二級(jí)減速器課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)

1、機(jī)械交通學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 5511 設(shè)計(jì)任務(wù)書設(shè)計(jì)任務(wù)書2 電動(dòng)機(jī)選擇電動(dòng)機(jī)選擇3 傳動(dòng)比分配傳動(dòng)比分配4 帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)5 齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)6 傳動(dòng)比校核傳動(dòng)比校核7 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)8 聯(lián)軸器選擇聯(lián)軸器選擇9 軸的強(qiáng)度校核軸的強(qiáng)度校核10 鍵的強(qiáng)度校核鍵的強(qiáng)度校核11 軸承的壽命校核軸承的壽命校核12 殼體設(shè)計(jì)殼體設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)機(jī)械交通學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 5521 設(shè)計(jì)任務(wù)書設(shè)計(jì)任務(wù)書設(shè)計(jì)題目及簡(jiǎn)圖：第設(shè)計(jì)題目及簡(jiǎn)圖：第1題題機(jī)械交通學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 553原始數(shù)據(jù)：第原始數(shù)據(jù)：第1組組組號(hào)組號(hào)1滾筒直徑（滾筒直徑（mm）300輸送帶速度（輸送帶速度（

2、m/s）1滾筒圓周力（滾筒圓周力（N）2800機(jī)械交通學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 554設(shè)計(jì)條件：設(shè)計(jì)條件：載荷均勻載荷均勻工作場(chǎng)合：工作場(chǎng)合：室內(nèi)室內(nèi)使用年限：使用年限：15年，年，2班工作制班工作制總傳動(dòng)比誤差：總傳動(dòng)比誤差：3%工作情況：工作情況：定載荷定載荷生產(chǎn)批量：生產(chǎn)批量：大批量量生產(chǎn)大批量量生產(chǎn)應(yīng)完成任務(wù)：應(yīng)完成任務(wù)：減速器總裝減速器總裝1圖張，圖張，零件零件2圖張圖張，設(shè)計(jì)說(shuō)明書設(shè)計(jì)說(shuō)明書1份。份。設(shè)計(jì)日期：設(shè)計(jì)日期： 年年 月月 日至日至 年年 月月 日日機(jī)械交通學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 5552 電動(dòng)機(jī)選擇電動(dòng)機(jī)選擇2.2.1 2.2.1 確定滾筒輸入功率確定滾筒輸入功率P0=FvF

3、滾筒圓周力滾筒圓周力2800（N）；v輸送帶速度輸送帶速度1（m/s）；P=2.81=2.8kW2.1 2.1 選擇選擇電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)類型類型2.2 2.2 確定確定電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)額定功率額定功率一般工業(yè)常選擇三相異步電動(dòng)機(jī)，其結(jié)一般工業(yè)常選擇三相異步電動(dòng)機(jī)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格低。構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格低。機(jī)械交通學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 5562.2.2 2.2.2 確定傳動(dòng)系統(tǒng)輸入功率確定傳動(dòng)系統(tǒng)輸入功率傳動(dòng)系統(tǒng)輸入功率：傳動(dòng)系統(tǒng)輸入功率：P=P0/=12345機(jī)械交通學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 5571聯(lián)軸器傳動(dòng)效率，聯(lián)軸器傳動(dòng)效率，1=0.99；2帶傳動(dòng)效率，帶傳動(dòng)效率，2=0.96；3齒輪傳動(dòng)效率，齒輪傳動(dòng)效

4、率，3=0.97；4一對(duì)軸承傳動(dòng)效率，一對(duì)軸承傳動(dòng)效率，4=0.99。=0.990.960.970.990.99 =0.904P=P0/ =2.8/0.904 =3.01kW機(jī)械交通學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 5582.2.3 2.2.3 確定電動(dòng)機(jī)額定功率確定電動(dòng)機(jī)額定功率由電機(jī)手冊(cè)查得電動(dòng)機(jī)額定功率為由電機(jī)手冊(cè)查得電動(dòng)機(jī)額定功率為3kW。2.3 2.3 確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速范圍確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速范圍電動(dòng)機(jī)同步轉(zhuǎn)速分為電動(dòng)機(jī)同步轉(zhuǎn)速分為3000 rpm、1500 rpm和和1000 rpm等幾類，綜合考慮選擇同步等幾類，綜合考慮選擇同步轉(zhuǎn)速為轉(zhuǎn)速為1500 rpm。由電機(jī)手冊(cè)查得由電機(jī)手冊(cè)查得3 kW電動(dòng)機(jī)

5、額定轉(zhuǎn)速為電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速為1420 rpm。機(jī)械交通學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 5592.4 2.4 確定電動(dòng)機(jī)的型號(hào)確定電動(dòng)機(jī)的型號(hào)由電機(jī)手冊(cè)查得：由電機(jī)手冊(cè)查得：電動(dòng)機(jī)型號(hào)為電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y100L1-4Y100L1-4，額定功率為，額定功率為3kW3kW，額定轉(zhuǎn)速為，額定轉(zhuǎn)速為1420rpm1420rpm。軸頸直徑為軸頸直徑為2828+0.009+0.009-0.004-0.004mmmm機(jī)械交通學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 55103 傳動(dòng)比分配傳動(dòng)比分配3.1 3.1 總傳動(dòng)比計(jì)算總傳動(dòng)比計(jì)算2）總傳動(dòng)比計(jì)算）總傳動(dòng)比計(jì)算1）滾筒轉(zhuǎn)速計(jì)算）滾筒轉(zhuǎn)速計(jì)算ng=601000v/d =6010001/30

6、0 =63.7rpmi0=n0/ng =1420/63.7 =22.3機(jī)械交通學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 55113.2 3.2 傳動(dòng)比分配傳動(dòng)比分配機(jī)械交通學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 55122）帶傳動(dòng)比計(jì)算）帶傳動(dòng)比計(jì)算1）齒輪傳動(dòng)比選擇）齒輪傳動(dòng)比選擇ig=5.5id=i/ig =22.3/5.5 =4.05機(jī)械交通學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 55133.3 3.3 各軸的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)各軸的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)輸入功輸入功率率P（kW）轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速n（r/min）輸入轉(zhuǎn)輸入轉(zhuǎn)矩矩T（Nm）傳動(dòng)比傳動(dòng)比i傳動(dòng)效傳動(dòng)效率率電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)輸出軸輸出軸31420204.050.96帶傳動(dòng)帶傳動(dòng)輸出軸輸出軸2.8835178

7、5.50.93齒輪箱齒輪箱輸出軸輸出軸2.6863.7401機(jī)械交通學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 55141）確定計(jì)算功率）確定計(jì)算功率Pc由表由表8.21查得查得1.2，由式（，由式（8.21）得）得PC=KAP=1.23=3.6kW4 V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)工作情況工作情況KA軟啟動(dòng)（小時(shí)數(shù)軟啟動(dòng)（小時(shí)數(shù)/h）硬啟動(dòng)（小時(shí)數(shù)硬啟動(dòng)（小時(shí)數(shù)/h）1010161610101616載荷變動(dòng)微小載荷變動(dòng)微小1.01.11.21.11.21.3載荷變動(dòng)小載荷變動(dòng)小1.11.21.31.21.31.4載荷變動(dòng)較大載荷變動(dòng)較大1.21.31.41.41.51.6載荷變動(dòng)大載荷變動(dòng)大1.31.41.51.51.6

8、1.8機(jī)械交通學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 55152）選取普通）選取普通V帶型號(hào)帶型號(hào)根據(jù)根據(jù)Pc=3.6 kW,n1=1420 rpm,由由圖圖8.12選用選用A型普型普V通帶。通帶。點(diǎn)擊小圖看大圖點(diǎn)擊小圖看大圖機(jī)械交通學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 5516大輪帶輪基準(zhǔn)直徑大輪帶輪基準(zhǔn)直徑dd2為為按表按表8.3，選取標(biāo)準(zhǔn)直徑，選取標(biāo)準(zhǔn)直徑dd2=355mm3）確定帶輪基準(zhǔn)直徑）確定帶輪基準(zhǔn)直徑dd1、dd2根據(jù)表根據(jù)表8.6和圖和圖8.12選取選取dd1=85mmdd2=dd1id=854.05=344mm4）驗(yàn)算帶速）驗(yàn)算帶速V帶速度在帶速度在525m/s范圍內(nèi)。范圍內(nèi)。=6.4m/s機(jī)械交通學(xué)院機(jī)械

9、設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 55175）確定帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度）確定帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld和實(shí)際中心距和實(shí)際中心距a按結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求初步確定中心距：按結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求初步確定中心距：由式（由式（8.15）得）得021221004)()(22addddaLdddd210212)(7 .0ddddddadd取中心距為：取中心距為：400mm=1536.7mm按表按表8.2，選取標(biāo)長(zhǎng)度，選取標(biāo)長(zhǎng)度L=1600mm機(jī)械交通學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 5518由表（由表（8.16）的實(shí)際中心距）的實(shí)際中心距a為為=400+(1600-1536.4)/2432mm6）校驗(yàn)小帶輪包角）校驗(yàn)小帶輪包角1由式（由式（8.17）得）得=180-35.

10、8=144.2機(jī)械交通學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 55197）計(jì)算）計(jì)算V帶的根數(shù)帶的根數(shù)z由式（由式（8.18）得）得LCKKPPPz00根據(jù)根據(jù)dd1=85mm，n=1420r/min，查表，查表8.4a，用內(nèi)插法得，用內(nèi)插法得P0=0.92kW由式由式8.4b得功率增量：得功率增量：P0=0.168kW機(jī)械交通學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 5520由表由表8-2查得帶長(zhǎng)度修正系數(shù)查得帶長(zhǎng)度修正系數(shù)Kl=0.99，由表由表8-5查得包角系數(shù)查得包角系數(shù)Ka=0.91，得普通帶根數(shù)得普通帶根數(shù)取取z=4根根Z=3.6/(0.92+0.168)0.990.91=3.5機(jī)械交通學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 55218

11、）求初拉力）求初拉力F0及帶輪軸上的壓力及帶輪軸上的壓力FQ由表查得由表查得B型普通型普通V帶的每米質(zhì)量帶的每米質(zhì)量q=0.1kg/m，根據(jù)式，根據(jù)式(8.27)得單根得單根V帶的初拉力帶的初拉力為為機(jī)械交通學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 5522由式由式(8.20)可的作用在軸上的壓力可的作用在軸上的壓力FQ機(jī)械交通學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 5523dd19）帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（設(shè)計(jì)過程及帶輪）帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（設(shè)計(jì)過程及帶輪工作圖略）。工作圖略）。選用選用4根根A-1600GB1171-89V帶，帶，中心距中心距a=432mm，帶輪直徑帶輪直徑dd1=85 mm，10）設(shè)計(jì)結(jié)果）設(shè)計(jì)結(jié)果dd2=355 mm，

12、寬度，寬度Bb=63 mm，軸上壓力，軸上壓力FQ=776N。機(jī)械交通學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 55245 齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)（直齒軟齒面）齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)（直齒軟齒面）5.1 5.1 齒輪傳動(dòng)比計(jì)算齒輪傳動(dòng)比計(jì)算ig=i/id ig=22.385/355 =5.34nd1=142085/355 =340 rpmT1=9550P/nd1 =95502.88/340 =80.9 Nm機(jī)械交通學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 55255.2 5.2 齒輪精度、材料、熱處理及齒數(shù)選擇齒輪精度、材料、熱處理及齒數(shù)選擇1）精度選擇）精度選擇運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不高，因運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不高，因此選擇此選擇7級(jí)精度。

13、級(jí)精度。2）材料與熱處理選擇（軟齒面）材料與熱處理選擇（軟齒面）選擇小齒輪材料為選擇小齒輪材料為40Cr，調(diào)制處理，硬，調(diào)制處理，硬度為度為280HBS；大齒輪材料為大齒輪材料為45，調(diào)制處理，調(diào)制處理，硬度為硬度為240HBS ，兩者硬度差，兩者硬度差40HBS。機(jī)械交通學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 55263）齒輪齒數(shù)選擇）齒輪齒數(shù)選擇選擇小齒輪齒數(shù)選擇小齒輪齒數(shù)Z1=21計(jì)算大齒輪齒數(shù)計(jì)算大齒輪齒數(shù)Z2=Z1ig =215.34 =112.14取取Z2=112ig=Z2/Z1=112/21 =5.33機(jī)械交通學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 55275.3 5.3 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)齒輪傳動(dòng)按齒面接觸疲

14、勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)齒輪傳動(dòng)1）試選載荷系數(shù)）試選載荷系數(shù) K=1.32）齒輪箱輸入扭矩）齒輪箱輸入扭矩 T1=80.9Nm3）由表）由表10-7選擇齒寬系數(shù)選擇齒寬系數(shù)d=14）由表）由表10-6查得材料彈性影響系數(shù)查得材料彈性影響系數(shù)ZE=189.8機(jī)械交通學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 55285）由圖）由圖10-21d按齒面硬度查得小齒輪按齒面硬度查得小齒輪接觸疲勞強(qiáng)度極限接觸疲勞強(qiáng)度極限Hlim1=750 MPa；大齒輪接；大齒輪接觸疲勞強(qiáng)度極限觸疲勞強(qiáng)度極限Hlim2=550 MPa。6）由公式）由公式10-13計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N1=60n1jLh =6034012822015 =1.

15、077109N2=60n2jLh =6063.712822015 =2.018108機(jī)械交通學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 55297）由圖）由圖10-19查得小齒輪接觸疲勞壽命查得小齒輪接觸疲勞壽命系數(shù)系數(shù)KHN1=0.95；大齒輪接觸疲勞壽命系數(shù)；大齒輪接觸疲勞壽命系數(shù)KHN2=1.1。機(jī)械交通學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 55308）選擇接觸疲勞強(qiáng)度安全系數(shù)）選擇接觸疲勞強(qiáng)度安全系數(shù)取失效概率為取失效概率為1%，S=19）計(jì)算接觸疲勞需用應(yīng)力）計(jì)算接觸疲勞需用應(yīng)力H 1=KHN1Hlim1/S =0.95750/1 =713 MPaH 2=KHN2Hlim2/S =1.1550/1 =605 MPa機(jī)械交

16、通學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 553110）計(jì)算小齒輪分度圓直徑）計(jì)算小齒輪分度圓直徑d1t48 mm機(jī)械交通學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 553212）計(jì)算齒寬）計(jì)算齒寬b=dd1t =152.5=52.511）計(jì)算齒輪模數(shù)）計(jì)算齒輪模數(shù)m=d1t/z1=48/21=2.3由齒輪模數(shù)系列值取由齒輪模數(shù)系列值取m=2.5d1t=mz1=2.521=52.5 mm機(jī)械交通學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 553314）計(jì)算圓周速度）計(jì)算圓周速度v=d1tn1/60000 =2.521340/60000=0.93 m/s13）計(jì)算齒高比）計(jì)算齒高比b/h=52.5/（2.52.25）=9.3機(jī)械交通學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 5

17、53415）計(jì)算載荷系數(shù)）計(jì)算載荷系數(shù)由表由表10-2查得使用系數(shù)查得使用系數(shù)KA=1；根據(jù)圓周速度由圖根據(jù)圓周速度由圖10-8查得查得Kv=1.05；直齒齒輪齒間載荷分布不均勻系數(shù)直齒齒輪齒間載荷分布不均勻系數(shù)KH= KF=1； 機(jī)械交通學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 5535查表查表10-4并使并使用插值法計(jì)算，得用插值法計(jì)算，得KH=1.314；查圖查圖10-13并并使用插值法計(jì)算，使用插值法計(jì)算，得得KF=1.28。機(jī)械交通學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 553616）分度圓修正）分度圓修正 =49.552.5K=KAKvKHKH=11.0511.314=1.38機(jī)械交通學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 55375.

18、4 5.4 按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核齒輪傳動(dòng)按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核齒輪傳動(dòng)1 1）齒輪箱輸入扭矩）齒輪箱輸入扭矩 T T1 1=80.9Nm=80.9Nm2 2）齒寬系數(shù)）齒寬系數(shù)d d=1=14 4）小齒輪齒數(shù)）小齒輪齒數(shù)z z1 1=21=213 3）齒輪模數(shù)）齒輪模數(shù)m=2.5m=2.5機(jī)械交通學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 55385 5）計(jì)算載荷系數(shù)）計(jì)算載荷系數(shù)由表由表10-210-2查得使用系數(shù)查得使用系數(shù)K KA A=1=1；根據(jù)圓周速度由圖根據(jù)圓周速度由圖10-810-8查得查得K Kv v=1.05=1.05；直齒齒輪齒間載荷分布不均勻系數(shù)直齒齒輪齒間載荷分布不均勻系數(shù)K KHH= =

19、 K KFF=1=1； 機(jī)械交通學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 5539查表查表10-410-4并并使用插值法計(jì)算，使用插值法計(jì)算，得得K KHH=1.314=1.314；查圖查圖10-1310-13并并使用插值法計(jì)算，使用插值法計(jì)算，得得K KFF=1.28=1.28。K=K=K KA AK Kv vK KFFK KFF =1=11.051.051 11.281.28 =1.34 =1.34機(jī)械交通學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 55406 6）由圖）由圖10-20d10-20d按齒面硬度查得小齒輪按齒面硬度查得小齒輪齒根彎曲強(qiáng)度極限齒根彎曲強(qiáng)度極限Flim1Flim1=600 =600 MPaMPa；大齒輪；

20、大齒輪齒根彎曲強(qiáng)度極限齒根彎曲強(qiáng)度極限Flim2Flim2=400 =400 MPaMPa。機(jī)械交通學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 55417 7）彎曲疲勞壽命系數(shù)計(jì)算）彎曲疲勞壽命系數(shù)計(jì)算N N1 1=1.077=1.07710109 9N N2 2=2.018=2.01810108 8由圖由圖10-1810-18查得小齒輪彎曲疲勞壽命系查得小齒輪彎曲疲勞壽命系數(shù)數(shù)K KFN1FN1=0.95=0.95；大齒輪彎曲疲勞壽命系數(shù)；大齒輪彎曲疲勞壽命系數(shù)K KFN2FN2=1=1。機(jī)械交通學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 55428 8）選擇彎曲疲勞強(qiáng)度安全系數(shù)）選擇彎曲疲勞強(qiáng)度安全系數(shù)S=1.4S=1.49 9）計(jì)

21、算彎曲疲勞需用應(yīng)力）計(jì)算彎曲疲勞需用應(yīng)力 F F 1 1=K=KFN1FN1Flim1Flim1/S/S =0.95 =0.95600/1.4600/1.4 =407 =407 MPaMPa F F 2 2=K=KFN2FN2Flim2Flim2/S/S =1 =1400/1.4400/1.4 =286 =286 MPaMPa機(jī)械交通學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 554311）應(yīng)力校正系數(shù)）應(yīng)力校正系數(shù)由表由表10-5查得查得YSa1=1.56，YFa2=1.79510）齒形系數(shù)）齒形系數(shù)由表由表10-5查得查得YFa1=2.76，YFa2=2.17512）計(jì)算）計(jì)算YFaYSaYFa1YSa1=2.

22、761.56 =4.31YFa2YSa2=2.1751.795 =3.9將將4.31代入公式計(jì)算代入公式計(jì)算機(jī)械交通學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 554413）計(jì)算齒輪模數(shù)）計(jì)算齒輪模數(shù)=136min（407、286）所選齒輪模數(shù)所選齒輪模數(shù)m=2.5合適。合適。機(jī)械交通學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 55455.5 5.5 幾何尺寸計(jì)算幾何尺寸計(jì)算1）分度圓直徑）分度圓直徑d1=z1m=212.5=52.5 mmd2=z2m=1122.5=280 mm2）中心距）中心距a=（z1+z2）m/2 =（21+112）2.5/2=166.25 mm3）計(jì)算齒輪寬度）計(jì)算齒輪寬度b2=52.5 mmb1=58 mm機(jī)

23、械交通學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 55465.6 5.6 齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1）小齒輪）小齒輪做成實(shí)心結(jié)構(gòu)的齒輪。做成實(shí)心結(jié)構(gòu)的齒輪。機(jī)械交通學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 55472）大齒輪）大齒輪Ld ad wd 做成孔板結(jié)構(gòu)的齒輪。做成孔板結(jié)構(gòu)的齒輪。機(jī)械交通學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 55485 齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)（斜齒硬齒面）齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)（斜齒硬齒面）5.1 5.1 齒輪傳動(dòng)比計(jì)算齒輪傳動(dòng)比計(jì)算ig=i/id ig=22.385/355 =5.34nd1=142085/355 =340 rpmT1=9550P/nd1 =95502.88/340 =80.9 Nm機(jī)械交通學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 55495.2

24、 5.2 齒輪精度、材料、熱處理及齒數(shù)選擇齒輪精度、材料、熱處理及齒數(shù)選擇1）精度選擇）精度選擇運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不高，因運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不高，因此選擇此選擇7級(jí)精度。級(jí)精度。2）材料與熱處理選擇（硬齒面）材料與熱處理選擇（硬齒面）選擇小齒輪材料為選擇小齒輪材料為40Cr，調(diào)制表面淬火，調(diào)制表面淬火處理，硬度為處理，硬度為55HRC；大齒輪材料為；大齒輪材料為45，調(diào)，調(diào)制表面淬火處理，硬度為制表面淬火處理，硬度為50HRC ，兩者硬度，兩者硬度差差5HRC。機(jī)械交通學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 55503）齒輪齒數(shù)選擇）齒輪齒數(shù)選擇選擇小齒輪齒數(shù)選擇小齒輪齒數(shù)Z1=24計(jì)算大齒輪齒

25、數(shù)計(jì)算大齒輪齒數(shù)Z2=Z1ig =245.34 =128.16取取Z2=128ig=Z2/Z1=128/24 =5.33機(jī)械交通學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 55514）齒輪螺旋角選擇）齒輪螺旋角選擇選擇螺旋角選擇螺旋角=14機(jī)械交通學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 55525.3 5.3 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)齒輪傳動(dòng)按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)齒輪傳動(dòng)1）試選載荷系數(shù)）試選載荷系數(shù) K=1.22）齒輪箱輸入扭矩）齒輪箱輸入扭矩 T1=80.9Nm3）由表）由表10-7選擇齒寬系數(shù)選擇齒寬系數(shù)d=0.64）由表）由表10-6查得材料彈性影響系數(shù)查得材料彈性影響系數(shù)ZE=189.8機(jī)械交通學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 5553

26、5）由圖由圖10-30查得區(qū)域系數(shù)查得區(qū)域系數(shù)ZH=2.433機(jī)械交通學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 55546）由圖由圖10-26查得查得1=0.78， 1=0.87，則則=1+2 =1.65機(jī)械交通學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 55557）由圖）由圖10-21e按齒面硬度查得小齒輪接按齒面硬度查得小齒輪接觸疲勞強(qiáng)度極限觸疲勞強(qiáng)度極限Hlim1=1250 MPa；大齒輪接；大齒輪接觸疲勞強(qiáng)度極限觸疲勞強(qiáng)度極限Hlim2=1200 MPa。8）由公式）由公式10-13計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N1=60n1jLh =6034012822015 =1.077109N2=60n2jLh =6063.71282

27、2015 =2.018108機(jī)械交通學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 55569）由圖）由圖10-19查得小齒輪接觸疲勞壽命查得小齒輪接觸疲勞壽命系數(shù)系數(shù)KHN1=0.92；大齒輪接觸疲勞壽命系數(shù)；大齒輪接觸疲勞壽命系數(shù)KHN2=0.97。機(jī)械交通學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 555710）選擇接觸疲勞強(qiáng)度安全系數(shù)）選擇接觸疲勞強(qiáng)度安全系數(shù)取失效概率為取失效概率為1%，S=111）計(jì)算接觸疲勞需用應(yīng)力）計(jì)算接觸疲勞需用應(yīng)力H 1=KHN1Hlim1/S =0.921250/1 =1150 MPaH 2=KHN2Hlim2/S =0.971200/1 =1164 MPa機(jī)械交通學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 555812）計(jì)

28、算小齒輪分度圓直徑）計(jì)算小齒輪分度圓直徑d1t39.9 mmH = （H 1+H 2）/2 =（1150+1164）/2 =1157 MPa機(jī)械交通學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 555914）修正螺旋角大?。┬拚菪谴笮?acos m（ z1 + z2 ） /2a =1313）計(jì)算齒輪模數(shù)）計(jì)算齒輪模數(shù)mn=d1tcos/z1=39.9cos14/24=1.61由齒輪模數(shù)系列值取由齒輪模數(shù)系列值取m=2at=m（ z1 + z2 ）/2cos =2（24+128）/ 2 cos14 =156.6 mm，取，取156mm機(jī)械交通學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 556016）計(jì)算齒高比）計(jì)算齒高比b/h=28.8

29、/（22.25）=6.415）計(jì)算齒寬）計(jì)算齒寬b=dd1t =0.648=28.8機(jī)械交通學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 556118）計(jì)算載荷系數(shù)）計(jì)算載荷系數(shù)由表由表10-2查得使用系數(shù)查得使用系數(shù)KA=1；根據(jù)圓周速度由圖根據(jù)圓周速度由圖10-8查得查得Kv=1.02；由于平均壓力大于由于平均壓力大于100N/mm，斜齒齒輪，斜齒齒輪齒間載荷分布不均勻系數(shù)取齒間載荷分布不均勻系數(shù)取KH= KF=1.4； 17）計(jì)算圓周速度）計(jì)算圓周速度v=d1tn1/60000 =224340/60000=0.85 m/s機(jī)械交通學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 5562查表查表10-410-4并使并使用插值法計(jì)算，得用插

30、值法計(jì)算，得K KHH=1.19=1.19；查圖查圖10-1310-13并并使用插值法計(jì)算，使用插值法計(jì)算，得得K KFF=1.15=1.15。機(jī)械交通學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 556319）分度圓修正）分度圓修正 =44.848K=KAKvKHKH=11.021.41.19=1.699機(jī)械交通學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 55645.4 5.4 按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)齒輪傳動(dòng)按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)齒輪傳動(dòng)1）齒輪箱輸入扭矩）齒輪箱輸入扭矩 T1=80.9Nm2）齒寬系數(shù)）齒寬系數(shù)d=0.63）小齒輪齒數(shù)）小齒輪齒數(shù)z1=24機(jī)械交通學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 55654 4）計(jì)算載荷系數(shù)）計(jì)算載荷系數(shù)由表由表

31、10-210-2查得使用系數(shù)查得使用系數(shù)K KA A=1=1；根據(jù)圓周速度由圖根據(jù)圓周速度由圖10-810-8查得查得K Kv v=1.02=1.02；由于平均壓力大于由于平均壓力大于100N/mm100N/mm，斜齒齒輪，斜齒齒輪齒間載荷分布不均勻系數(shù)取齒間載荷分布不均勻系數(shù)取K KHH= = K KFF=1.4=1.4； 機(jī)械交通學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 5566查表查表10-410-4并使并使用插值法計(jì)算，得用插值法計(jì)算，得K KHH=1.19=1.19；查圖查圖10-1310-13并并使用插值法計(jì)算，使用插值法計(jì)算，得得K KFF=1.15=1.15。K=K=K KA AK Kv vK K

32、FFK KFF =1 =11.021.021.41.41.151.15 =1.642 =1.642機(jī)械交通學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 55675 5）計(jì)算縱向重合度）計(jì)算縱向重合度=0.318=0.318d dZ Z1 1tantan =0.318 =0.3180.60.62424tan13tan13 =1.031 =1.0316 6）螺旋角影響系數(shù)）螺旋角影響系數(shù)Y Y，數(shù)值查圖，數(shù)值查圖10102828，取，取0.890.89機(jī)械交通學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 55687）由圖）由圖10-20d按齒面硬度查得小齒輪按齒面硬度查得小齒輪齒根彎曲強(qiáng)度極限齒根彎曲強(qiáng)度極限Flim1=650 MPa；大齒輪齒

33、；大齒輪齒根彎曲強(qiáng)度極限根彎曲強(qiáng)度極限Flim2=600 MPa。8 8）彎曲疲勞壽命系數(shù)計(jì)算）彎曲疲勞壽命系數(shù)計(jì)算N N1 1=1.077=1.07710109 9N N2 2=2.018=2.01810108 8機(jī)械交通學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 5569由圖由圖10-1810-18查得小齒輪彎曲疲勞壽命系查得小齒輪彎曲疲勞壽命系數(shù)數(shù)K KFN1FN1=0.95=0.95；大齒輪彎曲疲勞壽命系數(shù)；大齒輪彎曲疲勞壽命系數(shù)K KFN2FN2=1=1。機(jī)械交通學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 55709）選擇彎曲疲勞強(qiáng)度安全系數(shù)）選擇彎曲疲勞強(qiáng)度安全系數(shù)S=1.410）計(jì)算彎曲疲勞需用應(yīng)力）計(jì)算彎曲疲勞需用應(yīng)力F

34、 1=KFN1Flim1/S =0.95650/1.4 =441 MPaF 2=KFN2Flim2/S =1600/1.4 =429 MPa機(jī)械交通學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 557114）應(yīng)力校正系數(shù)）應(yīng)力校正系數(shù)由表由表10-5查得查得YSa1=1.595，YFa2=1.8212）計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)）計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)Zv1=Z1/cos3=25.94Zv2=Z2/cos3=138.3713）齒形系數(shù)）齒形系數(shù)由表由表10-5查得查得YFa1=2.6，YFa2=2.15機(jī)械交通學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 557215）計(jì)算）計(jì)算YFaYSa/FYFa1YSa1/F1 =2.61.595/441 =0.0094YF

35、a2YSa2/F2 =2.151.82/429 =0.0091將將0.0091代入公式計(jì)算代入公式計(jì)算機(jī)械交通學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 557316）計(jì)算齒輪模數(shù)）計(jì)算齒輪模數(shù)=1.53所選齒輪模數(shù)所選齒輪模數(shù)m=2大于大于1.53。機(jī)械交通學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 55745.5 5.5 幾何尺寸計(jì)算幾何尺寸計(jì)算1）分度圓直徑）分度圓直徑d1=z1m/cos=242/cos13=49.26 mmd2=z2m/cos=1282/cos13=262.74 mm2）中心距）中心距a=（z1+z2）m/2cos =（24+128）2/2 cos13=156 mm3）計(jì)算齒輪寬度）計(jì)算齒輪寬度b2=30 mm

36、b1=34 mm機(jī)械交通學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 55755.6 5.6 齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1）小齒輪）小齒輪做成實(shí)心結(jié)構(gòu)的齒輪。做成實(shí)心結(jié)構(gòu)的齒輪。機(jī)械交通學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 55762）大齒輪）大齒輪Ld ad wd 做成孔板結(jié)構(gòu)的齒輪。做成孔板結(jié)構(gòu)的齒輪。機(jī)械交通學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 55776 傳動(dòng)比校核傳動(dòng)比校核1）實(shí)際傳動(dòng)比）實(shí)際傳動(dòng)比i=idig=（355/85）（128/24） =22.272）傳動(dòng)比誤差）傳動(dòng)比誤差=（i0-i）/i0 =（22.3-22.27）/22.3=0.1 %在誤差允許范圍內(nèi)。在誤差允許范圍內(nèi)。機(jī)械交通學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 55787 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

37、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)8.1 8.1 高速軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)高速軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1）設(shè)計(jì)公式）設(shè)計(jì)公式8.1.1 8.1.1 軸的最小直徑計(jì)算軸的最小直徑計(jì)算2）軸的材料選擇）軸的材料選擇軸的材料選用軸的材料選用45鋼，正火回火，鋼，正火回火，A0=120，-1=55。機(jī)械交通學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 55793）軸的傳動(dòng)功率與轉(zhuǎn)速）軸的傳動(dòng)功率與轉(zhuǎn)速P=2.88 kW，n=340 rpm。4）軸的最小直徑）軸的最小直徑有一個(gè)鍵槽有一個(gè)鍵槽有兩個(gè)鍵槽有兩個(gè)鍵槽軸徑軸徑d100mm軸徑增大軸徑增大3%軸徑增大軸徑增大7%軸徑軸徑d100mm軸徑增大軸徑增大5%7%軸徑增大軸徑增大10%15%軸的最小直徑取軸的最小直徑取

38、d=26 mm。機(jī)械交通學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 55808.1.2 8.1.2 擬定軸上零件的裝配方案擬定軸上零件的裝配方案軸上主要零件為帶輪和齒輪，兩個(gè)軸承軸上主要零件為帶輪和齒輪，兩個(gè)軸承為支撐零件，還有軸承通蓋和軸承端蓋。裝為支撐零件，還有軸承通蓋和軸承端蓋。裝配關(guān)系如圖。配關(guān)系如圖。機(jī)械交通學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 55818.1.3 8.1.3 軸上零件的軸向定位軸上零件的軸向定位1）帶輪左側(cè)使用軸端擋圈定位，右側(cè)使）帶輪左側(cè)使用軸端擋圈定位，右側(cè)使用軸肩定位；用軸肩定位；2）左側(cè)軸承左側(cè)使用軸承通蓋定位，右）左側(cè)軸承左側(cè)使用軸承通蓋定位，右側(cè)使用套筒定位；、齒輪的、為支撐零件，還側(cè)使用套

39、筒定位；、齒輪的、為支撐零件，還有和軸承端蓋。有和軸承端蓋。3）齒輪左側(cè)使用套筒定位，右側(cè)使用軸）齒輪左側(cè)使用套筒定位，右側(cè)使用軸肩定位肩定位4）右側(cè)軸承左側(cè)使用軸肩定位，右側(cè)使）右側(cè)軸承左側(cè)使用軸肩定位，右側(cè)使用軸承端蓋定位。用軸承端蓋定位。機(jī)械交通學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 55828.1.4 8.1.4 軸上零件的周向定位軸上零件的周向定位1）帶輪和齒輪使用單鍵鏈接；）帶輪和齒輪使用單鍵鏈接；2）軸承不需要周向定位。）軸承不需要周向定位。機(jī)械交通學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 55838.1.5 8.1.5 確定各軸段的直徑確定各軸段的直徑軸段軸段1安裝帶輪，軸段安裝帶輪，軸段2部分有軸承通蓋，部分有軸

40、承通蓋，軸段軸段3安裝軸承，軸段安裝軸承，軸段4安裝齒輪，軸段安裝齒輪，軸段5為軸為軸環(huán)，軸段環(huán)，軸段6安裝軸承。安裝軸承。軸肩軸肩1、4、5為定位軸肩，軸肩為定位軸肩，軸肩2、3為非定位軸肩。為非定位軸肩。機(jī)械交通學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 55841）d1=26 mm；2）d2=d1+2（0. 070.1）d1 =29.631.4 mm；d2取取32 mm3）由于軸段）由于軸段3安裝的是軸承，選擇深溝安裝的是軸承，選擇深溝球軸承，軸承代號(hào)為球軸承，軸承代號(hào)為6207，因此，因此d3= 35 mm4）d4=d3+2h3 =36 mm；機(jī)械交通學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 55855）d5=d4+2（0.

41、070.1）d4 =4143.2 mm；d5取取42 mm6）由于軸段）由于軸段6安裝的是軸承，并且應(yīng)與安裝的是軸承，并且應(yīng)與軸段軸段3的軸承同型號(hào)，因此的軸承同型號(hào)，因此d6=d3= 35 mm由軸承手冊(cè)查得定位軸肩對(duì)應(yīng)直徑為由軸承手冊(cè)查得定位軸肩對(duì)應(yīng)直徑為42mm。機(jī)械交通學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 55868.1.6 8.1.6 確定各軸段長(zhǎng)度確定各軸段長(zhǎng)度l2是軸承內(nèi)端面到箱體內(nèi)是軸承內(nèi)端面到箱體內(nèi)壁的間隙，一般取壁的間隙，一般取510mm；l3是軸承端蓋的厚度，根是軸承端蓋的厚度，根據(jù)齒輪箱大小不同一般為據(jù)齒輪箱大小不同一般為2040mm；l4是軸承端蓋到帶輪的間是軸承端蓋到帶輪的間隙，一

42、般為隙，一般為2040mm；B1是齒輪寬度；是齒輪寬度；B2是軸承寬度；是軸承寬度；B3是帶輪寬度。是帶輪寬度。機(jī)械交通學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 55871）L1=B3-（35）=63-3=60 mm；2）d2=d1+2（0. 070.1）d1 =29.631.4 mm；d2取取32 mm3）由于軸段）由于軸段3安裝的是軸承，選擇深溝安裝的是軸承，選擇深溝球軸承，軸承代號(hào)為球軸承，軸承代號(hào)為6207，因此，因此d3= 35 mm4）d4=d3+2h3 =36 mm；機(jī)械交通學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 5588機(jī)械交通學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 5589機(jī)械交通學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 55901）設(shè)計(jì)公式）設(shè)計(jì)公式8.2 8.2 軸的最小直徑計(jì)算軸的最小直徑計(jì)算2）軸的材料選擇）軸的材料選擇軸的材料選用軸的材料選用45鋼，正火回火，鋼，正火回火，A0=120，-1=55。機(jī)械交通學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 55918 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)8.1 8.