圓錐—圓柱齒輪減速器設(shè)計說明書帶CAD圖紙

1、目 錄一、設(shè)計任務(wù)書················································&#

2、183;························2二、電機的選擇計算一、擇電機的轉(zhuǎn)速······················&#

3、183;·········································2二、工作機的有效功率······

4、83;·················································

5、83;··2三、選擇電動機的型號·············································

6、3;·············3三、運動和動力參數(shù)的計算一、分配傳動比·································&#

7、183;···································3二、各軸的轉(zhuǎn)速·············

8、··················································

9、······3三、各軸的功率··········································

10、3;··························4四、各軸的轉(zhuǎn)矩······················&#

11、183;··············································4四、傳動零件的設(shè)計計算1. 閉式直齒輪

12、圓錐齒輪傳動的設(shè)計計算········································42. 閉式直齒輪圓柱齒輪傳動的設(shè)計計算·····

13、;···································6五、軸的設(shè)計計算1. 減速器高速軸I的設(shè)計···········&

14、#183;··········································92. 減速器低速軸II的設(shè)計····

15、3;············································113. 減速器低速軸III的設(shè)計···

16、;··················································

17、;··14六、 滾動軸承的選擇與壽命計算1.減速器高速I軸滾動軸承的選擇與壽命計算·······························162.減速器低速II軸滾動軸承的選擇與壽命計算······

18、83;·······················173. 減速器低速III軸滾動軸承的選擇與壽命計算······················&

19、#183;····18七、 鍵聯(lián)接的選擇和驗算1. 聯(lián)軸器與高速軸軸伸的鍵聯(lián)接········································&

20、#183;·192. 大圓錐齒輪與低速軸II的的鍵聯(lián)接·········································193. 大圓柱齒輪與低速軸III的的鍵聯(lián)接

21、·····························20八、 潤滑油的選擇與熱平衡計算1. 減速器的熱平衡計算················&

22、#183;············································212. 潤滑油的選擇···&#

23、183;·················································&#

24、183;···············22九、 參考文獻(xiàn)·································

25、;···························23計 算 及 說 明結(jié)果一、設(shè)計任務(wù)書班級 學(xué)號 姓名 一、設(shè)計題目：設(shè)計圓錐圓柱齒輪減速器設(shè)計鑄工車間的型砂運輸設(shè)備。該傳送設(shè)備的傳動系統(tǒng)由電動機減速器運輸帶組成。每日二班工作。 （圖1）1電動機；2聯(lián)軸器；3減速器；4鼓輪；5傳送帶二、原始數(shù)據(jù)：傳送帶拉力F(KN)傳

26、送帶速度V(m/s)鼓輪直徑D（mm）使用年限（年）1.7701.3922357三、設(shè)計內(nèi)容和要求：1.編寫設(shè)計計算說明書一份，其內(nèi)容通常包括下列幾個方面：（1）傳動系統(tǒng)方案的分析和擬定以及減速器類型的選擇；（2）電動機的選擇與傳動裝置運動和動力參數(shù)的計算；（3）傳動零件的設(shè)計計算（如除了傳動，蝸桿傳動，帶傳動等）；（4）軸的設(shè)計計算；（5）軸承及其組合部件設(shè)計；（6）鍵聯(lián)接和聯(lián)軸器的選擇及校核；（7）減速器箱體，潤滑及附件的設(shè)計；（8）裝配圖和零件圖的設(shè)計；（9）校核；（10）軸承壽命校核；（11）設(shè)計小結(jié)；（12）參考文獻(xiàn)；（13）致謝。計 算 及 說 明結(jié)果2.要求每個學(xué)生完成以下工作：

27、（1）減速器裝配圖一張（0號或一號圖紙）（2）零件工作圖兩張（輸出軸及該軸上的大齒輪），圖號自定，比例11。（3）設(shè)計計算說明書一份。二、傳動方案的擬定運動簡圖如下：（圖2）由圖可知，該設(shè)備原動機為電動機，傳動裝置為減速器，工作機為型砂運輸設(shè)備。減速器為展開式圓錐圓柱齒輪的二級傳動，軸承初步選用深溝球軸承。聯(lián)軸器2選用凸緣聯(lián)軸器，8選用齒形聯(lián)軸器。計 算 及 說 明結(jié)果三、電動機的選擇及傳動裝置的運動和動力參數(shù)計算一、選擇電動機的類型和結(jié)構(gòu)形式按工作要求和條件，選用三相籠型異步電動機，Y系列，封閉式結(jié)構(gòu)，電壓380V，頻率50Hz。二、選擇電動機容量工作機主動軸功率：傳動裝置的總效率： （式中

28、、分別為聯(lián)軸器、滾動軸承、原錐齒輪傳動、圓柱齒輪傳動和卷筒的傳動效率。）取=0.99（聯(lián)軸器），=0.985（滾動軸承），=0.96（齒輪精度為8級，不包括軸承效率），=0.97（齒輪精度為8級，不包括軸承效率），=0.96（卷筒效率，不包括軸承）則電動機所需功率：三、確定電動機的轉(zhuǎn)速卷筒州的工作轉(zhuǎn)速為：按課程設(shè)計指導(dǎo)書P7表1查得圓錐圓柱齒輪的傳動比一般范圍為：=1025，故電動機轉(zhuǎn)速計 算 及 說 明結(jié)果根據(jù)額定功率，且轉(zhuǎn)速滿足，選電動機型號為：。其主要性能如下表：型號額定功率Kw滿 載 時轉(zhuǎn)速電流（380V）A效率%功率因數(shù)314206.882.50.817.02.22.3電動機的外形尺

29、寸：中心高H外形尺寸L×(AC/2+AD)×HD底角安裝尺寸A×B地腳螺栓孔直徑 K軸伸尺寸D×E裝鍵部位尺寸F×GD100380×288×245160×1401228×608×31四、確定傳動裝置的總傳動比和分配傳動比1.總傳動比總傳動比2.分配減速器的各級傳動比直齒輪圓錐齒輪傳動比按直齒輪圓柱齒輪傳動比 ，又錐齒輪的傳動比一般不大于3，故取=3則實際總傳動比，滿足要求。計 算 及 說 明結(jié)果五、計算傳動裝置的運動和動力參數(shù)1.各軸的轉(zhuǎn)速（各軸的標(biāo)號均已在圖2中標(biāo)出）2.各軸的輸出、輸入功率3

30、.各軸輸入、輸出轉(zhuǎn)矩計 算 及 說 明結(jié)果運動和動力參數(shù)計算結(jié)果整理于下表：軸名效率P(Kw)轉(zhuǎn)矩（）轉(zhuǎn)速nr/min傳動比效率輸入輸出輸入輸出電動機軸2.98720.0914201.00.99軸2.9572.91319.8919.5914203.00.95軸2.7962.75456.4155.57473.334.20.96軸2.6712.631225.34221.96113.21.00.97卷筒軸2.6052.463219.77207.79113.2計 算 及 說 明結(jié)果四、傳動零件的設(shè)計計算一、圓錐齒輪傳動的設(shè)計計算已知輸入功率（略大于小齒輪的實際功率），小齒輪的轉(zhuǎn)速為：，大齒輪的轉(zhuǎn)速為，

31、傳動比，由電動機驅(qū)動，工作壽命（設(shè)每年工作300天），兩班制，帶式輸送，平穩(wěn)，轉(zhuǎn)向不變。1.選定齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù)（1）按傳動方案，選用直齒圓錐齒輪傳動，齒形制,齒形角，齒頂高系數(shù)，頂隙系數(shù)，螺旋角，不變位。（2）、運輸機為一般工作機器，速度不高，故選用8級精度。（3）、材料選擇，小齒輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS，大齒輪材料為45剛（調(diào)質(zhì)），硬度為240HBS，二者材料硬度相差40HBS。（4）、選小齒輪齒數(shù)2.按齒面接觸疲勞強度設(shè)計 公式： （1）、確定公式內(nèi)的各計算值1）查得材料彈性影響系數(shù)。2）按齒面的硬度查得小齒輪的接觸疲勞強度極限，大齒輪的接觸疲勞極限。計

32、 算 及 說 明結(jié)果3）計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)小齒輪：大齒輪：4）查得接觸批量壽命系數(shù)5）計算接觸疲勞許用應(yīng)力6）試選，查得所以，7）8）（2）、計算1）試算小齒輪的分度圓直徑，帶入中的較小值得2）計算圓周速度v計 算 及 說 明結(jié)果3）計算載荷系數(shù)根據(jù)，8級精度，查得，所以。4）按實際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑：5）技術(shù)模數(shù)3.按齒根彎曲疲勞強度設(shè)計公式：m（1）、確定公式內(nèi)的各計算值1）查得小齒輪的彎曲疲勞強度極限，大齒輪的彎曲疲勞強度。2）查得彎曲疲勞壽命系數(shù)3）計算彎曲疲勞許用應(yīng)力取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4，則，計 算 及 說 明結(jié)果4）載荷系數(shù) K=2.315）節(jié)圓錐角6）當(dāng)量齒數(shù)7

33、）查取齒形系數(shù) 8）查取應(yīng)力校正系數(shù) 9）計算大小齒輪的 ,并加以比較。大齒輪的數(shù)值大。（2）、設(shè)計計算m綜合分析考慮，取得，計 算 及 說 明結(jié)果4.幾何尺寸計算（1）、計算大端分度圓直徑（2）、計算節(jié)錐頂距（3）、節(jié)圓錐角（4）、大端齒頂圓直徑（5）、齒寬二、圓柱齒輪傳動的設(shè)計計算已知輸入功率（略大于小齒輪的實際功率），小齒輪的轉(zhuǎn)速為：，大齒輪的轉(zhuǎn)速為，傳動比，由電動機驅(qū)動，工作壽命（設(shè)每年工作300天），兩班制，帶式輸送，平穩(wěn)，轉(zhuǎn)向不變。計 算 及 說 明結(jié)果1.選定齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù)（1）由以上計算的數(shù)據(jù)可得圓錐齒輪的傳動在軸的軸向力此軸向力較小，故二級變速裝置選用直齒圓錐

34、齒輪。（2）、運輸機為一般工作機器，速度不高，故選用8級精度。（3）、材料選擇，小齒輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS，大齒輪材料為45剛（調(diào)質(zhì)），硬度為240HBS，二者材料硬度相差40HBS。（4）、選小齒輪齒數(shù)2.按齒面接觸疲勞強度設(shè)計 公式： （1）、確定公式內(nèi)的各計算值1）試選載荷系數(shù) 2）計算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩3）選取齒寬系數(shù) 4）查得材料彈性影響系數(shù)。5）按齒面的硬度查得小齒輪的接觸疲勞強度極限，大齒輪的接觸疲勞極限。計 算 及 說 明結(jié)果6）計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)小齒輪：大齒輪：7）查得接觸批量壽命系數(shù)8）計算接觸疲勞許用應(yīng)力（2）、計算1）試算小齒輪的分度圓直徑，帶入中的較

35、小值得 =42.8mm2）計算圓周速度v3）計算齒寬b計 算 及 說 明結(jié)果4）計算齒寬與齒高比 模數(shù)：齒高：5）計算載荷系數(shù)根據(jù)，8級精度，可查得動載荷系數(shù) ，直齒輪假設(shè) ，查得 查得使用系數(shù) 查得8級精度，消除了相對支撐為非對稱布置時，=1.4513由 所以。6）按實際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑：7）計算模數(shù)計 算 及 說 明結(jié)果3.按齒根彎曲疲勞強度設(shè)計公式：m（1）、確定公式內(nèi)的各計算值1）查得小齒輪的彎曲疲勞強度極限，大齒輪的彎曲疲勞強度。2）查得彎曲疲勞壽命系數(shù) 3）計算彎曲疲勞許用應(yīng)力取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4，則，4）計算載荷系數(shù) K 5）查取齒形系數(shù) 6）查取應(yīng)力校正系

36、數(shù) 7）計算大、小齒輪的,并加以比較。 ，大齒輪的數(shù)值大。計 算 及 說 明結(jié)果（2）、設(shè)計計算m綜合分析考慮，取，得，取4.幾何尺寸計算（1）、分度圓直徑（2）、中心距（3）、齒寬，取，5.驗算假設(shè)成立，計算有效。計 算 及 說 明結(jié)果三、數(shù)據(jù)整理1.圓錐齒輪 齒輪類型：直齒圓錐齒輪（,齒形角，齒頂高系數(shù)，頂隙系數(shù)，螺旋角，不變位）。精度8級，小齒輪材40Cr（調(diào)質(zhì)），大齒輪材料45剛（調(diào)質(zhì)），硬度分別為280HBS和240HBS。大端分度圓直徑：小齒輪，大齒輪節(jié)錐頂距：R=109.0986mm節(jié)圓錐角：， 大端齒頂圓直徑：， 齒寬：齒數(shù)：，模數(shù)m=32.圓柱齒輪齒輪類型：直齒圓柱齒輪 精度

37、8級，小齒輪材40Cr（調(diào)質(zhì)），大齒輪材料45剛（調(diào)質(zhì)），硬度分別為280HBS和240HBS。分度圓直徑： ， 中心距：a=155mm 齒寬：，齒數(shù)：，模數(shù)：m=2.5mm計 算 及 說 明結(jié)果五、軸的計算一、減速器高速軸I的設(shè)計1.求輸出軸上的功率，轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩由前面的計算可得2.求作用在齒輪上的力圓錐小齒輪圓錐大齒輪圓柱小齒輪、大齒輪計 算 及 說 明結(jié)果3.初步確定軸的最小直徑選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。取,于是得同時選取聯(lián)軸器型號，聯(lián)軸器的計算轉(zhuǎn)矩：，則，結(jié)合電動機的參數(shù)，選用凸緣聯(lián)軸器，型號YL4聯(lián)軸器，即，該端選用的半聯(lián)軸器的孔徑，故取軸徑，半聯(lián)軸器轂孔的長度L=62mm。4.

38、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計（1）、擬定軸上零件的裝配方案下圖為軸上的裝配方案（圖3）（2）、根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度，如下圖：（圖4）計 算 及 說 明結(jié)果1）由聯(lián)軸器尺寸確定由聯(lián)軸器的轂孔長度L 和直徑d及相關(guān)要求，可確定2）初步選擇滾動軸承。軸承同時承載徑向力和軸向力，但軸向力較小，故選用單列深溝球軸承。參照工作要求，并根據(jù)尺寸，選取0基本游隙組、標(biāo)準(zhǔn)精度級的單列深溝球軸承6206，其尺寸為。為了利于固定，一般取比b小1mm（如圖3所示），故可確定。3）由經(jīng)驗公式算軸肩高度：取軸肩高為4mm ，確定。由課程設(shè)計指導(dǎo)書P47圖46的要求可得，取。4）根據(jù)軸承安裝方便的要求，取，得根據(jù)安裝軸

39、承旁螺栓的要求，取 。根據(jù)齒輪與內(nèi)壁的距離要求，取 。5）根據(jù)齒輪孔的軸徑和長度，確定。至此，已初步確定了軸的各段直徑和長度。（3）、軸上的零件的周向定位齒輪、聯(lián)軸器與軸的周向定位均采用平鍵聯(lián)接。按手冊查得，半聯(lián)軸器與軸的聯(lián)接處的平鍵截面，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長為50mm（標(biāo)準(zhǔn)鍵長見）。計 算 及 說 明結(jié)果為了保證聯(lián)軸器與軸配合有良好的對中性，故選擇聯(lián)軸器輪轂與軸配合為H7/k6。齒輪與軸的聯(lián)接處的平鍵截面 ，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長為28mm（標(biāo)準(zhǔn)鍵長見）。為了保證齒輪與軸配合有良好的對中性，故選擇齒輪輪轂與軸配合為H7/n6。滾動軸承與軸的周向定位是借過渡配合來保證的，此處選軸的直徑尺寸公

40、差為m6。（4）、確定軸上圓角和倒角尺寸取軸端倒角為，除下圖標(biāo)注外，各軸肩處的圓角半徑，均為R1，如圖：（圖5）5.求軸上的載荷 根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖（圖3）作出軸的計算簡圖（圖6）（齒輪取齒寬中點處的分度圓直徑作為力的作用點，軸承在寬度中點為作用點）。計 算 及 說 明結(jié)果結(jié)合裝配圖求得,。做彎矩、扭矩圖：（圖7）計 算 及 說 明結(jié)果計 算 及 說 明結(jié)果計 算 及 說 明結(jié)果計 算 及 說 明結(jié)果計 算 及 說 明結(jié)果計 算 及 說 明結(jié)果計 算 及 說 明結(jié)果計 算 及 說 明結(jié)果九 江 學(xué) 院設(shè)計題目：單級圓柱齒輪減速器學(xué) 院：機械與材料工程學(xué)院專 業(yè)：模具設(shè)計與制造班 級：xx 學(xué)號：x

41、x設(shè) 計 人：xx 指導(dǎo)老師：xx完成日期：2010年6月 機械設(shè)計課程設(shè)計計算說明書一、傳動方案擬定.3二、電動機的選擇.4三、計算總傳動比及分配各級的傳動比.5四、運動參數(shù)及動力參數(shù)計算.6五、傳動零件的設(shè)計計算.6六、軸的設(shè)計計算.13七、滾動軸承的選擇及校核計算.21八、鍵連接的選擇及校核計.24設(shè)計題目：V帶單級圓柱減速器機材學(xué)院 B0853班 設(shè)計者：劉忠山學(xué)  號： 36號指導(dǎo)教師：鄧寧二一年六月六日計算過程及計算說明一、傳動方案擬定第九組：設(shè)計單級圓柱齒輪減速器和一級帶傳動帶式輸送機的傳動裝置簡圖1電動機；2三角帶傳動；3減速器；4聯(lián)軸器；5傳動滾筒；6皮帶運輸機（1

42、）   工作條件：連續(xù)單向運轉(zhuǎn)，載荷平穩(wěn)，空載啟動，使用年限10年，小批量生產(chǎn)，工作為二班工作制，環(huán)境清潔。（2）   原始數(shù)據(jù)：滾筒圓周力F=1150N；帶速V=1.4m/s；滾筒直徑D=240mm；滾筒長度L=250mm。二、電動機選擇1、電動機類型的選擇： Y系列三相異步電動機2、電動機功率選擇：（1）傳動裝置的總功率：總=帶×2軸承×齒輪×聯(lián)軸器×滾筒       =0.96×0.972×0.98×0.98×

43、0.96=0.834(2)電機所需的工作功率：P工作=FV/1000總=1150×1.4/1000×0.834=1.34KW3、確定電動機轉(zhuǎn)速：計算滾筒工作轉(zhuǎn)速：n筒=60×1000V/D=60×1000×1.4/×240=102.72r/min   按推薦的傳動比合理范圍，取圓柱齒輪傳動一級減速器傳動比范圍Ia=35。取V帶傳動比I1=24，則總傳動比理時范圍為Ia=620。故電動機轉(zhuǎn)速的可選范圍為nd=Ia×N總=（620）×102.72=616.322054.4r/min方案電動機型號額定

44、功率（kw）同步轉(zhuǎn)速(r/min滿載轉(zhuǎn)速(r/min)堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)距1Y132S-82.37507102.02Y112M-62.310009402.03Y100L1-42.3150014202.3根據(jù)容量和轉(zhuǎn)速，由有關(guān)手冊查出有三種適用的電動機型號：因此有三種傳支比方案：如參考指導(dǎo)書P10頁。綜合考慮電動機和傳動裝置尺寸、重量、價格和帶傳動、減速器的傳動比，可見第2方案比較適合，則選n=1000r/min .4、確定電動機型號根據(jù)以上選用的電動機類型，所需的額定功率及同步轉(zhuǎn)速，選定電動機型號為Y112M-6。其主要性能：額定功率：2.3KW，滿載轉(zhuǎn)速940r/min，額定轉(zhuǎn)矩2.0三、計算總傳動比及

45、分配各級的偉動比1、總傳動比：i總=n電動/n筒=940/102.72=9.152、分配各級轉(zhuǎn)動比（1）   據(jù)指導(dǎo)書P6表2.3，取齒輪i齒輪=4（單級減速器i=36合理）（2）   i總=i齒輪×i帶i帶=i總/i齒輪=9.15/4=2.3 四、運動參數(shù)及動力參數(shù)計算1、計算各軸轉(zhuǎn)速（r/min）nI=n電機=940r/minnII=nI/i帶=940/2.3=408.69(r/min)nIII=nII/i齒輪=408.69/4=102.17(r/min)2、   計算各軸的功率（KW）PI=P工作=1.34K

46、WPII=PI×帶=1.34×0.96=1.286KWPIII=PII×軸承×齒輪=1.286×0.99×0.97                 =1.24KW3、   計算各軸扭矩（N·mm）TI=9.55×106PI/nI=9.55×106×1.34/940=13.6×103N·mmTII=9

47、.55×106PII/nII=9.55×106×1.286/408.69  =30×103N·mmTIII=9.55×106PIII/nIII=9.55×106×1.24/102.17  =115.9×103N·mm五、傳動零件的設(shè)計計算 帶傳動是一種應(yīng)用很廣泛的機械傳動，帶傳動由主動輪，從動輪和適度張緊在兩帶輪上的封閉型傳動帶組成，它是利用傳動帶作為中間的擾性件，依帶與帶輪之間的摩擦力來專遞運動的，帶轉(zhuǎn)動常用作機械的外傳動零件。1、   

48、60;     皮帶輪傳動的設(shè)計計算（1）   選擇普通V帶截型由課本P130表8.12得：kA=1.2PC=KAP=1.2×2.2=2.64KWnI=940r/min由課本P131圖8.12得：選用A型V帶（2） 確定帶輪基準(zhǔn)直徑，并驗算帶速由課本P131圖8.12得，推薦的小帶輪基準(zhǔn)直徑為75100mm   則取dd1=100mm>dmin=75   dd2=nI/ nII·dd1=940/408.69×100=230mm由課本P115表8-3，取dd2=

49、236mm實際轉(zhuǎn)動比i= dd2/dd1 =236/100=2.36實際從動輪轉(zhuǎn)速nII=nIdd1/dd2=940×100/236               =398.3r/min轉(zhuǎn)速誤差為：(nII-nII)/nII=(408.69-398.3)/408.69               &#

50、160; =0.025<0.05(允許)帶速V：V=dd1nI/60×1000=×100×940/60×1000        =4.92m/s(帶速合適)（3）   確定帶長和中心矩根據(jù)課本P132式（8-14）得0.7(dd1+dd2)a02(dd1+dd2)0.7(100+236)a02×(100+236)   所以有：235.2mma0672mm預(yù)選a0=500 由課本P132式（8-15）得帶的基準(zhǔn)長度：L0=

51、2a0+1.57(dd1+dd2)+(dd2-dd1)/4a0 =2×500+1.57(100+236)+(236-100)2/4×500 =1536.768mm根據(jù)課本P117表8.4取基準(zhǔn)長度：Ld=1600mm根據(jù)課本P132式（8-16）得：aa0+（Ld-L0）/2=500+（1600-1536.768）/2           =532mmamin=a-0.015 Ld =532-0.015×1600=508mmamax=a+0.01

52、5 Ld =532+0.015×1600=556mm (4)驗算小帶輪包角 一般使11200（特殊情況下允許1900，若不滿足此條件，可適當(dāng)增大中心距或減小兩帶輪的直徑差。根據(jù)課本P132式（8-17）得1=1800-【(dd2-dd1 )/a】×57.30   =1800-【（236-100）/532】×57.30=1800-14.60    =165.40>1200（滿足）（5）確定帶的根數(shù)根據(jù)dd1=100mm nI=940r/min再根據(jù)課本P124表（8.9）用內(nèi)插法得 P0=0.94KW功率增量為

53、：P0=KbnI (1-1/Ki)根據(jù)課本P129表（8-18）可得彎曲影響系數(shù) ：Kb=1.0275/1000根據(jù)傳動比i=2.34, 根據(jù)課本P129表(8-19)可得轉(zhuǎn)動比系數(shù)：Ki=1.1373則可以算出P0=KbnI (1-1/Ki)=0.12KW根據(jù)課本P117表（8-4）可得帶長度修正系數(shù) KL=0.99由課本P129圖8-11得包角系數(shù)K=0.98 由課本P132式（8.18）得 Z=PC/P=PC/(P0+P0) KKL =2.64/【(0.94+0.12) ×0.98×0.99】 =2.56（可得Z=3根）(6)計

54、算軸上壓力由課本P121表8-6查得A型普通V帶的每米長質(zhì)量q=0.1kg/m，由課本P132式（8-19）單根A型普通V帶的初拉力：F0=(500PC/ZV)×（2.5/K-1）+qV2=(500×2.64/3×4.92)×(2.5/0.98-1)+0.1×4.922N  =141.1N則作用在軸承的壓力FQ，由課本P133式（8-20）FQ=2ZF0sin1/2=2×3×141.1sin167.8/2=840.4N(7)設(shè)計結(jié)果：選用3根A-1600，GB11544-1997 A型普通V帶中心距a=500mm,

55、帶輪直徑dd1=100mm，dd2=236mm 軸上壓力FQ=840.4N2、齒輪傳動的設(shè)計計算   （1）選擇齒輪材料及精度等級   考慮減速器傳遞功率不在，所以齒輪采用軟齒面。小齒輪選用45C調(diào)質(zhì)，齒面硬度為220240HBS。大齒輪選用45鋼正火，齒面硬度170210HBS；根據(jù)機械零件設(shè)計手冊選8級精度。齒面精糙度Ra3.26.3m   (2)按齒面接觸疲勞強度設(shè)計  由d176.43(kT1(u+1)/duH2)1/3 由式公式確定有關(guān)參數(shù)如下：傳動比i齒=4 取小齒輪齒數(shù)：Z1=25。則大齒輪齒數(shù)：Z2

56、=iZ1=4×25=100  實際傳動比I0=100/25=4傳動比誤差：（i-i0）/I=（4-4）/4=0%<2.5% 可用齒數(shù)比：u=i0=4(3)轉(zhuǎn)矩T1T1=9.55×106×P/n11=9.55×106×1.34/408.69  =31312N·mm  (4)載荷系數(shù)k  由課本P185表10-11取k=1.1(5)許用接觸應(yīng)力HH= HlimZNT/SH由課本P181圖10-24查得：HlimZ1=560Mpa   HlimZ2=530Mpa由課本P180

57、式N=60njLh計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)NLNL1=60njLh =60n1rth=60×427.27×1.1×(16×5×10×52)=1.17×109NL2=NL1/i=1.17×109/4=2.93×108由課本P183圖10-27查得接觸疲勞的壽命系數(shù)：ZNT1=1   ZNT2=1.15通用齒輪和一般工業(yè)齒輪，按一般可靠度要求選取安全系數(shù)SH=1.0H1=Hlim1ZNT1/SH=560×1.0/1.0Mpa=560MpaH2=Hlim2ZNT2/SH=530×

58、1.15/1.0Mpa=609.5Mpa故得：d176.43(kT1(u+1)/duH2)1/3=76.431×31312×(4+1)/1×4×56021/3mm=82.28mm模數(shù)：m=d1/Z1=82.28/25=3.29mm根據(jù)課本P165表10-3取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)：m=4mm(6)校核齒根彎曲疲勞強度根據(jù)課本P187（10-24）式  F=(2kT1/bm2Z1)YFaYSaFT1 為主動輪的轉(zhuǎn)矩N·mmB為齒輪的接觸寬度mmm模數(shù)Z1為主動輪的齒數(shù)F 齒輪的許用彎曲應(yīng)力mpaYFa標(biāo)準(zhǔn)外齒輪的齒形系數(shù)YSa標(biāo)準(zhǔn)外齒輪的應(yīng)力修正系數(shù)

59、確定有關(guān)參數(shù)和系數(shù)分度圓直徑：d1=mZ1=4×25mm=100mmd2=mZ2=4×100mm=400mm齒寬：b=dd1=1×100mm=100mm取b=100mm   b1=105mm(7)齒形系數(shù)YFa和應(yīng)力修正系數(shù)YSa根據(jù)齒數(shù)Z1=25,Z2=100由課本P187表10-13和表10-14相得YFa1=2.65     YSa1=1.59YFa2=1.34     YSa2=1.80  (8)許用彎曲應(yīng)力F根據(jù)課本P180（10-14）式：F=

60、 Flim YSTYNT/SF由課本P182圖10-25C查得：Flim1=210Mpa  Flim2 =190Mpa由課本P183圖10-26查得：YNT1=1   YNT2=1試驗齒輪的應(yīng)力修正系數(shù)YS1=1.59 YS2=1.80按一般可靠度選取安全系數(shù)SF=1.3  計算兩輪的許用彎曲應(yīng)力F1=Flim1 YSTYNT1/SF=210/1.3Mpa=162MpaF2=Flim2 YSTYNT2/SF =190×/1.3Mpa=146Mpa將求得的各參數(shù)代入式F1=(2kT1/bm2Z1)YFa1YSa1=(2×1.1×

61、;48700/50×22×25) ×2.65×1.59Mpa=90.3Mpa< F1F2=F1YF2YS2/YF1YS1=(90.3×1.34×1.8/2.65×1.59)Mpa=84Mpa< F2故輪齒齒根彎曲疲勞強度足夠 (9)計算齒輪傳動的中心矩aa=m/2(Z1+Z2)=2/2(25+100)=125mm (10)計算齒輪的圓周速度VV=d1n2/60×1000=3.14×100×408.69/60×1000=2.14m/s查表的選8級精度是合適

62、的六、軸的設(shè)計計算  輸入軸的設(shè)計計算1、按扭矩初算軸徑由已知條件可知此減速器傳遞的功率屬中小功率，對材料無特殊要求，選用45#調(diào)質(zhì)，并經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，硬度217255HBS, 抗拉強度b=590Mpa，彎曲疲勞強度-1=255Mpa。-1=60Mpa根據(jù)課本P265（14-2）式，dc(p/n) 1/3C以材料及受載情況有關(guān)的系數(shù)，根據(jù)課本P265，查表14-1，取c=102.72118P高速軸的輸入功率n高速軸的轉(zhuǎn)速dc(p/n) 1/3 =(102.72118）(2.092/427)1/3mm=1820mm考慮有鍵槽，將直徑增大5%，則d=（1820）×(1+5%)mm=

63、（18.921）選d=20mm2、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 （1）軸上零件的定位，固定和裝配  單級減速器中可將齒輪安排在箱體中央，相對兩軸承對稱分布，齒輪左面由軸肩定位，右面用套筒軸向固定，這樣齒輪在軸上的軸向位置被完全確定。聯(lián)接以平鍵作過渡配合固定，兩軸承分別以軸肩和大筒定位，則采用過盈配合固定。 （2）確定軸各段直徑和長度工段：d1=d=20mm   長度取L1=55mmII段: d2=d1+2hh=2c    查表得c=1.5mmd2=d1+2h=20+2×2×1.5=26mmd2=26mm初選用6

64、206型深溝球軸承，其內(nèi)徑為30mm,寬度為16mm.考慮齒輪端面和箱體內(nèi)壁，軸承端面和箱體內(nèi)壁應(yīng)有一定距離。取套筒長為20mm，通過密封蓋軸段長應(yīng)根據(jù)密封蓋的寬度，并考慮聯(lián)軸器和箱體外壁應(yīng)有一定矩離而定，為此，取該段長為55mm，安裝齒輪段長度應(yīng)比輪轂寬度小2mm,故II段長：L2=（2+20+16+55）=93mmIII段直徑d3= d2+2h =32mmL3=L1-L=55-2=53mm段直徑d4=d3+2h=32+2×3=38mm長度與右面的套筒相同，即L4=20mm但此段左面的滾動軸承的定位軸肩考慮，應(yīng)便于軸承的拆卸，應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)查取由手冊得安裝尺寸h=3.該段直徑應(yīng)?。海?6

65、+3×2）=32mm因此將段設(shè)計成階梯形，左段直徑為32mm段直徑d5=30mm.  長度L5=15mm由上述軸各段長度可算得軸支承跨距L=108mm(3)按彎矩復(fù)合強度計算求分度圓直徑：已知d1=mz1=50mm求轉(zhuǎn)矩：已知T1=48700N·mm求圓周力：Ft根據(jù)課本P184（10-15）式得Ft=2T1/d1=2×48700/50=1948N求徑向力Fr根據(jù)課本P184（10-15）式得Fr=Ft·tan=1948×tan200=709N因為該軸兩軸承對稱，所以：LA=LB=55mm  (1)繪制軸受力簡圖（

66、如圖a）（2）繪制垂直面彎矩圖（如圖b）軸承支反力：FAY=FBY=Fr/2=354.5NFAZ=FBZ=Ft/2=974N由兩邊對稱，知截面C的彎矩也對稱。截面C在垂直面彎矩為MC1=FAyL/2=354.5×54=19143 N·mm(3)繪制水平面彎矩圖（如圖c） 截面C在水平面上彎矩為：MC2=FAZL/2=974×54=52596N·mm (4)繪制合彎矩圖（如圖d）MC=(MC12+MC22)1/2=(191432+525962)1/2=55971N·mm(5)繪制扭矩圖（如圖e）轉(zhuǎn)矩：T=9.55×（P/n2）

67、×106=48700N·mm(6)繪制當(dāng)量彎矩圖（如圖f）轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的扭剪文治武功力按脈動循環(huán)變化，取=1，截面C處的當(dāng)量彎矩Mec=MC2+(T)21/2=559712+(1×48700)21/2=74191N·mm (7)校核危險截面C的強度由式e=Mec/0.1d33 得e=Mec/0.1d33=74191/0.1×323=22.6MPa< -1=60MPa該軸強度足夠。圖a2）輸出軸的設(shè)計計算由于設(shè)計的是單級減速器的輸入軸，屬于一般軸的設(shè)計問題，選用45#調(diào)質(zhì)，并經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，硬度217255HBS, 抗拉強度b=590Mp

68、a，彎曲疲勞強度-1=255Mpa。-1=60Mpa1、按扭矩初算軸徑根據(jù)課本P265（14-2）式，dc(p/n) 1/3C以材料及受載情況有關(guān)的系數(shù)，根據(jù)課本P265，查表14-1，取c=102.72118dc(p/n) 1/3 =(102.72118）(2.01/106.82)1/3mm=28.531mm考慮有鍵槽，將直徑增大5%，則d=（28.531）×(1+5%)mm=（3033）由設(shè)計手冊取標(biāo)準(zhǔn)值d1=30 （1）軸的零件定位，固定和裝配  單級減速器中，可以將齒輪安排在箱體中央，相對兩軸承對稱分布，齒輪左面用軸肩定位，右面用套筒軸向定位，周向定位采用

69、鍵和過渡配合，兩軸承分別以軸承肩和套筒定位，周向定位則用過渡配合或過盈配合，軸呈階狀，左軸承從左面裝入，齒輪套筒，右軸承和皮帶輪依次從右面裝入。大帶輪輪轂靠軸肩、平鍵和螺栓分別實現(xiàn)軸向定位和周向固定。（2）確定軸的各段直徑和長度工段：d1=30mm   L1=55mm   II段: d2=d1+2hh=2c 查指導(dǎo)書取c=1.5mm d2=d1+2h=30+2×2×1.5=36d2=36mm初選6207型滾動球軸承，其內(nèi)徑為35mm，寬度為17mm?？紤]齒輪端面和箱體內(nèi)壁，軸承端面與箱體內(nèi)壁應(yīng)有一定矩離，則取套筒長為20mm，則該段長

70、96mm，安裝齒輪段長度為輪轂寬度為2mm。III段直徑d3= d2+2h =42mmL3=L1-L=55-2=53mm段直徑d4=d3+2h=42+2×3=48mm長度與右面的套筒相同，即L4=20mm但此段左面的滾動軸承的定位軸肩考慮，應(yīng)便于軸承的拆卸，應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)查取由手冊得安裝尺寸h=3.該段直徑應(yīng)?。海?6+3×2）=42mm因此將段設(shè)計成階梯形，左段直徑為42mm段直徑d5=40mm.  長度L5=15mm由上述軸各段長度可算得軸支承跨距L=108mm(3)按彎扭復(fù)合強度計算求分度圓直徑：已知d2=200mm求轉(zhuǎn)矩：已知T2=9.55×（P/n）

71、×106=187×103N·m求圓周力Ft：根據(jù)課本P184（10-15式得Ft=2T2/d2=2×187×103/200=1870N求徑向力Fr根據(jù)課本P184（10-15式得Fr=Ft·tan=1870×0.36379=680.6N兩軸承對稱LA=LB=50mm(1)求支反力FAX、FBY、FAZ、FBZFAY=FBY=Fr/2=680.6/2=340.3NFAZ=FBZ=Ft/2=1870/2=935N (2)由兩邊對稱，書籍截C的彎矩也對稱截面C在垂直面彎矩為MC1=FAYL/2=340.3×54

72、=18376.2N·mm (3)截面C在水平面彎矩為MC2=FAZL/2=935×54=50490N·mm (4)計算合成彎矩MC=（MC12+MC22）1/2   =（18376.22+504902）1/2   =53730N·mm (5)計算當(dāng)量彎矩：轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的扭剪文治武功力按脈動循環(huán)變化，取=1，截面CMec=MC2+(T)21/2=537302+(1×187000)21/2   =194566N·mm (6)校核危險截面C的強度e=Mec/（0.1d3）=275.06/(0.1×403)=30.4+Mpa<-1b=60Mpa此軸強度足夠七、滾動軸承的選擇及校核計算根據(jù)根據(jù)條件，軸承預(yù)計壽命16×365×1