二級(jí)斜齒輪圓柱齒輪設(shè)計(jì)(機(jī)械課程設(shè)計(jì))

課 專姓班學(xué)指完題二級(jí)斜齒輪圓柱齒輪減速器 業(yè)機(jī)械與汽車工程學(xué)院名 級(jí)機(jī)械1102 號(hào) 教師日期2008.10.41引言 12傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì) 22.1設(shè)計(jì)任務(wù)書 22.2確定傳動(dòng)方案 22.3電動(dòng)機(jī)的選擇 33傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算 73.1高速級(jí)齒輪的參數(shù)計(jì)算 73.2低速級(jí)齒輪的參數(shù)計(jì)算 114軸及軸承裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算 154.1軸的設(shè)計(jì)、校核及壽命計(jì)算 16 要零部件的工藝設(shè)計(jì) 295.1輸出軸的零件圖 295.2輸出軸的工藝設(shè)計(jì) 30結(jié)論 35 參考文獻(xiàn) 37 傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)齒輪傳動(dòng)是現(xiàn)代機(jī)械中應(yīng)用最廣的一種傳動(dòng)形式。它的主要優(yōu)點(diǎn)是：①瞬時(shí)傳動(dòng)比恒定、工作平穩(wěn)、傳動(dòng)準(zhǔn)確可靠，可傳遞空間任意兩軸之間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力；②適用-0.98；④工作可靠、使用壽命長(zhǎng)；⑤當(dāng)今的減速器是向著大功率、大傳動(dòng)比、小體積、高機(jī)械效率以及使用壽命長(zhǎng)的式和多種功率型號(hào)的產(chǎn)品。近十幾年來,由于近代計(jì)算機(jī)技術(shù)與數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，使。學(xué)科交叉,將成為新型傳動(dòng)產(chǎn)品發(fā)展的重要趨勢(shì)。齒齒輪減速器傳動(dòng)。(1)外形美觀，結(jié)構(gòu)合理，性能可靠，工藝性好；(2)多有圖紙符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求；(3)按畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)要求完成相關(guān)資料整理裝訂工作。(1)運(yùn)輸帶工作拉力F=4KN(2)運(yùn)輸帶工作速度V=2.0m/s(4)傳動(dòng)效率n=0.96兩班制工作，空載起動(dòng)，載荷平穩(wěn)，常溫下連續(xù)(單向)運(yùn)轉(zhuǎn)，工作環(huán)境多塵，2.1確定傳動(dòng)方案方案(a)為展開式兩級(jí)圓柱齒輪減速器，其推薦傳動(dòng)比ī=8~40。展開式圓柱齒方案(b)為同軸式兩級(jí)圓柱齒輪減速器，其推薦傳動(dòng)比ī=8~40。同軸式圓柱齒的承2.2電動(dòng)機(jī)的選擇2.2.1電動(dòng)機(jī)的容量選擇Pw=FV設(shè)nw——輸送機(jī)滾筒軸至輸送帶間的傳動(dòng)效率；nc——ng——nb——ncy——聯(lián)軸器效率，閉式圓柱齒輪傳動(dòng)效率，一對(duì)滾動(dòng)軸承效率，式輸送機(jī)滾筒效率。nc=0.99ng=0.97nb=0.99ncy=0.96估算運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)總傳遞效率：n=n01?n12?n23?n34?nwn01=nc=0.99nnb?ng=0.990.97=0.9603n23=nb?ng=0.990.97=0.9603n34=nb?nc=0.990.99=0.9801wb?cyn=nn=0.99wb?cy得傳動(dòng)系統(tǒng)總效率P8P=w==9.41dn.8504ww滿載轉(zhuǎn)滿載轉(zhuǎn)速額定功率/kW342.2.2電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的選擇n1460i=m=必17.19總n84.926www同同步轉(zhuǎn)速(kW)ⅠⅡ通過對(duì)這兩種方案比較可以看出：方案Ⅰ選用的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速高、質(zhì)量輕、價(jià)值3電動(dòng)機(jī)型號(hào)的確定根據(jù)工作條件：兩班制工作，空載起動(dòng)，載荷平穩(wěn)，常溫下連續(xù)(單向)運(yùn)轉(zhuǎn)，2.2.4傳動(dòng)比的分配帶式輸送機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的總傳動(dòng)比n1460wi=1i=1ii=ii==17.1912.34ii01.34為便于兩級(jí)圓柱齒輪減速器采用浸油潤(rùn)滑，當(dāng)兩對(duì)齒輪材料相同、齒面硬度12i===3.63723i4.7273.1高速級(jí)齒輪的參數(shù)計(jì)算23342334.5傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算0軸(電動(dòng)機(jī)軸)：0m0m0d0d01軸(減速器高速軸)：i12軸(減速器中間軸)：n2=n2=1==308.86rmini4.7273軸(減速器低速軸)：n3=2n3=2==84.92rmini傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算3.1.1材料選擇及熱處理調(diào)質(zhì)HBS1=240~270的45鋼，大齒輪選用正火(1)確定公式中的參數(shù)值mnt?YatKt試選K=1.5t遞的轉(zhuǎn)矩T160.9345Nm循環(huán)次數(shù)Flim1Flim2=380MPa(查圖循環(huán)次數(shù)K，KFN1FN2FN1FN2KKFN1FN2FFFa1Y65YFaYYFaY9)重合系數(shù)Y(2)設(shè)計(jì)計(jì)算取Y=0.7，2)計(jì)算圓周速度AAv級(jí)精度，查圖6.10(機(jī)械設(shè)計(jì)徐錦康主編)得K=1.1；斜齒輪傳動(dòng)取vnnttnnttn n(3)計(jì)算齒輪傳動(dòng)幾何尺寸3)兩分度圓直徑dbbmmb1=40mm Hlim1HHlim1Hlim2Hlim1Hlim2Hlim1Hlim2aHN1HN22HN1HN2HNHN2查圖6.6(機(jī)械設(shè)計(jì)HNHN23)計(jì)算許用接觸應(yīng)力HHH1HN1Hlim1HaHHHHE7)材料系數(shù)ZE8)校核計(jì)算查表6.3(機(jī)械設(shè)計(jì)徐錦康主編)得EaZEa .bd12山接觸疲勞強(qiáng)度滿足要求(5)齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及繪制齒輪零件圖3.2低速級(jí)齒輪的計(jì)算22F1(1)確定公式中的參數(shù)值mnt?Ya1)載荷系數(shù)K試選K=1.5tt2)小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩T1276.60NmPa循環(huán)次數(shù)FN1FN2K=0.90K=0.92FN1FN2編)FFFa1Y1.60，故按小齒輪進(jìn)行齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)ebeb9)重合系數(shù)Y及螺旋角系數(shù)Y取Yebeb(2)設(shè)計(jì)計(jì)算d1F2)計(jì)算圓周速度AsAv級(jí)精度，查圖6.10(機(jī)械設(shè)計(jì)徐錦康主編)得K=1.06；斜齒輪傳動(dòng)取vababAvab(3)計(jì)算齒輪傳動(dòng)幾何尺寸3)兩分度圓直徑dMPaMPacosbcoso3"bbmmb1=60mm Hlim1HHlim1Hlim2Hlim1Hlim2Hlim1Hlim2aHN1HN22HN1HN2HNHN2查圖6.6(機(jī)械設(shè)計(jì)HNHN23)計(jì)算許用接觸應(yīng)力HHH1HN1Hlim1HaHHHHE7)材料系數(shù)Z查表6.3(機(jī)械設(shè)計(jì)徐錦康主編)得EEaZEa8)校核計(jì)算2KT (H=ZH.ZE.Ze.Zbbd21.1山根疲勞強(qiáng)度滿足要求(5)齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及繪制齒輪零件圖4軸及軸承裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算4.1軸的設(shè)計(jì)中間軸的設(shè)計(jì)C 2222223333334444225齒寬‘4l=37mml=32mm12l=8mm3l=57mm4l=34mm5dmmd=44mmd=52mmd=44mmd=40mm12345總12345總12345(1)估算軸的最小直徑d0mind0min=C3Pn(2)選擇輸入軸的聯(lián)軸器1)計(jì)算聯(lián)軸器的轉(zhuǎn)矩A查表10.1(機(jī)械設(shè)計(jì)徐錦康主編)確定工作情況系數(shù)K=1.3AL=38mm12(3)確定軸的最小直徑d1=dmin應(yīng)滿足d1=dmind0min (4)確定各軸段的尺寸Ⅰ段軸的長(zhǎng)度及直徑l應(yīng)略小于L取l=11m2mm33444455664664737737總1234567總1234567(1)估算軸的最小直徑d0mind0min=C3Pn(2)選擇輸入軸的聯(lián)軸器1)計(jì)算聯(lián)軸器的轉(zhuǎn)矩A查表10.1(機(jī)械設(shè)計(jì)徐錦康主編)確定工作情況系數(shù)K=1.3A221d=55mm2(3)確定軸的最小直徑d1=dmin應(yīng)滿足d1=dmind0min(取dmin=55mm)(4)確定各軸段的尺寸1122mm33334444555566d=d=71mm。64d=d=65mm，737744總1234567總1234567圓周力Ft圓周力Ft4.2軸的校核4.2.1輸入軸的校核(1)求軸上受力齒輪分度圓直徑徑向力Fr=FttananF對(duì)軸心產(chǎn)生的彎矩徑向力Fr=FttananF對(duì)軸心產(chǎn)生的彎矩aa(2)繪制彎矩圖和扭矩圖2233NV3ra23NV3ra23NV22ra23NVa彎矩合成強(qiáng)度校核 (4)疲勞強(qiáng)度安全系數(shù)校核T t1Ta應(yīng)力幅材料的力學(xué)性能a數(shù)康主編)并經(jīng)插值得q0.82，qr0.850.87KS15.25Kam主編)得e(=0.8時(shí)計(jì)算安全系數(shù)TTKT(a+QT(m 設(shè)計(jì)安全系數(shù)疲勞強(qiáng)度安全系數(shù)校核截面右側(cè)疲勞強(qiáng)度校核截面系數(shù)應(yīng)力幅材料的力學(xué)性能 t1Ta 數(shù)=T=0.9KTS=S=T=T=T設(shè)計(jì)安全系數(shù)疲勞強(qiáng)度安全系數(shù)校核4.2.2中間軸的校核(1)求軸上受力12t11t2aF對(duì)軸心產(chǎn)生的彎矩a左支點(diǎn)水平面的支反力xMD=0DMB直面的支反力NV1BDr1a1ADNV1BDr1a1ADNV2ABr1a1ADNV2ABr1a1ADMBAD反力NV1CDr1a1ADNV1CDr1a1ADNV2ACr1a1ADNV2ACr1a1AD(2)繪制彎矩圖和扭矩圖彎矩合成強(qiáng)度校核NV1a1 考慮啟動(dòng)，停機(jī)影響，扭矩為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力， 校核(1)求軸上受力t11aaFaa(2)繪制彎矩圖和扭矩圖L4mm2L=45.4mm3MD=0，F(xiàn)NH1=L3Ft(L2+L3)=4096NNV13ra23F=(LFM)(LNV13ra23F=(LFM)(L+L)=9230.6NNV22ra23NVa(3)彎矩合成強(qiáng)度校核4.3軸承的壽命計(jì)算 C性能參數(shù)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)王大康盧頌峰主編)及表8.10 F514.53F=r2==178.66N(3)Na1s11212(4)確定系數(shù)X、1212F206.40F1278.08F594.42F514.53r1r22查表8.10(機(jī)械設(shè)計(jì)徐錦康主編)得X=1，Y22Y=1.26212(5)計(jì)算當(dāng)量載荷P121r(6)計(jì)算軸承壽命L(6)計(jì)算軸承壽命Lh查表8.7、8.8(機(jī)械設(shè)計(jì)徐錦康主編)得fp=1.5，ft=1，又知c=3確定7013C軸承的主要性能參數(shù)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)王大康盧頌峰主編)及表8.10 (2)計(jì)算派生軸向力F、Fs1s2F2047F9230.6F=r1==1003.43N，F(xiàn)=r2==4524.8Ns12Y2〉1.02s22Y2〉1.02 (3)計(jì)算軸向負(fù)載F、Faa2S1aes2a2s1aea1s11212(4)確定系數(shù)X、1212F2047F9230r1r22查表8.10(機(jī)械設(shè)計(jì)徐錦康主編)得X=1，Y22Y=1.02212(5)計(jì)算當(dāng)量載荷P12PF2