來(lái)保證的，此處選軸 的尺寸公差為k5。確定軸上圓角和倒角尺寸 取軸端倒角為2?45?，軸肩處 的倒角可按適當(dāng)選取。 5、求軸上的 載荷 載荷 水平面H垂直面V FNH1?FNV1? 支反力 F FNH2?1967N FNV2? Mv1? MH? 彎矩 M Mv2?15機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)： 二級(jí)圓錐-圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì) 總彎矩 M?= T I = 22扭矩T 結(jié)果 設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明6、按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)

19、度根據(jù)圖四可知右端軸承支點(diǎn)截面為危險(xiǎn)截面，上表中的數(shù) 據(jù)及軸的單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng) 循環(huán)變應(yīng)力，取？，軸的計(jì)算應(yīng)力為 M= ?14?35?33? Ft= Fr= Fa= dmi n?()2M2?(?TI)2=?ca?40 前已選定軸的材料為45鋼，機(jī)械設(shè)計(jì)表15-1 查得？?？1?60MPa,?ca?1?故安全。輸出軸的設(shè)計(jì)1、求輸出軸上的功率PIII、轉(zhuǎn)速n皿和轉(zhuǎn)矩 Till Plll= kw n皿=/min Tlll= 2、求作用在齒輪上 的力已知大斜齒輪的分度圓直徑為d?mz?248mm而 Ft?2Td?2?390920?248?cos?Fr? F? 圓周力Ft、徑向力Fr及軸向力

20、Fa的方向如圖六所示3、初步確定軸的最小直徑先初步估算軸的最小直徑。選取軸的材 料為45鋼，根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)表15-3, 取 A0?112,得dmin?A03PIII ?1123?16機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)：二級(jí)圓錐-圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì) 孔徑相適應(yīng)，故需同時(shí)選取聯(lián)軸器型號(hào)。 聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩Tca?KAT，查機(jī)輸 出軸的最小直徑為安裝聯(lián)軸器的直徑d12,為了使所選的軸直徑d12與聯(lián)軸器的結(jié)果 TMV M M的載荷圖MH Ma MVT 圖六、輸出軸Tca?KAT=13?=查機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)表14-4選Lx3型 彈性柱銷聯(lián)軸器其工稱轉(zhuǎn)矩為械設(shè)計(jì)表14-1,于轉(zhuǎn)矩變化很小，故取KA?， 則半聯(lián)軸器的孔徑d1?

21、40mm，所以取d1?2?40mm半聯(lián)軸器長(zhǎng)度L=112mm，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度為4mm。4、 軸 的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)d1?2?40mm17機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)：二級(jí)圓錐-圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)圖七、輸出軸軸上零件的裝配根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和 長(zhǎng)度1)為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位,1段軸左端需制出一軸肩，故取2-3段的設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明 直徑d2?3?47mm 1段右端用軸端擋圈定位，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度L1?84mm，為了保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸的端面上，故1-2段的長(zhǎng)度應(yīng)比L1略短 動(dòng)軸承。因軸承同時(shí)受有徑向力和軸向 力，故選用單列圓錐滾子軸承，參照工 作要求并根據(jù)d2

22、?3?47mm機(jī)械設(shè)計(jì)課 程設(shè)計(jì)表13-1中初步選取0基本游隙 組，標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的單列圓錐滾子軸承現(xiàn)取 I1?2?82mm。2)初步選擇滾30310,其尺寸為結(jié)果 d2?3?47mmI1?2?82mmd3?4?50mm d7?8?50mmI3?4?d?D?T?50mm?110mm?，d3?4?d7?8?50mm 因而可以取 I3?4?。右 端軸承采用軸肩進(jìn)行軸向定位，機(jī)械設(shè) 計(jì)課程表13-1查得30310型軸承的定位軸肩高度da?60mm，因此取d4?5?60mm 3) 齒輪左端和左軸承之 間采用套筒定位，已知齒輪輪轂的寬度 為62mm，為了使套筒端面可靠地壓緊 齒輪，此軸段應(yīng)略短于輪轂寬度，故

23、取I6?7?58mm齒輪的輪轂直徑取為55mm所以d6?7?55mm齒輪的右端采用軸肩定位，軸肩高度h?，故取h?4mm,則軸 環(huán)處的直徑為 d5?6?63mmo軸環(huán)寬度d4?5?60mm I6?7?58mmd6?7?55mmd5?6?63mmI5?6?8mmb?， 取I5?6?8mm。4)軸承端蓋的總寬度為20mm，根據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于對(duì)軸 承添加潤(rùn)滑油的要求，求得端蓋外端面與半聯(lián)軸器右端面間的距離I?30mm故I2?3?50mmI2?3?50mmI7?8?I4?5?86mm 5)齒輪距箱體內(nèi)比的距離為a=16mm，大錐齒輪于大斜齒輪的距離為c=20mm，在確定滾動(dòng)軸承的位置時(shí)應(yīng)距箱體內(nèi)

24、壁一段距離mm。求得I7?8?I4?5?86mm軸上的周機(jī)械向定位 設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)：二級(jí)圓錐-圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)齒輪、半聯(lián)軸器的周向定位均采用平鍵連接，按d6?7機(jī)械設(shè)計(jì) 表6-1查得平鍵截面b?h?16mm?10mm， 鍵槽用鍵槽銑刀加工，長(zhǎng)為50m m，同時(shí)為保證齒 輪與軸配合有良好的對(duì)中性，故選擇齒輪輪轂與軸的配合為 結(jié)果設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明H7 ;同樣半聯(lián)軸器與軸的連接，選用平鍵12mm?8mm?70mm 半聯(lián)軸器與n6軸的 配合為H7,滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是 過(guò)渡配合來(lái)保證的，此處選軸的k6尺寸公差為m5。確定軸上圓角和倒角尺寸取軸端倒角為2?45?軸肩處的倒角可按 適當(dāng)選取。5、求軸上的

25、載荷 根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖做出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖，在確定支點(diǎn)時(shí)查得30310型的支點(diǎn)距離 a=23mm。所以作為簡(jiǎn)支梁的軸承跨距分 別為L(zhǎng)1=，L2=。做出彎矩和扭矩圖。圖 六可知齒輪支點(diǎn)處的截面為危險(xiǎn)截面， 算岀其彎矩和扭矩值如下： 載荷支反 力F彎矩M總彎矩扭矩T6、按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度根據(jù)上表中的數(shù)據(jù)及軸的單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切 應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，取水平面H垂 直面 V FNH1? FNH2? FNV1? FNV2?MH? Mv1? Mv2? 22= M?131655?81897Till二?， 軸的計(jì)算應(yīng)力2155050?()2M2?(?TIII)2=?ca?5519前已選定軸的材料為45鋼，機(jī)

26、械設(shè) 計(jì) 表 15-1 查得？1?60MPa,?ca?1,?故安全。 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)：二級(jí)圓錐-圓柱齒輪 減速器設(shè)計(jì) 7、精確校核軸的疲勞強(qiáng) 度判斷危險(xiǎn)截面設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果彎矩和扭矩圖可以看出齒輪中點(diǎn)處的應(yīng)力最大，從應(yīng)力集中對(duì)軸 的影響來(lái)看，齒輪兩端處過(guò)盈配合引起 的應(yīng)力集中最為嚴(yán)重，且影響程度相當(dāng)。 但是左截面不受扭矩作用故不用校核。中點(diǎn)處雖然應(yīng)力最大，但應(yīng)力集中不大， 而且這里軸的直徑比較大，故也不要校 核。其他截面顯然不要校核，鍵槽的應(yīng) 力集中系數(shù)比過(guò)盈配合的小，因而該軸 只需校核齒輪右端處的截面。截面右側(cè)校核 抗彎截面系數(shù) W?63? 抗扭截面系數(shù)Wt?63?50009 截面右 側(cè)

27、彎矩M?MH2?MV2?截面上的扭矩Till二截面上的彎曲應(yīng)力？b?截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 M102713? ?T?T?390920?1 軸的 材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。表 15-1查 得？b?640MPa ?275MPa截面上于軸肩而形成的理論應(yīng)力集中系數(shù)？?及?按機(jī)械設(shè)計(jì)附表3-2查取。因r?, D?63?， 經(jīng)插值后查得 d63d55?1?155MPa ?又機(jī)械設(shè)計(jì)附圖3-2可得軸的材料敏感系數(shù) 為q?q?故有效應(yīng)力集中系數(shù)為k?1?q?(?1)?1?(?1)?k?1?q?(?1)?1?(?1)?機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)： 二級(jí)圓錐-圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì) 機(jī)械設(shè)計(jì)附圖3-2的尺寸系數(shù)？?， 扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù)

28、？?。軸按磨削加工，機(jī) 械設(shè)計(jì)附圖3-4得表面質(zhì)量系數(shù)為？? 設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明軸未經(jīng)表面強(qiáng)化處理， 即?q?1，則綜合系數(shù)為結(jié)果 ?1?1?1?1?又 取碳鋼的特性系數(shù)為k?1?計(jì)算安全系數(shù) Sea 值 275?a?0?1155S?K?a?S?S?S?A2? S? 1?故可知安全。截面左側(cè) 抗彎截 面系數(shù) W?55?1663733mm3 抗扭 截面系數(shù)Wt?55?33275 截面右側(cè)彎 矩 M?MH2?MV2? 截面上的扭矩 Till二截面上的彎曲應(yīng)力 21機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)：二級(jí)圓錐-圓柱齒輪 減速器設(shè)計(jì)？b?截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 M102713?T?T?390920?WT33275結(jié)果設(shè)計(jì)計(jì)算及

29、說(shuō)明 過(guò)盈配合處取 k?k?k ?則？?故有效應(yīng)力集中系數(shù)為?1?1?又取碳鋼的特性 系數(shù)為 k?11K?1?1?ti? 算安全系數(shù) Sea 值 k?1275?a?1155?S?K?a?S?S?S?A2? S?1?做可知安全。中間軸的設(shè)計(jì)1、求輸入軸上的功率P、轉(zhuǎn)速n和轉(zhuǎn)矩T P? kw n ?=/min T?=2、求作用在齒輪上的力 已知小斜齒輪的分度圓直徑為d?mz?62mmd?mz?62mm?14?35?33?22機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)：二級(jí)圓錐-圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)2T22?101880?3286Nd162ta n?ntan20?Fr1?Ft1?3286?1236N cos?cos14?35

30、33 Fa1?Ft1tan?3286?tan14?35 33 ?Ft1?1236NFa1已 知圓 錐直齒輪的平均分度圓直徑 設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果 dm2?d2(1?R)?mtZ2(1?R)?73?(1?)? 2T32?Ft2ta n? cos?2?ta n20?cos65?40 30 ?Fa2?Ft2tan?sin?2?tan20?Sin65?40 30?408NFt2?圓周力 Ft1、Ft2，徑向力 Fr1、Fr2及軸向力Fa1、Fa2的方向如圖八所23Ft2?408N圖八、中間軸受載荷圖 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)：二級(jí)圓錐-圓柱齒輪 減速器設(shè)計(jì)3、初步確定軸的最小直徑先初步估算軸的最小直徑。選取軸的

31、材料為40Cr，根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)表15-3,取 A0?110,得 dmin?A03 間?，中？ 結(jié)果計(jì)計(jì)算及說(shuō)明軸最小直徑顯然是安裝滾動(dòng)軸承的直徑d1?2和d5?64、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 擬定軸上零件的裝配方案圖九、中間軸上零件的裝配 根據(jù)軸向定位 的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度1 ）初步選擇滾動(dòng)軸承。因軸承同時(shí)受有徑向 力和軸向力，故選用單列圓錐滾子軸承， 參照工作要求并根據(jù)d1?2?d5?6?機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)表中初步選取 0基本游 隙組，標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的單列圓錐滾子軸承30306,其尺寸為 d?D?T?30mm?72mm? d1?2?d5?6?30mm 這對(duì)軸承均采用套 筒進(jìn)行軸向定位，機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)表

32、查得30306型軸承的定位軸肩高度37mm，因此取套筒直徑37mm。2）取 安裝齒輪的軸段d2?3?d4?5?35mm錐齒 輪左端與左軸承之間采用套筒定位，已 知錐齒輪輪轂長(zhǎng) L?42mm，為了使套筒端面可靠地壓緊端面，此軸段應(yīng)略短于輪轂長(zhǎng)，故取l2?3?38mm,齒輪的右端采用軸肩定位，軸肩高度d1?2?30mm d5?6?30mmd2?3?35mmd4?5?35mm l2?3?38mmh?4mm,則軸環(huán)處的直徑為h?，故取d3?4?43mm3）已知圓柱直齒輪齒寬 B1?67mm，為 了使套筒端面可靠地壓緊端面，此軸d3?4?43mml4?5?63mm24機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)：二級(jí)圓錐-圓柱齒輪

33、 減速器設(shè)計(jì)段應(yīng)略短于輪轂長(zhǎng)，故取 I4?5?63mm。4）齒輪距箱體內(nèi)比的距離為a=16mm，大錐齒輪于大斜齒輪的距 離為c=20mm，在確定滾動(dòng)軸承的位置時(shí)應(yīng)距箱體內(nèi)壁一段距離s=8m m。貝U取I1?2? I1?2? l3?4?20mm l3?4?20mm I5?6?軸上的周向定位I5?6? 結(jié)果25設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明圓錐齒輪的周向定位采用平鍵連接，按 d2?3機(jī) 械設(shè)計(jì)表6-1查得平鍵截面b?h?10mm?mm鍵槽用鍵槽銃刀加工,長(zhǎng)為32mm，同時(shí)為保H7證齒輪與軸配 合有良好的對(duì)中性，故選擇齒輪輪轂與 軸的配合為m6;圓柱齒輪的周向定位采用平鍵連接，按d4?5機(jī)械設(shè)計(jì)表6-1 鍵槽銃刀加

34、工，長(zhǎng)為 50mm，同時(shí)為保查得平鍵截面b?h?10mm?8mm 鍵槽用證齒輪與軸H7配合有良好的對(duì)中性，故 選擇齒輪輪轂與軸的配合為 m6;滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是過(guò)渡配合來(lái)保證的，此處選軸的尺寸公差為k6。確定軸 上圓角和倒角尺寸取軸端倒角為2?45?，軸肩處的倒角可按適當(dāng)選取5、求軸上的載荷根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖做出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖，在確定支點(diǎn)時(shí)查得 30310型的支點(diǎn)距離a二。所以軸承跨距 分別為L(zhǎng)仁，L2=。L3=做岀彎矩和扭矩 圖。圖八可知斜齒輪支點(diǎn)處的截面為危 險(xiǎn)截面，算岀其彎矩和扭矩值如下：載荷支反力F水平面H垂直面V FNH1?FNH2? FNV1? FNV2?彎矩 M MH1? MH2

35、? Mv1? Mv2?總彎矩 扭矩 T 22= M?158140?67270 T?=機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)： 二級(jí)圓錐-圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì) 6、按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度根據(jù)上表中的數(shù)據(jù)及軸的單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn) 切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，??？?，軸的計(jì)算應(yīng)力為設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果 ？ca?M ?(?T2)A2?(?) ? ?前已 選定軸的材料為40Cr，機(jī)械設(shè)計(jì)表 15-1 查得？1?70MPa,?ca?1?故安 全。六、軸承的校核輸入軸滾動(dòng)軸承 計(jì)算初步選擇的滾動(dòng)軸承為0基本游隙組，標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的單列圓錐滾子軸3030；其尺寸為d?D?T?40mm?90mm?軸向力 Fa?, e?， 丫二，X二載荷 支反力

36、F則 r?60?960?3故合格。中間軸滾動(dòng)軸承計(jì)算 初步選擇的滾動(dòng)軸承為0基本游隙組，標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的單列圓錐滾子 軸承 30306。軸向力 Fa?, e?，丫二，X=載荷支反力F水平面H垂直面V 27 FNH1? FNH2? FNV1? FNV2?則Fr1?1923N,Fr2?2819NFr11923?506N2 Y2?則Fr22819Fd2?742N2 Y2?Fa1?Fd1?506N則Fa2?Fd1?Fa?e ?eFr22819、鍵聯(lián)接的選擇及校核計(jì)算入軸鍵計(jì)算1、校核聯(lián)軸器處的鍵連接 該處選用普通平鍵尺寸為b?h?l?8mm?7mm?50mm，結(jié)果29接觸長(zhǎng)度設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明l ?50?8?

37、42mma與輪轂鍵槽的接觸高度k?7?則鍵聯(lián)接的強(qiáng)度 為：?p?2T?103kl d?2?42?30?p?11Ompa 故單鍵即可。 2、校核圓 錐齒輪處的鍵連接 該處選用普通平鍵尺寸為b?h?l?10mm?mm?45mmb?h?l?10mm?8mm?32mm,接觸長(zhǎng)度觸長(zhǎng)度l ?45?10?35m鍵與輪轂鍵槽的接觸高度k?8?4mm則鍵聯(lián)接的強(qiáng)度為：?p?2T?103kl d?2?1034?35?35?p?11Ompa故合格。中間軸鍵計(jì)算 1、校核圓錐齒輪處的鍵連接 該處選用普通平鍵尺寸為為：?p?2T?103kl d?2?1034?22?35?l 度?32?10?22mmt與輪轂鍵槽的接觸高k?8?4mm。則鍵聯(lián)接的強(qiáng)度?p?110mpa故合格。2、校核圓柱齒輪處的鍵連接該處選用普通平鍵尺寸為 b?h?l?10mm?8mm?50mm 接觸長(zhǎng)度l ?50?10?40mmt與輪轂鍵槽 的接觸高度 k?8?4mm。則鍵 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)：二級(jí)圓錐-圓柱齒輪 減速器設(shè)計(jì) 聯(lián)接的強(qiáng)度