帶式輸送機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)-機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　課程設(shè)計(jì)任務(wù)書</b></p><p>　　2010-2011學(xué)年第一學(xué)期</p><p>　　機(jī)械工程 學(xué)院 專業(yè) 班級(jí)</p><p>　　課程名稱： ___機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)______ </p><p>　　設(shè)計(jì)

2、題目： 鏈?zhǔn)竭\(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì) </p><p>　　完成期限：自 2010年12月24日 至 2011年1月7日 </p><p>　　指導(dǎo)老師（簽字）： 年 月 日</p><p>　　系（教研室）主任（簽字）：

3、 年 月 日</p><p><b>　　機(jī) 械 設(shè) 計(jì)</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)說明書</b></p><p>　　起止日期：2010年12月24日 至 2011年1月7日</p><p><b>　　目 錄&l

4、t;/b></p><p>　　一、傳動(dòng)方案的擬定及說明………………………………….</p><p>　　二、電動(dòng)機(jī)的選擇…………………………………………….</p><p>　　三、計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)……………………….</p><p>　　四、傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)計(jì)算………………………………………..</p><

5、;p>　　五、軸的設(shè)計(jì)計(jì)算…………………………………………….</p><p>　　六、滾動(dòng)軸承的選擇及計(jì)算………………………………….</p><p>　　七、鍵聯(lián)接的選擇及校核計(jì)算……………………………….</p><p>　　八、高速軸的疲勞強(qiáng)度校核…………………………….….…</p><p>　　九、鑄件減速器機(jī)體結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算

6、表及附件的選擇….........</p><p>　　十、潤(rùn)滑與密封方式的選擇、潤(rùn)滑劑的選擇……………….</p><p>　　一．傳動(dòng)方案擬定及說明</p><p>　　1、各種傳動(dòng)方案的比較</p><p>　　方案（a） 方案（b） </p><p>　　方案（

7、c） 方案（d）</p><p>　　方案（a）采用二級(jí)圓柱齒輪減速器</p><p>　　齒輪傳動(dòng)具有承載能力大、效率高、允許速度高、尺寸緊湊、壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)，因此在傳動(dòng)系統(tǒng)中一般應(yīng)首先采用齒輪傳動(dòng)。由于斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的承載能力和平穩(wěn)性比直齒圓柱齒輪傳動(dòng)好，故在高速級(jí)或要求傳動(dòng)平穩(wěn)的場(chǎng)合，常采用斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)。此減速器具有二級(jí)圓柱齒輪，

8、因此結(jié)構(gòu)尺寸小，傳動(dòng)效率高，適用于較差環(huán)境下長(zhǎng)期工作。</p><p>　　方案（b）采用V帶傳動(dòng)和一級(jí)閉式齒輪傳動(dòng)</p><p>　　帶傳動(dòng)具有傳動(dòng)平穩(wěn)、吸振等特點(diǎn)，且能起過載保護(hù)作用。但由于它是靠摩擦力來工作的，在傳遞同樣功率的條件下，當(dāng)帶速較低時(shí)，傳動(dòng)結(jié)構(gòu)尺寸較大。在設(shè)計(jì)時(shí)，為了減小帶傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)尺寸，常將其布置在高速級(jí)?？偟膩碚f，這種方案外廓尺寸較大，有減振和過載保護(hù)作用，V帶傳動(dòng)

9、不適合惡劣的工作環(huán)境。</p><p>　　方案（c）采用一級(jí)閉式齒輪傳動(dòng)和一級(jí)開式齒輪傳動(dòng)</p><p>　　開式齒輪傳動(dòng)，由于潤(rùn)滑條件較差和工作環(huán)境惡劣，磨損快，壽命短，故應(yīng)將其布置在低速級(jí)。此方案成本較低，但使用壽命短，也不適用于較差的工作環(huán)境。</p><p>　　方案（d）采用一級(jí)蝸桿減速器</p><p>　　蝸桿傳動(dòng)具有傳動(dòng)比

10、大、結(jié)構(gòu)緊湊、工作平穩(wěn)等優(yōu)點(diǎn)，但其傳動(dòng)效率低，尤其在低速時(shí)，其效率更低，且蝸輪尺寸大，成本高。因此，它通常用于中小功率、間歇工作或要求自鎖的場(chǎng)合。為了提高傳動(dòng)效率、減小蝸輪結(jié)構(gòu)尺寸，通常將其布置在高速級(jí)。此方案結(jié)構(gòu)緊湊，但傳動(dòng)效率低，長(zhǎng)期連續(xù)工作不經(jīng)濟(jì)。</p><p><b>　　2、傳動(dòng)方案的選定</b></p><p>　　初步擬定采用方案（a）即二級(jí)圓柱斜齒輪

11、傳動(dòng)</p><p>　　2.1根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書可知，本課程設(shè)計(jì)輸送帶工作速度不高，輸送機(jī)的工作環(huán)境為常溫下連續(xù)工作，單向運(yùn)轉(zhuǎn)，工作載荷有輕微沖擊，總體尺寸較小。所以選用圓柱斜齒輪傳動(dòng)即可滿足性能和功能要求。</p><p>　　2.2驗(yàn)算該傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比。設(shè)輸送機(jī)滾筒的轉(zhuǎn)速為</p><p>　　一般常選用同步轉(zhuǎn)速=的電動(dòng)機(jī)作為原動(dòng)機(jī)</p>&l

12、t;p>　　則裝置的總傳動(dòng)比 ==14.7</p><p>　　由于單級(jí)普通圓柱齒輪傳動(dòng)的常用傳動(dòng)比是3～5，因此二級(jí)圓柱斜齒輪傳動(dòng)的總傳動(dòng)比范圍是9～25。上述所算得的總傳動(dòng)比符合要求，所以該方案可行。傳動(dòng)方案擬定為二級(jí)圓柱斜齒輪傳動(dòng)，方案圖如下：</p><p><b>　　傳動(dòng)方案</b></p><p><b>　　二．

13、電動(dòng)機(jī)的選擇</b></p><p>　　帶式運(yùn)輸機(jī)的工作條件為常溫下連續(xù)的單向運(yùn)轉(zhuǎn)，空載啟動(dòng)，載荷有輕微的沖擊，工作電壓為380\220 V，按一般情況選擇Y型三相交流異步電動(dòng)機(jī)。Y系列的電動(dòng)機(jī)具有高效、節(jié)能、性能好、振動(dòng)小、噪音低、壽命長(zhǎng)、可靠性高、維護(hù)方便、啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大等優(yōu)點(diǎn)。</p><p>　　1、估算傳動(dòng)件的總效率為η</p><p><

14、b>　　設(shè)：</b></p><p>　　—— 聯(lián)軸器效率0.99 </p><p>　　—— 一對(duì)滾動(dòng)軸承的效率 0.99</p><p>　　—— 閉式圓柱齒輪傳動(dòng)效率（選用8精度）為0.97</p><p>　　—— 輸送機(jī)滾筒效率 0.96</p><p>　　根據(jù)傳動(dòng)方案給各個(gè)軸編號(hào)如下圖

15、：</p><p>　　由圖可知總共有4對(duì)滾動(dòng)軸承，2個(gè)聯(lián)軸器，2對(duì)齒輪嚙合，一個(gè)滾筒</p><p><b>　　則</b></p><p>　　2、卷筒軸的輸出功率</p><p><b>　　3、電動(dòng)機(jī)輸出功率</b></p><p>　　由《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》表12-

16、1可知，滿足條件的電動(dòng)機(jī)額定功率應(yīng)該取。</p><p><b>　　4、電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速</b></p><p>　　為了便于選擇電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，先推算電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍。由任務(wù)書中推薦減速裝置傳動(dòng)比范圍，</p><p>　　則電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速可選范圍為</p><p>　　同一功率的異步電動(dòng)機(jī)有同步轉(zhuǎn)速3000 r/min ,

17、1500 r/min ,1000 r/min ,750 r/min等。電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速愈高，磁極對(duì)數(shù)愈小，外廓尺寸愈小，價(jià)格愈低。當(dāng)工作機(jī)轉(zhuǎn)速高時(shí)選用高速電動(dòng)機(jī)比較經(jīng)濟(jì)。若工作機(jī)轉(zhuǎn)速低時(shí)也選用高速電動(dòng)機(jī)，則此時(shí)的傳動(dòng)比會(huì)增大，導(dǎo)致傳動(dòng)系統(tǒng)機(jī)構(gòu)復(fù)雜，造價(jià)較高。而本次所設(shè)計(jì)的機(jī)械工作機(jī)的工作速速為1.6 m/s 速度不是很大，綜合考慮選用1500r/min 的電動(dòng)機(jī)。</p><p><b>　　5、電機(jī)型

18、號(hào)的確定</b></p><p>　　綜上所述選用Y90L-4型號(hào)的電動(dòng)機(jī)。電動(dòng)機(jī)中心高H=90mm，軸伸出用于裝聯(lián)軸器軸段的直徑和長(zhǎng)度分別為D=28mm和E=60mm。</p><p>　　主要性能如下表：2-1</p><p>　　電動(dòng)機(jī)的重要數(shù)據(jù)如下表：2-2 </p><p>　　三．計(jì)算傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)</

19、p><p>　　1、計(jì)算總傳動(dòng)比和傳動(dòng)比分配</p><p><b>　　機(jī)械的總傳動(dòng)比 =</b></p><p>　　為了便于兩級(jí)圓柱齒輪減速器采用浸油潤(rùn)滑，當(dāng)兩級(jí)齒輪的配對(duì)材料相同、齒面硬度HBS350、齒寬系數(shù)相等時(shí)，考慮齒面接觸強(qiáng)度接近相等的條件，取高速級(jí)傳動(dòng)比為</p><p><b>　　===4.4

20、5</b></p><p><b>　　低速級(jí)傳動(dòng)比為</b></p><p><b>　　===3.17</b></p><p>　　所以傳動(dòng)系統(tǒng)各級(jí)傳動(dòng)比分別為</p><p><b>　??； ； ； </b></p><p>　　傳動(dòng)系

21、統(tǒng)各軸的轉(zhuǎn)速、功率和轉(zhuǎn)矩計(jì)算如下所示：</p><p>　　按傳動(dòng)方案依次將軸編號(hào)為0軸、1軸、2軸、3軸、4軸。</p><p><b>　　0軸（電動(dòng)機(jī)軸）：</b></p><p>　　1軸（減速器高速軸）：</p><p>　　軸1與電動(dòng)機(jī)軸之間通過聯(lián)軸器連接</p><p><b&

22、gt;　　，</b></p><p>　　2軸（減速器中間軸）：</p><p>　　軸2與軸1之間通過一對(duì)滾動(dòng)軸承和一對(duì)齒輪連接</p><p>　　3軸（減速器低速軸）：</p><p>　　軸3與軸2之間同樣通過一對(duì)滾動(dòng)軸承和一對(duì)齒輪連接</p><p>　　4軸（輸送機(jī)滾筒軸）：</p>

23、<p>　　軸4與軸3之間通過一對(duì)滾動(dòng)軸承和一個(gè)聯(lián)軸器連接</p><p>　　將上述計(jì)算結(jié)果列于表3-1中以查用。</p><p><b>　　傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)計(jì)算</b></p><p>　　1、高速級(jí)齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)內(nèi)容</p><p>　　1.1 選定齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)</p>

24、<p>　　1. 按《機(jī)械設(shè)計(jì)》中圖10-23選用斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)。</p><p>　　2. 運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不高，按《機(jī)械設(shè)計(jì)》中表10-8選用8級(jí)精度（GB 10095-88）。</p><p>　　3. 材料選擇。由《機(jī)械設(shè)計(jì)》中表10-1選擇小齒輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS；大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為240HBS，二者材料硬度差為40H

25、BS</p><p>　　4. 選小齒輪齒數(shù)，</p><p><b>　　大齒輪齒數(shù)，取</b></p><p>　　表3-1 傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)</p><p>　　5. 選取螺旋角。初選螺旋角。</p><p>　　1.2 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)公式</p><p>

26、;　　由設(shè)計(jì)計(jì)算公式進(jìn)行試算，即</p><p>　　1.21 確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值</p><p><b>　　1. 試選</b></p><p>　　2.計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩</p><p>　　3. 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10-30選取區(qū)域系數(shù)</p><p>　　4. 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10-26

27、查得，</p><p><b>　　則</b></p><p>　　5. 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10-7選取齒寬系數(shù)φd=1</p><p>　　6. 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10-6查得材料的彈性影響系數(shù)</p><p>　　7. 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10-21d按齒面硬度查得</p><p>　　小齒輪的接觸疲

28、勞強(qiáng)度極限</p><p>　　大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限</p><p>　　8．計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)</p><p>　　9．由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10-19取接觸疲勞壽命系數(shù)；</p><p>　　10．計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力</p><p>　　取失效率為1%，安全系數(shù)S=1</p><p><

29、b>　　所以許用接觸應(yīng)力</b></p><p><b>　　1.22 計(jì)算</b></p><p>　　1．試算小齒輪分度圓直徑，由計(jì)算公式得</p><p>　　將1.21計(jì)算的數(shù)值代入上式右邊可得</p><p><b>　　2. 計(jì)算圓周速度</b></p>

30、<p>　　3. 計(jì)算齒寬b及模數(shù)</p><p><b>　　4．計(jì)算縱向重合度</b></p><p><b>　　5. 計(jì)算載荷系數(shù)</b></p><p>　　由《機(jī)械設(shè)計(jì)》中表10-2查得使用系數(shù)；</p><p>　　根據(jù)v=3.41m/s，8級(jí)精度，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》中圖10-8

31、查得動(dòng)載荷</p><p><b>　?。?lt;/b></p><p>　　由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10-4查得按齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算時(shí)所用的載荷分布系數(shù)</p><p>　　由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10-13查得按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算時(shí)所用的載荷分布系數(shù)</p><p>　　由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10-3查得按齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算時(shí)所用的齒間載

32、荷分配系數(shù)</p><p>　　由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10-3查得按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算時(shí)所用的齒間載荷分配系數(shù)</p><p><b>　　故載荷系數(shù)</b></p><p>　　6.按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》公式0-10a）得</p><p><b>　　7.計(jì)算模數(shù)</b>

33、;</p><p>　　1.3 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)</p><p>　　由《機(jī)械設(shè)計(jì)》公式（10-17）</p><p>　　1.31 確定計(jì)算參數(shù)</p><p><b>　　1.計(jì)算載荷系數(shù)</b></p><p>　　2.根據(jù)縱向重合度，從《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10-28查得螺旋角影響系數(shù)</

34、p><p><b>　　3.計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)</b></p><p><b>　　4.查取齒形系數(shù)</b></p><p>　　由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10-5查得；</p><p>　　5.查取應(yīng)力校正系數(shù)</p><p>　　由表《機(jī)械設(shè)計(jì)》10-5查得；</p><

35、p>　　6.計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力</p><p>　　由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10-20c查得</p><p>　　小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限；</p><p>　　大齒輪的彎疲勞曲強(qiáng)度極限</p><p>　　由《機(jī)械設(shè)計(jì)》10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù)，</p><p>　　取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》公

36、式（10-12）得</p><p>　　6.計(jì)算大、小齒輪的并加以比較</p><p><b>　　大齒輪的數(shù)值大</b></p><p><b>　　1.32 設(shè)計(jì)計(jì)算</b></p><p>　　對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)，取，已可滿足彎曲

37、強(qiáng)度。但為了同時(shí)滿足解除疲勞強(qiáng)度，需按解除疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑來計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù)。于是由</p><p><b>　　取，則</b></p><p>　　1.4 幾何尺寸計(jì)算</p><p>　　1.41 計(jì)算中心距</p><p>　　將中心距圓整為152mm</p><p>　　1.42 按

38、圓整后的中心距修正螺旋角</p><p>　　因?yàn)橹底兓皇翘?，故其他參?shù)不必修正。</p><p>　　1.43 計(jì)算大、小齒輪的分度圓直徑</p><p>　　1.44 計(jì)算齒輪寬度</p><p>　　為了保證一對(duì)齒輪安裝以后能夠沿全齒寬嚙合，一般要求小齒輪的齒寬要比大齒輪的齒寬大5-10mm，所以圓整后?。海?lt;/p>

39、<p><b>　　1.45 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　兩齒輪的齒頂圓直徑分別為：</p><p>　　兩齒輪的齒根圓直徑分別為：</p><p>　　因?yàn)樾↓X輪的齒根圓直徑為50.8mm，齒輪的齒根到鍵槽的距離較短，故小齒輪選用齒輪和軸為一體的結(jié)構(gòu)；大齒輪的齒頂圓直徑，為了減輕齒輪重量把大齒輪做成腹板式結(jié)構(gòu)。</p

40、><p>　　2、低速級(jí)齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)內(nèi)容</p><p>　　1.1 選定齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)</p><p>　　1. 按《機(jī)械設(shè)計(jì)》中圖10-23選用斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)。</p><p>　　2. 運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不高，按《機(jī)械設(shè)計(jì)》中表10-8選用8級(jí)精度（GB 10095-88）。</p><p&g

41、t;　　3. 材料選擇。由《機(jī)械設(shè)計(jì)》中表10-1選擇小齒輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS；大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為240HBS，二者材料硬度差為40HBS</p><p>　　4. 選小齒輪齒數(shù)，</p><p><b>　　大齒輪齒數(shù)，取</b></p><p>　　5. 選取螺旋角。初選螺旋角。</p>

42、<p>　　1.2 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)公式</p><p>　　由設(shè)計(jì)計(jì)算公式進(jìn)行試算，即</p><p>　　1.21 確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值</p><p><b>　　1. 試選</b></p><p>　　2.計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩</p><p>　　3. 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10-

43、30選取區(qū)域系數(shù)</p><p>　　4. 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10-26查得，</p><p><b>　　則</b></p><p>　　5. 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10-7選取齒寬系數(shù)φd=1</p><p>　　6. 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10-6查得材料的彈性影響系數(shù)</p><p>　　7. 由《機(jī)械

44、設(shè)計(jì)》圖10-21d按齒面硬度查得</p><p>　　小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限</p><p>　　大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限</p><p>　　8．計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)</p><p>　　9．由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10-19取接觸疲勞壽命系數(shù)；</p><p>　　10．計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力</p><

45、p>　　取失效率為1%，安全系數(shù)S=1</p><p><b>　　所以許用接觸應(yīng)力</b></p><p><b>　　1.22 計(jì)算</b></p><p>　　1．試算小齒輪分度圓直徑，由計(jì)算公式得</p><p>　　將1.21計(jì)算的數(shù)值代入上式右邊可得</p><

46、p><b>　　2. 計(jì)算圓周速度</b></p><p>　　3. 計(jì)算齒寬b及模數(shù)</p><p><b>　　4．計(jì)算縱向重合度</b></p><p><b>　　5. 計(jì)算載荷系數(shù)</b></p><p>　　由《機(jī)械設(shè)計(jì)》中表10-2查得使用系數(shù)；</p

47、><p>　　根據(jù)v=1.24m/s，8級(jí)精度，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》中圖10-8查得動(dòng)載荷</p><p><b>　?。?lt;/b></p><p>　　由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10-4查得按齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算時(shí)所用的載荷分布系數(shù)</p><p>　　由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10-13查得按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算時(shí)所用的載荷分布系數(shù)</p&g

48、t;<p>　　由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10-3查得按齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算時(shí)所用的齒間載荷分配系數(shù)</p><p>　　由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10-3查得按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算時(shí)所用的齒間載荷分配系數(shù)</p><p><b>　　故載荷系數(shù)</b></p><p>　　6.按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》公式1（10-10

49、a）得</p><p><b>　　7.計(jì)算模數(shù)</b></p><p>　　1.3 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)</p><p>　　由《機(jī)械設(shè)計(jì)》公式（10-17）</p><p>　　1.31 確定計(jì)算參數(shù)</p><p><b>　　1.計(jì)算載荷系數(shù)</b></p>

50、<p>　　2.根據(jù)縱向重合度，從《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10-28查得螺旋角影響系數(shù)</p><p><b>　　3.計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)</b></p><p><b>　　4.查取齒形系數(shù)</b></p><p>　　由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10-5查得；</p><p>　　5.查取應(yīng)力校正系數(shù)<

51、/p><p>　　由表《機(jī)械設(shè)計(jì)》10-5查得；</p><p>　　6.計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力</p><p>　　由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10-20c查得</p><p>　　小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限；</p><p>　　大齒輪的彎疲勞曲強(qiáng)度極限</p><p>　　由《機(jī)械設(shè)計(jì)》10-18取彎曲疲勞壽

52、命系數(shù)，</p><p>　　取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》公式（10-12）得</p><p>　　6.計(jì)算大、小齒輪的并加以比較</p><p><b>　　大齒輪的數(shù)值大</b></p><p><b>　　1.32 設(shè)計(jì)計(jì)算</b></p><p>　　

53、對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)，取，已可滿足彎曲強(qiáng)度。但為了同時(shí)滿足解除疲勞強(qiáng)度，需按解除疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑來計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù)。于是由</p><p><b>　　取，則</b></p><p>　　1.4 幾何尺寸計(jì)算</p><p>　　1.41 計(jì)算中心距</p>&l

54、t;p>　　將中心距圓整為188mm</p><p>　　1.42 按圓整后的中心距修正螺旋角</p><p>　　因?yàn)橹底兓皇翘?，故其他參?shù)不必修正。</p><p>　　1.43 計(jì)算大、小齒輪的分度圓直徑</p><p>　　1.44 計(jì)算齒輪寬度</p><p>　　為了保證一對(duì)齒輪安裝以后能夠沿全齒

55、寬嚙合，一般要求小齒輪的齒寬要比大齒輪的齒寬大5-10mm，所以圓整后?。?；</p><p><b>　　1.45 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　兩齒輪的齒頂圓直徑分別為：</p><p>　　兩齒輪的齒根圓直徑分別為：</p><p>　　因?yàn)樾↓X輪的齒頂圓直徑，做成鍛造實(shí)體齒輪；而大齒輪的齒頂圓直徑，為了減輕

56、齒輪重量可把齒輪做成腹板式結(jié)構(gòu)。</p><p>　　表4-1 兩對(duì)齒輪的尺寸數(shù)據(jù) 單位：mm</p><p>　　注：齒輪1、2分別為高速級(jí)小齒輪、大齒輪，3、4分別為低速機(jī)小齒輪、大齒輪</p><p>　　3.輸入軸（軸1）的設(shè)計(jì)</p><p>　　3.1求出輸出軸上的功率，轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩</p>&l

57、t;p><b>　　由表3-1已知：</b></p><p>　　3.2 求作用在高速齒輪上的力</p><p>　　由表4-1可得高速級(jí)小齒輪的分度圓直徑</p><p>　　齒輪所受力的大小如下：</p><p>　　3.3 初步確定軸的最小直徑</p><p>　　因?yàn)檩S1為齒輪軸，按

58、設(shè)計(jì)原則軸的材料取與高速級(jí)小齒輪一樣：40Cr，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理。硬度為280HBS。</p><p>　　根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》中表15-3， 因高速軸的轉(zhuǎn)矩較小取較大值，取，于是得</p><p>　　輸入軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處軸的直徑，由于軸上開有一個(gè)鍵槽，d增大5%，所以</p><p><b>　　修正</b></p>&l

59、t;p>　　為了使所選的軸直徑與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，故需同時(shí)選取聯(lián)軸器型號(hào)。采用彈性柱銷聯(lián)軸器，因?yàn)槠浼庸ぶ圃烊菀祝b拆方便，成本低，并能緩沖減振，適合用于中小型減速器的輸入輸出軸。</p><p>　　聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩，查表14-1，考慮到運(yùn)輸機(jī)的轉(zhuǎn)矩變化小，取，則：</p><p>　　按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩的條件，查標(biāo)準(zhǔn)GB/T 5014-2003，選用HL3型彈性柱

60、銷聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為。選取半聯(lián)軸器的孔徑為30mm，半聯(lián)軸器長(zhǎng)度L=82mm，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度。</p><p>　　又因?yàn)閅132M-4型電動(dòng)機(jī)的電機(jī)軸徑為38mm，</p><p>　　因此選取最小軸徑為30mm。</p><p>　　3.4 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　3.41擬定軸上零件的裝配方案，如下圖：</

61、p><p>　　A段軸裝半聯(lián)軸器與電動(dòng)機(jī)軸相連</p><p>　　C段裝裝軸承和擋油盤</p><p>　　E段為齒輪軸的齒輪部分</p><p>　　G段裝軸承和擋油盤，和C段一樣</p><p>　　3.42根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度</p><p>　　因軸承同時(shí)承受徑向力和軸

62、向力，故采用角接觸球軸承。參照工作要求，并根據(jù)軸C段直徑初選軸承：7208AC，基本尺寸d=40mm，D=80mm，B=18mm，</p><p><b>　　安裝尺寸，，</b></p><p><b>　　首先確定各段直徑</b></p><p>　　A段：=30mm，右側(cè)軸肩h=3mm </p><

63、;p>　　B段：=36mm，右側(cè)軸肩h=2mm</p><p>　　C段：=40mm，與角接觸球軸承7208AC配合，取軸承內(nèi)徑，右側(cè)軸肩3.5mm</p><p><b>　　D段：=47mm</b></p><p>　　E段：=55.8mm，將高速級(jí)小齒輪設(shè)計(jì)為齒輪軸</p><p>　　F段：=47mm, 右

64、側(cè)軸肩h=3.5mm</p><p>　　G段：=40mm, 與角接觸球軸承7207AC配合，取軸承內(nèi)徑</p><p>　　第二、確定各段軸的長(zhǎng)度</p><p>　　A段：=58mm，取半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度60mm略短一點(diǎn)</p><p>　　B段：=50mm，考慮軸承蓋與其螺釘長(zhǎng)度然后圓整取50mm</p><

65、p>　　C段：=23mm, 與軸承（角接觸球軸承7207AC）配合,加上擋油盤寬度5mm</p><p>　　=B+5=18+5=23mm</p><p>　　D段：=111mm，考慮各齒輪齒寬及其間隙距離，箱體內(nèi)壁寬度減去箱體</p><p>　　內(nèi)已定長(zhǎng)度后圓整得=111mm</p><p><b>　　E段：，齒輪的齒寬

66、</b></p><p><b>　　F段：</b></p><p>　　G段：=23mm, 與軸承（角接觸球軸承7207AC）配合,加上擋油盤長(zhǎng)度</p><p><b>　　與C段相同</b></p><p>　　軸總長(zhǎng)L=334mm</p><p>　　兩軸

67、承間距離（不包括軸承長(zhǎng)度）S=190mm</p><p>　　3.43 軸上零件的周向定位</p><p>　　半聯(lián)軸器與軸的周向定位采用平鍵鏈接。由表6-1查得平鍵</p><p><b>　　長(zhǎng)度取45mm</b></p><p>　　半聯(lián)軸器與軸的配合為，滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是由過渡配合來保證的</p>

68、;<p>　　此處選軸的直徑尺寸公差為m6</p><p>　　3.44 參照表15-2，取軸端倒角為，各軸肩圓角半徑均為1.6mm</p><p>　　3.5 求軸上的載荷</p><p>　　根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，和各部分軸段的尺寸，做出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖和受力彎矩圖如下：</p><p>　　從軸的結(jié)構(gòu)和彎矩、扭矩圖中可以看出截面E

69、是軸的危險(xiǎn)截面?，F(xiàn)將計(jì)算出的</p><p>　　截面E處的、及M的值列于下表</p><p>　　3.6 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度</p><p>　　只校核危險(xiǎn)截面E，根據(jù)公式15-5，及上表中的數(shù)據(jù)，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，</p><p>　　扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，取，軸的計(jì)算應(yīng)力</p><p>　　前面已選

70、定軸的材料為40Cr，由表15-1查得。</p><p>　　因此，故該軸是安全的。</p><p>　　4.中間軸（軸2）的設(shè)計(jì)</p><p>　　4.1求出中間軸上的功率，轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩</p><p><b>　　由表3-1已知：</b></p><p>　　4.2 求作用在低速齒輪上的力&l

71、t;/p><p>　　由表4-1可得低速級(jí)小齒輪的分度圓直徑</p><p>　　齒輪所受力的大小如下：</p><p>　　由此可知中間軸受兩組齒輪力</p><p>　　一組來自高速級(jí)齒輪嚙合</p><p>　　一組來自低速級(jí)齒輪嚙合</p><p>　　4.3 初步確定軸的最小直徑</

72、p><p>　　軸2采用45剛，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理。硬度為240HBS。</p><p>　　根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》中表15-3， 因中間軸的轉(zhuǎn)矩較小取中間值，取，于是得</p><p>　　中間軸的最小直徑是與軸承配合處的直徑</p><p>　　選取與輸入軸1相同的軸承，即7208AC</p><p>　　基本尺寸d=40mm，D=

73、80mm，B=18mm，</p><p><b>　　安裝尺寸，，</b></p><p>　　所以選取中間軸的最小直徑為40mm</p><p>　　4.4 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　4.41擬定軸上零件的裝配方案，如下圖：</p><p>　　4.42根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑

74、和長(zhǎng)度</p><p>　　因?yàn)锳、E處分別與軸承配合，所選軸承與高速軸相同。</p><p>　　軸承：7208AC，基本尺寸d=40mm，D=80mm，B=18mm，</p><p><b>　　安裝尺寸，，</b></p><p>　　因此取A右側(cè)、E左側(cè)的軸肩為4mm</p><p>&l

75、t;b>　　首先確定各段直徑</b></p><p>　　A段：=40mm，右側(cè)軸肩h=4mm，與角接觸球軸承7208AC配合，取軸承內(nèi)徑</p><p>　　B段：=48mm，右側(cè)軸肩h=6mm</p><p><b>　　C段：=60mm</b></p><p>　　D段：=48mm，左側(cè)軸肩h=6

76、mm</p><p>　　E段：=40mm，左側(cè)軸肩h=4mm</p><p>　　第二、確定各段軸的長(zhǎng)度</p><p>　　A段：=33mm，擋油盤寬度為13mm</p><p>　　B段：=93mm，取齒輪3的寬度減去2mm</p><p>　　C段：=10.5mm</p><p>　　D

77、段：=54mm，取齒輪2的寬度減去2mm</p><p>　　E段：，擋油盤的寬度為15.5mm</p><p>　　軸總長(zhǎng)L=226mm</p><p>　　兩軸承間距離（不包括軸承長(zhǎng)度）S=190mm</p><p>　　4.43 軸上零件的周向定位</p><p>　　齒輪與軸的周向定位采用平鍵鏈接。由表6-1查

78、得平鍵</p><p>　　，安裝在B截面上的鍵取長(zhǎng)度L=70mm，安裝在D截面上的</p><p>　　鍵取長(zhǎng)度L=45mm，同時(shí)為了保證齒輪與軸配合有良好的對(duì)中心，故選擇齒輪輪</p><p>　　轂與軸的配合為，滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是由過渡配合來保證的，</p><p>　　此處選軸的直徑尺寸公差為m6</p><

79、p>　　4.44 參照表15-2，取軸端倒角為，各軸肩圓角半徑均為1.6mm</p><p>　　4.5 求軸上的載荷</p><p>　　根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，和各部分軸段的尺寸，做出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖和受力彎矩圖如下：</p><p>　　根據(jù)彎矩、扭矩圖，現(xiàn)將現(xiàn)將計(jì)算出的截面B和截面D的、及M的值分</p><p>　　別記錄于下表，以比較

80、B、D兩面的受力情況</p><p>　　注：上表中未注明單位，均為</p><p>　　由上表結(jié)合彎矩、扭矩圖，顯而易見，B面試軸的危險(xiǎn)截面。</p><p>　　4.6 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度</p><p>　　只校核危險(xiǎn)截面B，根據(jù)公式15-5，及上表中的數(shù)據(jù)，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，</p><p>　　扭轉(zhuǎn)切應(yīng)

81、力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，取，軸的計(jì)算應(yīng)力</p><p>　　前面已選定軸的材料為45鋼，由表15-1查得。</p><p>　　因此，故該軸是安全的。</p><p>　　5. 輸出軸（軸3）的設(shè)計(jì)</p><p>　　5.1求出輸出軸上的功率，轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩</p><p><b>　　由表3-1已知：</

82、b></p><p>　　5.2 求作用在低速齒輪上的力</p><p><b>　　前面已算出</b></p><p>　　5.3 初步確定軸的最小直徑</p><p>　　軸3采用45剛，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理。硬度為240HBS。</p><p>　　根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》中表15-3， 因低速軸的轉(zhuǎn)矩

83、較大取較小值，取，于是得</p><p>　　輸入軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處軸的直徑，由于軸上開有一個(gè)鍵槽，d增大5%，所以</p><p><b>　　修正</b></p><p>　　為了使所選的軸直徑與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，故需同時(shí)選取聯(lián)軸器型號(hào)。與軸1一樣采用彈性柱銷聯(lián)軸器。聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩，查表14-1，考慮到運(yùn)輸機(jī)的轉(zhuǎn)矩變化小，取

84、，則：</p><p>　　按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩的條件，查標(biāo)準(zhǔn)GB/T 5014-2003，選用HL4型彈性柱銷聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為，半聯(lián)軸器的孔徑為45mm 半聯(lián)軸器長(zhǎng)度L=112mm半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度。</p><p>　　因此選取最小軸徑為45mm。</p><p>　　5.4 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　5.

85、41擬定軸上零件的裝配方案，如下圖：</p><p>　　5.42根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度</p><p>　　因?yàn)锳、E處分別與軸承配合，所選軸承為：</p><p>　　7211AC，基本尺寸d=55mm，D=100mm，B=21mm，</p><p><b>　　安裝尺寸，，</b></p&g

86、t;<p>　　因此取A右側(cè)、E左側(cè)的軸肩為4.5mm</p><p><b>　　首先確定各段直徑</b></p><p>　　A段：=55mm，右側(cè)軸肩h=4.5mm，與角接觸球軸承7211AC配合，取軸承內(nèi)徑</p><p>　　B段：=64mm，右側(cè)軸肩h=4.5mm</p><p><b&g

87、t;　　C段：=73mm</b></p><p>　　D段：=64mm，左側(cè)軸肩h=4.5mm</p><p>　　E段：=55mm，左側(cè)軸肩h=4.5mm，與角接觸球軸承7211AC配合，取軸承內(nèi)徑</p><p><b>　　F段：=50mm</b></p><p>　　G段：=45mm，該軸的最小直徑&

88、lt;/p><p>　　第二、確定各段軸的長(zhǎng)度</p><p>　　A段：=38.5mm，擋油盤寬度為15.5mm</p><p>　　B段：=88mm，取齒輪4的寬度減去2mm</p><p>　　C段：=14.5mm</p><p><b>　　D段：=65mm</b></p>&l

89、t;p>　　E段：，擋油盤的寬度為5mm</p><p><b>　　F段：</b></p><p>　　G段：，取聯(lián)軸器HL4的長(zhǎng)度減去2mm</p><p>　　軸總長(zhǎng)L=364mm</p><p>　　兩軸承間距離（不包括軸承長(zhǎng)度）S=190mm</p><p>　　5.43 軸上零件

90、的周向定位</p><p>　　齒輪與軸的周向定位采用平鍵鏈接。由表6-1查得平鍵</p><p>　　，安裝在B截面上的鍵取長(zhǎng)度L=70mm，</p><p>　　同時(shí)為了保證齒輪與軸配合有良好的對(duì)中心，故選擇齒輪輪轂與軸的配合為</p><p>　??；同樣半聯(lián)軸器與軸的連接，選用平鍵為，安裝在G</p><p>　

91、　截面上的鍵取長(zhǎng)度L=63，半聯(lián)軸器與軸的配合為，滾動(dòng)軸承與軸的周向定</p><p>　　位是由過渡配合來保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為m6</p><p>　　5.44 參照表15-2，取軸端倒角為，各軸肩圓角半徑均為2mm</p><p>　　5.5 求軸上的載荷</p><p>　　根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，和各部分軸段的尺寸，做出軸的計(jì)算

92、簡(jiǎn)圖和受力彎矩圖如下：</p><p>　　從軸的結(jié)構(gòu)和彎矩、扭矩圖中可以看出截面B是軸的危險(xiǎn)截面?，F(xiàn)將計(jì)算出的</p><p>　　截面B處的、及M的值列于下表</p><p>　　3.6 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度</p><p>　　只校核危險(xiǎn)截面B，根據(jù)公式15-5，及上表中的數(shù)據(jù)，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，</p><p&