油冷式電動(dòng)滾筒設(shè)計(jì)

TOC\o"1-5"\h\z緒論 1\o"CurrentDocument"第一章 查閱相關(guān)資料 2\o"CurrentDocument"第二章 裝置整體方案設(shè)計(jì) 3\o"CurrentDocument"第三章 傳動(dòng)方案設(shè)計(jì) 4第四章分配傳動(dòng)比 4一、 電動(dòng)機(jī)選擇 4\o"CurrentDocument"二、 確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比 4\o"CurrentDocument"第五章 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 5\o"CurrentDocument"一、 高速級(jí)齒輪傳動(dòng)的幾何計(jì)算 5\o"CurrentDocument"二、 低速級(jí)齒輪傳動(dòng)的幾何計(jì)算 14\o"CurrentDocument"三、 齒輪軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 25\o"CurrentDocument"四、 齒輪軸上的軸承設(shè)計(jì)計(jì)算 29\o"CurrentDocument"五、 法蘭軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 31\o"CurrentDocument"六、 法蘭軸上的軸承設(shè)計(jì)計(jì)算 35\o"CurrentDocument"七、 彈性擋圈的選用 37\o"CurrentDocument"八、 吊環(huán)的選用及幾何參數(shù) 38\o"CurrentDocument"九、 鍵的選用及幾何參數(shù) 39十、螺栓的計(jì)算 39\o"CurrentDocument"第六章 滾筒其它結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 40\o"CurrentDocument"一、 滾筒設(shè)計(jì) 40\o"CurrentDocument"二、 端蓋設(shè)計(jì) 41\o"CurrentDocument"總結(jié) 44致謝 45參考文獻(xiàn) 46經(jīng)過大學(xué)四年的時(shí)間，我們先后學(xué)習(xí)了公共文化、設(shè)計(jì)基礎(chǔ)和零件設(shè)計(jì)等課程，比較系統(tǒng)地學(xué)習(xí)了所需的專業(yè)知識(shí)，已初步掌握本專業(yè)的各類專門技能，根據(jù)教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)計(jì)劃要求，我們進(jìn)行了這次畢業(yè)設(shè)計(jì)課程。畢業(yè)設(shè)計(jì)是教學(xué)計(jì)劃中最后一個(gè)綜合性實(shí)踐環(huán)節(jié)，是學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，獨(dú)立從事設(shè)計(jì)工作的又一次嘗試，其基本目的是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的基礎(chǔ)理論、專業(yè)知識(shí)、基本技能研究和處理問題的能力。是我們對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行系統(tǒng)化、綜合化運(yùn)用、總結(jié)和深化的過程。設(shè)計(jì)題目選油冷式電動(dòng)滾筒設(shè)計(jì)，因?yàn)樵诋?dāng)今社會(huì)中電動(dòng)滾筒有著非常重要的意義。帶式輸送機(jī)是最重要的現(xiàn)代散狀物料輸送設(shè)備，它廣泛的應(yīng)用電力、糧食、冶金、化工、煤炭、礦山、港口、建材等領(lǐng)域。近年來，帶式輸送機(jī)因?yàn)樗鶕碛械妮斔土项悘V泛、輸送能力范圍寬、輸送路線的適應(yīng)性強(qiáng)以及靈活的裝卸料和可靠性強(qiáng)費(fèi)用低的特點(diǎn)，已經(jīng)在某些領(lǐng)域逐漸開始取代汽車、機(jī)車運(yùn)輸。成為散料運(yùn)輸?shù)闹饕b備，在社會(huì)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)中扮演越來越重要的角色。特別是電動(dòng)滾筒驅(qū)動(dòng)的帶式輸送機(jī)在糧庫的散料輸送過程中更加有無可比擬的優(yōu)勢(shì)和發(fā)展?jié)摿σ虼宋覀冮_拓思維、努力創(chuàng)新并結(jié)合自己原有的知識(shí)和現(xiàn)有的資料對(duì)其進(jìn)行創(chuàng)新完善。在此過程中檢驗(yàn)自己的創(chuàng)新能力使其應(yīng)用的范圍更加廣泛，在國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域起到更加重要的作用。以電動(dòng)滾筒作為驅(qū)動(dòng)裝置的帶式輸送機(jī)有著極其重要的意義。因其擁有結(jié)構(gòu)緊湊、傳動(dòng)效率高、噪聲低、使用壽命長、運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定、工作可靠性和密封性好、占據(jù)空間小等特點(diǎn)，并能適應(yīng)在各種惡劣工作環(huán)境下工作包括潮濕、泥濘、粉塵多等。因此國內(nèi)外將帶式輸送機(jī)（電動(dòng)滾筒驅(qū)動(dòng)）廣泛應(yīng)用于采礦、糧食、冶金等各個(gè)生產(chǎn)領(lǐng)域，思維的不斷開闊、制造技術(shù)的不斷提高和制造材料的不斷改進(jìn)，帶式輸送機(jī)將以前所未有的速度發(fā)展。保障散料輸送工作高效、安全、可靠的運(yùn)轉(zhuǎn)，并將在社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展領(lǐng)域繼續(xù)起到更加重要的意義。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的任務(wù)是設(shè)計(jì)一個(gè)滾筒驅(qū)動(dòng)器，包括減速器、零件及滾筒外觀的設(shè)計(jì)，給定該滾筒驅(qū)動(dòng)器的大致尺寸從而計(jì)算滾筒內(nèi)部具體的尺寸，即電動(dòng)滾筒受到空間的限制，這是這次設(shè)計(jì)主要的考查之處。由于我的經(jīng)驗(yàn)有限，所以在設(shè)計(jì)中難免出現(xiàn)錯(cuò)誤，懇請(qǐng)老師批評(píng)改正。油冷式電動(dòng)滾筒設(shè)計(jì)第一章 查閱相關(guān)資料經(jīng)過查閱相關(guān)資料，滾筒的大致尺寸如下：圖1滾筒外觀尺寸其它原始數(shù)據(jù):適用膠帶速度滾筒直徑膠帶運(yùn)行速度電機(jī)功率電機(jī)轉(zhuǎn)速電機(jī)型號(hào)B=650mmD=500mmv=1.6mmN=5.5KWn=980r/minYG132M2-6B第二章 裝置整體方案設(shè)計(jì)圖（2）為油冷式電動(dòng)滾筒裝置圖。圖中1——接線盒；2——支座；3——端蓋；4——滾筒；5、11——法蘭軸；6——電機(jī)；7、8——齒輪；9——齒輪軸；10——內(nèi)齒輪。

第三章傳動(dòng)方案設(shè)計(jì)圖（3）為傳動(dòng)裝置減速器的簡圖圖3圖3傳動(dòng)裝置傳動(dòng)順序?yàn)橥鈬Ш闲↓X輪一一外嚙合大齒輪一一內(nèi)嚙合小齒輪一一內(nèi)齒輪一一滾筒第四章分配傳動(dòng)比第四章分配傳動(dòng)比電動(dòng)機(jī)選擇按工作條件和要求，選用三相型異步電動(dòng)機(jī)，封閉式結(jié)構(gòu)，電壓380V，r型，電機(jī)型號(hào)YG132M-6B。確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比滾筒軸工作轉(zhuǎn)速為60x1000v

n 兀D

式中V——膠帶運(yùn)行速度，m/s；D——滾筒直徑，mm。-61.1560x1000x1.6-61.153.14x500由選定電動(dòng)機(jī)滿載轉(zhuǎn)速nm和工作機(jī)主動(dòng)軸轉(zhuǎn)速n，可得傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比為nI——man???I—I?I式中，1、/2分別為高速級(jí)和低速級(jí)的傳動(dòng)比。故i— —16an61.15由于滾筒內(nèi)部結(jié)構(gòu)受空間的限制，經(jīng)過查閱資料，直徑500mm的滾筒內(nèi)減速器齒輪中心距為130mm，因此綜合考慮取高速級(jí)和低速級(jí)的傳動(dòng)比分別為i—3.3,第五章 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一 高速級(jí)齒輪傳動(dòng)的幾何計(jì)算小齒輪用40C，調(diào)質(zhì)處理，硬度241HB?286HB，平均取為260HB；大齒輪用45鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度229HB?286HB，平均取為240HB。計(jì)算步驟如下：表1高速級(jí)齒輪的校核計(jì)算計(jì)算項(xiàng)目計(jì)算內(nèi)容計(jì)算結(jié)果齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算1.初步計(jì)算轉(zhuǎn)矩T] PT—9.55x106x—1—9.55x106x蘭5980式中P——電機(jī)功率，KWn 高速軸轉(zhuǎn)速，r/minT—53587Nmm1

齒寬系數(shù)wd由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表12.13，取wd=L°w=1.°接觸疲勞極限。Hlim由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖12.17cbh1=71°MPbh2=58°MP初步計(jì)算的許用接觸應(yīng)力wh][b1]^°.9。].1=°.9X71°[。庭*OXHlim2=°.9x58°[bh1]=639MP[bh2]=522MPAd值由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表12.16，取人廣85A^^=85初步計(jì)算小齒輪直徑直徑d1Tu+L11-d(W[b]2‘u3dH,535973.3+11=85x( ? )31.°X5222 3.3=53.99取d=6°mm初步齒寬bb=w 1x6°b=6°mm2.校核計(jì)算圓周速度V兀dnv~6°x1°°°_3.14x6°x98°=6°x1°°°v=3.1m/s精度等級(jí)由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表12.6選8級(jí)精度齒數(shù)z和模數(shù)m初取齒數(shù)z1=24z=iz=3.3x24=8°m=d=絲=2.5z1 24取m=2.5，則z1=24，z2=8°m=2.5z=24z2=8°使用系數(shù)KA由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表12.9Ka=1.5

動(dòng)載系數(shù)Kv由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖12.9K=1.16齒間載荷分配系數(shù)kha由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表12.10，先求F=曳二至此=1786.6Ntd 601土￡=技x'786.6=44.7n/mmb 60<100N/mm1 1 八e=[1.88-3.2(—+—)]cosPa Z]z2=1.88-3.2x(—+—)x1=1.712480Z_廳廠一叵ik087Ze=』3T3 =。.87.,一 1 1由此得K=一= =1.32HaZ20.872eea=1.71Ze=0.87K=1.32Ha齒向載荷分布系數(shù)KHP由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表12.11,b、 ?八，K=A+B(-)+C.10-3bHp d1=1.17+0.16x12+0.61x10-3x60Khp=L37載荷系數(shù)KK=宵土aKhp=1.5x1.16x1.32x1.37K=3.15彈性系數(shù)ZE由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表12.12七=189.8伽歹節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)ZH由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖12.16Z‘=2.5接觸最小安全系數(shù)SHmin由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表12.14SHmin=1-05總工作時(shí)間th)=10x300x8th=24000h應(yīng)力循環(huán)次數(shù)NLN=60rntL1 1h=60x1x980x24000N=1.4x109L1

Nl=Nl/i=1.4X109/3.3Nl=0.424x109接觸壽命系數(shù)ZN由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖12.18Zn=0.97Zn=1.1許用接觸應(yīng)力[。h]g]/h31=710x0.97H1 S 1.05Hming]=°Hmm2氣2=58^1H2 S 1.05Hmingh]=688.7MPg]=607MPH2 a驗(yàn)算。=ZZZ\2KT1.^!Heh叫bd2 uec八…/2x3.15x535973.3+1=189.8x2.5x0.87J \60x60x60 3.3mh=589MP<@H]計(jì)算結(jié)果表明，接觸疲勞強(qiáng)度較為合適，齒輪尺寸無需調(diào)整。3.確定傳動(dòng)主要尺寸實(shí)際分度圓直徑Hd=mz.=2.5x24=60mmd=mz=2.5x80=200mmd=60mmd=200mm2中心距〃_d+d_60+200a=122= 2a=130mm齒寬bb=中-d=1x60=60mm為了便于裝配和調(diào)整，根據(jù)d1和中汗求出齒寬b后，將小齒輪寬度再加大5?10mm取b=65mm1齒根彎曲疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算重合度系數(shù)Y8wc*0.75cCL0.75Y=0.25+——=0.25+p71aY=0.678齒間載荷分布系數(shù)KFa由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表12.10K=—=-^FY0.67￡K=1.49Fa

齒向載荷分布系數(shù)K鄧b/h=65/(2.25x2.5)=10.7由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖12.14K鄧=1.45載荷系數(shù)Kk=Kf七=1.5x1.16x1.49x1.45K=3.76齒形系數(shù)KFa由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖12.21七1=2.65丫「2=2.23應(yīng)力修正系數(shù)rSa由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖12.22七1=1.57七2=1.77彎曲疲勞極限。Flim由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖12.23cbf]=600MPbf].2=450MP彎曲最小安全系數(shù)SFmin由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表12.14SFmin=1'25應(yīng)力循環(huán)次數(shù)NLN=60rntL] 1h=60x1x980x24000Nl=Nl/i=1.4x109/3.3Nl=1.4x109N=0.424x109L2彎曲壽命系數(shù)rN由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖12.24Yn1=0.87Yn2=1.07尺寸系數(shù)rX由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖12.25Y=1.0許用彎曲應(yīng)力[。F]"]=—Flim1二1JF1 SFmin_600x0.87x1= 1.25[b]=—Flim2七2JF2 SFmin_450x1.07x1=1.25[bF1]=417.6MP[bf2]=385.2MP

驗(yàn)算Q=2^YYYF1 bdmFa1Sal￡_2X3.76X53597—60x60x2.5b=bYFa2Ya2F2 F1YFa1YSa12.23X1.77=125.2x 2.65X1.57bf1=125.2MP<[。f1]bf2=118.4MP<[°F2]傳動(dòng)無嚴(yán)重過載，故不作靜強(qiáng)度校核齒輪圖形及其幾何參數(shù)如下:圖4外嚙合小齒輪表2外嚙合小齒輪的基本尺寸齒輪項(xiàng)目名稱幾何參數(shù)齒形角aa=20。齒頂高系數(shù)h*ah*=1頂隙系數(shù)c*c*=0.25齒根圓半徑系數(shù)p*fp*=0.38f分度圓螺旋角Pp=0

齒寬bb=65mm齒頂高h(yuǎn)ah=h*m=1x2.5=2.5mm齒頂圓直徑dad=(z+2)m=(24+2)x2.5=65mm齒根高h(yuǎn)f氣=(h*+c*)m=(1+0.25)x2.5=3.125mm齒高h(yuǎn)h=h+hf=2.5+3.125=5.625mm基圓直徑dbdb=dcos9=dcos20°=56.382mm精度等級(jí)(GB10095-88)9-8-8HK齒圈徑向跳動(dòng)公差FrF=0.071mm（查《互換性與技術(shù)測(cè)量》表11-8得）公法線長度變動(dòng)公差FwF-0.056mm（查《互換性與技術(shù)測(cè)量》表11-7得）齒形公差fff-0.014mm（查《互換性與技術(shù)測(cè)量》表11-11得）基節(jié)極限偏差fpbf=±0.018mm（查《互換性與技術(shù)測(cè)量》表11-13pb得）齒向公差f%=0.025mm（查《互換性與技術(shù)測(cè)量》表11-14得）公法線長度wW=19.29-0.205，其計(jì)算過程如下：-0.283W=m[1.476(2k-1)+0.014xz]=2.5[1.476(2x3)+0.014x24]=19.29查《互換性與技術(shù)測(cè)量》表11-12得f=±0.02mmptE=-10f=-10x20=-200rm

E=-16f=-16x20=-320日mE=Ecosa-0.72Fsina=-200cos20°-0.72x71sin20°=-205口mE=Ecosa+0.72Fsina=-205pm式中fpt——齒距極限偏差E^——齒厚上偏差E 齒厚下偏差siEg——公法線平均長度上偏差E 公法線平均長度下偏差跨齒數(shù)kk=z/9+0.5=24/9+0.5就3圖5外嚙合大齒輪齒輪項(xiàng)目名稱表圖5外嚙合大齒輪齒輪項(xiàng)目名稱表3外嚙合大齒輪基本尺寸幾何參數(shù)齒形角aa=20。齒頂高系數(shù)h*ah*—1頂隙系數(shù)c*c*—0.25齒根圓半徑系數(shù)p*fp*—0.38f分度圓螺旋角PP—0齒寬bb=60mm齒頂高h(yuǎn)ah=h*m=1x2.5—2.5mm齒頂圓直徑dad=(z+2)m=(80+2)x2.5—205mm齒根高h(yuǎn)f氣—(h*+c*)m—(1+0.25)x2.5—3.125mm齒高h(yuǎn)h—h+hf—2.5+3.125—5.625mm基圓直徑dbdb—dcos9—200cos20°—187.94mm精度等級(jí)(GB10095-88)9-8-8HK齒圈徑向跳動(dòng)公差FrF=0.08mm（查《互換性與技術(shù)測(cè)量》表11-8得）公法線長度變動(dòng)公差FwF=0.071mm（查《互換性與技術(shù)測(cè)量》表11-7得）齒形公差fff=0.018mm（查《互換性與技術(shù)測(cè)量》表11-11得）基節(jié)極限偏差fpbf—±0.020mm（查《互換性與技術(shù)測(cè)量》表11-13得pb）齒向公差%F&-0.025mm（查《互換性與技術(shù)測(cè)量》表11-14得）公法線長度WW—59.93-0.227，其計(jì)算過程如下：-0.311W—m[1.476(2k-1)+0.014xz]=2.5[1.476(2x9-1)+0.014x80]—59.93查《互換性與技術(shù)測(cè)量》表11-12得f—±0.022mmpt

E=-10f=-10x22=-220pmE=-16f=-16x22=-352pmE=Ecosa—0.72Fsina=-220cos20°-0.72x80sin20°=-227pmE=Ecosa+0.72Fsina=-352cos20°+0.72x80sin20°=—311pm式中fpt 齒距極限偏差E^——齒厚上偏差E 齒厚下偏差si￡心——公法線平均長度上偏差E^——公法線平均長度下偏差跨齒數(shù)kk=z/9+0.5=80/9+0.5=9二 低速級(jí)齒輪傳動(dòng)的幾何計(jì)算小齒輪用40C，調(diào)質(zhì)處理，硬度241HB?286HB，平均取為260HB；大齒輪用45鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度229HB?286HB,平均取為240HB。計(jì)算步驟如下：表4低速級(jí)齒輪傳動(dòng)的校核計(jì)算計(jì)算項(xiàng)目計(jì)算內(nèi)容計(jì)算結(jié)果齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算1.初步計(jì)算轉(zhuǎn)速n2n980n=t= 2q3.3n2=297r/min

轉(zhuǎn)矩T2T=T.i?門2 11=53597x3.3x0.97式中門 傳動(dòng)效率T=171564N-mm齒寬系數(shù)wd由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表12.13，取w=1.1dw=1.1d接觸疲勞極限。Hlim由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖12.17。bHT1=710MPbh2=580MP初步計(jì)算的許用接觸應(yīng)力W疽[b口牝0.9。=0.9x710[b]幻0.9。=0.9x580[bh1]=639MP[bh2]=522MP氣值由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表12.16，取氣=85Ad=85初步計(jì)算小齒輪直徑直徑d1d1>Ad=85=65.(T u-1)：-?lw[b]2uJ'dH ,'1715644.8-1)3?(85x52224.8J3取d=68mm1初步齒寬bb=w 1.1x68=74.8mmb=75mm2.校核計(jì)算圓周速度V兀dnV—60x1000_3.14x68x297—60x1000v=1.1m/s精度等級(jí)由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表12.6選8級(jí)精度齒數(shù)z和模數(shù)m初取齒數(shù)z1=17z=iz.=4.8x17=82m=d=竺=4z1 17m=4z1=17

取m=4，則，z=17；z=82Z2=82使用系數(shù)KA由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表12.9匕=1.5動(dòng)載系數(shù)Kv由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖12.9K=1.15齒間載荷分配系數(shù)kha由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表12.10，先求F=奚=2*171564二5046Ntd 681KF=15X5046=100.92m/sb 75>100m/s1 1 八e=[1.88-3.2(———)]cosPa Z]z2」1 1\=[1.88-3.2---]cos0k1/82/=1.03Ze=J3"J3 =°.995由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表12.10￡a=1.03Ze=0.995K=1.2ha齒向載荷分布系數(shù)KH由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表12.11,b、 ?八，K =A+B(一)+C?10-3bHP d1=1.17+0.16x1.12+0.61x10-3x75K=1.36HP載荷系數(shù)KK=KaK任HaKhp=1.5X1.15x1.2X1.36K=2.82彈性系數(shù)ZE由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表12.12=189.8^MF節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)ZH由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖12.16Zh=2.5接觸最小安全系數(shù)SHmin由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表12.14Smin=1.05

總工作時(shí)間rh七=10X300X8[=24000h應(yīng)力循環(huán)次數(shù)NLN=60rntL] 1h=60x1x297x24000*=林/i=1.4X109/3.3Nl1=4.3x108Nl2=0.9x107接觸壽命系數(shù)ZN由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖12.18Zn=1.1Z^2=1.31許用接觸應(yīng)力［。］Hg]=氣響Zn1=712X11h1 S 1.05Hming]=°h施Zn2=58°XL31H2 S 1.05Hmingh]=743.8MP[。]=723.6MPH2驗(yàn)算。=ZZZj2^.UHeh8Vbd2 u早 1=189.9x2.5x0.99』2X用x171564.公V75X682 4.8bh=699MP<g]H2計(jì)算結(jié)果表明，接觸疲勞強(qiáng)度較為合適，齒輪尺寸無需調(diào)整。3.確定傳動(dòng)主要尺寸實(shí)際分度圓直徑dd=mz=4x17=68mmd=mz=4x82=328mmd=68mmd=328mm中心距a_d-d_328-68a=221= 2a=130mm齒寬bb=vd=1.1x68=75mm為了便于裝配和調(diào)整，根據(jù)d1和中汗求出齒寬b后，將小齒輪寬度再加大5?10mm取b=80mm齒根彎曲疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算重合度系數(shù)Y8wc*0.75cCL0.75Y=0.25+——=0.25+103aY=0.988

齒間載荷分布系數(shù)KFa由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表12.10K=1.2Fa齒向載荷分布系數(shù)KFPb/h=75/(2.25x4)=8.3由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖12.14K鄧=1.28載荷系數(shù)Kk=Kf七=1.5x1.15x1.2x1.28K=2.65齒形系數(shù)KFa由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖12.21Y^1=2.95Y^2=2.26應(yīng)力修正系數(shù)KSa由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖12.221=1.522=1.78彎曲疲勞極限。Flim由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖12.23cbf]=600MPbf].2=450MP彎曲最小安全系數(shù)SFmin由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表12.14SFmin=1-25應(yīng)力循環(huán)次數(shù)NLN=60rntL] 1h=60x1x980x24000Nl=Nl/i=1.4x109/3.3*=1.4x109N=0.424x109L2彎曲壽命系數(shù)rN由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖12.24Yn1=0.95Y2=0.99尺寸系數(shù)YX由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖12.25Y^=1.0許用彎曲應(yīng)力[。F][b]=—Flim1七1JF1 SFmin600x0.95x1=1.25[b ]=—Flim2丫N2'F2 SFmin[bf1]=456MP

_450x0.99x1=1.25[qf2]=356.4MP驗(yàn)算q =2^YYYF1 bdmFa1Sa1￡2x2.65x171564……八cc= x2.95x1.52x0.9875x68x4Q=QOa2二2F2 F1YFa1YSa1[第2.23x1.77=196x 2.65x1.57qf1=196MP<[qf1]qf2=104MP<[qf2]傳動(dòng)無嚴(yán)重過載，故不作靜強(qiáng)度校核齒輪圖形及其幾何參數(shù)如下：鍛造小齒輪結(jié)構(gòu)適用于內(nèi)嚙合小齒輪，適用于d<200mm的齒輪。當(dāng)X<2.5mt時(shí)，齒輪與軸做成一體；當(dāng)X>2.5mt時(shí)，齒輪與軸分開制造。若內(nèi)嚙合小齒輪與軸分開制造，則齒輪軸直徑選為40mm，鍵槽尺寸t1=3.8mm，齒輪分度圓直徑為d1=mz=4x17=58mm，齒根圓直徑為一一一―一一一一一一 d(d\d=(z一2h*-2c*)m=(17一2x1-2x0.25)x2.5=58mm。如圖(6)所示X=—^-^+11，式中"軸的直徑，故X=y式中"軸的直徑，故X=y-=5.2mm<2.5m=10，所以齒輪與軸做成一體。58I*叫圖6185圖7齒輪軸表5185圖7齒輪軸齒輪項(xiàng)目名稱幾何參數(shù)齒形角aa=20。齒頂高系數(shù)h?ah*=1頂隙系數(shù)c?c*=0.25齒根圓半徑系數(shù)p*fp*=0.38f分度圓螺旋角Pp=0齒寬bb=80mm齒頂高h(yuǎn)ah=h*m=1x4=4mm齒頂圓直徑dad=(z+2)m=(17+2)x4=76mm齒根高h(yuǎn)fh=(h*+c*)m=(1+0.25)x4=5mmf a齒高h(yuǎn)h=h+h=4+5=9mm基圓直徑dbd=dcos0=68cos20°=63.899mm精度等級(jí)(G810095-88)9-8-8HK齒圈徑向跳動(dòng)公差FrF=0.08mm（查《互換性與技術(shù)測(cè)量》表11-8得）

公法線長度變動(dòng)公差FwF=0.056mm（查《互換性與技術(shù)測(cè)量》表11-7得）齒形公差ffff=0.020mm（查《互換性與技術(shù)測(cè)量》表11-11得）基節(jié)極限偏差fpbfb=±0.022mm（查《互換性與技術(shù)測(cè)量》表11-13得）齒向公差FgFg=0.025mm（查《互換性與技術(shù)測(cè)量》表11-14得）公法線長度WW=59.93-0.227，其計(jì)算過程如下：-0.311W=m[1.476(2fc-1)+0.014xz]=4[1.476(2x1.4-1)+0.014x17]=11.58mm查《互換性與技術(shù)測(cè)量》表11-12得f=±0.025mmptE=-10f=-10x25=-250^mE=-16f=-16x25=-400^mE=Ecosa—0.72Fsina=-250cos20°-0.72x80sin20°=-255pmE=Ecosa+0.72Fsina=-352cos20°+0.72x80sin20°=-378pm式中f^——齒距極限偏差

E—ss一齒厚上偏差E—si一齒厚下偏差E一ws一公法線平均長度上偏差E一wi-一公法線平均長度下偏差跨齒數(shù)kk=z/9+0.5=17/9+0.5=2表6內(nèi)齒輪幾何參數(shù)齒輪項(xiàng)目名稱幾何參數(shù)齒形角aa=20。齒頂高系數(shù)加ah*=1頂隙系數(shù)c*c*=0.25齒根圓半徑系數(shù)p*fp*=0.38f分度圓螺旋角PP=0齒寬bb=75mm齒頂高h(yuǎn)ah=h*m=1x4=4mm齒頂圓直徑dad=(z+2)m=(82+2)x4=336mm齒根高h(yuǎn)fh=(h*+c*)m=(1+0.25)x4=5mm齒高h(yuǎn)h=h+h=4+5=9mm基圓直徑dbdb=dcos9=68cos20°=308.219mm精度等級(jí)(GB10095-88)9-8-8HK齒圈徑向跳動(dòng)公差FrF=0.100mm（查《互換性與技術(shù)測(cè)量》表11-8得）公法線長度變動(dòng)公差FwF=0.071mm（查《互換性與技術(shù)測(cè)量》表11-7得）齒形公差ffff=0.022mm（查《互換性與技術(shù)測(cè)量》表11-11得）基節(jié)極限偏差fpbf=±0.025mm（查《互換性與技術(shù)測(cè)量》表11-13得pb

)齒向公差FgFg=0.025mm（查《互換性與技術(shù)測(cè)量》表11-14得）公法線長度WW=116.77+0.396，其計(jì)算過程如下：+0.289W=m[1.476(2k-1)+0.014xz]=4[1.476(2x1.4-1)+0.014x17]=11.58mm查《互換性與技術(shù)測(cè)量》表11-12得f=±0.028mmE=-10f=-10x28=-280pmE=-16f=-16x28=-448pmE=-Ecosa—0.72Fsina=448cos20°-0.72x100sin20°=+396pmE=-Ecosa+0.72Fsina=280cos20°+0.72x100sin20°=+288pm式中f 齒距極限偏差E^——齒厚上偏差E 齒厚下偏差siEws——公法線平均長度上偏差E 公法線平均長度下偏差跨齒數(shù)kk=z/9+0.5=82/9+0.5=1003770434圖8內(nèi)齒輪齒輪軸的設(shè)計(jì)計(jì)算'.85圖9齒輪軸軸的材料為40C，軸速為七=297r/min。設(shè)計(jì)過程如下:表7齒輪軸的計(jì)算計(jì)算項(xiàng)目計(jì)算內(nèi)容計(jì)算結(jié)果計(jì)算齒輪受力估算軸徑由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表16.2得C=102，故d>102』-=102』矣=26.7mm3n 3297d>26.7mm外嚙合大齒輪圓周力廠 2T 2x171564F=——2= t2 d 200F2=1715.64N徑向力F2=F2tana=1715.64tan20°F=624.5Nr2法向力廠 F 1715.64F= t2—= n2cosa cos20°F2=1826N內(nèi)嚙合小齒輪圓周力廠 2T2x17156413 d 68F3=5046N徑向力F3=F3tana=5046tan20°F=1837Nr3法向力F=F3=5046n3cosa cos20°F3=5370N

畫齒輪軸受力圖計(jì)算支撐反力水平面反力廣Fx49-Fx142.5七'="98.52_1837x49-624.5x142.5一 98.5Fr2=F1'+F2-F3=10.4+624.5-1837Fr1=10.4NFr2=-1202N垂直面反力F—?dú)鈞142.5-F,x49R='2 98.5_1715.64x142.5-5046x49= 98.5F-=F-F-F"=1715.64-5046+28.2R2 12 13 R1Fr1"=-28.2NFr2"=-3302.2N水平面受力圖Fr3hr2Fil'Fr2'垂直面受力圖Ft2F：.：2TFt31畫軸彎矩圖

水平面彎矩圖水平面彎矩圖垂直面彎矩圖+M+M2Xz合成彎矩圖畫軸轉(zhuǎn)矩圖軸受轉(zhuǎn)矩T=T2T=171564N-mm轉(zhuǎn)矩圖許用應(yīng)力值用插入法由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表16.3查得：卜0b〕=102.5MP；卜J=60MP應(yīng)力校正系數(shù)[a] 60a=_1^-= [叩102.5a=0.59許用應(yīng)力畫當(dāng)量彎矩圖當(dāng)量轉(zhuǎn)矩當(dāng)量彎矩aT=aT=0.59X171564，見轉(zhuǎn)矩圖aT=101223N-mm在軸齒輪中間截面處M'=^M2+(aT)2=J1721942+1012232M=199742N-mm當(dāng)量彎矩圖校核軸徑齒根圓直徑d=d—2G*+c*)m=68—2(1+0.25)x4d.=58mm軸徑1M_-J199742—寸0.1[a]30.1X60■ -1bd=32.2mm<58mm

齒輪軸上軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算根據(jù)軸徑，分別選用內(nèi)徑45mm和40mm的深溝球軸承。其尺寸和主要參數(shù)如下:表8軸承參數(shù)軸承代號(hào)基本尺寸/mm基本額定載荷/KN極限轉(zhuǎn)速dDbCrC0r脂/r/min620945851931.520.57000620840801829.518.08000圖圖10軸承示意圖表9軸承計(jì)算壽命計(jì)算X、Y值F ，一—=0<e由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表18.7得Frx1=X2=1匕=Y=0沖擊載荷系數(shù)fd考慮中等沖擊，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表18.8得fd=1.5當(dāng)量動(dòng)載荷P=f(XF+YF)d 1r1 1。1=1.5X1X10.4P=f(XF+YF)d 2r2 2a2=1.5X1X1202P=15.6N1P=1803N軸承壽命因P>p，只計(jì)算軸承2的壽命

, 16670('Cf、P2J(29500)3L10h=245843h>24000hL一10h n2_16670297[1803)靜載荷計(jì)算X0、Y0由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表18.12X0=0.6Y=0.5當(dāng)量靜載荷P廣x0%']p°廣Fr1P0r2=X0「夫2'P0r2=F2 ’P0r2=FR2=1，取大者則P=F'=10.4N0r1 R1>取大者則202N七=10.4NP02=1202N安全系數(shù)S0正常使用球軸承，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表18.14S0=1.3計(jì)算額定靜載荷C02=S0P02=1.3x1202(匕疽Pr1，只計(jì)算軸承2)C'=1562.6N0r軸承C0>C02許用轉(zhuǎn)速驗(yàn)算載荷系數(shù)￡=-^5^=0.0005C31500r1由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖18.19P1803—= =0.06C29500r2由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖18.19fi2=i載荷分布系數(shù)f f=0，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖18.20Fr；f f=0，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖18.20F'R2f2i=1.5f22=1.5許用轉(zhuǎn)速%=ffN0=1x1.5x7000N；=10500r/min

N2=八f22N0=1x1.5x8000N2=12000,/min均大于工作轉(zhuǎn)速297r/min結(jié)論：所選軸承滿足壽命、靜載荷與許用轉(zhuǎn)速的要求，且各項(xiàng)指標(biāo)潛力都很大。法蘭軸的設(shè)計(jì)計(jì)算圖11右法蘭軸

為了便于計(jì)算分析，可以把整個(gè)滾筒的法蘭周電機(jī)軸簡化為如圖（12）圖12表10法蘭軸的計(jì)算計(jì)算項(xiàng)目計(jì)算內(nèi)容計(jì)算結(jié)果計(jì)算滾筒受力滾筒所受皮帶的拉力計(jì)算杏己卬〃N5.5KW牽引力F=一= =3437.5Nv 1.6m/s式中N 電機(jī)功率；v放帶運(yùn)行速度摩擦條件F=七°呻一'n式中七一一輸送帶在分離點(diǎn)張力R——驅(qū)動(dòng)滾筒與輸送帶間的摩擦系數(shù)a——驅(qū)動(dòng)滾筒的圍包角n 摩擦力備用系數(shù)其數(shù)值為均為已知心 Fn3437.5x1.2則S= = Lepa—1 e0.3兀一1S=Sl+F=2635.8+3437.5式中七一一輸送帶在相遇點(diǎn)張力滾筒所受拉力T=2S=2x6073.3Sl=2635.8NS=6073.3NT=12146N為了便于計(jì)算，2七中包括滾筒的重力等其它力軸受力的平移簡化圖計(jì)算支撐反力水平面反力T - _ …T…_-x856.5-FR1x277.5軸受力的平移簡化圖計(jì)算支撐反力水平面反力T - _ …T…_-x856.5-FR1x277.5-F2x165+-x143.5Fyi~ 10006073.3x856.5-10.2x277.5-1202x165+6073.3x143.5— 1000T T-x143.5-Fr；x722.5-F2x835+-x856.5.5Fy2— 10006073.3x143.5-10.2x722.5-1202x835+6073.3x856.51000垂直面反力FF”x277.5+F”x165Z1_f1000R228.2x277.5+3302.2x1651000F_F「x722.5+Fr；x835z2_f1000R228.2x722.5+3302.2x8351000水平面受力圖F.=5872.2NF2=5062.2Nf；_552.7NF2_2777.7NFh1iFa垂直面受力圖垂直面受力圖畫彎矩圖水平面彎矩圖垂直面彎矩圖842632-\6日694878 7況425.7TTH704++M2Xz合成彎矩圖846356,4801446.6828599畫軸轉(zhuǎn)矩圖軸受轉(zhuǎn)矩T=T1T=53597N-mm

轉(zhuǎn)矩圖轉(zhuǎn)矩圖53597N*o當(dāng)量彎矩 :,當(dāng)量彎矩 :,圖 時(shí)6946*邛,皿 戲⑵2r1r11inr1r1316224皿口IIIIIIIIIII許用應(yīng)力許用應(yīng)力值用插入法由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表16.3查得：[q0b〕=102.5MP；[qib]=60MP應(yīng)力校正系數(shù)[b] 60a=—i^-= La0bJ102.5a=0.59畫當(dāng)量彎矩圖當(dāng)量轉(zhuǎn)矩aT=0.59x53597，見轉(zhuǎn)矩圖aT=31622N-mm當(dāng)量彎矩在軸兩端軸承中間截面處M'=』M2+(aT)2=J8463562+316222M=846946N-mm校核軸徑軸徑校核軸徑軸徑d=52mm<70mm，M，__：846946

_3 __]-30.1x601 -1b法蘭軸上的軸承設(shè)計(jì)軸承結(jié)構(gòu)尺寸見圖(10)表11軸承參數(shù)軸承代號(hào)基本尺寸/mm基本額定載荷/KN極限轉(zhuǎn)速

dDbCrC0r脂/r/min6315751603711276.84000表12軸承計(jì)算壽命計(jì)算x、Y值F ，一—=0<e由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表18.7得Frx1=X2=1匕=Y=0沖擊載荷系數(shù)fd考慮中等沖擊，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表18.8得fd=1.5當(dāng)量動(dòng)載荷P=f(XF+YF)1 d 1r1 1。1=1.5x1x5872.2由于兩個(gè)軸承對(duì)稱布置，為了便于分析近似認(rèn)為P注pP=8808.3N1P尸8808.3N軸承壽命L廣皓2_16670=980'八C-P2^'112000)3"8808.3)、^=34969h>24000h靜載荷計(jì)算X0、Y0由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表18.12X0=0.6Y=0.5當(dāng)量靜載荷P°r1=X0Fr1P0r1=FR 1Pr1=FR1'=5>取大者則872.2NP0o=5872.2N安全系數(shù)S0正常使用球軸承，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表18.14S0=1.3計(jì)算額定靜載荷C02=S0P02=1.3x5872.2C=7634N0r軸承C0>C02許用轉(zhuǎn)速驗(yàn)算

載荷系數(shù)P8808.3八八”，= =0.079C112000r1由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖18.19f=0.99i載荷分布系數(shù)F f=0，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖18.20Fr；f2i=1.5許用轉(zhuǎn)速%=ffN0=0.99x1.5x4000N=5940r/min大于工作轉(zhuǎn)速980r/min結(jié)論：所選軸承滿足壽命、靜載荷與許用轉(zhuǎn)速的要求，且各項(xiàng)指標(biāo)潛力都很大。彈性擋圈的選用擋圈幾何參數(shù)如下：圖14孔用彈性擋圈A型表13孔用擋圈參數(shù)孔徑/mmD/mmS/mmb/mmd1/mm8590.52.56.838085.52.56.53

圖15軸用彈性擋圈A型表14軸用擋圈參數(shù)軸徑/mmd/mmS/mmb/mmd1/mm7065.52.56.323吊環(huán)的選用及幾何參數(shù)d4圖16吊環(huán)螺釘A型表15吊環(huán)參數(shù)d/mmD1/mmd2/mmd4/mml/mmb/mm204041.4723519鍵的選用及幾何參數(shù)圖17鍵圖17鍵（一） 外嚙合大齒輪所選用的鍵bLp-I=1x8(40-12)x40x120=268800>bLp-I（二） 外嚙合小齒輪所選用的鍵=1x7(30-8)x28x120=129360>53597N?mm41h(l-1h(l-b)d「b一4 lp」=1x12(60-20)x70x120=108000>53597Nmm4表16鍵的參數(shù)d/mmb/mmh/mmt/mmt1/mmL/mm>38?441285.03.3>22?110選用L=40>22?30874.03.3>18?90選用L=30>65?7520127.54.9>56?220選用L=60十螺母的計(jì)算當(dāng)用受拉螺栓聯(lián)接時(shí)，需要的螺栓預(yù)緊力：F= __.目（尸+rH 卜r）S1 2 6式中kf——考慮摩擦傳力的可靠系數(shù)，七二1.1?1.5七一一接合面摩擦系數(shù)，當(dāng)接合面干燥時(shí)，七=0.10?0.16；當(dāng)接合面有油時(shí)，

=0.06?0