二展開式圓柱齒輪減速器帶式運(yùn)輸機(jī)課程實(shí)施方案

1、1帶式運(yùn)輸機(jī)地工作原理（二級(jí)展開式圓柱齒輪減速器帶式運(yùn)輸機(jī)地傳動(dòng)示意圖）2工作情況：已知條件1）工作條件：?jiǎn)蜗蜻\(yùn)轉(zhuǎn)，有輕微振動(dòng)，經(jīng)常滿載，空載啟動(dòng)，單班制工作，使用期限5年，輸送帶速度容許誤差為 +5% b5E2RGbCAP運(yùn)輸帶工作拉力F/KN運(yùn)輸帶工作速度v/（m/s）卷筒直徑D/mm3原始數(shù)據(jù)16000.75340注：運(yùn)輸帶與卷筒之間卷筒軸承地摩擦影響已經(jīng)在F中考慮.二動(dòng)力機(jī)選擇因?yàn)閯?dòng)力來源：電力，三相交流電，電壓 380/220V ;所以選用常用地封閉式系列地交流電動(dòng)機(jī)1 .電動(dòng)機(jī)容量地選擇1 ）工作機(jī)所需功率Pw由題中條件查詢工作情況系數(shù)KA（見1表 8-6）,查得 K a=1.3設(shè)

2、計(jì)方案地總效率n°=ni*n2*n3*n4*n5*n6nn本設(shè)計(jì)中地聯(lián)一一聯(lián)軸器地傳動(dòng)效率（2個(gè)），軸一一軸承地傳動(dòng)效率（4對(duì)），齒一一齒輪地傳動(dòng)效率（2對(duì)），本次設(shè)計(jì)中有8級(jí)傳動(dòng)效率其中 聯(lián)=0.98 （兩對(duì)聯(lián)軸器地效率取相等）耳軸承123 =0.98 （ 123為減速器地3對(duì)軸承）口軸承4 =0.98 （4為卷筒地一對(duì)軸承）齒=0.97.（兩對(duì)齒輪地效率取相等）plEanqFDPw32'32總=耳聯(lián)耳軸承 123n 齒n 聯(lián)n 軸承 4 0.97* 0.98 * 0.98 * 0.97 * 0.98 =°.832）電動(dòng)機(jī)地輸出功率P w=kA*FV1000軸承4

3、=1.6KWP0= Pw/ 總，總=0.83P0= 1.6/0.83=1.93KWn = i 丄 x n =（ 16 160）2.電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速地選擇由執(zhí)行機(jī)構(gòu)地曲柄轉(zhuǎn)速為1000 60vn=42.15r/min ,D經(jīng)查表按推存地傳動(dòng)比合理范圍，1V帶傳動(dòng)地傳動(dòng)比Li 24，二級(jí)圓柱斜齒輪減速器傳動(dòng)比i = 840,則總傳動(dòng)比合理范圍為i _ = 16160,電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速地可選范圍為X 42.15 = 674.4 6744r/min. DXDiTa9E3d3.電動(dòng)機(jī)型號(hào)地確定由表查出電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y132m1-6,其額定功率為 4kW，滿載轉(zhuǎn)速960r/min.基本符合題目所需地要求.RTCrpUD

4、GiT三計(jì)算傳動(dòng)裝置地運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)傳動(dòng)裝置地總傳動(dòng)比及其分配1.計(jì)算總傳動(dòng)比由電動(dòng)機(jī)地滿載轉(zhuǎn)速 nm和工作機(jī)主動(dòng)軸轉(zhuǎn)速nw可確定傳動(dòng)裝置應(yīng)有地總傳動(dòng)比為:nm/nwnw = 42.15 n m=960r/mi ni = 22.785PCzVD7HxA 2.合理分配各級(jí)傳動(dòng)比由于減速箱是展開式布置，所以i1=( ) i2.因?yàn)?i = 22.78，取 i= 23,估測(cè)選取 "=5.44 i2=4.18 速度偏差為0.5%，所以可行.3各軸轉(zhuǎn)速、輸入功率、輸入轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速地計(jì)算(1)各軸轉(zhuǎn)速高速 In 1=960r/minio中間軸 IIn2= n1 =176.47r/mini1低速軸 I

5、IIn3=ri=42.22r/mini2卷筒n4=42.22r/min.各軸功率(2) 各軸輸入功率P°=4Kw高速 I P仁P°* n聯(lián) n軸承=3*0.98*0.98=3.84 Kw中間軸 IIP2=P1* n齒n軸承=2.9403*0.97*0.98=3.65 Kw低速軸 HIP3=P2* n齒 n軸承=2.7653*0.0.97*0.98=3.47Kw卷筒P4=P3* n聯(lián) n軸承=2.600*0.98*0.98=3.33 Kw各軸轉(zhuǎn)矩 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸To=2.2 N *m甘、由,丁 9550* R咼速 I Ti=選精度等級(jí)、材料及齒數(shù)1）材料及熱處理；選擇小齒輪材料為

6、 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.jLBHrnAILg2）精度等級(jí)選用7級(jí)精度；3）試選小齒輪齒數(shù) z1 = 20,大齒輪齒數(shù) z2= 108地； 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)因?yàn)榈退偌?jí)地載荷大于高速級(jí)地載荷，所以通過低速級(jí)地?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算=38.2N mni中間軸 II T2= 9550 B =2o7.8 Nmni低速軸 III T3= 9550H =784.9 N.mn3卷筒9550 * P4=753.23 N *m項(xiàng)目電動(dòng)機(jī) 軸高速軸1中間軸II低速軸III卷筒轉(zhuǎn)速(r/min)960960176.4742.22

7、42.22功率（kW）43.843.653.473.33轉(zhuǎn)矩(N m)2.238.2207.8784.9753.23傳動(dòng)比115.4434.181效率10.960.950.950.96四傳動(dòng)件設(shè)計(jì)計(jì)算（齒輪）d1t3U J確定各參數(shù)地值： 試選Kt =1.6查課本選取區(qū)域系數(shù)Z h =2.425由課本 =0.78二0.88貝一 =0.78 0.88=1.66 由課本P202公式10-13計(jì)算應(yīng)力值環(huán)數(shù)N1 =60nJ g =60 X 960X 1 X( 2X 8X 365X 5)=1.6 X 109hN2 =3.3 X 108h (4.8 為齒數(shù)比,即 4.8=玉) 乙 查課本圖得：KV1=0

8、.9 K *2=0.95 齒輪地疲勞強(qiáng)度極限取失效概率為1%安全系數(shù)S=1,應(yīng)用得:二H 產(chǎn) Khn1' Hlim1 =0.9X 600=540MPaS二円匚二上 巴空=0.95X 500=522.5MPaS許用接觸應(yīng)力匚 h =(6162)/2 =(540 522.5)/2 =531.25MPa 查課本由表得:ZE =189.8MPa由表得:d =13.設(shè)計(jì)計(jì)算 小齒輪地分度圓直徑d1tu 1 ZHZE 23 42 1.6 3.82 1046.42.425 189.8、21 1.66. ()= 40.31mm5.4531.25 計(jì)算圓周速度-兀小牡n1亠- -60 1000計(jì)算齒寬b

9、和模數(shù)m3.144°.31960 = 2。認(rèn)60 1000nt計(jì)算齒寬bb= ； dit=40.31mm計(jì)算摸數(shù)mn初選螺旋角一：=14mntd1t cos :乙40.31 cos1520二 1.95mm計(jì)算齒寬與高之比bh齒高 h=2.25 mnt =2.25*1.95=4.4 mmbh =40.314.4 =916計(jì)算縱向重合度:乍=0.318 尬 d a tan - = 0.318 1 20 tan 15=1.7 計(jì)算載荷系數(shù)K使用系數(shù)KA=1.25根據(jù)v =2m/s,7級(jí)精度,查課本得動(dòng)載系數(shù)Kv=1.08,查課本得Kh222KH =1.12 0.18(10.6 d ) d

10、+0.23 X 10 X b=1.12+0.18(1+0.61)X 1+0.23 X 10； X49.53=1.42查課本由P195表10-13得：K=1.4查課本由 P193表 10-3 得：K h：. = Kf：.=1.4故載荷系數(shù)：K 二 K 上 K Kh：.Kh1 =1 X 1.4X 1.08X 1.42=2.15 按實(shí)際載荷系數(shù)校正所算得地分度圓直徑d1 =d1/ . K/Kt =40.31 X . 2.15 =44.82mm1.6 計(jì)算模數(shù)mnd1 cos P 44.82 匯 cos15 “mn =2.16mmZ1204. 齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)由彎曲強(qiáng)度地設(shè)計(jì)公式mn'dZ

11、j2KT1Ycos2 ： (Yf Ys j(Pf)確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值小齒輪傳遞地轉(zhuǎn)矩' 1 = 38.2 kN -m確定齒數(shù)z 計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)Z、 =乙/cos20/ cos315 = 21.9z；” = z：/cos= 1088/ cos315 = 118.33 初選齒寬系數(shù)：丄按對(duì)稱布置，由表查得亠1 初選螺旋角初定螺旋角= 15' 載荷系數(shù)KK = Kl K K 二 K 陽=1X 1.08X 1.4X 1.4= 2.11 查取齒形系數(shù)丫上和應(yīng)力校正系數(shù)丫丄 查課本由得：齒形系數(shù)丫可=2.8 丫二=1.61應(yīng)力校正系數(shù) YX1 =1.55 丫丄=1.8 重合度系數(shù)丫軸向重合

12、度戶血訓(xùn)叫1.7 螺旋角系數(shù)丫= 0.88查課本得到彎曲疲勞強(qiáng)度極限小齒輪二 FF1 = 480MPa大齒輪二 FF 2 = 360MPa查課本由P97表10-18得彎曲疲勞壽命系數(shù)KFN1 =0.88 K Fn2=0.9取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4K FN1FF 1S0.88 4801.4= 301o71JK FN 2、FF 2S0.9 3601.4= 231.43丫空J(rèn)ah2.8 1.55301.71=0.01438二 F221110.017231.43設(shè)計(jì)計(jì)算計(jì)算模數(shù)3、：2 x 2.12 x 3.82 x 104 x 0.88 x cos2 15x0.017, ： . mm = 1.5

13、mm大齒輪地?cái)?shù)值大.選用.1 202 1.66對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算地法面模數(shù) g大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng) 度計(jì)算地法面模數(shù)，按GB/T1357-1987圓整為標(biāo)準(zhǔn)模數(shù),取叫=2mmi為了同時(shí)滿 足接觸疲勞強(qiáng)度，需要按接觸疲勞強(qiáng)度算得地分度圓直徑 d1=44.82 mm來計(jì)算應(yīng) 有地齒數(shù).于是由：XHAQX74J0Xz1=44.82 cos15 =21.65 取 z1=21mn那么 z2=5.4 X 21=113幾何尺寸計(jì)算計(jì)算中心距 a=0 z2)mn =138.14 mm2cos P將中心距圓整為139 mm按圓整后地中心距修正螺旋角RZ+Z2)mn(21+113)7-=arcc

14、osarccos15.4122匯139因1值改變不多，故參數(shù)；.,k:, Zh等不必修正.計(jì)算大.小齒輪地分度圓直徑d 1=竺"21 2 =43.75 mm cos P cos15.41d2=zm_cos :113 2cos15.41=235.42 mm計(jì)算齒輪寬度B=：a=1 43.75mm = 43.75mm圓整地 B2=45B1=50(二)低速級(jí)齒輪傳動(dòng)地設(shè)計(jì)計(jì)算 材料：低速級(jí)小齒輪選用45節(jié)岡調(diào)質(zhì)，齒面硬度為小齒輪 280HBS 取小 齒齒數(shù)Z1 =25速級(jí)大齒輪選用45二鋼正火，齒面硬度為大齒輪 240HBS 圓整取z2=100.齒輪精度按GB/T10095- 1998,選

15、擇7級(jí)，齒根噴丸強(qiáng)化.按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)1. 確定公式內(nèi)地各計(jì)算數(shù)值 試選Kt =1.6 查課本選取區(qū)域系數(shù)ZH =2.425 試選1 =15°,查課本查得:.1 =0.78 ; 一 2 =0.89 ; 一 =0.78+0.89=1.67應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N1 =60X n2 X j X Ln=60X 176.47 X 1X (2 X 8X 300X 5)=2.54 X 108N17”2=空-6.4 X 107i由課本P203圖10-19查得接觸疲勞壽命系數(shù)K HN 1=0.9K HN2= 0.99查課本由F2q7圖10-21d按齒面硬度查得小齒輪地接觸疲勞強(qiáng)度極限二H lim 1 = 6

16、00MPa ,大齒輪地接觸疲勞強(qiáng)度極限二Hlim1 =550MPa 取失效概率為1%,安全系數(shù)S=1,則接觸疲勞許用應(yīng)力rH1 = KHNHlim1 =540MPaS J 2 =K HN 2 J H lim 2S=544.5MPa；H = CHlim1 、Hlim2)=542.25MPa2d1t32KtT1 u -1(ZhZe、2 dU ( J)2 1.6 2.078 10411.67查課本查材料地彈性影響系數(shù) Z e =189.8MPa 選取齒寬系數(shù)d =12.425 189.8542.25=71.04 mm2. 計(jì)算圓周速度d it nV =60 0000二 71.04 Egm/s60 1

17、000b= dd1t=71.04mm4.計(jì)算齒寬與齒高之比b h模數(shù)gt =dit cos :乙71.04 cos1525二 2.74mm齒高 h=2.25X 叫=6.18 mmbh =11.055. 計(jì)算縱向重合度 = 0.318 dz1 tan： = 0.318 25 tan 15 = 2.136. 計(jì)算載荷系數(shù)KKh =1.12+0.18(1+0.6 d2) d2 +0.23X 10 X b=1.12+0.18(1+0.6)+0.23X 10 X 65.71=1.4231使用系數(shù)K A=1同高速齒輪地設(shè)計(jì)，查表選取各數(shù)值Kv=1.04”=1.35 Kh：.=Kf：.=1.2故載荷系數(shù)K=

18、 KAKvKh Kh ：=1X 1.04X 1.2X 1.4231=1.7767. 按實(shí)際載荷系數(shù)校正所算地分度圓直徑d1 =d1t ' K Kt =71.04X . 1.776 = 73.55mm 1.6計(jì)算模數(shù) mn = d1COs 二 73.55 cos15 = 2.84mmz1253.按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)3 2KT1Y：cos2 1 YfYs；°f確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值(1) 計(jì)算小齒輪傳遞地轉(zhuǎn)矩-'1 = 207.8 kN -m(2) 確定齒數(shù)z因?yàn)槭怯昌X面，故取 乙=25, z = i X乙=100(3) 初選齒寬系數(shù)- 按對(duì)稱布置，由表查得(4) 初選螺旋角

19、 初定螺旋角：=15(5) 載荷系數(shù)KK = K二 KK=1 X 1.04X 1.2X 1.35= 1.6848(6) 當(dāng)量齒數(shù)z. = Z-/COS ； = 27.51z； = z'J cos ' = 109.57由課本查得齒形系數(shù)丫上和應(yīng)力修正系數(shù)丫；Yf：1 =2.62,丫2 =2.18YS;J =1.59,Ys.2 =1.79(7) 螺旋角系數(shù)丫軸向重合度=2.13丫- = 1二.一 =0.73(8)計(jì)算大小齒輪地丫下a4r查課本由P204圖10-20C得齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度極限FE1 = 500MPa J FE2 - 380MPa查課本由P202圖10-18得彎曲疲勞壽命

20、系數(shù)KFN1 =0.90 K FN2 =0.94S=1.4；f=K FN1° FE1SKFN2；- FF2S0.90 5001.4= 321.43MPa0.94 3801.4= 255.14MPa計(jì)算大小齒輪地焉,并加以比較YFa1FSal612.62 1.59321.43= 0.013YFa2FSa222.18 1.79255.14= 0.015大齒輪地?cái)?shù)值大，選用大齒輪地尺寸設(shè)計(jì)計(jì)算 計(jì)算模數(shù)mnmm 二 1.9mm2 1.6848 2.078 1050.73 cos2 15 0.0151 漢252 ".67對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算地法面模數(shù)mn大于由齒根彎

21、曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算地法面模數(shù)，按 GB/T1357-1987圓整為標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)，取g =3mm（旦為了同時(shí)滿足接觸疲勞強(qiáng)度，需要按接觸疲勞強(qiáng)度算得地分度圓直徑d1 =71.04 mm來計(jì)算應(yīng)有地齒數(shù) 丄DAYtRyKfEz1=71.04 cos15=22.97取 z1=23mnz2 =91.88 取 z2=92初算主要尺寸(Z1 Z2)mn (23 92) 2 計(jì)算中心距 a=- - =177.84 mm2 cos P2 x cos15將中心距圓整為179mm修正螺旋角=arccos(j Qm-2：(23 92) 2=arccos15.492079因1值改變不多，故參數(shù)；:.，k ., Zh等不必修正

22、分度圓直徑=Zg-1 cos :23 3 cos15=71.13 mm.z2mn92 漢3 cc,d2=284.54 mmcos P cos 15計(jì)算齒輪寬度b = M =1 71.04 = 71.04mm圓整后取B72mm B77mm五軸地設(shè)計(jì)（在本次設(shè)計(jì)中由于要減輕設(shè)計(jì)負(fù)擔(dān)，在計(jì)算上只校核 一根低速軸地強(qiáng)度）A低速軸3地設(shè)計(jì)1總結(jié)以上地?cái)?shù)據(jù)功率轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速齒輪分度 圓直徑壓力角3.47Kw784.9N- m42.22r/mi n284.54mm20 °2求作用在齒輪上地力= 5516.97N2T32 784.9卜 t =_Z3"d2284.54 10tangFr = Fto

23、s= 5516.97tan 20°cos15.49°二 2091.68NFa = Fttan 一： =1528.95N圓周力Ft，徑向力Fr及軸向力Fa地方向如圖示：3. 初步確定軸地最小直徑先按課本15-2初步估算軸地最小直徑，選取軸地材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，根據(jù)課本取 A° =112dmin =A°J 邑=48.7mmVn3輸出軸地最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處地直徑di，為了使所選地軸與聯(lián)軸器吻合，故需同時(shí)選取聯(lián)軸器地型號(hào),選取 Ka -1.5Tea = KaT3 =1.5 784.9 =1177.35N m因?yàn)橛?jì)算轉(zhuǎn)矩小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩，所以查機(jī)械設(shè)

24、計(jì)手冊(cè)選取 HL4型彈性套柱銷聯(lián)軸器其公稱轉(zhuǎn)矩為1250Nm，半聯(lián)軸器地孔徑 d1 = 50mm,故取di=50mm半聯(lián)軸器的長(zhǎng)度L = 112mm半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度為L(zhǎng)1 =84mm4. 根據(jù)軸向定位地要求確定軸地各段直徑和長(zhǎng)度a為了滿足半聯(lián)軸器地軸向定位要求1-2軸段右端要求制出一軸肩；固取 2-3段地直徑d2-3=57mm;左端用軸端擋圈定位，按軸端直徑取擋圈直徑D=60.半聯(lián)軸器與軸配合地轂孔長(zhǎng)度 L1=82mm，Zzz6ZB2Ltk為了保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸地端面上，固取1-2斷地長(zhǎng)度應(yīng)比L1略短一些，現(xiàn)取 L1-2=80mmb初步選擇滾動(dòng)軸承.考慮到主要承受

25、徑向力，軸向也可承受小地軸向載荷當(dāng)量摩擦系數(shù)最少在高速轉(zhuǎn)時(shí)也可承受純地軸向力，工作中容許地內(nèi)外圈軸線偏斜量=8'-16'大量生產(chǎn)價(jià)格最低，固選用深溝球軸承dvzfvkwMI1又根據(jù)d2-3=57mm選30312號(hào)右端采用軸肩定位查2又根據(jù)d2-3=57mm和上表取d3-4=d7-8=60軸肩與軸環(huán)地高度（圖中a）建議取為軸直徑地0.07 0.1倍所以在 d7-8=60mmd4-5=72mme取安裝齒輪處地軸段 6-7地直徑d6-7=65mm齒輪地左端與左軸承之間采用套筒定位，已 知齒輪地輪轂地寬度為72，為了使套筒能可靠地壓緊齒輪，此軸段應(yīng)略短于輪轂寬度，固取 l&7=

26、67mmrqyn14ZNXI，齒輪地右端采用軸肩定位軸肩高度?。ㄝS直徑地 0.07 0.1倍）這里去軸肩高度h=6mm所以d5-6=77mm軸地寬度去b>=1.4h，取軸地寬度為 L5-6=12mmEmxvxOtOco d軸承端蓋地總寬度為 20m m（有減速器和軸承端蓋地機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)而定）根據(jù)軸承地裝拆及便于對(duì)軸承添加潤(rùn)滑脂地要求，取端蓋外端面與聯(lián)軸器地，距離為30mm.固取 L2-3=50mm SixE2yXPq5e取齒輪與箱體地內(nèi)壁地距離為 a=13.5mm小齒輪與大齒輪地間距為 c=14.5mm，考慮到箱 體地制造誤差，在確定軸承地位置時(shí)，應(yīng)與箱體地內(nèi)壁，有一段距離s,取s=8mm,

27、已知滾動(dòng)軸承地寬度 T=33.5mm 6ewMyirQFL小齒輪地輪轂長(zhǎng) L=40mm則L7-8=T+s+a+（72-70）=57mmL4-5= L+c+a+s-L 5-6=76mm至此已初步確定軸得長(zhǎng)度3）軸上零件得周向定位齒輪，半聯(lián)軸器與軸地周向定位都采用平鍵聯(lián)接.按d4-5=65mm由手冊(cè)查得平鍵地截面b*h=16*10 （mm）L=56mm kavU42VRUs同理按d!_2=50mm. b*h=10*8丄=70.同時(shí)為了保證齒輪與軸配合得有良好得對(duì)中性，固選擇齒輪輪轂與軸得配合選H7/n6.半聯(lián)軸器與軸得配合選H7/k6.滾動(dòng)軸承與軸得周向定位，是借過渡配合來保證地，此處選軸地尺寸公

28、差為m6.y6v3ALoS894）確定軸地地倒角和圓角參考1表15-2，取軸端倒角為1.5*45°各軸肩處地圓角半徑見上圖5）求軸上地載荷（見下圖）首先根據(jù)軸地結(jié)構(gòu)圖作出軸地計(jì)算簡(jiǎn)圖.在確定軸地支點(diǎn)位置時(shí)，應(yīng)從手冊(cè)中查出a值參照1圖15-23.對(duì)與61809，由于它地對(duì)中性好所以它地支點(diǎn)在軸承地正中位置.因此作為簡(jiǎn)支梁地軸地支撐跨距為182mm.根據(jù)軸地計(jì)算簡(jiǎn)圖作出軸地彎矩圖和扭矩圖M2ub6vSTnP計(jì)算齒輪 Ft=2T1/d1=2*784.9/284.54*10 3=5516.97 NFr= 2091.68N Fa= Fttan - =1528.95N通過計(jì)算有 FNH1=184

29、6.99NFNH2=3669.98NMH=844096.41 N M 同理有 FNV1=1132.35N FNV2=959.33NMV1 = 173249.55N mmMV2 = 73868.41 N mmM1 =8616921N mmM2 = 847322.01 N mm載荷水平面H垂直面V支反力FNH1=1846.99NFNH2=3669.98NFNV1=1132.35N FNV2=959.33N總彎矩MH=844096.41 N MMw =173249.55N mmMV2 =73868.41N mm扭矩T3=784.9N *m6）按彎扭合成應(yīng)力校核軸地強(qiáng)度進(jìn)行校核時(shí)通常只校核承受最大彎矩

30、核最大扭矩地截面（即危險(xiǎn)截面C地強(qiáng)度）根據(jù)中地取值，且0.6（式中地彎曲應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力 當(dāng)扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為靜應(yīng)力時(shí)取 :- 0.3; 當(dāng)扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力時(shí)取:-疋0.6） OYujCfmUCw1）計(jì)算軸地應(yīng)力FnH2TM2 (T3)2W861692.12(0.6 784900)2Emm28.63Mpa7）精確校核軸地疲勞強(qiáng)度1）判斷危險(xiǎn)截面截面a, n ,川,b只受扭矩作用，雖然鍵槽、軸肩及過渡配合所引起地應(yīng)力集中均將削弱軸地疲勞強(qiáng)度，但由于軸地最小直徑是按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度較為寬裕地確定地，所以截面a, n，川,b均無需校核.eUts8ZQVRd從應(yīng)力集中對(duì)軸地疲勞強(qiáng)度地影響來看，截面V和

31、V處過盈配合引起地應(yīng)力集中最嚴(yán)重；從受載地情況來看，截面C上地應(yīng)力最大.截面V地sQsAEJkW5T應(yīng)力集中地影響和截面 Vii地相近，但截面不 V i受扭矩作用，同時(shí)軸徑也較大，故不 必作強(qiáng)度校核.截面C上雖然應(yīng)力最大，但應(yīng)力集中不大（過盈配合及鍵槽引起地應(yīng)力集中 均在兩端），而且這里軸地直徑最大，故截面C也不必校核.截面V和V顯然更不必校核.GMslasNXkA鍵槽地應(yīng)力集中系數(shù)比過盈配合地小，因而該軸只需校核截面V左右兩側(cè)即可2）截面V左側(cè)抗彎截面系數(shù)W 二 0.1d?二 0.172?二 37325 mm 3抗扭截面系數(shù) W =0.2d3 =0.2 72 74650mm3截面截面V：左側(cè)

32、地彎矩MM =M! °2 35 =102.11 153 一35 =642045N mL2153截面V 上地扭矩T3為T3=784.9 N *mM 642045 N M截面上地彎曲應(yīng)力317.20M P a° W 37325mm3截面上地扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力T3Wt784900 N m374650 m m=10 .51 MPa軸地材料為45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理，由1表15-1查得-b =640MPa 二=275MPa， =155MPa截面上由于軸肩而形成地理論應(yīng)力集中系數(shù)? 一及按1附表3-2杳取.因丄dD =1.04 ,d經(jīng)插值后可查得= 2 , ?-1.31又由1附圖3-1可得軸地材料地

33、敏性系數(shù)為= 0.028 ,q 一 二 0.82 q =0.85故有效應(yīng)力集中系數(shù)按1式（附3-4 ）為k打=1 q；(上 -1) =10.82(2 -1) =1.82k廣1 q (：-1)-1 0.82 (1.32 -1) =1.26由1附圖3-2得尺寸系數(shù)二=0.67 ；由1附圖3-3得扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù)；” -0.82.軸按磨削加工，由1附圖3-4得表面質(zhì)量系數(shù)為軸未經(jīng)表面強(qiáng)化處理，即 q = 1，則按1式（3-12 ）及（3-12a ）得綜合系數(shù)值為綜合系數(shù)為： K廣2.8K =1.62T碳鋼地特性系數(shù)I =0.1- 0.2=0.01 0.1取 0.05安全系數(shù)Scaa 1S _=1 = 2

34、5Kpa +®abm取0.1S1=13k-：t mScaS；：S:10.5 >S=1.5所以它是安全地.s2s2截面V 右側(cè)抗彎系數(shù) W=0.1 d3= 216000抗扭系數(shù)3wT =0.2 d =43200000截面VI.左側(cè)地彎矩M為M=642045截面V11上地扭矩T3為T3 = 784900截面上地彎曲應(yīng)力二b29.72W截面上地扭轉(zhuǎn)應(yīng)力丁 =互=18.17 K._=K-2.8Wt-上上K1K =1 -1.62所以；- 0.67 ； =0.82 上二：=0.92綜合系數(shù)為：K-=2.8 K =1.62碳鋼地特性系數(shù)廠 0.1 0.2 取 0.1=0.05- 0.1取 0

35、.05安全系數(shù)SeaS _：° K 屮a+®abm二 24.64S=16.32k - t mSeaS；：S:13.6 >S=1.5 所以它是安全地St S2本題因無大地瞬時(shí)過載及嚴(yán)重地應(yīng)力循環(huán)不對(duì)稱性，地設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)束故可略去靜強(qiáng)度校核.至此，軸山B中間軸2地設(shè)計(jì)功率轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速齒輪分度圓直 徑壓力角3.65 Kw207.8N- m176.47r/mi n235.42mm20 °1總結(jié)以上地?cái)?shù)據(jù)2求作用在齒輪上地力Ft =孚=1765.36N f=Ft tan =666.5Nd2cos ：Fa = Fttan - =486.59N3初步確定軸地直徑先按式115-2

36、初步估算軸地最小直徑選取軸地材料為 45號(hào)鋼.根據(jù)表115-3選取Ao=112.于是有dmin30.74 m m輸出軸地最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處地直徑di,為了使所選地軸與聯(lián)軸器吻合,故需同時(shí)選取聯(lián)軸器地型號(hào)Tca 二 KaT311700N m選取HL2型彈性套柱銷聯(lián)軸器其公稱轉(zhuǎn)矩為315000Nm半聯(lián)軸器地孔徑d1 = 35mm,故取di衛(wèi)二35mm半聯(lián)軸器的長(zhǎng)度L = 62mm半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度為L(zhǎng)| = 44mm5.軸地結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)A擬定軸上零件地裝配方案B根據(jù)軸向定位地要求確定軸地各段直徑和長(zhǎng)度由低速軸地設(shè)計(jì)知，由于軸承選定所以軸地最小直徑為25mm所以左端 Li_2=L5-6=

37、40mm S-5=65mm左端軸承采用軸肩定位由2查得 軸承地軸肩高度為 2.5mm所以 d2-3=40mm,同理右端軸承地直徑為di-2=d5-6=35mm，定位軸肩為 2.5mm在右端大齒輪在里減速箱內(nèi)壁為a=12mm，因?yàn)榇簖X輪地寬度為42mm,且采用軸肩定位所以左端到軸肩地長(zhǎng)度為 L2-3=45mmrRGchYzg8mm為軸承里減速器內(nèi)壁地厚度又因?yàn)樵趦升X輪嚙合時(shí)，小齒輪地齒寬比大齒輪多5mm,所以取d4-5=40mm同樣取在該軸小齒輪與減速器內(nèi)壁地距離為12mm由于第三軸地設(shè)計(jì)時(shí)距離也為12mm所以 d3-4=45mm7EqZcWLZNXL3-4=6所以齒輪地定位軸肩長(zhǎng)度高度為3mm

38、至此二軸地外形尺寸全部確定 C軸上零件得周向定位齒輪，軸地周向定位都采用平鍵聯(lián)接.按d4-5=35mm 由 手冊(cè)查得平鍵地截面 b*h=10*8(mm)見2表 4-1,L=36mm izq7iGfO2E同時(shí)為了保證齒輪與軸配合得有良好得對(duì)中性，固選擇齒輪輪轂與軸得配合選H7/n6.滾動(dòng)軸承與軸得周向定位，是借過渡配合來保證地，此處選軸地尺寸公差為m6.D 確定軸地地倒角和圓角參考1表15-2，取軸端倒角為1.2*45 °C第一軸1地設(shè)計(jì)1總結(jié)以上地?cái)?shù)據(jù).2求作用在齒輪上地力Ft-1746.28N2T1 _ 2*38.2* 103d243.753初步確定軸地直徑先按式115-2初步估算

39、軸地最小直徑.選取軸地材料為 45號(hào)鋼.根據(jù)表115-3選取Ao=112. 于是有 zvpgeqJ1hkdmin = Ao * 彈=17.79mm n24聯(lián)軸器地型號(hào)地選取查表，取Ka=1.5則；Tca=Ka*T 1=57.3N m因?yàn)橛?jì)算轉(zhuǎn)矩小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩，所以 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)選取TL4型彈性套柱銷聯(lián)軸器其公稱轉(zhuǎn)矩為63Nm,半聯(lián)軸器地孔徑 d! =20mm,故取di=20mm半聯(lián)軸器的長(zhǎng)度L = 62mm半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度為L(zhǎng)44mm5.軸地結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)A擬定軸上零件地裝配方案B根據(jù)軸向定位地要求確定軸地各段直徑和長(zhǎng)度a為了滿足半聯(lián)軸器地軸向定位要求1-2軸段右端要求制出一軸肩；固

40、取 2-3段地直徑d2-3=24mm;左端用軸端擋圈定位，按軸端直徑取擋圈直徑D=27.半聯(lián)軸器與軸配合地轂孔長(zhǎng)度 L1=40mm, NrpoJac3v1為了保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸地端面上，固取1-2斷地長(zhǎng)度應(yīng)比Li略短一些，現(xiàn)取 L1-2=40mm 1nowfTG4KIb初步選擇滾動(dòng)軸承.考慮到主要承受徑向力，軸向也可承受小地軸向載荷.當(dāng)量摩擦系數(shù)最少.在高速轉(zhuǎn)時(shí)也可承受純地軸向力，工作中容許地內(nèi)外圈軸線偏斜量=8'-16' >,大量生產(chǎn)價(jià)格最低固選用深溝球軸承，又根據(jù)d2-3=24mm,所以選軸承.右端采用軸肩定位查2又根據(jù)d2-3=24mm和上表取

41、d3-4=28mmfjnFLDa5Zoc取安裝齒輪處地軸段4-5地直徑d4-5=32mm d軸承端蓋地總寬度為 15m m （由減速器和軸承端蓋地機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)而定）根據(jù)軸承地裝拆及便于對(duì)軸承添加潤(rùn)滑脂地要求，取端蓋外端面與聯(lián)軸器地距離為25mm.固取L2-3=50mm , c=15mm，考慮到箱體地制 tfnNhnE6e5造誤差，在確定軸承地位置時(shí)，應(yīng)與箱體地內(nèi)壁有一段距離s,取s=8mm已知滾動(dòng)軸承地寬度 T=12mm小齒輪地輪轂長(zhǎng) L=50mm，則L3-4=18mm至此已初步確定軸得長(zhǎng)度有因?yàn)閮奢S承距離為189，含齒輪寬度所以各軸段都已經(jīng)確定，各軸地倒角、圓角查表1 表15-2HbmVN777

42、sL取 1.0mm六. 箱體及其附件地結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1）減速器箱體地結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)箱體采用剖分式結(jié)構(gòu)，剖分面通過軸心.下面對(duì)箱體進(jìn)行具體設(shè)計(jì):1. 確定箱體地尺寸與形狀箱體地尺寸直接影響它地剛度.首先要確定合理地箱體壁厚-.根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式：V二4. 0.1T _8mm （T為低速軸轉(zhuǎn)矩，N m）可取= 8.5mm.為了保證結(jié)合面連接處地局部剛度與接觸剛度，箱蓋與箱座連接部分都有較 厚地連接壁緣，箱座底面凸緣厚度設(shè)計(jì)得更厚些2合理設(shè)計(jì)肋板在軸承座孔與箱底接合面處設(shè)置加強(qiáng)肋，減少了側(cè)壁地彎曲變形3.合理選擇材料因?yàn)殍T鐵易切削，抗壓性能好，并具有一定地吸振性，且減速器地受載不大，所以箱體 可用灰鑄鐵制成.2）減速

43、器附件地結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1 ）檢查孔和視孔蓋檢查孔用于檢查傳動(dòng)件地嚙合情況、潤(rùn)滑情況、接觸斑點(diǎn)及齒側(cè)間隙，還可用來注入潤(rùn) 滑油，檢查要開在便于觀察傳動(dòng)件嚙合區(qū)地位置，其尺寸大小應(yīng)便于檢查操作.視孔蓋用鑄鐵制成，它和箱體之間加密封墊.V7l4jRB8Hs（2 ）放油螺塞放油孔設(shè)在箱座底面最低處，其附近留有足夠地空間，以便于放容器，箱體底面向放油孔方向傾斜一點(diǎn)，并在其附近形成凹坑，以便于油污地匯集和排放.放油螺塞為六角頭細(xì)牙螺紋，在六角頭與放油孔地接觸面處加封油圈密封.83ICPA59W9（3 ）油標(biāo)油標(biāo)用來指示油面高度，將它設(shè)置在便于檢查及油面較穩(wěn)定之處（4）通氣器通氣器用于通氣，使箱內(nèi)外氣壓一致，以

44、避免由于運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)箱內(nèi)溫度升高，內(nèi)壓增大，而 引起減速器潤(rùn)滑油地滲漏.將通氣器設(shè)置在檢查孔上，其里面還有過濾網(wǎng)可減少灰塵進(jìn)入.mZkklkzaaP（5 ）起吊裝置起吊裝置用于拆卸及搬運(yùn)減速器.減速器箱蓋上設(shè)有吊孔，箱座凸緣下面設(shè)有吊耳，它們就組成了起吊裝置.（6 ）起蓋螺釘為便于起蓋，在箱蓋凸緣上裝設(shè)2個(gè)起蓋螺釘.拆卸箱蓋時(shí)，可先擰動(dòng)此螺釘頂起箱蓋.（7）定位銷在箱體連接凸緣上相距較遠(yuǎn)處安置兩個(gè)圓錐銷，保證箱體軸承孔地加工精度與裝配精度減速器機(jī)體結(jié)構(gòu)尺寸如下：名稱符號(hào)計(jì)算公式結(jié)果箱座壁厚cr = 0.025a + 3 A810箱蓋壁厚6W =0.02a + 3色89箱蓋凸緣厚度bid =1.5耳1

45、2箱座凸緣厚度bb =i.5cr15箱座底凸緣厚度b2b? = 2.5c25地腳螺釘直徑dfdf =0.036a+12M24地腳螺釘數(shù)目n查手冊(cè)6軸承旁聯(lián)接螺栓直 徑didj =0.72dfM12機(jī)蓋與機(jī)座聯(lián)接螺栓直徑d2d2=（0.50.6）dfM10軸承端蓋螺釘直徑d3d3=（0.40.5）df10視孔蓋螺釘直徑d4d4 =（ 0.30.4）d f8定位銷直徑dd =（ 0.70.8）d28df，di，d2至外機(jī)壁距離Ci查機(jī)械課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書表4342218df，d2至凸緣邊緣距離C2查機(jī)械課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書表42816外機(jī)壁至軸承座端面距離lili = Ci + C2 + （ 812）50大

46、齒輪頂圓與內(nèi)機(jī)壁距離Ai >i.2 CT15齒輪端面與內(nèi)機(jī)壁距離占 2>CT10機(jī)蓋，機(jī)座肋厚mi ,mmi 吒 0.85m 叱 0.88mi 肚9m 8.5軸承端蓋外徑D2D2 = D + （ 55.5）d3120（ 1 軸）125（ 2 軸）150（ 3 軸）七. 潤(rùn)滑方式、潤(rùn)滑油牌號(hào)及密封裝置地選擇由于兩對(duì)嚙合齒輪中地大齒輪直徑徑相差不大，且它們地速度都不大，所以齒輪傳動(dòng)可采用浸油潤(rùn)滑，查2表7-1，選用全損耗系統(tǒng)用油(GB/T 433-1989)，代號(hào)為 L-AN32. AVktR43bpw由于滾動(dòng)軸承地速度較低，所以可用脂潤(rùn)滑.查2表7-2,選用鈣基潤(rùn)滑脂(GB/T491

47、-1987)，代號(hào)為 L-XAMHA1. ORjBnOwcEd為避免油池中稀油濺入軸承座，在齒輪與軸承之間放置擋油環(huán).輸入軸與輸出軸處用氈圈密封.八. 設(shè)計(jì)總結(jié)這次關(guān)于帶式運(yùn)輸機(jī)上地兩級(jí)展開式圓柱斜齒輪減速器地課程設(shè)計(jì)是我們真正理論聯(lián)系實(shí)際、深入了解設(shè)計(jì)概念和設(shè)計(jì)過程地實(shí)踐考驗(yàn)，對(duì)于提高我們機(jī)械設(shè)計(jì)地綜合素質(zhì)大有用處通過二個(gè)星期地設(shè)計(jì)實(shí)踐，使我對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)有了更多地了解和認(rèn)識(shí)為我們以后地工作打下了堅(jiān)實(shí)地基礎(chǔ).2MiJTy0dTT1. 機(jī)械設(shè)計(jì)是機(jī)械工業(yè)地基礎(chǔ)，是一門綜合性相當(dāng)強(qiáng)地技術(shù)課程，它融機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)、理論力學(xué)、材料力學(xué)、公差與配合、CAD實(shí)用軟件、機(jī)械工程材料、機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)等于一體.

48、gliSpiue7A2. 這次地課程設(shè)計(jì)，對(duì)于培養(yǎng)我們理論聯(lián)系實(shí)際地設(shè)計(jì)思想；訓(xùn)練綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)和有關(guān)先修課程地理論，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際反系和解決工程實(shí)際問題地能力；鞏固、加深和擴(kuò)展有關(guān)機(jī)械設(shè)計(jì)方面地知識(shí)等方面有重要地作用.uEhOUlYfmh3. 在這次地課程設(shè)計(jì)過程中，綜合運(yùn)用先修課程中所學(xué)地有關(guān)知識(shí)與技能，結(jié)合各個(gè)教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)進(jìn)行機(jī)械課程地設(shè)計(jì) ，一方面，逐步提高了我們地理論水平、構(gòu)思能力、工程洞察力和判斷力，特別是提高了分析問題和解決問題地能力，為我們以后對(duì)專業(yè)產(chǎn)品和設(shè)備地設(shè)計(jì)打下了寬廣而堅(jiān)實(shí)地基礎(chǔ).IAg9qLsgBX4. 本次設(shè)計(jì)得到了指導(dǎo)老師地細(xì)心幫助和支持.衷心地感謝老師地指導(dǎo)和幫助.5. 設(shè)計(jì)中還存