『壹』 急！！！帶式運輸機傳動裝置 計算說明書
「帶式運輸機傳動裝置的設計」一書在各市大的新華書店都有賣的。照本設計就行了。不難。
『貳』 設計題目：設計熱處理車間清洗零件用的傳送設備上的兩級圓柱齒輪減速箱。
一， 設計任務書抄
設計襲題目：熱處理車間零件清洗用傳送設備的傳動裝置
（一）方案設計要求：
具有過載保護性能（有帶傳動）
含有二級展開式圓柱齒輪減速器
傳送帶鼓輪方向與減速器輸出軸方向平行
（二）工作機原始數據：
傳送帶鼓輪直徑___ mm,傳送帶帶速___m/s
傳送帶主動軸所需扭矩T為___N.m
使用年限___年，___班制
工作載荷（平穩，微振，沖擊）
（三）數據：不同,
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『叄』 幫忙給個機械設計基礎的課程設計（減速器的設計）。
一.電動機的選擇：
1.選擇電動機的類型：
2.電動機功率選擇：
折算到電動機的功率為:
3.確定電動機型號：
二、確定傳動裝置的總傳動比和分配傳動比
1.減速器的總傳動比為：
2、分配傳動裝置傳動比：
按手冊 表1，取開式圓柱齒輪傳動比
因為 ,所以閉式圓錐齒輪的傳動比 .
三.運動參數及動力參數計算:
1.計算各軸的轉速:
I軸轉速：
2.各軸的輸入功率
電機軸：
I軸上齒輪的輸入功率:
II軸輸入功率：
III軸輸入功率：
3.各軸的轉矩
電動機的輸出轉矩：
四、傳動零件的設計計算
1.皮帶輪傳動的設計計算:
2、齒輪傳動的設計計算:
五、軸的設計計算及校核：
六. 軸承的選擇及計算
七.鍵的選擇和計算
八.聯軸器的選擇
九.減數器的潤滑方式和密封類型的選擇
『肆』 鏈烘拌捐★細鐩撮嬌鍦嗘熅榻胯疆涓綰у噺閫熷櫒璁捐★紙鍥炵瓟瀹屽叏緇欏垎澶氬氾級
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TII =9.55p2鍏/n2=9550x2.53/121.67=198.58N?m
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i鈮1鏃跺崟鏍筕甯︾殑棰濆畾鍔熺巼澧為噺.鎹甯﹀瀷鍙奿鏌[1]琛10-2寰 鈻砅1=0.17KW
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Z= PC/[(P1+鈻砅1)K偽KL]
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(6) 璁＄畻杞翠笂鍘嬪姏
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綺懼害絳夌駭錛氳繍杈撴満鏄涓鑸鏈哄櫒錛岄熷害涓嶉珮錛屾晠閫8綰х簿搴︺
(2)鎸夐嬌闈㈡帴瑙︾柌鍔沖己搴﹁捐
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鍙栧皬榻胯疆榻挎暟Z1=20銆傚垯澶ч嬌杞榻挎暟錛歓2=iZ1= 脳20=77.8鍙杬2=78
鐢辮炬湰琛6-12鍙栂哾=1.1
(3)杞鐭㏕1
T1=9.55脳106脳P1/n1=9.55脳106脳2.61/473.33=52660N?mm
(4)杞借嵎緋繪暟k : 鍙杒=1.2
(5)璁哥敤鎺ヨЕ搴斿姏[蟽H]
[蟽H]= 蟽Hlim ZN/SHmin 鐢辮炬湰[1]鍥6-37鏌ュ緱錛
蟽Hlim1=610Mpa 蟽Hlim2=500Mpa
鎺ヨЕ鐤插姵瀵垮懡緋繪暟Zn錛氭寜涓騫300涓宸ヤ綔鏃ワ紝姣忓ぉ16h璁＄畻錛岀敱鍏寮廚=60njtn 璁＄畻
N1=60脳473.33脳10脳300脳18=1.36x109
N2=N/i=1.36x109 /3.89=3.4脳108
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鎸変竴鑸鍙闈犲害瑕佹眰閫夊彇瀹夊叏緋繪暟SHmin=1.0
[蟽H]1=蟽Hlim1ZN1/SHmin=610x1/1=610 Mpa
[蟽H]2=蟽Hlim2ZN2/SHmin=500x1.05/1=525Mpa
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妯℃暟錛歮=d1/Z1=49.04/20=2.45mm
鍙栬炬湰[1]P79鏍囧噯妯℃暟絎涓鏁板垪涓婄殑鍊礆紝m=2.5
(6)鏍℃牳榻挎牴寮鏇茬柌鍔沖己搴
蟽 bb=2KT1YFS/bmd1
紜瀹氭湁鍏沖弬鏁板拰緋繪暟
鍒嗗害鍦嗙洿寰勶細d1=mZ1=2.5脳20mm=50mm
d2=mZ2=2.5脳78mm=195mm
榻垮斤細b=蠁dd1=1.1脳50mm=55mm
鍙朾2=55mm b1=60mm
(7)澶嶅悎榻垮艦鍥犳暟YFs 鐢辮炬湰[1]鍥6-40寰楋細YFS1=4.35,YFS2=3.95
(8)璁哥敤寮鏇插簲鍔沎蟽bb]
鏍規嵁璇炬湰[1]P116錛
[蟽bb]= 蟽bblim YN/SFmin
鐢辮炬湰[1]鍥6-41寰楀集鏇茬柌鍔蟲瀬闄愊僢blim搴斾負錛 蟽bblim1=490Mpa 蟽bblim2 =410Mpa
鐢辮炬湰[1]鍥6-42寰楀集鏇茬柌鍔沖垮懡緋繪暟YN錛歒N1=1 YN2=1
寮鏇茬柌鍔崇殑鏈灝忓畨鍏ㄧ郴鏁癝Fmin 錛氭寜涓鑸鍙闈犳ц佹眰錛屽彇SFmin =1
璁＄畻寰楀集鏇茬柌鍔寵哥敤搴斿姏涓
[蟽bb1]=蟽bblim1 YN1/SFmin=490脳1/1=490Mpa
[蟽bb2]= 蟽bblim2 YN2/SFmin =410脳1/1=410Mpa
鏍℃牳璁＄畻
蟽bb1=2kT1YFS1/ b1md1=71.86pa< [蟽bb1]
蟽bb2=2kT1YFS2/ b2md1=72.61Mpa< [蟽bb2]
鏁呰疆榻塊嬌鏍瑰集鏇茬柌鍔沖己搴﹁凍澶
(9)璁＄畻榻胯疆浼犲姩鐨勪腑蹇冪煩a
a=(d1+d2)/2= (50+195)/2=122.5mm
(10)璁＄畻榻胯疆鐨勫渾鍛ㄩ熷害V
璁＄畻鍦嗗懆閫熷害V=蟺n1d1/60脳1000=3.14脳473.33脳50/60脳1000=1.23m/s
鍥犱負V錛6m/s錛屾晠鍙8綰х簿搴﹀悎閫傦紟
鍏銆佽醬鐨勮捐¤＄畻
浠庡姩杞磋捐
1銆侀夋嫨杞寸殑鏉愭枡 紜瀹氳哥敤搴斿姏
閫夎醬鐨勬潗鏂欎負45鍙烽挗錛岃皟璐ㄥ勭悊銆傛煡[2]琛13-1鍙鐭ワ細
蟽b=650Mpa,蟽s=360Mpa,鏌[2]琛13-6鍙鐭ワ細[蟽b+1]bb=215Mpa
[蟽0]bb=102Mpa,[蟽-1]bb=60Mpa
2銆佹寜鎵杞寮哄害浼扮畻杞寸殑鏈灝忕洿寰
鍗曠駭榻胯疆鍑忛熷櫒鐨勪綆閫熻醬涓鴻漿杞達紝杈撳嚭絝涓庤仈杞村櫒鐩告帴錛
浠庣粨鏋勮佹眰鑰冭檻錛岃緭鍑虹杞村緞搴旀渶灝忥紝鏈灝忕洿寰勪負錛
d鈮C
鏌[2]琛13-5鍙寰楋紝45閽㈠彇C=118
鍒檇鈮118脳(2.53/121.67)1/3mm=32.44mm
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榻胯疆鎵鍙楃殑杞鐭╋細T=9.55脳106P/n=9.55脳106脳2.53/121.67=198582 N
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錛1錛夈佽仈杞村櫒鐨勯夋嫨
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錛2錛夈佺『瀹氳醬涓婇浂浠剁殑浣嶇疆涓庡滻瀹氭柟寮
鍗曠駭鍑忛熷櫒涓錛屽彲浠ュ皢榻胯疆瀹夋帓鍦ㄧ變綋涓澶錛岃醬鎵垮圭О甯冪疆
鍦ㄩ嬌杞涓よ竟銆傝醬澶栦幾絝瀹夎呰仈杞村櫒錛岄嬌杞闈犳補鐜鍜屽楃瓛瀹炵幇
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灝嗕及綆楄醬d=35mm浣滀負澶栦幾絝鐩村緞d1涓庤仈杞村櫒鐩擱厤錛堝傚浘錛夛紝
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榻胯疆鍜屽乏絝杞存壙浠庡乏渚ц呭叆錛岃冭檻瑁呮媶鏂逛究浠ュ強闆朵歡鍥哄畾鐨勮佹眰錛岃呰醬澶刣3搴斿ぇ浜巇2錛屽彇d3=4 5mm錛屼負渚誇簬榻胯疆瑁呮媶涓庨嬌杞閰嶅悎澶勮醬寰刣4搴斿ぇ浜巇3錛屽彇d4=50mm銆傞嬌杞宸︾鐢ㄧ敤濂楃瓛鍥哄畾,鍙崇鐢ㄨ醬鐜瀹氫綅,杞寸幆鐩村緞d5
婊¤凍榻胯疆瀹氫綅鐨勫悓鏃,榪樺簲婊¤凍鍙充晶杞存壙鐨勫畨瑁呰佹眰,鏍規嵁閫夊畾杞存壙鍨嬪彿紜瀹.鍙崇杞存壙鍨嬪彿涓庡乏絝杞存壙鐩稿悓,鍙杁6=45mm.
(4)閫夋嫨杞存壙鍨嬪彿.鐢盵1]P270鍒濋夋繁娌熺悆杞存壙,浠ｅ彿涓6209,鏌ユ墜鍐屽彲寰:杞存壙瀹藉害B=19,瀹夎呭昂瀵窪=52,鏁呰醬鐜鐩村緞d5=52mm.
(5錛夌『瀹氳醬鍚勬電洿寰勫拰闀垮害
鈪犳碉細d1=35mm 闀垮害鍙朙1=50mm
II孌:d2=40mm
鍒濋夌敤6209娣辨矡鐞冭醬鎵匡紝鍏跺唴寰勪負45mm,
瀹藉害涓19mm.鑰冭檻榻胯疆絝闈㈠拰綆變綋鍐呭侊紝杞存壙絝闈㈠拰綆變綋鍐呭佸簲鏈変竴瀹氳窛紱匯傚彇濂楃瓛闀誇負20mm錛岄氳繃瀵嗗皝鐩栬醬孌甸暱搴旀牴鎹瀵嗗皝鐩栫殑瀹藉害錛屽苟鑰冭檻鑱旇醬鍣ㄥ拰綆變綋澶栧佸簲鏈変竴瀹氱煩紱昏屽畾錛屼負姝わ紝鍙栬ユ甸暱涓55mm錛屽畨瑁呴嬌杞孌甸暱搴﹀簲姣旇疆姣傚藉害灝2mm,鏁匢I孌甸暱錛
L2=錛2+20+19+55錛=96mm
III孌電洿寰刣3=45mm
L3=L1-L=50-2=48mm
鈪ｆ電洿寰刣4=50mm
闀垮害涓庡彸闈㈢殑濂楃瓛鐩稿悓錛屽嵆L4=20mm
鈪ゆ電洿寰刣5=52mm. 闀垮害L5=19mm
鐢變笂榪拌醬鍚勬甸暱搴﹀彲綆楀緱杞存敮鎵胯法璺滾=96mm
(6)鎸夊集鐭╁嶅悎寮哄害璁＄畻
鈶犳眰鍒嗗害鍦嗙洿寰勶細宸茬煡d1=195mm
鈶℃眰杞鐭╋細宸茬煡T2=198.58N?m
鈶㈡眰鍦嗗懆鍔涳細Ft
鏍規嵁璇炬湰P127錛6-34錛夊紡寰
Ft=2T2/d2=2脳198.58/195=2.03N
鈶ｆ眰寰勫悜鍔汧r
鏍規嵁璇炬湰P127錛6-35錛夊紡寰
Fr=Ft?tan偽=2.03脳tan200=0.741N
鈶ゅ洜涓鴻ヨ醬涓よ醬鎵垮圭О錛屾墍浠ワ細LA=LB=48mm
(1)緇樺埗杞村彈鍔涚畝鍥撅紙濡傚浘a錛
錛2錛夌粯鍒跺瀭鐩撮潰寮鐭╁浘錛堝傚浘b錛
杞存壙鏀鍙嶅姏錛
FAY=FBY=Fr/2=0.74/2=0.37N
FAZ=FBZ=Ft/2=2.03/2=1.01N
鐢變袱杈瑰圭О錛岀煡鎴闈C鐨勫集鐭╀篃瀵圭О銆傛埅闈C鍦ㄥ瀭鐩撮潰寮鐭╀負
MC1=FAyL/2=0.37脳96梅2=17.76N?m
鎴闈C鍦ㄦ按騫抽潰涓婂集鐭╀負錛
MC2=FAZL/2=1.01脳96梅2=48.48N?m
(4)緇樺埗鍚堝集鐭╁浘錛堝傚浘d錛
MC=(MC12+MC22)1/2=錛17.762+48.482)1/2=51.63N?m
(5)緇樺埗鎵鐭╁浘錛堝傚浘e錛
杞鐭╋細T=9.55脳錛圥2/n2錛壝106=198.58N?m
(6)緇樺埗褰撻噺寮鐭╁浘錛堝傚浘f錛
杞鐭╀駭鐢熺殑鎵鍓鏂囨不姝﹀姛鍔涙寜鑴夊姩寰鐜鍙樺寲錛屽彇偽=0.2錛屾埅闈C澶勭殑褰撻噺寮鐭╋細
Mec=[MC2+(偽T)2]1/2
=[51.632+(0.2脳198.58)2]1/2=65.13N?m
(7)鏍℃牳鍗遍櫓鎴闈C鐨勫己搴
鐢卞紡錛6-3錛
蟽e=65.13/0.1d33=65.13x1000/0.1脳453
=7.14MPa< [蟽-1]b=60MPa
鈭磋ヨ醬寮哄害瓚沖熴
涓誨姩杞寸殑璁捐
1銆侀夋嫨杞寸殑鏉愭枡 紜瀹氳哥敤搴斿姏
閫夎醬鐨勬潗鏂欎負45鍙烽挗錛岃皟璐ㄥ勭悊銆傛煡[2]琛13-1鍙鐭ワ細
蟽b=650Mpa,蟽s=360Mpa,鏌[2]琛13-6鍙鐭ワ細[蟽b+1]bb=215Mpa
[蟽0]bb=102Mpa,[蟽-1]bb=60Mpa
2銆佹寜鎵杞寮哄害浼扮畻杞寸殑鏈灝忕洿寰
鍗曠駭榻胯疆鍑忛熷櫒鐨勪綆閫熻醬涓鴻漿杞達紝杈撳嚭絝涓庤仈杞村櫒鐩告帴錛
浠庣粨鏋勮佹眰鑰冭檻錛岃緭鍑虹杞村緞搴旀渶灝忥紝鏈灝忕洿寰勪負錛
d鈮C
鏌[2]琛13-5鍙寰楋紝45閽㈠彇C=118
鍒檇鈮118脳(2.64/473.33)1/3mm=20.92mm
鑰冭檻閿妲界殑褰卞搷浠ョ郴鍒楁爣鍑嗭紝鍙杁=22mm
3銆侀嬌杞涓婁綔鐢ㄥ姏鐨勮＄畻
榻胯疆鎵鍙楃殑杞鐭╋細T=9.55脳106P/n=9.55脳106脳2.64/473.33=53265 N
榻胯疆浣滅敤鍔涳細
鍦嗗懆鍔涳細Ft=2T/d=2脳53265/50N=2130N
寰勫悜鍔涳細Fr=Fttan200=2130脳tan200=775N
紜瀹氳醬涓婇浂浠剁殑浣嶇疆涓庡滻瀹氭柟寮
鍗曠駭鍑忛熷櫒涓錛屽彲浠ュ皢榻胯疆瀹夋帓鍦ㄧ變綋涓澶錛岃醬鎵垮圭О甯冪疆
鍦ㄩ嬌杞涓よ竟銆傞嬌杞闈犳補鐜鍜屽楃瓛瀹炵幇 杞村悜瀹氫綅鍜屽滻瀹
錛岄潬騫抽敭鍜岃繃鐩堥厤鍚堝疄鐜板懆鍚戝滻瀹氾紝涓ょ杞
鎵塊潬濂楃瓛瀹炵幇杞村悜瀹氫綅錛岄潬榪囩泩閰嶅悎瀹炵幇鍛ㄥ悜鍥哄畾 錛岃醬閫
榪囦袱絝杞存壙鐩栧疄鐜拌醬鍚戝畾浣嶏紝
4 紜瀹氳醬鐨勫悇孌電洿寰勫拰闀垮害
鍒濋夌敤6206娣辨矡鐞冭醬鎵匡紝鍏跺唴寰勪負30mm,
瀹藉害涓16mm.銆傝冭檻榻胯疆絝闈㈠拰綆變綋鍐呭侊紝杞存壙絝闈涓庣變綋鍐呭佸簲鏈変竴瀹氱煩紱伙紝鍒欏彇濂楃瓛闀誇負20mm錛屽垯璇ユ甸暱36mm錛屽畨瑁呴嬌杞孌甸暱搴︿負杞姣傚藉害涓2mm銆
(2)鎸夊集鎵澶嶅悎寮哄害璁＄畻
鈶犳眰鍒嗗害鍦嗙洿寰勶細宸茬煡d2=50mm
鈶℃眰杞鐭╋細宸茬煡T=53.26N?m
鈶㈡眰鍦嗗懆鍔汧t錛氭牴鎹璇炬湰P127錛6-34錛夊紡寰
Ft=2T3/d2=2脳53.26/50=2.13N
鈶ｆ眰寰勫悜鍔汧r鏍規嵁璇炬湰P127錛6-35錛夊紡寰
Fr=Ft?tan偽=2.13脳0.36379=0.76N
鈶も埖涓よ醬鎵垮圭О
鈭碙A=LB=50mm
(1)奼傛敮鍙嶅姏FAX銆丗BY銆丗AZ銆丗BZ
FAX=FBY=Fr/2=0.76/2=0.38N
FAZ=FBZ=Ft/2=2.13/2=1.065N
(2) 鎴闈C鍦ㄥ瀭鐩撮潰寮鐭╀負
MC1=FAxL/2=0.38脳100/2=19N?m
(3)鎴闈C鍦ㄦ按騫抽潰寮鐭╀負
MC2=FAZL/2=1.065脳100/2=52.5N?m
(4)璁＄畻鍚堟垚寮鐭
MC=錛圡C12+MC22錛1/2
=錛192+52.52錛1/2
=55.83N?m
(5)璁＄畻褰撻噺寮鐭╋細鏍規嵁璇炬湰P235寰椢=0.4
Mec=[MC2+(偽T)2]1/2=[55.832+(0.4脳53.26)2]1/2
=59.74N?m
(6)鏍℃牳鍗遍櫓鎴闈C鐨勫己搴
鐢卞紡錛10-3錛
蟽e=Mec/錛0.1d3錛=59.74x1000/(0.1脳303)
=22.12Mpa<[蟽-1]b=60Mpa
鈭存よ醬寮哄害瓚沖
錛7錛 婊氬姩杞存壙鐨勯夋嫨鍙婃牎鏍歌＄畻
涓浠庡姩杞翠笂鐨勮醬鎵
鏍規嵁鏍規嵁鏉′歡錛岃醬鎵塊勮″垮懡
L'h=10脳300脳16=48000h
(1)鐢卞垵閫夌殑杞存壙鐨勫瀷鍙蜂負: 6209,
鏌[1]琛14-19鍙鐭:d=55mm,澶栧緞D=85mm,瀹藉害B=19mm,鍩烘湰棰濆畾鍔ㄨ澆鑽稢=31.5KN, 鍩烘湰闈欒澆鑽稢O=20.5KN,
鏌[2]琛10.1鍙鐭ユ瀬闄愯漿閫9000r/min
錛1錛夊凡鐭nII=121.67(r/min)
涓よ醬鎵垮緞鍚戝弽鍔涳細FR1=FR2=1083N
鏍規嵁璇炬湰P265錛11-12錛夊緱杞存壙鍐呴儴杞村悜鍔
FS=0.63FR 鍒橣S1=FS2=0.63FR1=0.63x1083=682N
(2) 鈭礔S1+Fa=FS2 Fa=0
鏁呬換鎰忓彇涓絝涓哄帇緔х錛岀幇鍙1絝涓哄帇緔х
FA1=FS1=682N FA2=FS2=682N
(3)奼傜郴鏁皒銆亂
FA1/FR1=682N/1038N =0.63
FA2/FR2=682N/1038N =0.63
鏍規嵁璇炬湰P265琛錛14-14錛夊緱e=0.68
FA1/FR1<e x1=1 FA2/FR2<e x2=1
y1=0 y2=0
(4)璁＄畻褰撻噺杞借嵎P1銆丳2
鏍規嵁璇炬湰P264琛錛14-12錛夊彇f P=1.5
鏍規嵁璇炬湰P264錛14-7錛夊紡寰
P1=fP(x1FR1+y1FA1)=1.5脳(1脳1083+0)=1624N
P2=fp(x2FR1+y2FA2)= 1.5脳(1脳1083+0)=1624N
(5)杞存壙瀵垮懡璁＄畻
鈭礟1=P2 鏁呭彇P=1624N
鈭墊繁娌熺悆杞存壙蔚=3
鏍規嵁鎵嬪唽寰6209鍨嬬殑Cr=31500N
鐢辮炬湰P264錛14-5錛夊紡寰
LH=106(ftCr/P)蔚/60n
=106(1脳31500/1624)3/60X121.67=998953h>48000h
鈭撮勬湡瀵垮懡瓚沖
浜.涓誨姩杞翠笂鐨勮醬鎵:
(1)鐢卞垵閫夌殑杞存壙鐨勫瀷鍙蜂負:6206
鏌[1]琛14-19鍙鐭:d=30mm,澶栧緞D=62mm,瀹藉害B=16mm,
鍩烘湰棰濆畾鍔ㄨ澆鑽稢=19.5KN,鍩烘湰闈欒澆鑽稢O=111.5KN,
鏌[2]琛10.1鍙鐭ユ瀬闄愯漿閫13000r/min
鏍規嵁鏍規嵁鏉′歡錛岃醬鎵塊勮″垮懡
L'h=10脳300脳16=48000h
錛1錛夊凡鐭nI=473.33(r/min)
涓よ醬鎵垮緞鍚戝弽鍔涳細FR1=FR2=1129N
鏍規嵁璇炬湰P265錛11-12錛夊緱杞存壙鍐呴儴杞村悜鍔
FS=0.63FR 鍒橣S1=FS2=0.63FR1=0.63x1129=711.8N
(2) 鈭礔S1+Fa=FS2 Fa=0
鏁呬換鎰忓彇涓絝涓哄帇緔х錛岀幇鍙1絝涓哄帇緔х
FA1=FS1=711.8N FA2=FS2=711.8N
(3)奼傜郴鏁皒銆亂
FA1/FR1=711.8N/711.8N =0.63
FA2/FR2=711.8N/711.8N =0.63
鏍規嵁璇炬湰P265琛錛14-14錛夊緱e=0.68
FA1/FR1<e x1=1 FA2/FR2<e x2=1
y1=0 y2=0
(4)璁＄畻褰撻噺杞借嵎P1銆丳2
鏍規嵁璇炬湰P264琛錛14-12錛夊彇f P=1.5
鏍規嵁璇炬湰P264錛14-7錛夊紡寰
P1=fP(x1FR1+y1FA1)=1.5脳(1脳1129+0)=1693.5N
P2=fp(x2FR1+y2FA2)=1.5脳(1脳1129+0)= 1693.5N
(5)杞存壙瀵垮懡璁＄畻
鈭礟1=P2 鏁呭彇P=1693.5N
鈭墊繁娌熺悆杞存壙蔚=3
鏍規嵁鎵嬪唽寰6206鍨嬬殑Cr=19500N
鐢辮炬湰P264錛14-5錛夊紡寰
LH=106(ftCr/P)蔚/60n
=106(1脳19500/1693.5)3/60X473.33=53713h>48000h
鈭撮勬湡瀵垮懡瓚沖
涓冦侀敭鑱旀帴鐨勯夋嫨鍙婃牎鏍歌＄畻
1錛庢牴鎹杞村緞鐨勫昂瀵革紝鐢盵1]涓琛12-6
楂橀熻醬(涓誨姩杞)涓嶸甯﹁疆鑱旀帴鐨勯敭涓猴細閿8脳36 GB1096-79
澶ч嬌杞涓庤醬榪炴帴鐨勯敭涓猴細閿 14脳45 GB1096-79
杞翠笌鑱旇醬鍣ㄧ殑閿涓猴細閿10脳40 GB1096-79
2錛庨敭鐨勫己搴︽牎鏍
澶ч嬌杞涓庤醬涓婄殑閿 錛氶敭14脳45 GB1096-79
b脳h=14脳9,L=45,鍒橪s=L-b=31mm
鍦嗗懆鍔涳細Fr=2TII/d=2脳198580/50=7943.2N
鎸ゅ帇寮哄害錛 =56.93<125~150MPa=[蟽p]
鍥犳ゆ尋鍘嬪己搴﹁凍澶
鍓鍒囧己搴︼細 =36.60<120MPa=[ ]
鍥犳ゅ壀鍒囧己搴﹁凍澶
閿8脳36 GB1096-79鍜岄敭10脳40 GB1096-79鏍規嵁涓婇潰鐨勬ラゆ牎鏍革紝騫朵笖絎﹀悎瑕佹眰銆
鍏銆佸噺閫熷櫒綆變綋銆佺辯洊鍙婇檮浠剁殑璁捐¤＄畻~
1銆佸噺閫熷櫒闄勪歡鐨勯夋嫨
閫氭皵鍣
鐢變簬鍦ㄥゅ唴浣跨敤錛岄夐氭皵鍣錛堜竴嬈¤繃婊わ級錛岄噰鐢∕18脳1.5
娌歸潰鎸囩ず鍣
閫夌敤娓告爣灝篗12
璧峰悐瑁呯疆
閲囩敤綆辯洊鍚婅熾佺卞駭鍚婅.
鏀炬補鋙哄
閫夌敤澶栧叚瑙掓補濉炲強鍨鐗嘙18脳1.5
鏍規嵁銆婃満姊拌捐″熀紜璇劇▼璁捐°嬭〃5.3閫夋嫨閫傚綋鍨嬪彿錛
璧風洊鋙洪拤鍨嬪彿錛欸B/T5780 M18脳30,鏉愭枡Q235
楂橀熻醬杞存壙鐩栦笂鐨勮灪閽夛細GB5783鍀86 M8X12,鏉愭枡Q235
浣庨熻醬杞存壙鐩栦笂鐨勮灪閽夛細GB5783鍀86 M8脳20,鏉愭枡Q235
鋙烘爴錛欸B5782鍀86 M14脳100錛屾潗鏂橯235
綆變綋鐨勪富瑕佸昂瀵革細
錛
(1)綆卞駭澹佸帤z=0.025a+1=0.025脳122.5+1= 4.0625 鍙杬=8
(2)綆辯洊澹佸帤z1=0.02a+1=0.02脳122.5+1= 3.45
鍙杬1=8
(3)綆辯洊鍑哥紭鍘氬害b1=1.5z1=1.5脳8=12
(4)綆卞駭鍑哥紭鍘氬害b=1.5z=1.5脳8=12
(5)綆卞駭搴曞嚫緙樺帤搴b2=2.5z=2.5脳8=20
(6)鍦拌剼鋙洪拤鐩村緞df =0.036a+12=
0.036脳122.5+12=16.41(鍙18)
(7)鍦拌剼鋙洪拤鏁扮洰n=4 (鍥犱負a<250)
(8)杞存壙鏃佽繛鎺ヨ灪鏍撶洿寰刣1= 0.75df =0.75脳18= 13.5 (鍙14)
(9)鐩栦笌搴ц繛鎺ヨ灪鏍撶洿寰 d2=(0.5-0.6)df =0.55脳 18=9.9 (鍙10)
(10)榪炴帴鋙烘爴d2鐨勯棿璺滾=150-200
(11)杞存壙絝鐩栬灪閽夌洿d3=(0.4-0.5)df=0.4脳18=7.2(鍙8)
(12)媯鏌ュ瓟鐩栬灪閽塪4=(0.3-0.4)df=0.3脳18=5.4 (鍙6)
(13)瀹氫綅閿鐩村緞d=(0.7-0.8)d2=0.8脳10=8
(14)df.d1.d2鑷沖栫卞佽窛紱籆1
(15) Df.d2
(16)鍑稿彴楂樺害錛氭牴鎹浣庨熺駭杞存壙搴у栧緞紜瀹氾紝浠ヤ究浜庢壋鎵嬫搷浣滀負鍑嗐
(17)澶栫卞佽嚦杞存壙搴х闈㈢殑璺濈籆1錛婥2錛嬶紙5鍀10錛
(18)榻胯疆欏跺渾涓庡唴綆卞侀棿鐨勮窛紱伙細錛9.6 mm
(19)榻胯疆絝闈涓庡唴綆卞侀棿鐨勮窛紱伙細=12 mm
(20)綆辯洊錛岀卞駭鑲嬪帤錛歮1=8 mm,m2=8 mm
(21)杞存壙絝鐩栧栧緞鈭禗錛嬶紙5鍀5錛5錛塪3
D鍀炶醬鎵垮栧緞
(22)杞存壙鏃佽繛鎺ヨ灪鏍撹窛紱伙細灝藉彲鑳介潬榪戱紝浠Md1鍜孧d3 浜掍笉騫叉秹涓哄噯錛屼竴鑸鍙朣錛滵2.
涔濄佹鼎婊戜笌瀵嗗皝
1.榻胯疆鐨勬鼎婊
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『伍』 傳動裝置中同一軸上的功率。轉速和轉矩之間有什麼關系各相鄰軸之間的功率。轉矩。轉速關系如何確定
1、傳動裝置中復同一軸上的功率、制轉速和轉矩之間的關系公式為：T=9550P/n， 式中： P—功率，kW； n—電機的額定轉速，r/min；T—轉矩，Nm。
2、各相鄰軸之間的轉矩關系：從動軸轉矩=主動軸轉矩 x 變比 x 傳動效率
一般：三角帶傳動、齒輪傳動、鏈傳動的傳動效率為0.85~0.95，蝸蝸桿的傳動效率較低，自鎖用途的傳動效率只有約0.5
『陸』 機械設計-課程設計-帶式運輸機傳動裝置-二級齒輪減速器
一、 設計題目：二級直齒圓柱齒輪減速器
1． 要求：擬定傳動關系：由電動機、V帶、減速器、聯軸器、工作機構成。
2． 工作條件：雙班工作，有輕微振動，小批量生產，單向傳動，使用5年，運輸帶允許誤差5%。
3． 知條件：運輸帶捲筒轉速 ，
減速箱輸出軸功率 馬力，
二、 傳動裝置總體設計：
1. 組成：傳動裝置由電機、減速器、工作機組成。
2. 特點：齒輪相對於軸承不對稱分布，故沿軸向載荷分布不均勻，要求軸有較大的剛度。
3. 確定傳動方案：考慮到電機轉速高，傳動功率大，將V帶設置在高速級。 其傳動方案如下：
三、 選擇電機
1. 計算電機所需功率 ： 查手冊第3頁表1-7：
－帶傳動效率：0.96
－每對軸承傳動效率：0.99
－圓柱齒輪的傳動效率：0.96
－聯軸器的傳動效率：0.993
—捲筒的傳動效率：0.96
說明：
－電機至工作機之間的傳動裝置的總效率：
2確定電機轉速：查指導書第7頁表1：取V帶傳動比i=2 4
二級圓柱齒輪減速器傳動比i=8 40所以電動機轉速的可選范圍是：
符合這一范圍的轉速有：750、1000、1500、3000
根據電動機所需功率和轉速查手冊第155頁表12-1有4種適用的電動機型號，因此有4種傳動比方案如下：
方案 電動機型號 額定功率 同步轉速
r/min 額定轉速
r/min 重量 總傳動比
1 Y112M-2 4KW 3000 2890 45Kg 152.11
2 Y112M-4 4KW 1500 1440 43Kg 75.79
3 Y132M1-6 4KW 1000 960 73Kg 50.53
4 Y160M1-8 4KW 750 720 118Kg 37.89
綜合考慮電動機和傳動裝置的尺寸、重量、和帶傳動、減速器的傳動比，可見第3種方案比較合適，因此選用電動機型號為Y132M1-6，其主要參數如下：
額定功率kW 滿載轉速 同步轉速 質量 A D E F G H L AB
4 960 1000 73 216 38 80 10 33 132 515 280
四 確定傳動裝置的總傳動比和分配傳動比：
總傳動比：
分配傳動比：取 則
取 經計算
註： 為帶輪傳動比， 為高速級傳動比， 為低速級傳動比。
五 計算傳動裝置的運動和動力參數：
將傳動裝置各軸由高速到低速依次定為1軸、2軸、3軸、4軸
——依次為電機與軸1，軸1與軸2，軸2與軸3，軸3與軸4之間的傳動效率。
1. 各軸轉速：
2各軸輸入功率：
3各軸輸入轉矩：
運動和動力參數結果如下表：
軸名 功率P KW 轉矩T Nm 轉速r/min
輸入 輸出 輸入 輸出
電動機軸 3.67 36.5 960
1軸 3.52 3.48 106.9 105.8 314.86
2軸 3.21 3.18 470.3 465.6 68
3軸 3.05 3.02 1591.5 1559.6 19.1
4軸 3 2.97 1575.6 1512.6 19.1
六 設計V帶和帶輪：
1.設計V帶
①確定V帶型號
查課本 表13-6得： 則
根據 =4.4, =960r/min,由課本 圖13-5，選擇A型V帶，取 。
查課本第206頁表13-7取 。
為帶傳動的滑動率 。
②驗算帶速： 帶速在 范圍內，合適。
③取V帶基準長度 和中心距a：
初步選取中心距a： ，取 。
由課本第195頁式（13-2）得： 查課本第202頁表13-2取 。由課本第206頁式13-6計算實際中心距： 。
④驗算小帶輪包角 ：由課本第195頁式13-1得： 。
⑤求V帶根數Z：由課本第204頁式13-15得：
查課本第203頁表13-3由內插值法得 。
EF=0.1
=1.37+0.1=1.38
EF=0.08
查課本第202頁表13-2得 。
查課本第204頁表13-5由內插值法得 。 =163.0 EF=0.009
=0.95+0.009=0.959
則
取 根。
⑥求作用在帶輪軸上的壓力 ：查課本201頁表13-1得q=0.10kg/m，故由課本第197頁式13-7得單根V帶的初拉力：
作用在軸上壓力：
。
七 齒輪的設計：
1高速級大小齒輪的設計：
①材料：高速級小齒輪選用 鋼調質，齒面硬度為250HBS。高速級大齒輪選用 鋼正火，齒面硬度為220HBS。
②查課本第166頁表11-7得： 。
查課本第165頁表11-4得： 。
故 。
查課本第168頁表11-10C圖得： 。
故 。
③按齒面接觸強度設計：9級精度製造，查課本第164頁表11-3得：載荷系數 ，取齒寬系數 計算中心距：由課本第165頁式11-5得：
考慮高速級大齒輪與低速級大齒輪相差不大取
則 取
實際傳動比：
傳動比誤差： 。
齒寬： 取
高速級大齒輪： 高速級小齒輪：
④驗算輪齒彎曲強度：
查課本第167頁表11-9得：
按最小齒寬 計算：
所以安全。
⑤齒輪的圓周速度：
查課本第162頁表11-2知選用9級的的精度是合適的。
2低速級大小齒輪的設計：
①材料：低速級小齒輪選用 鋼調質，齒面硬度為250HBS。
低速級大齒輪選用 鋼正火，齒面硬度為220HBS。
②查課本第166頁表11-7得： 。
查課本第165頁表11-4得： 。
故 。
查課本第168頁表11-10C圖得： 。
故 。
③按齒面接觸強度設計：9級精度製造，查課本第164頁表11-3得：載荷系數 ，取齒寬系數
計算中心距： 由課本第165頁式11-5得：
取 則 取
計算傳動比誤差： 合適
齒寬： 則取
低速級大齒輪：
低速級小齒輪：
④驗算輪齒彎曲強度：查課本第167頁表11-9得：
按最小齒寬 計算：
安全。
⑤齒輪的圓周速度：
查課本第162頁表11-2知選用9級的的精度是合適的。
八 減速器機體結構尺寸如下：
名稱 符號 計算公式 結果
箱座厚度
10
箱蓋厚度
9
箱蓋凸緣厚度
12
箱座凸緣厚度
15
箱座底凸緣厚度
25
地腳螺釘直徑
M24
地腳螺釘數目
查手冊 6
軸承旁聯結螺栓直徑
M12
蓋與座聯結螺栓直徑
=（0.5 0.6）
M10
軸承端蓋螺釘直徑
=（0.4 0.5）
10
視孔蓋螺釘直徑
=（0.3 0.4）
8
定位銷直徑
=（0.7 0.8）
8
， ， 至外箱壁的距離
查手冊表11—2 34
22
18
， 至凸緣邊緣距離
查手冊表11—2 28
16
外箱壁至軸承端面距離
= + +（5 10）
50
大齒輪頂圓與內箱壁距離
>1.2
15
齒輪端面與內箱壁距離
>
10
箱蓋，箱座肋厚
9
8.5
軸承端蓋外徑
+（5 5.5）
120（1軸）
125（2軸）
150（3軸）
軸承旁聯結螺栓距離
120（1軸）
125（2軸）
150（3軸）
九 軸的設計：
1高速軸設計：
①材料：選用45號鋼調質處理。查課本第230頁表14-2取 C=100。
②各軸段直徑的確定：根據課本第230頁式14-2得： 又因為裝小帶輪的電動機軸徑 ，又因為高速軸第一段軸徑裝配大帶輪，且 所以查手冊第9頁表1-16取 。L1=1.75d1-3=60。
因為大帶輪要靠軸肩定位，且還要配合密封圈，所以查手冊85頁表7-12取 ，L2=m+e+l+5=28+9+16+5=58。
段裝配軸承且 ，所以查手冊62頁表6-1取 。選用6009軸承。
L3=B+ +2=16+10+2=28。
段主要是定位軸承，取 。L4根據箱體內壁線確定後在確定。
裝配齒輪段直徑：判斷是不是作成齒輪軸：
查手冊51頁表4-1得：
得：e=5.9＜6.25。
段裝配軸承所以 L6= L3=28。
2 校核該軸和軸承：L1=73 L2=211 L3=96
作用在齒輪上的圓周力為：
徑向力為
作用在軸1帶輪上的外力：
求垂直面的支反力：
求垂直彎矩，並繪制垂直彎矩圖：
求水平面的支承力：
由 得
N
N
求並繪制水平面彎矩圖：
求F在支點產生的反力：
求並繪制F力產生的彎矩圖：
F在a處產生的彎矩：
求合成彎矩圖：
考慮最不利的情況，把 與 直接相加。
求危險截面當量彎矩：
從圖可見，m-m處截面最危險，其當量彎矩為：（取摺合系數 ）
計算危險截面處軸的直徑：
因為材料選擇 調質，查課本225頁表14-1得 ，查課本231頁表14-3得許用彎曲應力 ，則：
因為 ，所以該軸是安全的。
3軸承壽命校核：
軸承壽命可由式 進行校核，由於軸承主要承受徑向載荷的作用，所以 ，查課本259頁表16-9，10取 取
按最不利考慮，則有：
則 因此所該軸承符合要求。
4彎矩及軸的受力分析圖如下：
5鍵的設計與校核:
根據 ，確定V帶輪選鑄鐵HT200，參考教材表10-9,由於 在 范圍內，故 軸段上採用鍵 ： ,
採用A型普通鍵:
鍵校核.為L1=1.75d1-3=60綜合考慮取 =50得 查課本155頁表10-10 所選鍵為：
中間軸的設計：
①材料：選用45號鋼調質處理。查課本第230頁表14-2取 C=100。
②根據課本第230頁式14-2得：
段要裝配軸承，所以查手冊第9頁表1-16取 ，查手冊62頁表6-1選用6208軸承，L1=B+ + + =18+10+10+2=40。
裝配低速級小齒輪，且 取 ，L2=128，因為要比齒輪孔長度少 。
段主要是定位高速級大齒輪，所以取 ，L3= =10。
裝配高速級大齒輪，取 L4=84-2=82。
段要裝配軸承，所以查手冊第9頁表1-16取 ，查手冊62頁表6-1選用6208軸承，L1=B+ + +3+ =18+10+10+2=43。
③校核該軸和軸承：L1=74 L2=117 L3=94
作用在2、3齒輪上的圓周力：
N
徑向力：
求垂直面的支反力
計算垂直彎矩：
求水平面的支承力：
計算、繪制水平面彎矩圖：
求合成彎矩圖，按最不利情況考慮：
求危險截面當量彎矩：
從圖可見，m-m,n-n處截面最危險，其當量彎矩為：（取摺合系數 ）
計算危險截面處軸的直徑：
n-n截面:
m-m截面:
由於 ，所以該軸是安全的。
軸承壽命校核：
軸承壽命可由式 進行校核，由於軸承主要承受徑向載荷的作用，所以 ，查課本259頁表16-9，10取 取
則 ，軸承使用壽命在 年范圍內，因此所該軸承符合要求。
④彎矩及軸的受力分析圖如下：
⑤鍵的設計與校核：
已知 參考教材表10-11，由於 所以取
因為齒輪材料為45鋼。查課本155頁表10-10得
L=128-18=110取鍵長為110. L=82-12=70取鍵長為70
根據擠壓強度條件，鍵的校核為：
所以所選鍵為:
從動軸的設計：
⑴確定各軸段直徑
①計算最小軸段直徑。
因為軸主要承受轉矩作用，所以按扭轉強度計算，由式14-2得：
考慮到該軸段上開有鍵槽，因此取
查手冊9頁表1-16圓整成標准值，取
②為使聯軸器軸向定位，在外伸端設置軸肩，則第二段軸徑 。查手冊85頁表7-2，此尺寸符合軸承蓋和密封圈標准值，因此取 。
③設計軸段 ，為使軸承裝拆方便，查手冊62頁，表6-1，取 ，採用擋油環給軸承定位。選軸承6215: 。
④設計軸段 ，考慮到擋油環軸向定位，故取
⑤設計另一端軸頸 ，取 ，軸承由擋油環定位，擋油環另一端靠齒輪齒根處定位。
⑥ 輪裝拆方便，設計軸頭 ，取 ，查手冊9頁表1-16取 。
⑦設計軸環 及寬度b
使齒輪軸向定位，故取 取
,
⑵確定各軸段長度。
有聯軸器的尺寸決定 (後面將會講到).
因為 ,所以
軸頭長度 因為此段要比此輪孔的長度短
其它各軸段長度由結構決定。
（4）．校核該軸和軸承：L1=97.5 L2=204.5 L3=116
求作用力、力矩和和力矩、危險截面的當量彎矩。
作用在齒輪上的圓周力：
徑向力：
求垂直面的支反力：
計算垂直彎矩：
.m
求水平面的支承力。
計算、繪制水平面彎矩圖。
求F在支點產生的反力
求F力產生的彎矩圖。
F在a處產生的彎矩：
求合成彎矩圖。
考慮最不利的情況，把 與 直接相加。
求危險截面當量彎矩。
從圖可見，m-m處截面最危險，其當量彎矩為：（取摺合系數 ）
計算危險截面處軸的直徑。
因為材料選擇 調質，查課本225頁表14-1得 ，查課本231頁表14-3得許用彎曲應力 ，則：
考慮到鍵槽的影響，取
因為 ，所以該軸是安全的。
（5）．軸承壽命校核。
軸承壽命可由式 進行校核，由於軸承主要承受徑向載荷的作用，所以 ，查課本259頁表16-9，10取 取
按最不利考慮，則有：
則 ,
該軸承壽命為64.8年,所以軸上的軸承是適合要求的。
（6）彎矩及軸的受力分析圖如下：
（7）鍵的設計與校核：
因為d1=63裝聯軸器查課本153頁表10-9選鍵為 查課本155頁表10-10得
因為L1=107初選鍵長為100,校核 所以所選鍵為:
裝齒輪查課本153頁表10-9選鍵為 查課本155頁表10-10得
因為L6=122初選鍵長為100,校核
所以所選鍵為: .
十 高速軸大齒輪的設計
因 採用腹板式結構
代號 結構尺寸和計算公式 結果
輪轂處直徑
72
輪轂軸向長度
84
倒角尺寸
1
齒根圓處的厚度
10
腹板最大直徑
321.25
板孔直徑
62.5
腹板厚度
25.2
電動機帶輪的設計
代號 結構尺寸和計算公式 結果
手冊157頁 38mm
68.4mm
取60mm
81mm
74.7mm
10mm
15mm
5mm
十一.聯軸器的選擇：
計算聯軸器所需的轉矩： 查課本269表17-1取 查手冊94頁表8-7選用型號為HL6的彈性柱銷聯軸器。
十二潤滑方式的確定：
因為傳動裝置屬於輕型的，且傳速較低，所以其速度遠遠小於 ，所以採用脂潤滑，箱體內選用SH0357-92中的50號潤滑，裝至規定高度。
十三.其他有關數據見裝配圖的明細表和手冊中的有關數據。
十四.參考資料：
《機械設計課程設計手冊》(第二版)——清華大學 吳宗澤，北京科技大學 羅聖國主編。
《機械設計課程設計指導書》（第二版）——羅聖國，李平林等主編。
《機械課程設計》（重慶大學出版社）——周元康等主編。
《機械設計基礎》（第四版）課本——楊可楨 程光蘊 主編。
『柒』 求帶式輸送機傳動裝置設計
課程設計說明書
一.電動機的選擇：
1.選擇電動機的類型：
按工作要求和條件，選用三機籠型電動機，封閉式結構，電壓380V，Y系列斜閉式自扇冷式鼠籠型三相非同步電動機。（手冊P167）
選擇電動機容量 ：
滾筒轉速：
負載功率:
KW
電動機所需的功率為：
（其中： 為電動機功率， 為負載功率， 為總效率。）
2.電動機功率選擇：
折算到電動機的功率為:
3.確定電動機型號：
按指導書 表1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為: .取V帶傳動比 ，則總傳動比理論范圍為 ，故電動機轉速的可選范圍為
符合這一范圍的同步轉速有750,1000和1500
查手冊 表 的：選定電動機類型為：
其主要性能：額定功率： ,滿載轉速: ，額定轉速: ,質量:
二、確定傳動裝置的總傳動比和分配傳動比
1.減速器的總傳動比為：
2、分配傳動裝置傳動比：
按手冊 表1，取開式圓柱齒輪傳動比
因為 ,所以閉式圓錐齒輪的傳動比 .
三.運動參數及動力參數計算:
1.計算各軸的轉速:
I軸轉速：
2.各軸的輸入功率
電機軸：
I軸上齒輪的輸入功率:
II軸輸入功率：
III軸輸入功率：
3.各軸的轉矩
電動機的輸出轉矩：
四、傳動零件的設計計算
1.皮帶輪傳動的設計計算:
（1）選擇普通V帶
由課本 表5.5查得：工作情況系數：
計算功率:
小帶輪轉速為：
由課本 圖5.14可得：選用A型V帶：小帶輪直徑
（2）確定帶輪基準直徑,並驗算帶速
小帶輪直徑 ,參照課本 表5.6,取 ,
由課本 表5.6,取
實際從動輪轉速:
轉速誤差為:
滿足運輸帶速度允許誤差要求.
驗算帶速
在 范圍內,帶速合適.
(3)確定帶長和中心距
由課本 式5.18得:
查課本 表5.1,得:V帶高度:
得:
初步選取中心距:
由課本 式5.2得:
根據課本 表5.2選取V帶的基準長度:
則實際中心距:
(4)驗算小帶輪包角:
據課本 式5.1得: (適用)
(5)確定帶的根數:
查課本 表5.3,得: .查課本 表5.4,得:
查課本 表5.4,得: .查課本 表5.2,得:
由課本 式5.19得:
取 根.
(6)計算軸上壓力
查課本 表5.1,得:
由課本 式5.20,得:單根V帶合適的張緊力:
由課本 式5.21,得:作用在帶輪軸上的壓力為 :
2、齒輪傳動的設計計算:
(1)選擇齒輪材料及精度等級
初選大小齒輪的材料均為45鋼,經調質處理,硬度為
由課本表取齒輪等級精度為7級,初選
(2)計算高速級齒輪
<1>查課本 表6.2得:
取 ,
由課本 圖6.12取 ,由課本 表6.3,取 ,
齒數教少取 ,取 則 .
<2>接觸疲勞許用應力
由課本 圖6.14查得: .
由課本 表6.5,查得: ,
則應力循環次數:
查課本 圖6.16可得接觸疲勞的壽命系數: ,
.
<3>計算小齒輪最小直徑
計算工作轉矩:
由課本 表6.8,取: ,
<4>確定中心距:
為便於製造和測量,初定: .
<5>選定模數 齒數 和螺旋角
一般: ,初選: 則 .
由 得:
由課本 表6.1取標准模數: ,則:
取 ,則: .
取 , .
齒數比:
與 的要求比較,誤差為1.6%,可用.是:
滿足要求.
<6>計算齒輪分度圓直徑
小齒輪: ;
大齒輪:
<7>齒輪寬度
圓整得大齒輪寬度: ,取小齒輪寬度: .
<8>校核齒輪彎曲疲勞強度
查課本 圖6.15,得 ;
查課本 表6.5,得: ;
查課本 圖6.17得:彎曲強度壽命系數: ;
由課本 表6.4,得: ，
Z較大 ,取 ，
則: ，
所以兩齒輪齒根彎曲疲勞強度滿足要求,此種設計合理.
〈9〉齒輪的基本參數如下表所示:
名稱 符號 公式 齒1 齒2
齒數
19 112
分度圓直徑
58.015 341.985
齒頂高
3 3
齒根高
3.75 3.75
齒頂圓直徑
64.015 347.985
齒根圓直徑
50.515 334.485
中心距
200
孔徑 b
齒寬
80 75
五、軸的設計計算及校核：
1.計算軸的最小直徑
查課本 表11.3,取:
軸:
軸:
軸:
取最大轉矩軸進行計算,校核.
考慮有鍵槽,將直徑增大 ,則: .
2.軸的結構設計
選材45鋼,調質處理.
由課本 表11.1,查得: .
由課本 表11.4查得: , .
由課本 式10.1得:聯軸器的計算轉矩:
由課本 表10.1,查得: ,
按照計算轉矩應小於聯軸器公稱轉矩的條件,查手冊 表8-7,
選擇彈性柱銷聯軸器,型號為: 型聯軸器,其公稱轉矩為:
半聯軸器 的孔徑: ,故取: .
半聯軸器長度 ,半聯軸器與軸配合的轂孔長度為: .
(1)軸上零件的定位,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.齒輪左面由套筒定位,右面由軸肩定位,聯接以平鍵作為過渡配合固定,兩軸承均以軸肩定位.
(2)確定軸各段直徑和長度
<1> 段:為了滿足半聯軸器的軸向定位要求, 軸段右端需制出一軸肩,故取 段的直徑 ,左端用軸端擋圈定位,查手冊表按軸端去擋圈直徑 ,半聯軸器與軸配合的轂孔長度: ,為了保證軸端擋圈只壓在半聯軸器上而不壓在軸的端面上,故段的長度應比略短,取: .
<2>初步選擇滾動軸承,因軸承同時受有徑向力和軸向力的作用 ,故選用蛋列圓錐滾子軸承,參照工作要求並根據: .
由手冊 表 選取 型軸承,尺寸: ，軸肩
故 ，左端滾動軸承採用縐件進行軸向定位,右端滾動軸承採用套筒定位.
<3>取安裝齒輪處軸段 的直徑： ，齒輪右端與右軸承之間採用套筒定位,已知齒輪輪轂的寬度為 ,為了使套筒端面可靠地壓緊齒輪,此軸段應略短與輪轂寬度,故取： ,齒輪右端採用軸肩定位,軸肩高度 ,取 ,則軸環處的直徑： ，軸環寬度： ,取 ， ，即軸肩處軸徑小於軸承內圈外徑,便於拆卸軸承.
<4>軸承端蓋的總寬度為： ,取： .
<5>取齒輪距箱體內壁距離為: .
, .
至此,已初步確定了軸的各段直徑和長度.
(3)軸上零件的周向定位
齒輪,半聯軸器與軸的周向定位均採用平鍵聯接
按 查手冊 表4-1,得:平鍵截面 ,鍵槽用鍵槽銑刀加工,長為: .
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的配合為; ,半聯軸器與軸的聯接,選用平鍵為: ,半聯軸器與軸的配合為: .
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差為: .
(4)確定軸上圓角和倒角尺寸,
參照課本 表11.2,取軸端倒角為: ,各軸肩處圓角半徑: 段左端取 ,其餘取 , 處軸肩定位軸承,軸承圓角半徑應大於過渡圓角半徑,由手冊 ,故取 段為 .
(5)求軸上的載荷
在確定軸承的支點位置時,查手冊 表6-7,軸承 型,取 因此,作為簡支梁的軸的支撐跨距 ,據軸的計算簡圖作出軸的彎矩圖,扭矩圖和計算彎矩圖,可看出截面處計算彎矩最大 ,是軸的危險截面.
(6)按彎扭合成應力校核軸的強度.
<1>作用在齒輪上的力
因已知低速級大齒輪的分度圓直徑為: ，
得： ， ， .
<2>求作用於軸上的支反力
水平面內支反力:
垂直面內支反力:
<3>作出彎矩圖
分別計算水平面和垂直面內各力產生的彎矩.
計算總彎矩:
<4>作出扭矩圖: .
<5>作出計算彎矩圖: ,
.
<6>校核軸的強度
對軸上承受最大計算彎矩的截面的強度進行校核.
由課本 式11.4,得: ,
由課本 表11.5,得: ,
由手冊 表4-1,取 ,計算得: ,
得: 故安全.
(7)精確校核軸的疲勞強度
校核該軸截面 左右兩側.
<1>截面 右側:由課本 表11.5,得:
抗彎截面模量: ,
抗扭截面模量: ,
截面 右側的彎矩: ,
截面 世上的扭矩為: ,
截面上的彎曲應力: ,
街面上行的扭轉切應力: .
截面上由於軸肩而形成的理論應力集中系數 及 ,
由課本 圖1.15,查得:
得:
由課本 圖1.16,查得:材料的敏性系數為:
故有效應力集中系數為:
由課本 圖1.17,取:尺寸系數 ;扭轉尺寸系數: .
按磨削加工,
由課本 圖1.19,取表面狀態系數: .
軸未經表面強化處理,即: .
計算綜合系數值為:
.
由課本第一章取材料特性系數: .
計算安全系數 :
由課本 式,得: ,
.
由課本 表11.6,取疲勞強度的許用安全系數: .
,故可知其安全.
<2>截面 左側
抗彎截面模量為: .
抗扭截面模量為: .
彎矩及彎曲應力為: ,
扭矩及扭轉切應力為: ,
過盈配合處的 值: ,由 ,得: .
軸按磨削加工,由課本 圖1.19,取表面狀態系數為: .
故得綜合系數為： ,
.
所以在截面 右側的安全系數為： ,
.
.
故該軸在截面右側的強度也是足夠的.
3. 確定輸入軸的各段直徑和長度
六. 軸承的選擇及計算
1.軸承的選擇：
軸承1：單列圓錐滾子軸承30211（GB/T 297-1994）
軸承2：單列圓錐滾子軸承30207（GB/T 297-1994）
2.校核軸承：
圓錐滾子軸承30211，查手冊：
由課本 表8.6，取
由課本 表8.5，查得：單列圓錐滾子軸承 時的 值為： .
由課本 表8.7，得：軸承的派生軸向力： , .
因 ，故1為松邊，
作用在軸承上的總的軸向力為： .
查手冊 表6-7，得:30211型 , .
由課本 表8.5，查得： ,
,得: .
計算當量動載荷： ,
.
計算軸承壽命，由課本 式8.2，得： 取: .
則： .
七.鍵的選擇和計算
1.輸入軸：鍵 ， ， 型.
2.大齒輪：鍵 ， ， 型.
3.輸出軸：鍵 ， ， 型.
查課本 表3.1， ,式3.1得強度條件: .
校核鍵1： ;
鍵2： ;
鍵3： .
所有鍵均符合要求.
八.聯軸器的選擇
選擇 軸與電動機聯軸器為彈性柱銷聯軸器
型號為： 型聯軸器:
公稱轉矩: 許用轉速: 質量: .
選擇 軸與 軸聯軸器為彈性柱銷聯軸器
型號為： 型聯軸器:
公稱轉矩: 許用轉速: 質量: .
九.減數器的潤滑方式和密封類型的選擇
1、 減數器的潤滑方式：飛濺潤滑方式
2、 選擇潤滑油：工業閉式齒輪油（GB5903-95）中的一種。
3、 密封類型的選擇：密封件：氈圈1 30 JB/ZQ4606-86
氈圈2 40 JB/ZQ4606-86
十.設計小節
對一級減速器的獨立設計計算及作圖，讓我們融會貫通了機械專業的各項知識,更為系統地認識了機械設計的全過程，增強了我們對機械行業的深入了解,同時也讓我們及時了解到自己的不足，在今後的學習中會更努力地探究.
十一.參考資料
1.「課本」：機械設計/楊明忠 朱家誠主編 編號 ISBN 7-5629-1725-6 武漢理工大學出版社 2004年6月第2次印刷.
2.「手冊」：機械設計課程設計手冊/吳宗澤，羅聖國主編 編號ISBN7-04-019303-5 北京高等教育出版社 2006年11月第3次印刷.
3「指導書」：機械設計課程設計指導書/龔桂義，羅聖國主編 編號ISBN 7-04-002728-3 北京高等教育出版社 2006年11月第24次印刷.