二級減速器課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)

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1、機(jī) 械 交 通 學(xué) 院 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 課 程 設(shè) 計(jì) 551 1 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書2 電 動(dòng) 機(jī) 選 擇3 傳 動(dòng) 比 分 配4 帶 傳 動(dòng) 設(shè) 計(jì)5 齒 輪 傳 動(dòng) 設(shè) 計(jì)6 傳 動(dòng) 比 校 核7 軸 的 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì)8 聯(lián) 軸 器 選 擇9 軸 的 強(qiáng) 度 校 核10 鍵 的 強(qiáng) 度 校 核11 軸 承 的 壽 命 校 核12 殼 體 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) 552 1 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書設(shè) 計(jì) 題 目 及 簡 圖 ： 第 1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 1組組 號 1

2、滾 筒 直 徑 （ mm） 300輸 送 帶 速 度 （ m/s） 1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 ： 載 荷 均 勻工 作 場 合 ： 室 內(nèi)使 用 年 限 ： 15年 ， 2班 工 作 制總 傳 動(dòng) 比 誤 差 ： 3%工 作 情 況 ： 定 載 荷生 產(chǎn) 批 量 ： 大 批 量 量 生 產(chǎn)應(yīng) 完 成 任 務(wù) ： 減 速 器 總 裝 1圖 張 ， 零 件 2圖 張， 設(shè) 計(jì) 說 明 書 1份 。設(shè) 計(jì) 日 期 ： 年 月 日 至 年 月 日 機(jī) 械 交 通 學(xué) 院 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 課 程 設(shè) 計(jì) 55

3、5 2 電 動(dòng) 機(jī) 選 擇2.2.1 確 定 滾 筒 輸 入 功 率P0=FvF滾 筒 圓 周 力 2800（ N） ；v輸 送 帶 速 度 1（ m/s） ；P=2.8 1=2.8kW2.1 選 擇 電 動(dòng) 機(jī) 類 型2.2 確 定 電 動(dòng) 機(jī) 額 定 功 率一 般 工 業(yè) 常 選 擇 三 相 異 步 電 動(dòng) 機(jī) ， 其 結(jié)構(gòu) 簡 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) 556 2.2.2 確 定 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) 557 1

4、聯(lián) 軸 器 傳 動(dòng) 效 率 ， 1=0.99；2帶 傳 動(dòng) 效 率 ， 2=0.96；3齒 輪 傳 動(dòng) 效 率 ， 3=0.97；4一 對 軸 承 傳 動(dòng) 效 率 ， 4=0.99。=0.99 0.96 0.97 0.99 0.99 =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) 558 2.2.3 確 定 電 動(dòng) 機(jī) 額 定 功 率由 電 機(jī) 手 冊 查 得 電 動(dòng) 機(jī) 額 定 功 率 為 3kW。2.3 確 定 電 動(dòng) 機(jī) 轉(zhuǎn) 速 范 圍電 動(dòng) 機(jī) 同 步 轉(zhuǎn) 速 分 為 3000 rpm、 1500 rpm和 1000

5、 rpm等 幾 類 ， 綜 合 考 慮 選 擇 同 步轉(zhuǎn) 速 為 1500 rpm。由 電 機(jī) 手 冊 查 得 3 kW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) 559 2.4 確 定 電 動(dòng) 機(jī) 的 型 號由 電 機(jī) 手 冊 查 得 ：電 動(dòng) 機(jī) 型 號 為 Y100L1-4， 額 定 功 率 為3kW， 額 定 轉(zhuǎn) 速 為 1420rpm。軸 頸 直 徑 為 28+0.009-0.004mm 機(jī) 械 交 通 學(xué) 院 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 課 程 設(shè) 計(jì) 5510 3 傳 動(dòng) 比 分 配3.1 總 傳 動(dòng) 比 計(jì) 算2） 總 傳 動(dòng)

6、比 計(jì) 算1） 滾 筒 轉(zhuǎn) 速 計(jì) 算ng=60 1000v/d =60 1000 1/300 =63.7rpmi 0=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) 5511 3.2 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 1） 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) 5513 3.3 各 軸 的 運(yùn) 動(dòng) 和 動(dòng) 力 參 數(shù)輸 入 功率 P（kW） 轉(zhuǎn) 速 n（ r

7、/min） 輸 入 轉(zhuǎn)矩 T（Nm） 傳 動(dòng) 比 i 傳 動(dòng) 效率 電 動(dòng) 機(jī)輸 出 軸 3 1420 20 4.05 0.96帶 傳 動(dòng)輸 出 軸 2.88 351 78 5.5 0.93齒 輪 箱輸 出 軸 2.68 63.7 401 機(jī) 械 交 通 學(xué) 院 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 課 程 設(shè) 計(jì) 5514 1） 確 定 計(jì) 算 功 率 Pc由 表 8.21查 得 1.2， 由 式 （ 8.21） 得PC=KAP=1.2 3=3.6kW4 V帶 傳 動(dòng) 設(shè) 計(jì)工作情況KA軟啟動(dòng)（小時(shí)數(shù)/h）硬啟動(dòng)（小時(shí)數(shù)/h） 10 10 16 16 10 10 16 16載荷變動(dòng)微小1.0 1.1 1.2 1.

8、1 1.2 1.3載荷變動(dòng)小1.1 1.2 1.3 1.2 1.3 1.4載荷變動(dòng)較大1.2 1.3 1.4 1.4 1.5 1.6載荷變動(dòng)大1.3 1.4 1.5 1.5 1.6 1.8 機(jī) 械 交 通 學(xué) 院 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 課 程 設(shè) 計(jì) 5515 2） 選 取 普 通 V帶 型 號根 據(jù) Pc=3.6 kW,n1=1420 rpm,由圖 8.12選 用 A型 普 V通 帶 。 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 dd2為按 表 8.3， 選 取 標(biāo) 準(zhǔn) 直 徑 dd2=355mm 3） 確 定 帶 輪 基 準(zhǔn)

9、直 徑 dd1、 dd2根 據(jù) 表 8.6和 圖 8.12選 取 dd1=85mmdd2=dd1id=85 4.05=344mm4） 驗(yàn) 算 帶 速 V帶 速 度 在 5 25m/s范 圍 內(nèi) 。=6.4m/s 機(jī) 械 交 通 學(xué) 院 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 課 程 設(shè) 計(jì) 5517 5） 確 定 帶 的 基 準(zhǔn) 長 度 Ld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 ：由 式 （ 8.15） 得 0 2122100 4 )()(22 addddaL dddd 21021 2)(7.0 dddd ddadd 取 中 心 距 為 ： 400mm=1536.7mm按

10、表 8.2， 選 取 標(biāo) 長 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 （ 8.16） 的 實(shí) 際 中 心 距 a為=400+(1600-1536.4)/2432mm6） 校 驗(yàn) 小 帶 輪 包 角 1由 式 （ 8.17） 得=180-35.8=144.2 機(jī) 械 交 通 學(xué) 院 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 課 程 設(shè) 計(jì) 5519 7） 計(jì) 算 V帶 的 根 數(shù) z由 式 （ 8.18） 得 LC KKPP Pz 00 根 據(jù) dd1=85mm， n=1420r/min， 查 表8.4a， 用 內(nèi) 插 法 得P0=0.92kW由 式 8.4b得 功

11、 率 增 量 ：P 0=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 8-2查 得 帶 長 度 修 正 系 數(shù) Kl=0.99，由 表 8-5查 得 包 角 系 數(shù) Ka=0.91，得 普 通 帶 根 數(shù)取 z=4根Z=3.6/(0.92+0.168) 0.99 0.91=3.5 機(jī) 械 交 通 學(xué) 院 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 課 程 設(shè) 計(jì) 5521 8） 求 初 拉 力 F0及 帶 輪 軸 上 的 壓 力 FQ由 表 查 得 B型 普 通 V帶 的 每 米 質(zhì) 量q=0.1kg/m， 根 據(jù) 式 (8.27)得 單 根 V帶 的 初 拉 力為 機(jī) 械 交

12、 通 學(xué) 院 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 課 程 設(shè) 計(jì) 5522 由 式 (8.20)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) 5523d d1 9） 帶 輪 的 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì) （ 設(shè) 計(jì) 過 程 及 帶 輪工 作 圖 略 ） 。選 用 4根 A-1600GB1171-89V帶 ，中 心 距 a=432mm，帶 輪 直 徑 dd1=85 mm，10） 設(shè) 計(jì) 結(jié) 果dd2=355 mm， 寬 度 Bb=63 mm， 軸 上 壓 力F Q=776N。 機(jī) 械 交 通 學(xué) 院 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 課 程 設(shè) 計(jì) 5524 5 齒 輪 傳 動(dòng) 設(shè) 計(jì)

13、（ 直 齒 軟 齒 面 ）5.1 齒 輪 傳 動(dòng) 比 計(jì) 算ig=i/id ig=22.3 85/355 =5.34nd1=1420 85/355 =340 rpmT 1=9550 P/nd1 =9550 2.88/340 =80.9 Nm 機(jī) 械 交 通 學(xué) 院 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 課 程 設(shè) 計(jì) 5525 5.2 齒 輪 精 度 、 材 料 、 熱 處 理 及 齒 數(shù) 選 擇1） 精 度 選 擇運(yùn) 輸 機(jī) 為 一 般 工 作 機(jī) 器 ， 速 度 不 高 ， 因此 選 擇 7級 精 度 。2） 材 料 與 熱 處 理 選 擇 （ 軟 齒 面 ）選 擇 小 齒 輪 材 料 為 40Cr， 調(diào) 制

14、處 理 ， 硬度 為 280HBS； 大 齒 輪 材 料 為 45， 調(diào) 制 處 理 ，硬 度 為 240HBS ， 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) 5526 3） 齒 輪 齒 數(shù) 選 擇選 擇 小 齒 輪 齒 數(shù) Z1=21計(jì) 算 大 齒 輪 齒 數(shù)Z2=Z1ig =21 5.34 =112.14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) 5527 5.3 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) K=1.32） 齒

15、輪 箱 輸 入 扭 矩 T1=80.9Nm3） 由 表 10-7選 擇 齒 寬 系 數(shù) d=14） 由 表 10-6查 得 材 料 彈 性 影 響 系 數(shù)Z E=189.8 機(jī) 械 交 通 學(xué) 院 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 課 程 設(shè) 計(jì) 5528 5） 由 圖 10-21d按 齒 面 硬 度 查 得 小 齒 輪接 觸 疲 勞 強(qiáng) 度 極 限 Hlim1=750 MPa； 大 齒 輪 接觸 疲 勞 強(qiáng) 度 極 限 Hlim2=550 MPa。6） 由 公 式 10-13計(jì) 算 應(yīng) 力 循 環(huán) 次 數(shù)N1=60n1jLh =60 340 1 2 8 220 15 =1.077 109N2=60n2jLh

16、=60 63.7 1 2 8 220 15 =2.018 10 8 機(jī) 械 交 通 學(xué) 院 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 課 程 設(shè) 計(jì) 5529 7） 由 圖 10-19查 得 小 齒 輪 接 觸 疲 勞 壽 命系 數(shù) KHN1=0.95； 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) 5530 8） 選 擇 接 觸 疲 勞 強(qiáng) 度 安 全 系 數(shù)取 失 效 概 率 為 1%， S=19） 計(jì) 算 接 觸 疲 勞 需 用 應(yīng) 力H 1=KHN1Hlim1/S =0.95 750/1 =713 MPaH 2=KHN2Hlim2/S =1

17、.1 550/1 =605 MPa 機(jī) 械 交 通 學(xué) 院 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 課 程 設(shè) 計(jì) 5531 10） 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b=dd1t =1 52.5=52.5 11） 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 m=2.5d1t=mz1=2.5 21=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v=d1tn1/60000 = 2.5 21 340/6

18、0000=0.93 m/s 13） 計(jì) 算 齒 高 比b/h=52.5/（ 2.5 2.25） =9.3 機(jī) 械 交 通 學(xué) 院 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 課 程 設(shè) 計(jì) 553415） 計(jì) 算 載 荷 系 數(shù)由 表 10-2查 得 使 用 系 數(shù) KA=1；根 據(jù) 圓 周 速 度 由 圖 10-8查 得 Kv=1.05；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 10-4并 使用 插 值 法 計(jì) 算 ， 得KH=1.314；查 圖 10-13并使 用 插 值 法 計(jì) 算 ，得 KF=1.28。

19、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 =49.5 52.5 K=KAKvKHKH=1 1.05 1 1.314=1.38 機(jī) 械 交 通 學(xué) 院 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 課 程 設(shè) 計(jì) 5537 5.4 按 齒 根 彎 曲 疲 勞 強(qiáng) 度 校 核 齒 輪 傳 動(dòng)1） 齒 輪 箱 輸 入 扭 矩 T1=80.9Nm2） 齒 寬 系 數(shù) d=14） 小 齒 輪 齒 數(shù) z1=213） 齒 輪 模 數(shù) m=2.5 機(jī) 械 交 通 學(xué) 院 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 課 程 設(shè) 計(jì) 55385） 計(jì) 算 載 荷 系 數(shù)由 表 10-2查 得 使 用 系 數(shù) KA=1；

20、根 據(jù) 圓 周 速 度 由 圖 10-8查 得 Kv=1.05；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) 5539 查 表 10-4并使 用 插 值 法 計(jì) 算 ，得 KH =1.314；查 圖 10-13并使 用 插 值 法 計(jì) 算 ，得 KF =1.28。K=KAKvKF KF =1 1.05 1 1.28 =1.34 機(jī) 械 交 通 學(xué) 院 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 課 程 設(shè) 計(jì) 5540 6） 由 圖 10-20d按 齒 面 硬 度 查 得 小 齒 輪齒 根 彎 曲 強(qiáng) 度 極 限 Flim1=6

21、00 MPa； 大 齒 輪齒 根 彎 曲 強(qiáng) 度 極 限 Flim2=400 MPa。 機(jī) 械 交 通 學(xué) 院 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 課 程 設(shè) 計(jì) 5541 7） 彎 曲 疲 勞 壽 命 系 數(shù) 計(jì) 算N1=1.077 109N2=2.018 108由 圖 10-18查 得 小 齒 輪 彎 曲 疲 勞 壽 命 系數(shù) KFN1=0.95； 大 齒 輪 彎 曲 疲 勞 壽 命 系 數(shù) KFN2=1。 機(jī) 械 交 通 學(xué) 院 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 課 程 設(shè) 計(jì) 5542 8） 選 擇 彎 曲 疲 勞 強(qiáng) 度 安 全 系 數(shù)S=1.49） 計(jì) 算 彎 曲 疲 勞 需 用 應(yīng) 力 F 1=KFN1 Flim1/

22、S =0.95 600/1.4 =407 MPa F 2=KFN2 Flim2/S =1 400/1.4 =286 MPa 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)由 表 10-5查 得 YSa1=1.56， YFa2=1.795 10） 齒 形 系 數(shù)由 表 10-5查 得 YFa1=2.76， YFa2=2.17512） 計(jì) 算 YFaYSaYFa1YSa1=2.76 1.56 =4.31YFa2YSa2=2.175 1.795 =3.9將 4.31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) 5544

23、 13） 計(jì) 算 齒 輪 模 數(shù)=136min（ 407、 286）所 選 齒 輪 模 數(shù) m=2.5合 適 。 機(jī) 械 交 通 學(xué) 院 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 課 程 設(shè) 計(jì) 5545 5.5 幾 何 尺 寸 計(jì) 算1） 分 度 圓 直 徑d1=z1m=21 2.5=52.5 mmd2=z2m=112 2.5=280 mm2） 中 心 距a=（ z1+z2） m/2 =（ 21+112） 2.5/2=166.25 mm3） 計(jì) 算 齒 輪 寬 度b 2=52.5 mmb1=58 mm 機(jī) 械 交 通 學(xué) 院 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 課 程 設(shè) 計(jì) 5546 5.6 齒 輪 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì)1） 小 齒 輪做

24、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) 5547 2） 大 齒 輪 Ld a d wd 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) 5548 5 齒 輪 傳 動(dòng) 設(shè) 計(jì) （ 斜 齒 硬 齒 面 ）5.1 齒 輪 傳 動(dòng) 比 計(jì) 算ig=i/id ig=22.3 85/355 =5.34nd1=1420 85/355 =340 rpmT 1=9550 P/nd1 =9550 2.88/340 =80.9 Nm 機(jī) 械 交 通 學(xué) 院 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 課 程 設(shè) 計(jì) 5549 5.2 齒 輪 精

25、 度 、 材 料 、 熱 處 理 及 齒 數(shù) 選 擇1） 精 度 選 擇運(yùn) 輸 機(jī) 為 一 般 工 作 機(jī) 器 ， 速 度 不 高 ， 因此 選 擇 7級 精 度 。2） 材 料 與 熱 處 理 選 擇 （ 硬 齒 面 ）選 擇 小 齒 輪 材 料 為 40Cr， 調(diào) 制 表 面 淬 火處 理 ， 硬 度 為 55HRC； 大 齒 輪 材 料 為 45， 調(diào)制 表 面 淬 火 處 理 ， 硬 度 為 50HRC ， 兩 者 硬 度差 5HRC。 機(jī) 械 交 通 學(xué) 院 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 課 程 設(shè) 計(jì) 5550 3） 齒 輪 齒 數(shù) 選 擇選 擇 小 齒 輪 齒 數(shù) Z1=24計(jì) 算 大 齒 輪

26、 齒 數(shù)Z2=Z1ig =24 5.34 =128.16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) 5551 4） 齒 輪 螺 旋 角 選 擇選 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) 5552 5.3 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) K=1.22） 齒 輪 箱 輸 入 扭 矩 T1=80.9Nm3） 由 表 10-7選 擇 齒 寬 系 數(shù) d=0.64） 由 表 10-6查 得 材 料 彈 性 影 響 系 數(shù)Z E=189.8

27、 機(jī) 械 交 通 學(xué) 院 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 課 程 設(shè) 計(jì) 5553 5） 由 圖 10-30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) 5554 6） 由 圖 10-26查 得1=0.78， 1=0.87，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) 5555 7） 由 圖 10-21e按 齒 面 硬 度 查 得 小 齒 輪 接觸 疲 勞 強(qiáng) 度 極 限 Hlim1=1250 MPa； 大 齒 輪 接觸 疲 勞 強(qiáng) 度 極 限 Hlim2=1200 MPa。8） 由 公 式 10-13計(jì) 算 應(yīng) 力 循

28、環(huán) 次 數(shù)N1=60n1jLh =60 340 1 2 8 220 15 =1.077 109N2=60n2jLh =60 63.7 1 2 8 220 15 =2.018 10 8 機(jī) 械 交 通 學(xué) 院 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 課 程 設(shè) 計(jì) 5556 9） 由 圖 10-19查 得 小 齒 輪 接 觸 疲 勞 壽 命系 數(shù) KHN1=0.92； 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) 5557 10） 選 擇 接 觸 疲 勞 強(qiáng) 度 安 全 系 數(shù)取 失 效 概 率 為 1%， S=111） 計(jì) 算 接 觸 疲 勞

29、需 用 應(yīng) 力H 1=KHN1Hlim1/S =0.92 1250/1 =1150 MPaH 2=KHN2Hlim2/S =0.97 1200/1 =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) 算 小 齒 輪 分 度 圓 直 徑d1t39.9 mm H = （ 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 小=acos m（ z1 + z2 ） /2a =13 13） 計(jì) 算 齒 輪 模 數(shù)mn=d1tcos/z1=3

30、9.9 cos14 /24=1.61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 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b/h=28.8/（ 2 2.25） =6.4 15） 計(jì) 算 齒 寬b=dd1t =0.6 48=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)由 表 10-2查 得 使 用 系 數(shù) KA=1；根 據(jù) 圓 周 速 度 由 圖 10-8查 得 K

31、v=1.02；由 于 平 均 壓 力 大 于 100N/mm， 斜 齒 齒 輪齒 間 載 荷 分 布 不 均 勻 系 數(shù) 取 KH= KF=1.4； 17） 計(jì) 算 圓 周 速 度v=d1tn1/60000 = 2 24 340/60000=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 10-4并 使用 插 值 法 計(jì) 算 ， 得KH =1.19；查 圖 10-13并使 用 插 值 法 計(jì) 算 ，得 KF =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 =44.8 48 K=KAKvKHKH

32、=1 1.02 1.4 1.19=1.699 機(jī) 械 交 通 學(xué) 院 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 課 程 設(shè) 計(jì) 5564 5.4 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 T1=80.9Nm2） 齒 寬 系 數(shù) d=0.63） 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) 5565 4） 計(jì) 算 載 荷 系 數(shù)由 表 10-2查 得 使 用 系 數(shù) KA=1；根 據(jù) 圓 周 速 度 由 圖 10-8查 得 Kv=1.02；由 于 平 均 壓 力 大 于 100N/mm， 斜 齒 齒 輪齒 間 載 荷 分 布 不

33、均 勻 系 數(shù) 取 KH = KF =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 10-4并 使用 插 值 法 計(jì) 算 ， 得KH =1.19；查 圖 10-13并使 用 插 值 法 計(jì) 算 ，得 KF =1.15。K=KAKvKF KF =1 1.02 1.4 1.15 =1.642 機(jī) 械 交 通 學(xué) 院 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 課 程 設(shè) 計(jì) 5567 5） 計(jì) 算 縱 向 重 合 度 =0.318 dZ1tan =0.318 0.6 24 tan13 =1.0316） 螺 旋 角 影 響 系 數(shù) Y ， 數(shù) 值 查 圖 1028， 取 0.89 機(jī) 械

34、交 通 學(xué) 院 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 課 程 設(shè) 計(jì) 5568 7） 由 圖 10-20d按 齒 面 硬 度 查 得 小 齒 輪齒 根 彎 曲 強(qiáng) 度 極 限 Flim1=650 MPa； 大 齒 輪 齒根 彎 曲 強(qiáng) 度 極 限 Flim2=600 MPa。8） 彎 曲 疲 勞 壽 命 系 數(shù) 計(jì) 算N1=1.077 109N2=2.018 108 機(jī) 械 交 通 學(xué) 院 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 課 程 設(shè) 計(jì) 5569 由 圖 10-18查 得 小 齒 輪 彎 曲 疲 勞 壽 命 系數(shù) KFN1=0.95； 大 齒 輪 彎 曲 疲 勞 壽 命 系 數(shù) KFN2=1。 機(jī) 械 交 通 學(xué) 院 機(jī) 械 設(shè)

35、計(jì) 課 程 設(shè) 計(jì) 5570 9） 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F 1=KFN1Flim1/S =0.95 650/1.4 =441 MPaF 2=KFN2Flim2/S =1 600/1.4 =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)由 表 10-5查 得 YSa1=1.595， YFa2=1.82 12） 計(jì) 算 當(dāng) 量 齒 數(shù)Zv1=Z1/cos3=25.94Zv2=Z2/cos3=138.3713） 齒 形 系 數(shù)由 表 10-5查 得 YFa

36、1=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 YFaYSa/FYFa1YSa1/F1 =2.6 1.595/441 =0.0094YFa2YSa2/F2 =2.15 1.82/429 =0.0091將 0.0091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) 5573 16） 計(jì) 算 齒 輪 模 數(shù)=1.53所 選 齒 輪 模 數(shù) m=2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) 5574 5.5 幾 何 尺 寸 計(jì) 算1） 分 度 圓 直 徑d1=z1m/co

37、s=24 2/cos13=49.26 mmd2=z2m/cos=128 2/cos13=262.74 mm2） 中 心 距a=（ z1+z2） m/2cos =（ 24+128） 2/2 cos13=156 mm3） 計(jì) 算 齒 輪 寬 度b 2=30 mmb1=34 mm 機(jī) 械 交 通 學(xué) 院 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 課 程 設(shè) 計(jì) 5575 5.6 齒 輪 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì)1） 小 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) 5576 2） 大 齒 輪 Ld a d wd 做 成 孔 板 結(jié) 構(gòu) 的 齒 輪 。 機(jī) 械 交 通 學(xué) 院 機(jī)

38、械 設(shè) 計(jì) 課 程 設(shè) 計(jì) 5577 6 傳 動(dòng) 比 校 核1） 實(shí) 際 傳 動(dòng) 比i=idig=（ 355/85） （ 128/24） =22.272） 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) 。 機(jī) 械 交 通 學(xué) 院 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 課 程 設(shè) 計(jì) 5578 7 軸 的 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì)8.1 高 速 軸 的 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì)1） 設(shè) 計(jì) 公 式8.1.1 軸 的 最 小 直 徑 計(jì) 算2） 軸 的 材 料 選 擇軸 的 材 料 選 用 45鋼 ， 正 火 回 火 ，A 0=120， -1=55。 機(jī) 械

39、 交 通 學(xué) 院 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 課 程 設(shè) 計(jì) 5579 3） 軸 的 傳 動(dòng) 功 率 與 轉(zhuǎn) 速P=2.88 kW，n=340 rpm。4） 軸 的 最 小 直 徑有 一 個(gè) 鍵 槽 有 兩 個(gè) 鍵 槽軸徑d100mm軸徑增大3%軸徑增大7%軸徑d100mm軸徑增大5%7%軸徑增大10%15%軸 的 最 小 直 徑 取 d=26 mm。 機(jī) 械 交 通 學(xué) 院 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 課 程 設(shè) 計(jì) 5580 8.1.2 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 承為 支 撐 零 件 ， 還 有 軸 承 通 蓋 和 軸 承 端 蓋 。

40、 裝配 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) 5581 8.1.3 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) 使用 軸 肩 定 位 ；2） 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 ， 還有 和 軸 承 端 蓋 。3） 齒 輪 左 側(cè) 使 用 套 筒 定 位 ， 右 側(cè) 使 用 軸肩 定 位 4） 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 。 機(jī) 械 交 通 學(xué)

41、 院 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 課 程 設(shè) 計(jì) 5582 8.1.4 軸 上 零 件 的 周 向 定 位1） 帶 輪 和 齒 輪 使 用 單 鍵 鏈 接 ；2） 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) 5583 8.1.5 確 定 各 軸 段 的 直 徑軸 段 1安 裝 帶 輪 ， 軸 段 2部 分 有 軸 承 通 蓋 ，軸 段 3安 裝 軸 承 ， 軸 段 4安 裝 齒 輪 ， 軸 段 5為 軸環(huán) ， 軸 段 6安 裝 軸 承 。軸 肩 1、 4、 5為 定 位 軸 肩 ， 軸 肩 2、3為 非 定 位 軸 肩 。 機(jī) 械 交 通 學(xué) 院 機(jī) 械

42、 設(shè) 計(jì) 課 程 設(shè) 計(jì) 5584 1） d1=26 mm；2） d2=d1+2 （ 0. 07 0.1） d1 =29.6 31.4 mm；d2取 32 mm3） 由 于 軸 段 3安 裝 的 是 軸 承 ， 選 擇 深 溝球 軸 承 ， 軸 承 代 號 為 6207， 因 此d3= 35 mm4） d 4=d3+2 h3 =36 mm； 機(jī) 械 交 通 學(xué) 院 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 課 程 設(shè) 計(jì) 5585 5） d5=d4+2 （ 0. 07 0.1） d4 =41 43.2 mm；d5取 42 mm6） 由 于 軸 段 6安 裝 的 是 軸 承 ， 并 且 應(yīng) 與軸 段 3的 軸 承 同 型

43、 號 ， 因 此d6=d3= 35 mm由 軸 承 手 冊 查 得 定 位 軸 肩 對 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) 5586 8.1.6 確 定 各 軸 段 長 度l2是 軸 承 內(nèi) 端 面 到 箱 體 內(nèi)壁 的 間 隙 ， 一 般 取 5 10mm；l3是 軸 承 端 蓋 的 厚 度 ， 根據(jù) 齒 輪 箱 大 小 不 同 一 般 為 2040mm；l4是 軸 承 端 蓋 到 帶 輪 的 間隙 ， 一 般 為 20 40mm；B 1是 齒 輪 寬 度 ；B2是 軸 承 寬 度 ；B3是 帶 輪 寬 度 。 機(jī) 械 交 通 學(xué) 院 機(jī) 械 設(shè)

44、 計(jì) 課 程 設(shè) 計(jì) 5587 1） L1=B3-（ 3 5） =63-3=60 mm；2） d2=d1+2 （ 0. 07 0.1） d1 =29.6 31.4 mm；d2取 32 mm3） 由 于 軸 段 3安 裝 的 是 軸 承 ， 選 擇 深 溝球 軸 承 ， 軸 承 代 號 為 6207， 因 此d3= 35 mm4） d 4=d3+2 h3 =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 8.2 軸

45、 的 最 小 直 徑 計(jì) 算2） 軸 的 材 料 選 擇軸 的 材 料 選 用 45鋼 ， 正 火 回 火 ，A 0=120， -1=55。 機(jī) 械 交 通 學(xué) 院 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 課 程 設(shè) 計(jì) 5591 8 軸 的 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì)8.1 軸 的 最 小 直 徑 計(jì) 算1） 設(shè) 計(jì) 公 式 303 6 1055.95 nPAn Pd T 機(jī) 械 交 通 學(xué) 院 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 課 程 設(shè) 計(jì) 5592 2.1 選 聯(lián) 軸 器 類 型1） 由 于 齒 輪 箱 與 輸 送 機(jī) 不 是 整 體 機(jī) 架 ，因 此 存 在 軸 線 誤 差 ， 其 中 位 移 誤 差 為 主 要 誤差 量 ， 同 時(shí)

46、存 在 較 小 的 角 度 誤 差 ；2） 工 作 轉(zhuǎn) 速 不 高 ， 并 且 對 機(jī) 械 運(yùn) 轉(zhuǎn) 過程 中 的 動(dòng) 平 衡 無 特 殊 要 求 。8 聯(lián) 軸 器 選 擇選 擇 有 彈 性 元 件 的 撓 性 聯(lián) 軸 器 ， 選 擇 彈性 柱 銷 聯(lián) 軸 器 GB5014-84。 機(jī) 械 交 通 學(xué) 院 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 課 程 設(shè) 計(jì) 5593 2.2 計(jì) 算 聯(lián) 軸 器 的 計(jì) 算 轉(zhuǎn) 矩Tca=KAT=1.5 401=601 Nm式 中 ：KA工 況 系 數(shù) ， 查 表 14-1， 取 1.5；T工 程 轉(zhuǎn) 矩 ， 401 Nm。2.3 孔 直 徑 選 擇所 選 電 動(dòng) 機(jī) 輸 出 軸 直

47、 徑 為 28 mm。 機(jī) 械 交 通 學(xué) 院 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 課 程 設(shè) 計(jì) 5594 2.4 確 定 聯(lián) 軸 器 的 型 號根 據(jù) 電 動(dòng) 機(jī) 輸 出 軸 直 徑 和 聯(lián) 軸 器 所 需 傳動(dòng) 的 功 率 ， 從 聯(lián) 軸 器 手 冊 中 查 取 的 型 號 為TL5。 聯(lián) 軸 器 公 稱 扭 矩 為 125Nm， 許 用 轉(zhuǎn) 速 為3600rpm， 軸 孔 有 25mm和 28mm兩 種 ， 寬 度為 44mm。T ca T2.5 轉(zhuǎn) 速 校 核n n max 40.5 1251440 3600 機(jī) 械 交 通 學(xué) 院 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 課 程 設(shè) 計(jì) 5595 。， 兩 者 材 料 硬 度

48、 差 為鋼 （ 調(diào) 質(zhì) ） 硬 度 為大 齒 輪 材 料 為 ，（ 調(diào) 質(zhì) ） ， 硬 度 為選 擇 小 齒 輪 材 料 為） 材 料 選 擇 。 由 表 ）級 精 度 （器 ， 速 度 不 高 ， 故 選 用） 運(yùn) 輸 機(jī) 為 一 般 工 作 機(jī) 。選 用 直 齒 圓 柱 齒 輪 傳 動(dòng)） 按 圖 示 的 傳 動(dòng) 方 案 ， HBSHBS HBSCr GB 4024045 280401-103 8810095721 9 軸 的 強(qiáng) 度 校 核 機(jī) 械 交 通 學(xué) 院 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 課 程 設(shè) 計(jì) 5596 。， 兩 者 材 料 硬 度 差 為鋼 （ 調(diào) 質(zhì) ） 硬 度 為大 齒 輪 材 料

49、 為 ，（ 調(diào) 質(zhì) ） ， 硬 度 為選 擇 小 齒 輪 材 料 為） 材 料 選 擇 。 由 表 ）級 精 度 （器 ， 速 度 不 高 ， 故 選 用） 運(yùn) 輸 機(jī) 為 一 般 工 作 機(jī) 。選 用 直 齒 圓 柱 齒 輪 傳 動(dòng)） 按 圖 示 的 傳 動(dòng) 方 案 ， HBSHBS HBSCr GB 4024045 280401-103 8810095721 10 鍵 的 強(qiáng) 度 校 核 機(jī) 械 交 通 學(xué) 院 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 課 程 設(shè) 計(jì) 5597 。， 兩 者 材 料 硬 度 差 為鋼 （ 調(diào) 質(zhì) ） 硬 度 為大 齒 輪 材 料 為 ，（ 調(diào) 質(zhì) ） ， 硬 度 為選 擇 小 齒

50、輪 材 料 為） 材 料 選 擇 。 由 表 ）級 精 度 （器 ， 速 度 不 高 ， 故 選 用） 運(yùn) 輸 機(jī) 為 一 般 工 作 機(jī) 。選 用 直 齒 圓 柱 齒 輪 傳 動(dòng)） 按 圖 示 的 傳 動(dòng) 方 案 ， HBSHBS HBSCr GB 4024045 280401-103 8810095721 11 軸 承 的 壽 命 校 核 機(jī) 械 交 通 學(xué) 院 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 課 程 設(shè) 計(jì) 5598 。， 兩 者 材 料 硬 度 差 為鋼 （ 調(diào) 質(zhì) ） 硬 度 為大 齒 輪 材 料 為 ，（ 調(diào) 質(zhì) ） ， 硬 度 為選 擇 小 齒 輪 材 料 為） 材 料 選 擇 。 由 表 ）級 精 度 （器 ， 速 度 不 高 ， 故 選 用） 運(yùn) 輸 機(jī) 為 一 般 工 作 機(jī) 。選 用 直 齒 圓 柱 齒 輪 傳 動(dòng)） 按 圖 示 的 傳 動(dòng) 方 案 ， HBSHBS HBSCr GB 4024045 280401-103 8810095721 12 殼 體 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) 5599