鑄造車間型砂輸送機(jī)傳動(dòng)裝置

1、目錄中文摘要1英文摘要2前言3設(shè)計(jì)任務(wù)書4設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求和步驟5第一章 傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)61.1系統(tǒng)總體方案的確定61.2 原動(dòng)機(jī)選擇71.3傳動(dòng)裝置總體傳動(dòng)比的確定及各級(jí)傳動(dòng)比的分配8第二章 V帶的設(shè)計(jì)計(jì)算1021帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算102.2帶輪的設(shè)計(jì) 12第三章 齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算143.1高速級(jí)齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 143.2低速級(jí)齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 18第四章 軸的設(shè)計(jì)244.1選擇軸的材料及熱處理244.2初估軸徑244.3軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)24第五章 校核295.1軸的校核295.2鍵的校核325.3滾動(dòng)軸承的校核33第六章 箱體的主要尺寸及附件346.1：箱體主要結(jié)構(gòu)尺寸的確定346.2：箱體及其附件

2、的結(jié)構(gòu)36第七章 課程設(shè)計(jì)心得體會(huì) 37參考文獻(xiàn)38附表39中文摘要 本文主要進(jìn)行鑄造車間型砂輸送機(jī)傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)。傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)包括:傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)、V帶的設(shè)計(jì)、齒輪的設(shè)計(jì)、軸的設(shè)計(jì)等設(shè)計(jì)內(nèi)容，其中傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)中有兩種方案預(yù)選比較，最終選擇二級(jí)圓柱斜齒輪傳動(dòng),然后選擇好電動(dòng)機(jī)進(jìn)行傳動(dòng)比的計(jì)算,傳動(dòng)比設(shè)計(jì)好后進(jìn)行V帶和帶輪的選擇及設(shè)計(jì),接著進(jìn)入重要的環(huán)節(jié)，齒輪和軸的設(shè)計(jì)計(jì)算。齒輪的設(shè)計(jì)主要是高速齒輪及低速齒輪的計(jì)算;軸的設(shè)計(jì)分為高速軸,低速軸和中間軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與各軸段長度的計(jì)算。最后是軸,鍵的校核。本輸送機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是采用多軸傳動(dòng),提高了傳動(dòng)效率,縮短了運(yùn)輸周期,可以在大批大量生產(chǎn)中得到

3、廣泛運(yùn)用。關(guān)鍵字:電動(dòng)機(jī) 齒輪 軸 傳送帶 箱體The summary of the design of mechanical design courseThe curricular design of machine design is one of the most important steps during the course of machine design curriculum .Improving the qualities of curricular design of machine design plays an important role in fostering

4、students' ability to analyze and solve problems which is the embodiment in carrying out the educational reforms . In this paper, the foundry sand Transmission Device design. Transmission design includes: the overall design of transmission, V with the design, gear design, shaft design, design ele

5、ments, which drives the overall design of the program, there are two pre-comparison, the final choice of Helical Gear , and then choose a good motor for the calculation of the transmission ratio, transmission ratio good design V belt and pulley after the selection and design, and then into the impor

6、tant part of the gear and shaft design calculations. The design of the main gear gear and low gear high-speed computing; shaft into the design of high speed shaft, low speed shaft and intermediate shaft structure design and calculation of the length of each axis. Finally, axis, the key check. The co

7、nveyor has the advantage of using multi-axis transmission, improve transmission efficiency and shorten the transport cycle, can be mass-produced in large numbers to be widely used.Keywords: motor gear box shaft belt前言機(jī)械設(shè)計(jì)是一門以機(jī)器為研究對(duì)象的學(xué)科。機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)是使學(xué)生利用材料力學(xué)的基本知識(shí)、機(jī)械原理的基本原理和方法，來進(jìn)行實(shí)踐性設(shè)計(jì)的過程。是培養(yǎng)學(xué)生“具有初步確定機(jī)器設(shè)

8、計(jì)方案，分析和設(shè)計(jì)機(jī)械的能力”及“開發(fā)創(chuàng)新能力”的一種手段。我們將以鑄造車間型砂輸送機(jī)的傳動(dòng)裝置機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)為例，從運(yùn)動(dòng)學(xué)以及機(jī)器的動(dòng)力學(xué)入手，研究機(jī)器設(shè)計(jì)的確定性和可能性。對(duì)設(shè)計(jì)方案中零件的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度、和動(dòng)力學(xué)特性進(jìn)行精確分析。在設(shè)計(jì)機(jī)器的過程中，充分考慮到機(jī)器的使用功能要求，經(jīng)濟(jì)性要求，勞動(dòng)保護(hù)和環(huán)境保護(hù)要求靠性的要求。機(jī)械設(shè)計(jì)課程是培養(yǎng)學(xué)生機(jī)械設(shè)計(jì)能力技術(shù)基礎(chǔ)課。課程設(shè)計(jì)則是機(jī)械設(shè)計(jì)課程重要的實(shí)踐環(huán)節(jié)，其基本目的是：1.通過課程設(shè)計(jì)實(shí)踐，樹立正確的設(shè)計(jì)思路，培養(yǎng)綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)課程和其他先修課程的理論與實(shí)際知識(shí)來分析和解決機(jī)械設(shè)計(jì)為體的能力。2.學(xué)習(xí)機(jī)械設(shè)計(jì)的一般方法、步驟，掌握機(jī)械設(shè)

9、計(jì)的一般規(guī)律。3.進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)基本技能的訓(xùn)練：例如計(jì)算、繪圖、查閱資料和手冊(cè)、運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，進(jìn)行計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和繪圖的訓(xùn)練。4.培養(yǎng)運(yùn)用現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法解決工程問題的能力。設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書一、課程設(shè)計(jì)題目設(shè)計(jì)帶式運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)裝置（簡圖如下）4.輸送帶1V243F3.工作機(jī)鼓輪2.傳動(dòng)裝置1. 電機(jī)非常機(jī)2. 機(jī)原始數(shù)據(jù)學(xué)號(hào)鼓輪直徑D（mm）輸送帶速度V（m/s）輸出轉(zhuǎn)矩T（N.m）08030204043500.8450二、已知條件1.輸送機(jī)由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，經(jīng)傳動(dòng)裝置帶動(dòng)輸送帶移動(dòng)。2.使用壽命為8年，大修期4年。3.工作條件：每天兩班制工作，工作時(shí)連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)。載荷平穩(wěn)。4.運(yùn)輸帶允許速

10、度誤差為5%。5.工作機(jī)效率為0.95。6.按小批生產(chǎn)規(guī)模設(shè)計(jì)。三、設(shè)計(jì)內(nèi)容1.設(shè)計(jì)傳動(dòng)方案；2.設(shè)計(jì)減速器部件裝配圖（A1）；3.繪制軸、齒輪零件圖各一張（高速級(jí)從動(dòng)輪、中間軸）；4.編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書一份。設(shè)計(jì)內(nèi)容、步驟及要求見下表設(shè)計(jì)階段內(nèi)容基本要求所用天數(shù)1設(shè)計(jì)準(zhǔn)備確定設(shè)計(jì)題目指導(dǎo)教師布置設(shè)計(jì)題目，講授設(shè)計(jì)步驟、內(nèi)容及要求。0.5進(jìn)行減速器拆裝實(shí)驗(yàn)。以班為單位全體參加。2機(jī)械系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)選擇傳動(dòng)裝置的類型。擬定機(jī)械系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方案，繪制機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)簡圖，對(duì)各方案的優(yōu)劣進(jìn)行簡單的評(píng)價(jià)。0.53機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)、動(dòng)力參數(shù)計(jì)算電動(dòng)機(jī)的選擇，傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)、動(dòng)力參數(shù)計(jì)算。根據(jù)工作阻力確定執(zhí)行機(jī)構(gòu)所需的

11、最大功率；計(jì)算傳動(dòng)裝置中各軸的功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩。按時(shí)完成后，經(jīng)指導(dǎo)教師審核簽字后再進(jìn)行下一步工作。14傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算傳動(dòng)系統(tǒng)中齒輪傳動(dòng)、蝸桿傳動(dòng)、帶傳動(dòng)等設(shè)計(jì)計(jì)算。按教材相應(yīng)章節(jié)確定傳動(dòng)零件的材料、主要尺寸等。按時(shí)完成后，經(jīng)指導(dǎo)教師審核簽字后進(jìn)行下一步工作。1.55減速器裝配草圖設(shè)計(jì)軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)初定軸徑，軸承型號(hào)。校核減速器中間軸及其上鍵的強(qiáng)度、軸承壽命。減速器箱體及其附件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。學(xué)習(xí)指導(dǎo)書中關(guān)于草圖設(shè)計(jì)的內(nèi)容，在坐標(biāo)紙上繪制裝配草圖。檢查軸系結(jié)構(gòu)、箱體結(jié)構(gòu)和附件結(jié)構(gòu)的合理性。軸的強(qiáng)度計(jì)算要求中間軸用安全系數(shù)法校核。用計(jì)算機(jī)繪圖的學(xué)生必須在繪制完草圖并經(jīng)指導(dǎo)教師審核簽字后再到計(jì)算機(jī)上繪圖

12、。56減速器裝配圖、零件圖設(shè)計(jì)在繪圖紙上繪制減速器正式裝配圖，減速器中間軸及其中間軸上大齒輪的零件圖。裝配圖上應(yīng)標(biāo)注尺寸，編寫技術(shù)要求和填寫明細(xì)表等；零件圖應(yīng)標(biāo)注尺寸公差、形位公差和表面粗糙度并編寫技術(shù)要求等。用計(jì)算機(jī)出圖的學(xué)生，在出圖前經(jīng)指導(dǎo)教師審核后再出圖。4.57編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書包括第2至第6設(shè)計(jì)階段中計(jì)算和分析的內(nèi)容。內(nèi)容全面、正確，論述清楚，一般不少于7000字。18設(shè)計(jì)總結(jié)與答辯對(duì)整個(gè)設(shè)計(jì)內(nèi)容、步驟進(jìn)行回顧和總結(jié)。做好答辯準(zhǔn)備。根據(jù)設(shè)計(jì)題目的要求檢查是否完成全部設(shè)計(jì)內(nèi)容，對(duì)整個(gè)設(shè)計(jì)過程進(jìn)行總結(jié)。1第一章 傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)1.1系統(tǒng)總體方案的確定1.1.1系統(tǒng)總體方案：電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)系

13、統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)1.1.2擬定傳動(dòng)方案 為了估計(jì)傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比范圍，以便選擇合適的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和擬定傳動(dòng)方案，可以先由已知條件計(jì)算其工作機(jī)轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速,即 一般常選用同步轉(zhuǎn)速為1000r/min或1500r/min的電動(dòng)機(jī)作為原動(dòng)機(jī)，因此總傳動(dòng)比約為1000/43.68=22.9或1500/43.68=34.34初選兩種傳動(dòng)方案，如下：(a)為二級(jí)圓柱圓錐減速器 (b)二級(jí)圓柱齒輪傳系統(tǒng)方案總體評(píng)價(jià)：方案a的特點(diǎn)用于輸入軸與輸出軸相交而傳動(dòng)比較大的傳動(dòng)。錐齒輪用于高速級(jí)。整體尺寸較小，但制造成本較高。方案b是兩級(jí)減速器中應(yīng)用最廣泛的一種，齒輪相對(duì)于軸承不對(duì)稱，要求軸具有較大的剛度。高速級(jí)常用斜齒，低速

14、級(jí)可用斜齒或直齒，適用于載荷平穩(wěn)場合。伸出軸上的齒輪常布置在遠(yuǎn)離軸伸出端的一邊，以減少因彎曲變形所引起的載荷沿齒寬分布不均勻現(xiàn)象。綜上所述，方案b較合理，可滿足工作要求，結(jié)構(gòu)較為簡單，尺寸緊湊，成本低，傳動(dòng)效率高。所以我選擇方案b。1.2 原動(dòng)機(jī)選擇（Y系列三相交流異步電動(dòng)機(jī)）1.2.1電動(dòng)機(jī)容量1）工作機(jī)所需功率P:2）電動(dòng)機(jī)輸出功率V帶傳動(dòng)功率；滾動(dòng)軸承效率（3個(gè)）；閉式圓柱齒輪傳動(dòng)效率（2個(gè)） ；彈性聯(lián)軸器效率 ；工作機(jī)效率傳動(dòng)裝置的總效率： 輸出功率： 3）電動(dòng)機(jī)額定功率Ped由第二十章表20-1選取電動(dòng)機(jī)額定功率Ped=3kW.1.2.2電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為了便于選擇電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，先推算電動(dòng)

15、機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍。由表2-1查得V帶傳動(dòng)常用傳動(dòng)比范圍，圓柱齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比為，則電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速可選范圍為可見同步轉(zhuǎn)速為1000r/min和1500r/min的電動(dòng)機(jī)均符合，這里將兩種電動(dòng)機(jī)進(jìn)行比較，如下表：方案電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率（kW）電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速（r/min）傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)比同步滿載總傳動(dòng)比1Y100L2-431500142036.82Y132S-63100096025.6由表中數(shù)據(jù)可知兩個(gè)方案均可行，但方案1的電動(dòng)機(jī)成本低廉且能滿足要求，且并沒有過大增大結(jié)構(gòu)尺寸。因此，選用方案1，選定電動(dòng)機(jī)的型號(hào)為Y100L2-4。Y100L2-4電動(dòng)機(jī)的外型尺寸（mm）：（見課設(shè)表20-2）A：160 B：

16、140 C：63 D：28 E：60 F：8 G:24 H：100 K：12 AB：205 AC：105 AD：180 HD：245 AA:40 BB：176 L：3801.3傳動(dòng)裝置總體傳動(dòng)比的確定及各級(jí)傳動(dòng)比的分配1.3.1總傳動(dòng)比查得Y100L2-4電動(dòng)機(jī) 1.3.2各級(jí)傳動(dòng)比分配 因?yàn)閂帶傳動(dòng)常用傳動(dòng)比范圍，圓柱齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比為，故可取V帶傳動(dòng)傳動(dòng)比，高速端，低速端1.3.3計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)1）各軸的轉(zhuǎn)速 ：電動(dòng)機(jī)軸 2）各軸的輸入功率： 3）各軸的輸入轉(zhuǎn)矩： 項(xiàng)目電動(dòng)機(jī)軸0高速軸1中間軸2低速軸3工作機(jī)軸4轉(zhuǎn)速（r/min）1420473.3135.243.643.6功

17、率kw32.882.772.662.61轉(zhuǎn)矩（）20.1858.11195.67582.64571.69傳動(dòng)比33.53.11效率0.960.96030.96030.9801第二章 V帶的設(shè)計(jì)計(jì)算21帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算2.1.1已知條件：設(shè)計(jì)此V帶傳動(dòng)時(shí)，已知條件有：帶傳動(dòng)的工作條件；傳遞的額定功率；小帶輪轉(zhuǎn)速；大帶輪轉(zhuǎn)速。設(shè)計(jì)內(nèi)容包括：選擇帶的型號(hào)，確定基準(zhǔn)長度，根數(shù)，中心距，基準(zhǔn)直徑以及結(jié)構(gòu)尺寸，初拉力和壓軸力。2.1.2設(shè)計(jì)步驟：傳動(dòng)帶選為 普通V帶傳動(dòng) 1）確定計(jì)算功率：此輸送機(jī)每日兩班制工作 由書P156表8-7查得，工作情況系數(shù)計(jì)算功率 2）選擇V帶型號(hào) 根據(jù)和小帶輪轉(zhuǎn)速 由書P15

18、7圖8-11選取帶的帶型為A型3）確定帶輪的基準(zhǔn)直徑，并驗(yàn)算帶速V根據(jù)V帶的帶型 由書P157選取小帶輪基準(zhǔn)直徑驗(yàn)算帶速 而帶速不宜過高或過低，一般v=m/s,最高帶速Vmax<30m/s，所以帶的速度合適。大帶輪的基準(zhǔn)直徑 查表8-8 圓整后取4）確定中心距并選擇V帶的基準(zhǔn)長度長根據(jù)帶傳動(dòng)總體尺寸的限制條件，結(jié)合式（8-20）書P152初選中心距， 即 取計(jì)算相應(yīng)的帶長 由書P146查表8-2 取帶的基準(zhǔn)長度Ld，選取 ，計(jì)算中心距a及其變動(dòng)范圍，由，得。確定中心距變動(dòng)范圍 5）驗(yàn)算小帶輪包角 故，小帶輪上的包角符合要求。6）確定V帶根數(shù)Z 因?yàn)橛尚л喌膸贆C(jī)器基準(zhǔn)直徑 由書P152

19、表8-4a查得由小帶輪的帶速及傳動(dòng)比 由表8-4b查得 由包角 由書P155表8-5查得包角修正系數(shù) 由帶長由書P146表8-2查得帶長修正系數(shù)= 固取Z=37）計(jì)算單根V帶初拉力 單根V帶所需的最小初拉力為： 由書P149表8-3查得V帶單位長度的質(zhì)量 對(duì)于新安裝的V帶，初拉力應(yīng)為 8）計(jì)算對(duì)軸的壓力 2.2帶輪的設(shè)計(jì)2.2.1小帶輪的設(shè)計(jì)查表20-2 Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)的外形和安裝尺寸，Y100L2-4系列的電動(dòng)機(jī)，查得電動(dòng)機(jī)的輸出軸d=28mm,小帶輪直徑dd1=90mm， ，所以可以采用腹板式帶輪，由V帶帶型為A型，查表8-10得輪槽截面尺寸 選取 極限偏差為帶輪寬 2.2.2大帶輪

20、的設(shè)計(jì) 由書取，大帶輪的基準(zhǔn)直徑，。故，采用孔板式大帶輪由選用普通A型V帶輪，查表8-10得輪槽截面尺寸 帶輪寬 又因?yàn)?選取 極限偏差為第三章 齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算3.1高速級(jí)齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算3.1.1設(shè)計(jì)高速級(jí)齒輪已知條件輸入功率，小齒輪轉(zhuǎn)速，齒數(shù)比，工作壽命8年，兩班制，轉(zhuǎn)矩58.113.1.2設(shè)計(jì)步驟1.選定齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)和螺旋角1）按照所選定的方案，高速級(jí)齒輪，因此選定此齒輪為斜齒輪2） 因傳遞功率不大，轉(zhuǎn)速不高，齒輪精度用7級(jí)，輪齒表面粗糙度為Ra1.6，軟齒面閉式傳動(dòng)，失效形式為點(diǎn)蝕3）材料按表10-1選取，小齒輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBs，大齒輪材料為4

21、5號(hào)鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為240HBs，二者材料硬度差為40HBs。4）考慮傳動(dòng)平穩(wěn)性，小齒輪齒數(shù)取Z1=24， 則大齒輪齒數(shù) 5）初選螺旋角=142.按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)1）試選Kt=1.6；2)計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 3）由表10-7，兩支承相對(duì)于小齒輪做不對(duì)稱布置選齒寬系數(shù)d=14）由書P201表10-7查得材料的彈性影響系數(shù)5）由圖20-21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞極限應(yīng)力為Hlim1=600MPa，大齒輪的接觸疲勞極限應(yīng)力為 Hlim2=550MPa6）應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N由式（10-13）計(jì)算=60×473.3×1×(2×8×300&

22、#215;8)= N2= N1/u=1.09×109/3.5=由書P207圖10-19查得接觸疲勞壽命系數(shù):KHN1=0.91, KHN2=0.93 7) 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=1，由式（10-12）所以許用接觸應(yīng)力8）由 由書P217圖10-30查得 由 由書P215圖10-26查得 9）計(jì)算將有關(guān)值代入式得 10）計(jì)算圓周速度11）計(jì)算齒寬b及模數(shù)mn12）計(jì)算縱向重合度13) 計(jì)算載荷系數(shù)K根據(jù)已知條件，選取使用系數(shù)根據(jù)圓周速度，7級(jí)精度，由書P194圖10-8查取由書P196表10-13查得由書P198圖10-13查得，由書P195表10-3查得

23、載荷系數(shù)14）按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑mm 15）計(jì)算模數(shù)mn3按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)其主要公式為 1）計(jì)算載荷系數(shù)K根據(jù)縱向重合度=1.9，由圖10-28查得螺旋角影響系數(shù)Y =0.875 2）計(jì)算當(dāng)量齒數(shù) 3）查取齒形系數(shù)與應(yīng)力校正系數(shù)由書P200表10-5查得YF1=2.592, YF2 =2.178; YS1=1.596, YS1=1.7924) 由圖20-20c查得小齒輪的彎曲疲勞極限為FE1=500MPa,大齒輪的彎曲疲勞極限為 FE2=380MPa5) 由圖10-18查得彎曲疲勞壽命系數(shù):KFN1=0.91, KFN2=0.93，取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4，由式（

24、10-12）得6）計(jì)算大、小齒輪的，并加以比較7）設(shè)計(jì)計(jì)算 對(duì)此計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)mn大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)，取mn=2.0mm，已可滿足彎曲強(qiáng)度。但為了同時(shí)滿足接觸疲勞強(qiáng)度，需按接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑d1 =47.69mm來計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù)。于是有 取 取實(shí)際傳動(dòng)比與原分配傳動(dòng)比一致。4.幾何尺寸計(jì)算1）計(jì)算中心距，將中心距圓整為112mm.2）按圓整后的中心距修正螺旋角 值改變不多，故等不必修正。 3）計(jì)算大小齒輪的分度圓直徑 4) 計(jì)算齒輪寬度 圓整后，取。5）齒頂圓直徑 6）齒根圓直徑 3.2低速級(jí)齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算3.2.1設(shè)計(jì)低速級(jí)齒輪的已知條

25、件輸入功率2.77kw，小齒輪轉(zhuǎn)速，齒數(shù)比，工作壽命8年，兩班制，轉(zhuǎn)矩195.673.2.2設(shè)計(jì)步驟1.選定齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)和螺旋角1）高速級(jí)齒輪為斜齒輪，導(dǎo)致中間軸上有軸向力，因此選定低速級(jí)齒輪也為斜齒輪，使其產(chǎn)生軸向力，抵消一部分由高速級(jí)齒輪產(chǎn)生的軸向力2）因傳遞功率不大，轉(zhuǎn)速不高，齒輪精度用7級(jí)3）材料按表10-1選取，小齒輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBs，大齒輪材料為45號(hào)鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為240HBs，二者材料硬度差為40HBs。4）考慮傳動(dòng)平穩(wěn)性，小齒輪齒數(shù)取Z1=24，則大齒輪齒數(shù)取Z2=75 齒數(shù)比u=75/24=3.13 5）初選螺旋角=14.2.按

26、齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)1）試選Kt=1.6；2）由表10-7，兩支承相對(duì)于小齒輪做不對(duì)稱布置選齒寬系數(shù)d=13）由書P201表10-7查得材料的彈性影響系數(shù)4）由圖20-21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞極限應(yīng)力為Hlim1=600MPa大齒輪的接觸疲勞極限應(yīng)力為 Hlim2=550MPa5）應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N由式（10-3）計(jì)算=60×135.2×1×(2×8×300×8)= N2= N1/u=/3.13=由書P207圖10-19查得接觸疲勞壽命系數(shù):KHN1=0.92, KHN2=0.946) 計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力 取失效概率為1%，

27、安全系數(shù)S=1，由式（10-12）所以許用接觸應(yīng)力7）由 由書P217圖10-30查得由 由書P215圖10-26查得 8）計(jì)算將有關(guān)值代入式得 9）計(jì)算圓周速度10）計(jì)算齒寬b及模數(shù)mn 11）計(jì)算縱向重合度 12) 計(jì)算載荷系數(shù)K根據(jù)已知條件，選取使用系數(shù)，根據(jù)圓周速度，7級(jí)精度，由書P194圖10-8查取，由書P196表10-13查得，由書P198圖10-13查得，由書P195表10-3查得載荷系數(shù)13）按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑14）計(jì)算模數(shù)mn3按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 1）計(jì)算載荷系數(shù)K根據(jù)縱向重合度=1.903，由圖10-28查得螺旋角影響系數(shù)Y =0.88 2）計(jì)算當(dāng)

28、量齒數(shù) 3）查取齒形系數(shù)與應(yīng)力校正系數(shù)由書P200表10-5查得YF1=2.592, YF2 =2.22; YS1=1.596, YS1=1.774) 由圖20-20c查得小齒輪的彎曲疲勞極限為FE1=500MPa,大齒輪的彎曲疲勞極限為 FE2=380MPa5) 由圖10-18查得彎曲疲勞壽命系數(shù):KFN1=0.90, KFN2=0.92取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1。4，由式（10-12）得 6）計(jì)算大、小齒輪的，并加以比較 7）設(shè)計(jì)計(jì)算 對(duì)此計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)mn大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)，取mn=2.5mm，已可滿足彎曲強(qiáng)度。但為了同時(shí)滿足接觸疲勞強(qiáng)度，需按

29、接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑d1 =82.68mm來計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù)。于是由 則 取實(shí)際傳動(dòng)比改變不大，與原分配傳動(dòng)比基本一致。4幾何尺寸計(jì)算1）計(jì)算中心距 將中心距圓整為155mm。2）按圓整后的中心距修正螺旋角3）計(jì)算大小齒輪的分度圓直徑 4) 計(jì)算齒輪寬度 圓整后，取5）齒頂圓直徑 6）齒根圓直徑 傳動(dòng)參數(shù)及尺寸名稱高速級(jí)低速級(jí)小齒輪大齒輪小齒輪大齒輪齒數(shù)24842991法面模數(shù)222.52.5螺旋角15.3615.3614.6.14.6分度圓直徑49.78174.2274.92235.09齒頂圓直徑57.78182.2284.92245.09齒根圓直徑44.78177.2268.6722

30、9.84齒寬55508075中心距112155圓周速度1.060.47傳動(dòng)比3.53.14第四章 軸的設(shè)計(jì)4.1選擇軸的材料及熱處理由于減速器傳遞的功率不大，對(duì)其重量和尺寸也無特殊要求，故選擇常用材料45鋼,調(diào)質(zhì)處理。4.2初估軸徑按扭矩初估軸的直徑,查表15-3，得：，則:高速軸， ，高速軸最小直徑處安裝大帶輪，軸上設(shè)有一個(gè)鍵槽。所以高速軸：，取 中間軸：，取低速軸：，低速軸最小直徑處安裝有聯(lián)軸器，軸上設(shè)有一個(gè)鍵槽。，取4.3軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4.3.1高速軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1.各軸段直徑的確1) 最小直徑，安裝大帶輪的外伸軸段，。2) 密封處軸段，根據(jù)大帶輪的軸向定位要求，定位高度，選取。3) 滾動(dòng)軸

31、承處軸段，所以，選取軸承為7207C，其尺寸。4) 過渡軸承，由于各級(jí)齒輪傳動(dòng)的線速度均小于，滾動(dòng)軸承采用脂潤滑，因此需要考慮擋油盤的軸向定位，取。5) 齒輪處軸段，由于齒輪的直徑較小，采用輪軸結(jié)構(gòu)。輪和齒輪的材料和熱處理方式需要一樣，均為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，。6) 滾動(dòng)軸承處軸段。2.各軸段長度的確定1) 由大帶輪的轂孔寬度，確定。2)由箱體結(jié)構(gòu)、軸承端蓋、裝配關(guān)系確定。（結(jié)合表4-1）由軸承選取軸承蓋螺釘直徑，那么，由軸承，取。由裝配關(guān)系取帶輪與箱體距離為，軸承處軸段縮進(jìn)，則，。3)由滾動(dòng)軸承、擋油盤以及裝配關(guān)系等確定。4) 由高速級(jí)小齒輪寬度確定。5) 由滾動(dòng)軸承、擋油盤以及裝配關(guān)系等確定

32、。6) 由裝配關(guān)系等確定，取88.5mm4.3.2中間軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1.各軸段直徑的確定1) 最小直徑，滾動(dòng)軸承處軸段，滾動(dòng)軸承選取7207C，其尺寸為 。2) 為低速級(jí)小齒輪軸段，選取。3) 軸環(huán)，根據(jù)齒輪的軸向定位要求。4) 高速級(jí)大齒輪軸段，。5) 滾動(dòng)軸承處軸段。2.各軸段長度的確定1) 由滾動(dòng)軸承、擋油盤等確定，滾動(dòng)軸承選取7207C，尺寸為所以。2) 由低速級(jí)小齒輪的齒寬確定。3) 軸環(huán)寬度。4) 由高速級(jí)大齒輪的寬確定。5) 由滾動(dòng)軸承、擋油盤以及裝配關(guān)系等確定。4.3.3低速軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1.各軸段直徑的確定1) 最小直徑，安裝聯(lián)軸器的外伸軸段，。2) 密封處軸段，根據(jù)聯(lián)軸器的軸向

33、定位要求，以及密封圓的標(biāo)準(zhǔn)3) 滾動(dòng)軸承處軸段，所以，選取軸承為7212C，其尺寸。4) 過渡段，需要考慮擋油盤的軸向定位，取。5) 軸環(huán)，根據(jù)齒輪的軸向定位要求。6) 低速級(jí)大齒輪軸段。7) 滾動(dòng)軸承處軸段。2.各軸段長度的確定1) 由選取Y型聯(lián)軸器，則聯(lián)軸器的轂孔寬為，取。2)由箱體結(jié)構(gòu)、軸承端蓋、裝配關(guān)系確定，由軸承外徑確定螺釘直徑，那么，由軸承， ，取。3)由滾動(dòng)軸承、擋油盤以及裝配關(guān)系等確定，取50mm。4) 由軸環(huán)寬度取。5) 由低速級(jí)大齒輪寬，取。6) 由滾動(dòng)軸承、擋油盤以及裝配關(guān)系等確定，取60mm 7) 過渡軸由裝配關(guān)系、箱體機(jī)構(gòu)確定 4.2.4中間軸細(xì)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1）由選取鍵

34、的公稱尺寸，由，選取鍵長。2）由選取鍵的公稱尺寸，由，選取鍵長。齒輪輪轂與軸的配合為，滾動(dòng)軸承與軸的配合采用過渡配合，此軸段的直徑公差選為。第五章 校 核5.1軸的校核（以中間軸為例）5.1.1 齒輪2受力分析齒輪3受力分析5.1.2計(jì)算支反力1.垂直面支反力如圖由繞點(diǎn)的力矩，得由繞點(diǎn)的力矩，得2.水平面支反力如圖由繞點(diǎn)的力矩和，得由繞點(diǎn)的力矩和，得3.A、D兩點(diǎn)總支反力點(diǎn)總支反力點(diǎn)總支反力5.1.3繪轉(zhuǎn)矩、彎矩圖1.垂直面內(nèi)的彎矩圖MV（圖見下）B處彎矩： C處彎矩： 2.水平面內(nèi)的彎矩圖MH （圖見下）B處彎矩：C處彎矩：3.總彎矩（圖見下）B處：C處：4.轉(zhuǎn)矩圖6-2中間軸彎矩圖、合成彎

35、矩圖、扭矩圖5.當(dāng)量彎矩單向回轉(zhuǎn)軸，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力視為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，折算系數(shù)B處：C處：5.1.4彎矩合成強(qiáng)度校核進(jìn)行校核時(shí)，只校核軸上承受最大彎矩和轉(zhuǎn)矩的截面，即截面C的強(qiáng)度，根據(jù)選定的軸的材料45鋼，調(diào)質(zhì)處理所以，則強(qiáng)度足夠 5.2鍵的校核中間軸上，高速級(jí)大齒輪段所用鍵的尺寸結(jié)構(gòu)為，低速級(jí)小齒輪軸段所選鍵的尺寸為，由于是同一根軸上的鍵，他們傳遞的轉(zhuǎn)矩相同，所以只需校核短的鍵即可。即，軸段，鍵的工作長度鍵的接觸高度，傳遞的轉(zhuǎn)矩，鍵靜連接時(shí)的許用應(yīng)力。所以，鍵連接強(qiáng)度足夠。5.3滾動(dòng)軸承的校核根據(jù)選定軸承為角接觸軸承，軸承型號(hào)為7207AC，其基本參數(shù)為：額定動(dòng)載荷為，額定靜載荷為,載荷系數(shù)為由

36、 得 由得， 因此 由得， 因此 所以軸承2為危險(xiǎn)軸承，驗(yàn)算其壽命要求使用壽命為8年，大修期為四年，所以預(yù)期壽命計(jì)算得軸承校核合格第六章 箱體的主要尺寸及附件6.1：箱體主要結(jié)構(gòu)尺寸的確定二級(jí)減速器鑄造箱體的結(jié)構(gòu)尺寸名稱符號(hào)結(jié)構(gòu)尺寸/箱座（體）壁厚8箱蓋壁厚18箱座、箱蓋、箱底座凸緣的厚度b、b1、b2b=12，b1=12，b2=20箱座、箱蓋上的肋厚m、m1m=6.8、m1=6.8軸承旁凸臺(tái)的高度和半徑h、R1h由結(jié)構(gòu)要求確定，R1=C2（C2見本表）軸承蓋（即軸承座）的外徑D3嵌入式：1.25 D10（D為軸承外徑）地腳螺釘直徑df16地腳螺釘數(shù)目n4軸承旁聯(lián)接螺栓直徑d110箱座、箱蓋聯(lián)

37、接螺栓直徑d 2(0.50.6) df;螺栓間距l(xiāng)=150200通孔直徑d13.5沉頭座直徑D26螺栓直徑C1min20C2min16定位銷直徑d(0.70.8) d2軸承蓋螺釘直徑d 3(0.40.5) df視孔蓋螺釘直徑d 4(0.30.4) df吊環(huán)螺釘直徑D5按減速器重量確定箱體外壁至軸承座端面的距離l1C1C2(58)大齒輪齒頂圓與箱體內(nèi)壁的距離11.2齒輪端面與箱體內(nèi)壁的距離2（或（015）軸承端蓋外徑D2D（55.5）d 3軸承旁聯(lián)接螺栓距離S盡量靠近，以M d 1和M d 3互不干涉為準(zhǔn)，一般SD21）.減速器箱體結(jié)構(gòu)尺寸（根據(jù)上表確定）： 齒輪減速器的值=1mm 箱座壁厚=8

38、mm 軸蓋壁厚1=8mm 箱座b=12mm 箱蓋b1=12mm 箱蓋b2=20mm 箱座m=6.8mm 箱蓋m1=6.8mm 地腳螺釘直徑df=16mm 地腳螺釘數(shù)目n=4 軸承旁聯(lián)接螺栓直徑d1=16mm 箱蓋、箱座聯(lián)接螺栓直徑d2=10mm 軸承蓋螺釘?shù)闹睆絛3=10mm 螺釘數(shù)目n=6 軸承外徑D2=160mm 觀察孔蓋螺釘直徑d4=8mm df至箱外壁距離C1=26mm df至凸緣邊緣C2=24mm d1至箱外壁距離C1=22mm d1至凸緣邊緣C2=20mm d2至箱外壁距離C1=16mm d2至凸緣邊緣C2=14mm 凸臺(tái)半徑R1=20mm 箱體外壁至軸承座端面距離l1=50mm2

39、）.減速箱零件的位置尺寸： 齒輪頂圓至箱體內(nèi)壁的距離1=11mm 齒輪端面至箱體內(nèi)壁的距離2=10mm 軸承端面至箱體內(nèi)壁的距離3=11mm 旋轉(zhuǎn)零件間的軸向距離4=12mm 齒輪頂圓至軸表面的距離5=10mm 大齒輪齒頂圓至箱體內(nèi)壁的距離6=40mm 箱底至箱底內(nèi)壁的距離7=20mm 減速箱中心高H=178mm 箱體內(nèi)壁至軸承座孔端面的距離L1=58mm 軸承端蓋凸緣厚度e=12mm 箱體內(nèi)壁軸向距離L2=161mm 箱體軸承座孔端面間的距離L3=277mm6.2：箱體及其附件的結(jié)構(gòu)（1）箱體結(jié)構(gòu)形式減速器箱體一般用灰鑄鐵（HT150或HT200）鑄造而成。（2）附件的結(jié)構(gòu)1視孔和視孔蓋視孔蓋用軋制鋼板或鑄鐵制成，它和箱體之間應(yīng)加紙質(zhì)密封墊片，防止漏油。2通氣器在箱體頂部設(shè)通氣器。3放油螺塞換油時(shí)，應(yīng)在箱體底部、油池最低位置處開設(shè)放油孔，放油螺塞和箱體接合面之間應(yīng)加墊圈，防止漏油。4油面指示器采用桿式油表。5起吊裝置起吊裝置由吊環(huán)螺釘、吊耳、吊鉤組成。吊環(huán)螺釘是標(biāo)準(zhǔn)件，設(shè)計(jì)時(shí)，按起吊重量選取，吊環(huán)螺釘安裝在箱蓋凸緣加工的螺孔中。6起蓋螺釘在箱蓋聯(lián)接凸緣位置加工出12個(gè)螺孔，直徑與箱體凸緣聯(lián)接螺栓