機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)---帶式傳動(dòng)機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、湖南工業(yè)大學(xué)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書2011 2012 學(xué)年第1學(xué)期機(jī)械工程學(xué)院（系、部）機(jī)械設(shè)計(jì)及其自動(dòng)化 專業(yè)091班級(jí)課程名稱：機(jī)械設(shè)訃課程設(shè)訃設(shè)計(jì)題目：帯式傳動(dòng)機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)完成期限：白2011 年12 m 20日至2012年丄月丄tl共2周內(nèi)容 及 任 務(wù)一、設(shè)計(jì)的主要技術(shù)參數(shù)：輸送帶最大有效拉力為代6500n,輸送帶工作速度為廠0.42m/s,輸送機(jī)滾筒直徑為 zmoomm工作條件：帶式輸送機(jī)在常溫下連續(xù)工作、單向運(yùn)轉(zhuǎn)；空載起動(dòng)，工作載荷有輕微沖 擊；輸送帶工作速度y的允許誤差為±5%；二班制（每班工作8h）,要求 減速器設(shè)計(jì)壽命為8年，大修期為23年，屮批量生產(chǎn)；三相交流電源的

2、電壓為380/220v。二、設(shè)計(jì)任務(wù)：傳動(dòng)系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)；傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算；減速器的結(jié)構(gòu)、潤(rùn)滑和密封；減速器裝配圖及零件工作圖的設(shè)計(jì)；設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書的編寫。三、每個(gè)學(xué)生應(yīng)在教師指導(dǎo)下，獨(dú)立完成以下任務(wù)：（1）減速器總裝圖一張：r圖紙 比例1： 2；（2）傳動(dòng)零件工作圖一張：2"圖紙 比例1： 1（3）軸的工作圖一張：2圖紙比例1： 1（4）設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書1份（60008000字）。進(jìn) 度 安 排起止日期工作內(nèi)容12.2212.27構(gòu)思傳動(dòng)方案，電動(dòng)機(jī)的選擇，v帶及齒輪的設(shè)計(jì)12.281.2軸及軸承的設(shè)計(jì)及作圖1. 3整理說(shuō)明書與答辯主要 參考 資料1. 機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）（濮良貴，

3、紀(jì)明剛主編 高教出版社）2. 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)（金清肅主編 華中科技大學(xué)出版社）3. 工程圖學(xué)（趙大興主編 高等教育出版社）4. 機(jī)械原理（朱理主編 高等教育出版社）5. 互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)（徐雪林主編 湖南大學(xué)出版社）6. 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（單行本）（成大先主編 化學(xué)工業(yè)出版社）7. 材料力學(xué)（劉鴻文主編高等教育岀版社）一、傳動(dòng)方案的分析和擬定帶式輸送機(jī)由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。電動(dòng)機(jī)1通過v帶傳動(dòng)2將動(dòng)力傳入兩級(jí)圓柱齒輪減速器3, 再通過聯(lián)軸器4,將動(dòng)力傳至輸送機(jī)滾筒5,帶動(dòng)輸送帶6工作。1111 ii "t圖1-1帶式輸送機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)圖1 電動(dòng)機(jī)；2v帶傳動(dòng);3兩級(jí)圓柱齒輪減速器;4聯(lián)軸器；

4、5滾筒；6輸送帶二、電動(dòng)機(jī)的選擇1、電動(dòng)機(jī)的類型和結(jié)構(gòu)形式的選擇經(jīng)綜合分析，選用y系列三相交流異步電動(dòng)機(jī)，此系列電動(dòng)機(jī)具有高效節(jié)能、 噪聲小、振動(dòng)小、運(yùn)行安全可靠的特點(diǎn)。y系列電動(dòng)機(jī)，額定電壓為380v,額定頻率為50hz.。本設(shè)計(jì)中電動(dòng)機(jī)采用封閉式結(jié)構(gòu)。2、電動(dòng)機(jī)容量的選擇電動(dòng)機(jī)所需工作效率為:而工作機(jī)所需功率代，由工作機(jī)的帶圓周力f和帶速y確定，即:fviooo所有fv100嘰由電動(dòng)機(jī)到運(yùn)輸帶的傳動(dòng)總效率為77“245巾一帶傳動(dòng)效率：0.96%每對(duì)軸承的傳動(dòng)效率：0. 99%圓柱齒輪的傳動(dòng)效率：0.96幾一聯(lián)軸器的傳動(dòng)效率：0. 99幾一卷筒的傳動(dòng)效率：0. 96則： % =7力 朮於 口

5、丹=0.96x0.9j x0.962 x 0.99x0.96 = 0.79所以:fv6500x0.42"1000x0.79=3. 46 kwpd = 3.46 kw3、確定電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速：卷筒軸工作轉(zhuǎn)速為：60xl000 v 60x1000 x 0.42 ,.n =r / min06r20. mm兀 d療x 400=20.06/7 min查表可知，取v帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比2帶=24；兩級(jí)圓柱齒輪減速器一般傳動(dòng)比 范圍為860,則總傳動(dòng)比合理范圍為2： =16240,故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為:nd = ia n二（16240） x20. 06 r/min =321 4814廠/min符合這一范

6、圍的同步轉(zhuǎn)速有 3000 "min、1500 "min、1000r/min> 750r/min四種。由表8-53查得電動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)及計(jì)算出的總傳動(dòng)比列于表1中。表1電動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)及總傳動(dòng)比方案電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功pcd電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速總傳動(dòng)比ia同步轉(zhuǎn)速滿載轉(zhuǎn)速1y160m1-8475072062. 832y132m1-64100096083. 773y112m-4415001440125. 654y112m-243000289024. 479綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸、重量和帶傳動(dòng)、減速器的傳動(dòng)比，可見第二方 案比較適合。因此選定電動(dòng)機(jī)型號(hào)為y132ml-6o三、傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和

7、動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算1、傳動(dòng)裝置所要求的總傳動(dòng)比為:96020.06= 47.86ia =47.86由傳動(dòng)方案可知，傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比等于各級(jí)傳動(dòng)比人厶 仏幾的乘積,b|j：考慮潤(rùn)滑條件，為使兩級(jí)大齒輪直徑相似，因人=(1.31.52故；ix =4.89i2 =3.49i、=71.4x17.09 = 4.89= 3.49.17.09h =4.892、傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)將傳動(dòng)裝置各軸由高速到低速依次定為1軸、2軸、3軸、4軸;耳01, 口2, h23, %4_依次為電機(jī)與軸1,軸1與軸2,軸2與軸3,軸3與 軸4之間的傳動(dòng)效率。1 各軸的轉(zhuǎn)速：斜等34286畑342864.89= 70.1 1r

8、/mi n十器 2009 r/min4= 20.09r/min2.各軸的輸入功率(kw)p、= pd 77() = 3.46 x 0.96 = 3.32 p2 = p tj12 = 3.32x0.98x0.97 = 3.167723 =何 3p3 =中3 = 3.16x0.98x0.97 = 3.00 p4 = p3 加=3.00 x 0.98 x 0.99 = 2.913. 各軸輸入扭矩的計(jì)算電動(dòng)機(jī)軸的輸出轉(zhuǎn)矩7；為：“5509550x = 344257 =td 77o1 = 3442x2.8 x 0.96 = 8252n 加t2=th 小2 =8252x4.89x098x0.97 = 38

9、359n加t3 =7；*z2> 7723 = 383.59x 3.49x 0.98x 0.97 = 127260n mt4 =§ 34 =38359x099x098 = 37216tv加1-3軸的輸出功率、輸出轉(zhuǎn)矩分別為各軸的輸入功率、輸入轉(zhuǎn)矩乘軸承傳動(dòng)效率 0. 99 o將各軸的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)列于表20表2各軸的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)軸號(hào)功率p/kw轉(zhuǎn)矩t/ (n. m)電動(dòng)機(jī)軸3. 4634. 421軸3. 3282. 522軸3. 16383. 593軸3. 001272. 604軸2.91327. 16轉(zhuǎn)速w(r/min)傳動(dòng)比i效率7796010. 96342. 864. 8

10、90. 950670. 113. 490. 950620. 0910. 970220. 09u!、傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)1、設(shè)計(jì)v帶 選擇v帶的帶型查機(jī)械設(shè)計(jì)課本門56表8-7得：ka二1.2,則=1.2x3.46 = 4.2,又 nm =960r/min,由圖8-11確定選取a型普通v帶，取d右二125 ,所有d(12 =，帶2.8x 125= 350 驗(yàn)算帶速:加ml二60x1000_ttx 125x96060x10006.28<25 m/s 確定 v 帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度ld : 0.7(<zl + </2)<6?0 < 2(<z1 + dd2)取 q =1.2(右 4

11、-t/j2) = 1.2x(125+350)= 570mm計(jì)算相應(yīng)的帶長(zhǎng)厶 o：4/o = 2q（）+ 彳（d 血 + d2） + 仏"""j = 1908n【n,2 %帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度l（l根據(jù)厶“°由表8-2選取，所有取厶廣2000mm 確定中心距a傳動(dòng)的實(shí)際中心距近似為：ld - l/0一” 2000-1908a = h = 547.2 = 593.2mm° 2 2 驗(yàn)算小帶輪上的包角少57 3° a】 =180°- (d(r - ddx ) = 160° > 90° a 確定v帶的根數(shù)z：由表8

12、-4a查得坨=1.37kw,由表8-4b查得4)=0.1 1kw,由表8-5查得ka =0.95,由表 8-2 查得心=1.03j, “4.2十pr (p)+ap()kakl (1.37 + 0.11)x0.95x1.03*因此取z二3 確定帶的初拉力佗由表8-3查得a型v帶單位長(zhǎng)度質(zhì)量q=0. 10kg/m,所以單根v帶所需的最小初拉力 為=500x 2,5 -a95)x 42 + 0;1 ox6<2 82 = 185.8a 0.95x3x6.28對(duì)于新安裝的v帶，初拉力應(yīng)為1.5()；對(duì)于運(yùn)轉(zhuǎn)后的v帶，初拉力應(yīng)為 計(jì)算帶傳動(dòng)的壓軸力：fn = 2zf sin 魚二 2 x 2.9 x

13、 185.8 x 0.98 二 105609/v ru£2、齒輪的設(shè)計(jì)1. 高速級(jí)大小齒輪的設(shè)計(jì)1、選定齒輪類型，精度等級(jí)，材料及齒數(shù)(1) 、按傳動(dòng)方案，選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)。(2) 、運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不高，故選用7級(jí)精度(gb10095-98)。(3) 、材料選擇。由教材表10-1選擇小齒輪用合金鋼,40mnb調(diào)質(zhì)(iib240285)或40cr (hb240286)；或表面淬火。大齒輪用45號(hào)鋼調(diào)質(zhì)。(4) 、選用小齒輪齒數(shù)z)=24,大齒輪齒數(shù)z2=ilzl =4.89x 24=117. 36,117取z2=117o齒數(shù)比為：“= 4.875242、按齒而接觸強(qiáng)度設(shè)

14、計(jì)由教材式(10-9a)進(jìn)行計(jì)算，b|j：、確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 試選載荷系數(shù)« =1.3。 計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩。34286 由教材表107選取齒寬系數(shù) =1 由教材表10-6查得材料的彈性影響系數(shù)ze = 189.8mpa2。b/yiiml 由教材圖10-21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 =600mpa;大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限cr/nim2 =550mpa 由教材式10-13計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)。n、= 60njlh 二 60x 34286x 1x(2x8x300x8)= 7.9x10s7.9x10*8.156= 9.7xl07 由教材圖10-19 1ft接觸疲勞壽命

15、系數(shù)k加=0.90, k庶2 =0.95 計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力。取失效概率為1%,安全系數(shù)s",由教材式(10-12)得：ah 二 khnse =o.9x6oompd = 54qmpasah2 =筠壯叭應(yīng)=o.95x55ompa = 5225 mpa s、計(jì)算 計(jì)算小齒輪分度圓直徑dxl,代入oh 中較小的值。= 2.3c 1.3x9.25x10°斗15.875( 1898、4.8755225 丿=60.59m m 計(jì)算圓周速度,1.09m/s加臚_ 7rx60.59x3428660x1000"60x1000 計(jì)算齒寬b。1)=札仏=1x60.59= 60.59m

16、ni 計(jì)算齒寬與齒高之比2。h模數(shù)齒高計(jì)算載荷系數(shù)km/ = 60.5 9/24= 2.5 2mmh = 2.25mt =2.25x2.52 = 5.67b _ 60.59/z 5.67= 10.69根據(jù)v=l. 09 m/s, 7級(jí)精度，由教材圖10-8查得動(dòng)載系數(shù)k廣1. 05；直齒輪，kha = kfa =1；由教材表10-2查得使用系數(shù)ka =1；由教材表10-4用插值法查得7級(jí)精度，小齒輪相對(duì)支承非對(duì)稱布置時(shí)，k” 二1.423。由- = 10. 69, k二1.423,查教材圖10-13得k陽(yáng)二1.35；故動(dòng)載 h荷系數(shù)為：k = kakv kha = 1x1.05x 1x1.42

17、3= 1.494按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，由教材式(10-10a)得:494= 60.59x3-= 64.02mm計(jì)算模數(shù)加。64.0224=2.67 mm3、按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)由教材式(10-5)得彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式為:(1) 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 由教材圖10-20c查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限大齒輪的彎曲疲勞極限 % =380mpa ； 由教材圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù)心迥產(chǎn)kfn2=0. 88； 計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力。取彎曲疲勞安全系數(shù)s=1.4,由教材式(10-12)得:n kfn6f0.85x500b = fn 咱=mp滬303. 57 mpaf * s1.4r

18、 .k 如 6廠 0.88x380b =卜科2 “2 =mpa二238. 86 mpa? 2 s1.4 計(jì)算載荷系數(shù)。k = kakvkfakf/f =1x1.05x1x1.35 = 1.458 查取齒形系數(shù)。由教材表10-5查得爲(wèi)=2.65；仏=2.125 查取應(yīng)力校正系數(shù)。由教材表10-5查得1=1-58；=1.862 計(jì)算大小齒輪的緒并加以比較。= 2.65x1.58 = 001379crf, 303.57駕裟生0.0叱大齒輪的數(shù)值大。(2)設(shè)計(jì)計(jì)算:2x1-458x9-25x1°4xo.o1653v lx2421.9sm m對(duì)比計(jì)算結(jié)果,由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)加大于

19、由齒根2k7f 0/z< *丿m > 3彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，取m =2mm,已可滿足彎曲強(qiáng)度。按接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑dx =64. 02 mm,算出小齒輪齒數(shù)大齒輪齒數(shù) z2二32x4. 89=156. 48,取 z2=1564幾何尺寸計(jì)算。(1) 計(jì)算分度圓直徑:£ = zm = 32x 2m m= 64inm d2 = z2m = 156x2 mm= 312mm(2) 計(jì)算中心距:(3) 計(jì)算齒輪寬度:b = pd = lx64m/?z= 64mm取 = 64/77m, b| = 69mm5.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 小齒輪lrfl于直徑比較小，采用齒輪軸結(jié)構(gòu)；大齒輪2采

20、用 實(shí)心結(jié)構(gòu)。高速級(jí)齒輪傳動(dòng)的尺寸如表3所示。表3高速級(jí)齒輪傳動(dòng)的尺寸名稱計(jì)算公式結(jié)杲/ mm模數(shù)m2壓力角a20°齒數(shù)z132z2156傳動(dòng)比 i4. 89分度圓直徑d64d2312齒頂圓直徑da = d +2h： m68da2 = d2 + 2h（： m316齒根圓直徑df = d、2（h； + c*）m59df2 = d2 - 2（町 + c* ）m307中心距c _ 加（z| + z2 ） cl2188齒寬b, =b + 569b2 =b642.低速級(jí)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)1、選定齒輪類型，精度等級(jí)，材料及齒數(shù)(1) 、按傳動(dòng)方案，選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)。(2) 、運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)器，

21、速度不高，故選用7級(jí)精度(gb10095-98)。(3) 、材料選擇。由教材表10-1選擇小齒輪材料為40cr (調(diào)質(zhì))，硬度為280hbs,大齒輪材料為45鋼(調(diào)質(zhì))，硬度為240hbs,二者材料硬度差為40hbs。(4) 、選用小齒輪齒數(shù)zf24,大齒輪齒數(shù)z2 =i2-z =3.49x24=83. 76,84取z2=84o齒數(shù)比為：“=仝=3.5 242、按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)由教材式(10-9a)進(jìn)行計(jì)算，即:dlt >2.32kt、 u±.確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 試選載荷系數(shù)=1.3o 計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩。70.1195.5xltf/>=95.5xk/x3.16

22、= 43xl0，n<mm 由教材表107選取齒寬系數(shù)d =12 由教材表10-6查得材料的彈性影響系數(shù)z& = 1 89.8mpa2。 由教材圖10-21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限=600mpa;大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限=550mpa 由教材式10-13計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)。n、=6(h 屁二 60x70.11x1x(2x8x300x8) = 1.615x1/1.615x1/_3.49= 4.628xl07 由教材圖10-19取接觸疲勞壽命系數(shù)仃=0.90, s =0.95 計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力。取失效概率為1%,安全系數(shù)s二1,由教材式(10-12 )得:e = k

23、刪 °山“ =0.9x600mpa = 540mpasl = “凸陀= 0.95x550mpa = 5225 mpa(2) 、計(jì)算 計(jì)算小齒輪分度圓直徑心，代入% 中較小的值。= 2.323l3x4.3xlq5 4.5 <189.83.5 <52252m m = 105.8加加 計(jì)算圓周速度門心旦l/x1o5e7o.11=o39仏60x100060x1000 計(jì)算齒寬xb =(/)d eg =1x105.8 = 105.8 mm 計(jì)算齒寬與齒高之比2。h模數(shù)mf =血=105.8/24= 4.4 mm齒鬲h = 2.25mt =2.25x4.4 = 9.9r=10-69

24、計(jì)算載荷系數(shù)k根據(jù)v二0. 58 m/s, 7級(jí)精度,由教材圖10-8査得動(dòng)載系數(shù)k廣1. 02；直齒輪，kha = kfa 二1；rtl教材表10-2查得使用系數(shù)ka=1；由教材表10-4用插值法查得7級(jí)精度，小齒輪相對(duì)支承非對(duì)稱布置時(shí)，k”0 =1 423 o由-=10. 67, k”二1.423,查教材圖10-13得k=l35；故動(dòng)載 h荷系數(shù)為：k = ka kv kha kh =1x1.02x1x1.423=1.45 1 按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，由教材式(10-10a)得:% = dtl 誓= 105.8x= 109.7 mm 計(jì)算模數(shù)in oz109.724=4.5

25、7 mm3、按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)由教材式(10-5)得彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式為:(1)確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值由教材圖10-20c查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限=500mpa,大 齒輪的彎曲疲勞極限afe2 =380mpa ； 由教材圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù)kfm二0.85, k刖2二0.88； 計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力。取彎曲疲勞安全系數(shù)s二1.4,由教材式(10-12)得：r 丫kfn.(yff,0.85x500afl = f" =mpa二303. 57 mpaf 1 s1.4r kfn6f， 0.88x380=mpa二23& 86 mpaf 2 s1.4 計(jì)算載荷系數(shù)。k=ka

26、kvk%k 少=lxl.02xlxl35=l377 查取齒形系數(shù)。由教材表10-5查得 yfai = 2.65 ； 丫啟=2.125 查取應(yīng)力校正系數(shù)c由教材表10-5查得丫加 i58； y&j = 1.862 計(jì)算大小齒輪的餡并加以比較。人齒輪的數(shù)值人。(2)設(shè)計(jì)計(jì)算:m> 32kt、皿=3.24m ,77對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)用大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，取m =4 mm,己對(duì)滿足彎曲強(qiáng)度。按接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑d嚴(yán)109. 7mm,算出小齒輪齒數(shù)1=£=109227m 4大齒輪齒數(shù) z2=27x3. 49=94. 23, 取

27、z2=944. 幾何尺寸計(jì)算。(1)計(jì)算分度圓直徑:d、= z加= 27x 4m m= 1d2 = zm = 94x4 mm=37(rnm(2)計(jì)算中心距："匕=108 + 376 =2422 2(3) 計(jì)算齒輪寬度:b = p a =lxl()8mm= 1 ()&72加取 b2 = 1b| = 112mm5.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 小齒輪1由于直徑比較小，釆用齒輪軸結(jié)構(gòu)；大齒輪2釆用腹板式 結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)尺寸按經(jīng)驗(yàn)公式和后續(xù)設(shè)計(jì)的屮間配合段直徑計(jì)算，見表4。低速級(jí)齒 輪傳動(dòng)的尺寸如表5所示。表5低速級(jí)齒輪傳動(dòng)的尺寸名稱計(jì)算公式結(jié)果/ mm模數(shù)m4壓力角a20°齒數(shù)z27z294傳動(dòng)

28、比13. 49分度圓直徑£108d2376齒頂圓直徑da =dx+2hjm116dai =d2+2h(；m384齒根圓直徑dfx =d -2(/zrt*+c*)m98df2 =d2 - 2(町 + c* )m366中心距a242齒寬b.=方 + 5_1113b. =b108五、軸的設(shè)計(jì)1. 高速軸的設(shè)計(jì)： 材料：選用45號(hào)鋼調(diào)質(zhì)處理，查表15-3取tt =35mpa,人）二110 各軸段直徑的確定：由d =觀寸_ , p=3. 32,則>liap-= 23.44,因?yàn)檠b小帶輪的電動(dòng)機(jī)軸徑，又因?yàn)楦咚佥S第一段軸 1 v34286徑裝配大帶輪，且4=（°812），查手冊(cè)，

29、取二2&厶二60伽，因?yàn)榇髱л喛枯S肩定位，所以取二34,厶二58,%段裝配軸承，取二45,選用6209軸承，厶二28,“4段是定位軸承，収j4=5o,厶根據(jù)箱體內(nèi)壁線確定后再確定。久段裝配齒輪直徑：判斷是否做成齒輪軸查手冊(cè)得心3.3，得e二2.225x1.25 = 3125,因此做成齒輪軸.此時(shí)齒寬為30?！?裝配軸承所以6二3二45, 4二厶=30 2、中間軸的設(shè)計(jì): 材料：選用45號(hào)鋼調(diào)質(zhì)處理，查表15-3取tt =35mpa,人）二110各軸段直徑的確定:由 =a）一，p=3. 16,貝!jv nd >liap-=39.15mm,1 v 70.11乩段要裝配軸承，查課本11

30、t5取二40,選用6208軸承，厶二40, 么裝配低速級(jí)小齒輪，且叢>"収二50,厶=128,乩段主要是定位高速級(jí)大齒輪，取二68,厶二10,乩裝配高速級(jí)大齒輪，取4二58,厶4二64么段要裝配軸承，取仏二40,厶=453、低速軸的設(shè)計(jì)： 材料：選用45號(hào)鋼調(diào)質(zhì)處理，查表15-3取tt =35mpa,人）二110 確定各軸段直徑=需 £ =110 222=58.36考慮到該軸段上開有鍵槽，因此取 =64, v n v 20.09厶二 150?！?裝配軸承，選用6314軸承，取“2=70,查手冊(cè)，此尺寸符合軸承蓋和密封圈標(biāo)準(zhǔn)。山靠軸定位，取二75,厶=45取 “4=80

31、, 4=90取 =90, =14%裝配軸承,選用6014軸承，取%二80, 4=105六、軸及軸承的校核1、中間軸的校核丄75, 2=115,厶二952t 2x64212x1()'作用在2、3齒輪上的圓周力：fr =±£l = ziu = 24579/vd2 209x2.5口 2t22x64212x10"耳=-=1 14664n/3 d.28x4徑向力：fr2 = fl2 tancr = 24579x tan2(t = 8946nfr3 = ft3 tana = 114664 x tan2(t = 41734n求垂直面的支反力：p _ l3fr3 一 巴2

32、 02 +厶)_ w，"厶+厶+厶'95x41734-894.6x(115+95)_3195v_75+115+95-*2=3+-2 =481575計(jì)算垂直彎矩：mv =fnvlxll =731.95x98x10=71.7n血mv2 =-f/vv1 (/1 +/2)+fr2/2 =-731.95x(75 + 1 15) + 894.6x1 15xlo_3=36.27v-m求水平面的支承力。f =厶你 + 傷仏+厶)=95x114664 + 2457.9x(115+95)= 563厶 + 3，wl 1 r 175+115+95fnh2=fl2+ft3-fnhl =24579 +

33、114664 - 56332 = 829117v計(jì)算、繪制水平面彎矩圖。mhx = fnn =56332x98x1()7 =5521n加mh2 =_fnh2（1 +厶）+ ® 厶=-8291.1（75+1 15） + 114664 x 95 x io-3=4867v m求總彎矩：mx 二+%2 =a/55212 +71.72 =5567n加m2 =mhi2 +mvl2 =74862 +36.22 = 4813n m求危險(xiǎn)截面軸的強(qiáng)度：根據(jù)課本p373式（15-5）及上述的數(shù)據(jù)，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循 壞變應(yīng)力，取0 = 0.6,軸的計(jì)算應(yīng)力a" +（必）（556

34、76 +（0.6x642 if 1 “ “（jcax -=?= 1.9 imra他+（九）*4873觸（0.6x642122 =】*w7tfx0.1因?yàn)椴牧线x擇45鋼，調(diào)質(zhì)處理，查課本362頁(yè)表15-1得s =640mpa,許用彎曲應(yīng)力b_i = 6（）mpao 因此 q.m v b_i , （yca2 <故安全彎矩及軸的受力分析圖如下：i2、中間軸滾動(dòng)軸承的校核1、滾動(dòng)軸承的選擇：根據(jù)載荷及速度情況，擬選用深溝球軸承，由中間軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，根據(jù)d=d5=45mm,選取 6309,其基本參數(shù)查資 c； =4()$kw,c” =29.8kw2、當(dāng)暈動(dòng)載荷根據(jù)工況，載荷平穩(wěn)，由教材表136查出

35、載荷系數(shù)厶=1.0。按教材表135, x = 1,y = 0,故當(dāng)量載荷p為，斥巧)= /x巴二 894.6n玖=爪xf2 + 巧)=fpxfrl =4173. 4n3、驗(yàn)算軸承壽命:因p<p2,故只需驗(yàn)算軸承2。軸承預(yù)期壽命與整機(jī)壽命相同，為10dx 300x 24力= 72000/?：=世($ =1°6(4°.8xlob=242517. 4h>72000h60/? p 60x64212 41734故，所選軸承滿足壽命要求。七、鍵的選擇與校核1、高速軸鍵：根據(jù)t/, =36,7； =82.52，確定v帶輪選鑄鐵ht200,參考教材表6-1,由于=36在3038

36、范圍內(nèi)，故彳軸段上采用鍵10x8,采用a型普通鍵;鍵校核；為厶| =60mm綜合考慮取1 =50mm。查課本106頁(yè)表6-2 ,crp = 50 60;2txl 03kid2x82.52x1034x(50-10)x362&7快,故所選鍵為:bx/?x/：10x8x50 強(qiáng)度合格。2、中間軸鍵:已知d2 = d4 = 50,= 383.59參考教材表6-1，由于d； =心=50在44 50范闈 內(nèi)，所以取查課本106頁(yè)表6-2得匕=100120取鍵長(zhǎng)為120.取鍵長(zhǎng)為60 ,根據(jù)擠壓強(qiáng)度條件，鍵的校核為：2txl03kid2x383.59x1()34.5x(120-14)x503 2.2

37、匕,2txlq3kid2x383.59xlq34.5x(60-14)x5074.1切所以所選鍵為：bxhxl = 14x9 x60 , b x h x 1 = 14 x 9 x 12 0強(qiáng)度合格。3、低速軸鍵：因?yàn)槎?5, t3 =12726查課本106頁(yè)表6-1選鍵為"”：2oxi2查課本106頁(yè)表6-2 得b/=100120初選鍵長(zhǎng)為120,鍵的校核為:2txl03kid2x12726x10s65x(120-20)x75所以所選鍵為:bxhxl = 20xl2 x 120強(qiáng)度合格。裝聯(lián)軸器的軸直徑為70,查課本106頁(yè)表6-1選鍵為"h: 20x12查課本106頁(yè)表 6

38、-2得|cr=100120,厶=103,初選鍵長(zhǎng)為80,鍵的校核為:27x10"kid2xl2726xlo365x(80-20)x75=&所以所選鍵為:bxhxl = 20x 12 x 80 強(qiáng)度合格。八、聯(lián)軸器的選擇1、高速軸（輸入軸）根據(jù)工作要求，載荷平穩(wěn)，保證減速器的正常工作，輸入軸選用彈性套柱銷聯(lián) 軸器?？紤]到轉(zhuǎn)矩變化小，取心二1.5,則tca = ka.t =1.5x82.52=123. 78n. mo 按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩：小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩的條件，查標(biāo)準(zhǔn)gb/t4323 - 2002 ,選用 lt5型彈性套柱銷聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為125 n.m ,孔徑d=30mm, l

39、=82mm, lf60mm, 許用轉(zhuǎn)速為4600r/min,故適用。標(biāo)注：lt3聯(lián)軸器空衛(wèi)凹gb4323 -2002。jc 30 x 602、低速軸(輸出軸)根據(jù)工作要求，為了緩和沖擊，保證減速器的正常工作，輸出軸選用彈性套柱 銷聯(lián)軸器。考慮到轉(zhuǎn)矩變化小，取ka =1.5 ,則 tca = k/vt. = 1.5x3569二5353. 5 n /。按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩幾小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩的 條件，查標(biāo)準(zhǔn)gb/74323-2002,選用lt12型彈性套柱銷聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為 8000n. m,孔徑 d=130 mm, l二252mm, lf202 nim,許用轉(zhuǎn)速為 3800r/min,故適用。 標(biāo)注

40、：lt3 聯(lián)軸器 心° % 60 gb4323 - 2002jc30 x 60九、減速器的各部位附屬零件的設(shè)計(jì)(1) 窺視孔蓋與窺視孔：在減速器上部可以看到傳動(dòng)零件嚙合處要開窺視孔，大小只要夠手伸進(jìn)操作可 以便檢查齒面接觸斑點(diǎn)和齒側(cè)間隙，了解嚙合情況.潤(rùn)滑油也由此注入機(jī)體內(nèi).(2) 放油螺塞放油孔的位置設(shè)在油池最低處，并安排在不與其它部件靠近的一側(cè)，以便于放 油，放油孔用螺塞堵住并加封油圈以加強(qiáng)密封。油標(biāo)油標(biāo)用來(lái)檢查油面高度，以保證有正常的油量.因此要安裝于便于觀察油面及油 面穩(wěn)定之處即低速級(jí)傳動(dòng)件附近；用帶有螺紋部分的油尺，油尺上的油面刻度線應(yīng) 按傳動(dòng)件浸入深度確定。(4)通氣器減

41、速器運(yùn)轉(zhuǎn)吋，由于摩擦發(fā)熱，機(jī)體內(nèi)溫度升高，氣壓增大，導(dǎo)致潤(rùn)滑油從縫隙 向外滲漏，所以在機(jī)蓋頂部或窺視孔上裝通氣器，使機(jī)體內(nèi)熱空氣自由逸處，保證 機(jī)體內(nèi)外壓力均衡，提高機(jī)體有縫隙處的密封性，通氣器用帶空螺釘制成.(5)啟蓋螺釘為了便于啟蓋，在機(jī)蓋側(cè)邊的邊緣上裝一至二個(gè)啟蓋螺釘。在啟蓋吋，可先擰 動(dòng)此螺釘頂起機(jī)蓋；螺釘上的長(zhǎng)度要大于凸緣厚度，釘桿端部要做成圓柱形伙半圓 形，以免頂壞螺紋；螺釘直徑與凸緣連接螺栓相同。在軸承端蓋上也可以安裝取蓋螺釘，便于拆卸端蓋.對(duì)于需作軸向調(diào)整的套環(huán)，裝上 二個(gè)螺釘，便于調(diào)整.6)定位銷為了保證剖分式機(jī)體的軸承座孔的加工及裝配精度，在機(jī)體聯(lián)接凸緣的長(zhǎng)度方 向兩端各安置一個(gè)圓錐定位銷。兩銷相距盡量遠(yuǎn)些，以提高定位精度。如機(jī)體是對(duì) 稱的，銷孔位置不應(yīng)對(duì)稱布置.(7) 環(huán)首螺釘、吊環(huán)和吊鉤為了拆卸及搬運(yùn)，應(yīng)在機(jī)蓋上裝有環(huán)首螺釘或鑄出吊鉤、吊環(huán)，并在機(jī)座上鑄 出吊鉤。(8) 調(diào)整墊片用于調(diào)整軸承間隙,有的起到調(diào)整傳動(dòng)零件軸向位置的作用。箱體結(jié)構(gòu)尺寸如下：1箱座壁厚：5 = 8 mm2、箱蓋壁厚：§ = 8 mm3、地腳螺栓數(shù)目：77 = 44、定位銷直徑：d=8 mm5、地腳螺栓直徑：df =6mm其余尺寸參考機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)第五章表5-17可得相關(guān)推薦數(shù)據(jù)十