機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計---二級展開式直齒圓柱齒輪減速器

1、<p><b>　　?？飘厴I(yè)設(shè)計論文</b></p><p>　　論文題目： 二級直齒圓柱齒輪減速器 </p><p>　　畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書</p><p>　　院（系） 系 機(jī)電工程 專業(yè) 機(jī)械設(shè)計及其自動化</p><p>　　班級 成教班 姓名 學(xué)號 </p><

2、;p>　　1.畢業(yè)設(shè)計（論文）題目： 二級齒輪減速器</p><p>　　2.題目背景和意義： 本次論文設(shè)計進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計，并完成帶式輸送機(jī)傳動裝置中減速器裝配圖、零件圖設(shè)計及主要零件的工藝、工裝設(shè)計。綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計、機(jī)械制圖、機(jī)械制造基礎(chǔ)、金屬材料與熱處理、公差與技術(shù)測量、理論力學(xué)、材料力學(xué)、機(jī)械原理。掌握機(jī)械設(shè)計的一般程序、方法、設(shè)計規(guī)律、技術(shù)措施，并與生產(chǎn)實習(xí)相結(jié)合，培養(yǎng)分析和解決一般工程實際問題的能

3、力，具備了機(jī)械傳動裝置、簡單機(jī)械的設(shè)計和制造的能力。 </p><p>　　3.設(shè)計(論文)的主要內(nèi)容： 帶式輸送機(jī)傳動總體設(shè)計；帶式輸送機(jī)傳動總體設(shè)計；主要傳動機(jī)構(gòu)設(shè)計；主要零、部件設(shè)計；完成主要零件的工藝設(shè)計；設(shè)計一套主要件的工藝裝備；撰寫設(shè)計論文；翻譯外文資料等

4、 </p><p>　　4.設(shè)計的基本要求及進(jìn)度安排（含起始時間、設(shè)計地點）：，地點： </p><p>　　主要參 ：轉(zhuǎn)距T=850Nm，滾筒直徑D=380mm，運(yùn)輸帶工作轉(zhuǎn)速V=1.35m/s </p><p>

5、;　　工作條件：送機(jī)連續(xù)工作，單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷較平穩(wěn)，空載起動，每天兩班制工作，每年按300個工作日計算，使用期限10年。 </p><p>　　具體要求：主要傳動機(jī)構(gòu)設(shè)計；主要零、部件設(shè)計；設(shè)計一套主要件的工藝裝備；撰寫設(shè)計論文；選一典型零件，設(shè)計其工藝流程；電動機(jī)電路電氣控制；翻譯外文資料</p><p>　　等

6、 </p><p>　　5.畢業(yè)設(shè)計（論文）的工作量要求： 設(shè)計論文一份1.0萬1.2萬字 </p><p>　　裝配圖1張 A0，除標(biāo)準(zhǔn)件外的零件圖9張 A3 設(shè)計天數(shù)： 四周 &l

7、t;/p><p>　　指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日</p><p>　　學(xué)生簽名： 年 月 日</p><p>　　系（教研室）主任審批： 年 月 日</p><p>　　帶式運(yùn)輸機(jī)傳動裝置傳動系統(tǒng)</p><p>

8、;<b>　　摘要</b></p><p>　　本次論文設(shè)計的題目是“帶式輸送機(jī)傳動裝置的設(shè)計及制造”。 進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計，并完成帶式輸送機(jī)傳動裝置中減速器裝配圖、零件圖設(shè)計及主要零件的工藝、工裝設(shè)計。</p><p>　　本次的設(shè)計具體內(nèi)容主要包括：帶式輸送機(jī)傳動總體設(shè)計；主要傳動機(jī)構(gòu)設(shè)計；主要零、部件設(shè)計；完成主要零件的工藝設(shè)計；設(shè)計一套主要件的工藝裝備；撰寫開題報告

9、；撰寫畢業(yè)設(shè)計說明書；翻譯外文資料等。</p><p>　　對于即將畢業(yè)的學(xué)生來說，本次設(shè)計的最大成果就是：綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計、機(jī)械制圖、機(jī)械制造基礎(chǔ)、金屬材料與熱處理、公差與技術(shù)測量、理論力學(xué)、材料力學(xué)、機(jī)械原理、計算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)以及工藝、夾具等基礎(chǔ)理論、工程技術(shù)和生產(chǎn)實踐知識。掌握機(jī)械設(shè)計的一般程序、方法、設(shè)計規(guī)律、技術(shù)措施，并與生產(chǎn)實習(xí)相結(jié)合，培養(yǎng)分析和解決一般工程實際問題的能力，具備了機(jī)械傳動裝置、簡單機(jī)械的

10、設(shè)計和制造的能力.</p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　This topic design topic is “the belt type transports the engine drive instrument the design and the manufacture”. Structural design, and c

11、ompletes the belt type to transport in the engine drive instrument the reduction gear assembly drawing, the detail drawing design and the major parts craft, the work clothes design.</p><p>　　This time design

12、 concrete content mainly includes: The belt type transports the engine drive system design； Main transmission system design； Main zero, part design； Completes the major parts the technological design； Designs set of main

13、 important documents the craft equipment； Composes the topic report； Composition graduation project instruction booklet； Translation foreign language material and so on.</p><p>　　Regarding the student who so

14、on graduates, this design biggest achievement is: Synthesis basic theories, project technology and production practice knowledge and so on utilization machine design, mechanical drawing, machine manufacture foundation, m

15、etal material and heat treatment, common difference and technical survey, theoretical</p><p>　　mechanics, materials mechanics, mechanism, computer application foundation as well as craft, jig. Grasps the mac

16、hine design the general procedure, the method, the design rule, the technical measure, and unifies with the production practice, raises analyzer and solves the general engineering actual problem ability, has had the mech

17、anical drive, the simple machinery design and manufacture ability.</p><p>　　Key words(關(guān)鍵詞):</p><p>　　Belt conveyor(帶式輸送機(jī)) </p><p>　　Transmission device(傳動裝置) </p><p>　　

18、Design(設(shè)計) </p><p>　　Manufacture(制造)</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　一、 引言………………………………………………………………1</p><p>　　二、 傳動方案的擬定及說明………………………………………2</p><p>　

19、　2.1、組成……………………………………………………………2</p><p>　　2.2、特點……………………………………………………………2</p><p>　　2.3、確定傳動方案…………………………………………………2</p><p>　　三、 電動機(jī)的選擇……………………………………………………5</p><p>　　3.1、電動機(jī)

20、類型選擇………………………………………………5</p><p>　　3.2、電動機(jī)功率選擇………………………………………………5</p><p>　　3.2.1、傳動裝置的總功率…………………………………………5</p><p>　　3.2.2、電動機(jī)所需的工作功率……………………………………5</p><p>　　3.3、確定電動機(jī)轉(zhuǎn)速……

21、…………………………………………5</p><p>　　3.4、確定電動機(jī)型號………………………………………………6</p><p>　　四、 計算總傳動比及分配各級的傳動比………………………7</p><p>　　4.1、總傳動比………………………………………………………7</p><p>　　4.2、分配各級傳動比………………………………

22、………………7</p><p>　　五、運(yùn)動參數(shù)及動力參數(shù)及傳動零件的設(shè)計計算 ……………7</p><p>　　5.1、計算各軸轉(zhuǎn)速…………………………………………………7</p><p>　　5.2、計算各軸的功率………………………………………………7</p><p>　　5.3、計算各軸的扭矩………………………………………………8<

23、;/p><p>　　六、 齒輪傳動的設(shè)計計算 …………………………………………12</p><p>　　6.1、選擇齒輪材料及精度等級和齒數(shù)……………………………12</p><p>　　6.2、按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計……………………………………12</p><p>　　6.3、確定齒輪傳動主要參數(shù)及幾何尺寸…………………………13</p&

24、gt;<p>　　6.4、校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度………………………………………14</p><p>　　6.5、標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的尺寸計算公式表格……………………15</p><p>　　七、 軸的設(shè)計計算……………………………………………………16</p><p>　　7.1、輸入軸的設(shè)計計算……………………………………………16</p>

25、<p>　　7.1.1、選擇軸的材料，確定許用應(yīng)力……………………………16</p><p>　　7.1.2、估算軸的基本直徑…………………………………………16</p><p>　　7.1.3、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計………………………………………………17</p><p>　　7.2、輸出軸的設(shè)計計算……………………………………………21</p>

26、<p>　　7.2.1、選擇軸的材料，確定許用應(yīng)力……………………………22</p><p>　　7.2.2、估算軸的基本直徑…………………………………………22</p><p>　　7.2.3、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計………………………………………………23</p><p>　　八 。 減速器 箱體結(jié)構(gòu) </p><p>　　九、鍵聯(lián)接

27、的選擇及校核計算 ……………………………………31</p><p>　　9.1、輸入軸與大帶輪輪轂聯(lián)接采用平鍵聯(lián)接……………………31</p><p>　　9.2、輸入軸與齒輪聯(lián)接采用平鍵聯(lián)接……………………………31</p><p>　　9.3、輸出軸與齒輪2聯(lián)接用平鍵聯(lián)接………………………………32</p><p>　　9.4、輸出軸與聯(lián)

28、軸器聯(lián)接用平鍵聯(lián)接………………………………33</p><p>　　十、 聯(lián)軸器的選擇 …………………………………………………… 33</p><p>　　十一、減速器箱體附件的選擇說明 …………………………………34</p><p>　　11.1.1、檢查孔和視孔蓋……………………………………………34</p><p>　　11.1.2、

29、通氣器………………………………………………………34</p><p>　　11.1.3、軸承蓋………………………………………………………34</p><p>　　11.1.4、定位銷………………………………………………………34</p><p>　　11.2、啟蓋螺釘………………………………………………………35</p><p>　　11.3

30、、油標(biāo)……………………………………………………………35</p><p>　　11.4、放油孔及放油螺塞……………………………………………35</p><p>　　11.5、起吊裝置………………………………………………………35</p><p>　　十二、潤滑與密封 ………………………………………………………36</p><p>　　十三、電

31、器電路圖 ………………………………………………………38</p><p>　　十四、外文翻譯 ……………………………………………………………39</p><p>　　設(shè)計總結(jié) ……………………………………………………… 46</p><p>　　致謝 ………………………………………………………………47</p><p>　　參考資料目錄

32、 …………………………………………………48</p><p><b>　　計算過程及計算說明</b></p><p><b>　　引言</b></p><p>　　計算過程及說明國外減速器現(xiàn)狀?齒輪減速器在各行各業(yè)中十分廣泛地使用著，是一種不可缺少的機(jī)械傳動裝置。當(dāng)前減速器普遍存在著體積大、重量大，或者傳動比大而機(jī)械效

33、率過低的問國外的減速器，以德國、丹麥和日本處于領(lǐng)先地位，特別在材料和制造工藝方面占據(jù)優(yōu)勢，減速器工作可靠性好，使用壽命長。但其傳動形式仍以定軸齒輪傳動為主，體積和重量問題，也未解決好。最近報導(dǎo)，日本住友重工研制的FA型高精度減速器，美國Jan-Newton公司研制的X-Y式減速器，在傳動原理和結(jié)構(gòu)上與本項目類似或相近，都為目前先進(jìn)的齒輪減速器。當(dāng)今的減速器是向著大功率、大傳動比、小體積、高機(jī)械效率以及使用壽命長的方向發(fā)展。因此，除了不斷

34、改進(jìn)材料品質(zhì)、提高工藝水平外，還在傳動原理和傳動結(jié)構(gòu)上深入探討和創(chuàng)新，平動齒輪傳動原理的出現(xiàn)就是一例。減速器與電動機(jī)的連體結(jié)構(gòu)，也是大力開拓的形式，并已生產(chǎn)多種結(jié)構(gòu)形式和多種功率型號的產(chǎn)品。目前，超小型的減速器的研究成果尚不明顯。在醫(yī)療、生物工程、機(jī)器人等領(lǐng)域中，微型發(fā)動機(jī)已基本研制成功，美國和荷蘭近期研制分子發(fā)動機(jī)的尺寸在納米級范圍如能輔以納米級的減速器，則應(yīng)用前景遠(yuǎn)大。</p><p>　　二、傳動方案擬定及

35、說明</p><p>　　要求：輸送機(jī)連續(xù)工作，單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷較平穩(wěn)，空載起動，輸送帶速度允許誤差±5%，滾筒效率0．96，每天兩班制工作，載荷平穩(wěn)，環(huán)境要求清潔,每年按300個工作日計算，使用期限10年。</p><p>　　2.1組成：傳動裝置由電機(jī)、減速器、工作機(jī)組成。</p><p>　　2.2 特點：齒輪相對于軸承不對稱分布，故沿軸向載荷分布不均

36、勻， 要求軸有較大的剛度。</p><p>　　2.3 確定傳動方案：考慮到電機(jī)轉(zhuǎn)速高，傳動功率大，將V帶設(shè)置在高速級。 其傳動方案如下：</p><p>　　1）外傳動為V帶傳動。</p><p>　　2）減速器為同軸式二級圓柱齒輪減速器</p><p><b>　　方案簡圖如下：</b></p><

37、;p>　　該方案的優(yōu)缺點：減速器橫向尺寸較小，兩大吃論浸油深度可以大致相同。結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，軸向尺寸大，中間軸較長、剛度差，中間軸承潤滑較困難。</p><p>　　齒輪傳動的傳動效率高，適用的功率和速度范圍廣，使用壽命較長，是現(xiàn)代機(jī)器中應(yīng)用最為廣泛的機(jī)構(gòu)之—。</p><p>　　本設(shè)計采用的是單級直齒輪傳動。原始數(shù)據(jù)：輸送帶拉力F=2000N；帶速V=1.3m/s；滾筒直徑D=180

38、mm。</p><p><b>　　三、電動機(jī)選擇</b></p><p><b>　　電動機(jī)類型的選擇：</b></p><p>　　Y系列三相異步電動機(jī)（工作要求：連續(xù)工作機(jī)器）</p><p><b>　　電動機(jī)功率選擇：</b></p><p>

39、　?。?）傳動裝置的總功率：（查指導(dǎo)書附表2.2）</p><p><b>　　= </b></p><p><b>　　=0.90</b></p><p>　　(2) 電機(jī)所需的工作功率：</p><p>　　P d=FV/1000η=3.5</p><p>　

40、　3、確定電動機(jī)轉(zhuǎn)速：</p><p><b>　　計算滾筒工作轉(zhuǎn)速：</b></p><p>　　n筒=60×1000V/πD=60×1000×1.35/π×380=67.89r/min</p><p>　　按指導(dǎo)書P7表2.1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i齒輪=3～4。。故

41、電動機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為nd=i總×n筒=（9～16）×67.89=(610.96～1086.24)r/min，符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有750r/min、和1000r/min。</p><p>　　根據(jù)容量和轉(zhuǎn)速，由指導(dǎo)書附表10查出有三種適用的電動機(jī)型號，其技術(shù)參數(shù)及傳動比的比較情況見下表：</p><p>　　表2.1 傳動比方案</p><p&g

42、t;<b>　　4、確定電動機(jī)型號</b></p><p>　　綜合考慮電動機(jī)和傳動裝置的尺寸、重量以及帶傳動和減速器的傳動比，可知方案1比較合適（在滿足傳動比范圍的條件下，有利于提高齒輪轉(zhuǎn)速，便于箱體潤滑設(shè)計）。因此選定電動機(jī)型號為Y132S-6，額定功率為Pd =4KW，滿載轉(zhuǎn)速n電動=960r/min。</p><p>　　計算總傳動比及分配各級的傳動比<

43、/p><p>　　1、總傳動比：i總=n電動/n筒=960/67.89=14.14</p><p><b>　　2、分配各級傳動比</b></p><p>　?。?）       據(jù)指導(dǎo)書P7表2.1，取齒輪i齒輪=3（單級減速器i=3~5之間取4.22、合理，為減少系統(tǒng)誤差，）</p>

44、<p>　?。?）       ∵i總=i齒輪×i帶</p><p>　　∴i帶=i總/i齒輪=14.14/4.22=3.35</p><p>　　運(yùn)動參數(shù)及動力參數(shù)計算</p><p>　　1、計算各軸轉(zhuǎn)速（r/min）</p><p>　　n電動=960r/minI

45、II</p><p>　　/ i齒輪=960/4.22=227.49r/min</p><p>　　2、 計算各軸的功率（KW）</p><p>　　PI=Pd×η帶=4×0.99=3.96KW</p><p>　　PII=PI×η齒輪軸承×η齒輪=3.96×0.99×0.97=3.

46、8KW</p><p>　　PIII=PII×η齒輪軸承×η聯(lián)軸器=3.8×0.99×0.97 =3.65KW</p><p>　　3計算各軸扭矩（N·mm）</p><p>　　= 9550×Pd / n電動= 9550×4/960 =39.79N·mm </p>&l

47、t;p>　　TI=9550×PI/=9550×3.96/960=39.39N·mm</p><p>　　TII=9550×PII/=9550×3.8/227.49 =159.54N·mm</p><p>　　TIII=9550×PIII/=9550×3.65/67.91=513.29N·mm&l

48、t;/p><p>　　六、齒輪傳動的設(shè)計計算</p><p>　　1）選擇齒輪材料及精度等級和齒數(shù)</p><p>　　考慮減速器傳遞功率不大，按課本P142表10-8及10-9選，以齒輪采用軟齒面。小齒輪選用45#鋼，齒面硬度為230HBS。大齒輪選用45#鋼，正火，齒面硬度190HBS；根據(jù)表選7級精度。齒面精糙度Ra≤1.6～3.2μm。取小齒輪齒數(shù)Z1=25。則

49、大齒輪齒數(shù)：</p><p>　　Z2=i齒Z1=4.2×25=105.5</p><p>　　2）按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計</p><p>　　由課本P147式（10-24）d1≥【kT1(u+1)/φdu[σHP]2】1/3 </p><p>　　確定有關(guān)參數(shù)如下：傳動比i齒=u=4.2</p><p>　

50、　由表10-12   取φd=1</p><p>　　轉(zhuǎn)矩  TI=9550×P1/n1=9550×3.96/960 =39393.75N·m</p><p>　　載荷系數(shù)k 由課本P144   取k=1.2</p><p>　　許用接觸應(yīng)力σHP，由課本P150圖10-33查得：</p>&

51、lt;p>　　σHlim1=650Mpa     σHlim2=570Mpa</p><p>　　[σHP1]=0.9σHlim1=0.9×650Mpa=585Mpa  </p><p>　　[σHP2]=0.9σHlim2=0.9×570Mpa=513Mpa</p><p>　　取[σHP]=513Mpa&l

52、t;/p><p><b>　　故得：</b></p><p>　　d1≥【kT1(u+1)/φdu[σHP]2】1/3 </p><p>　　=[×1.2×39393.75×(4.2+1)/0.9×4.2×5132]1/3mm</p><p><b>　　=50.5

53、mm</b></p><p>　　3）確定齒輪傳動主要參數(shù)及幾何尺寸</p><p>　　模數(shù)：m=d1/Z1=50.5/25=2.02mm</p><p>　　根據(jù)課本P130表10-2 取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)：m=2.5mm</p><p>　　分度圓直徑d1=mZ1=2.5×25=62.5mm</p><p

54、>　　d2=mZ2=2.5×106=265mm</p><p>　　傳動中心距  a=m(Z1+Z2)/2=2.5(25+106)/2=163.75mm</p><p>　　齒寬        b2=b=φd×d1=1×62.5=62.5mm</p><p>　

55、　b1=b2+4mm=66.5mm</p><p><b>　　驗算齒輪圓周速度 </b></p><p>　　V齒=πd1n1/60×1000=3.14×62.5×960/60×1000=3.14m/s</p><p>　　由表10-7選齒輪傳動精度等級8級合宜</p><

56、p>　　4)校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度</p><p>　　由課本P148式（10-26）得  σF=(2kT1/d1mb)YFS1≤[σF1]</p><p><b>　　確定有關(guān)參數(shù)和系數(shù)</b></p><p>　　許用彎曲應(yīng)力[σFP]</p><p>　　由課本P150圖10-34查得：</p&

57、gt;<p>　　σFlim1=357Mpa  σFlim2 =220Mpa</p><p>　　[σF1]= 0.7σFlim1 =0.7×357Mpa=245Mpa  </p><p>　　[σF2]= 0.7σFlim2 =0.7×220Mpa=154Mpa </p><p>　　復(fù)合齒形系數(shù)YFS

58、0; 由P149圖10-32查得</p><p>　　YFS1=4.4   YFS2=3.8</p><p>　　計算兩輪的許用彎曲應(yīng)力</p><p>　　σF1=(2kT1/d1mb)YFS1</p><p>　　=（2×1.2×39393.75)/(62.5×60.5×2.5）×

59、;4.4Mpa</p><p>　　=42.60Mpa＜[σF1]</p><p>　　σF2=(2kT1/d1mb)YFS2</p><p>　　=（2×1.2×39393.75)/(265×62.5×2.5）×3.8Mpa</p><p>　　=8.68Mpa＜[σF2]</p>

60、;<p>　　標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的尺寸計算公式如下表：</p><p>　　一 選齒輪類、精度等級、材料及齒數(shù)</p><p>　　1 為提高傳動平穩(wěn)性及強(qiáng)度，選用直圓柱齒輪；</p><p>　　2 因為運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不高，故選用8級精度；</p><p>　　3 小齒輪材料：40 Cr調(diào)質(zhì) HBS=280<

61、/p><p>　　接觸疲勞強(qiáng)度極限 （由圖10-21d）</p><p>　　彎曲疲勞強(qiáng)度極限 Mpa （由圖10-20c）</p><p>　　大齒輪材料：45號鋼正火 HBS=240</p><p>　　接觸疲勞強(qiáng)度極限 MPa （由圖10-21c）</p><p>　　彎曲疲勞強(qiáng)度極限

62、 （由圖10-20b）</p><p>　　4 初選小齒輪齒數(shù) 大齒輪齒數(shù)Z4=3.4×30=102 二 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計</p><p>　　計算公式： mm （由式10-21）</p><p>　　1確定公式內(nèi)的各計算參數(shù)數(shù)值</p><p

63、>　　初選載荷系數(shù) 齒寬系數(shù) （由表10-7） 材料的彈性影響系數(shù) Mpa1/2 （由表10-6）</p><p><b>　　計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)</b></p><p>　　計算接觸疲勞壽命系數(shù) （由圖10-19）</p><p>　　

64、計算接觸疲勞許用應(yīng)力，取失效概率為1%，取安全系數(shù)</p><p><b>　　2計算</b></p><p>　　（1）試算小齒輪分度圓直徑</p><p><b>　　=81.53mm</b></p><p><b>　　計算圓周速度 </b></p>

65、<p>　?。?）計算齒寬b及模數(shù)mnt</p><p><b>　　b/h=13.33</b></p><p>　?。?）計算載荷系數(shù) </p><p>　?、?使用系數(shù) <由表10-2> 根據(jù)電動機(jī)驅(qū)動得</p><p>　?、?動載系數(shù) <由表10-8> 根據(jù)v=0. 807m/s

66、 7級精度 </p><p><b>　?、?直齒輪，</b></p><p>　?、?由表10-4用插值法查得7級精度，小齒輪相對支承非對稱布置時，</p><p>　　根據(jù)b/h=13.33，，查圖10-13得，故載荷系數(shù)</p><p><b>　　= </b></p><

67、;p>　?。?）按實際的載荷系數(shù)修正所算得的分度圓直徑 </p><p><b>　　（6） 計算模數(shù)m</b></p><p>　　三 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計</p><p>　　<由式(10-5)> </p><p><b>　　1 確定計算參數(shù)</b></p>&l

68、t;p><b>　　計算載荷系數(shù)</b></p><p>　?。?）彎曲疲勞系數(shù)KFN <由圖10-18>得 </p><p>　　（3）計算彎曲疲勞許用應(yīng)力 取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.3 <由式(10-12)>得</p><p>　?。?）查取齒型系數(shù)YFα 應(yīng)力校正系數(shù)YSα <由表10-5&g

69、t; 得</p><p>　　（5）計算大小齒輪的 并加以比較</p><p>　　比較 所以大齒輪的數(shù)值大，故取0.01605</p><p><b>　　2 計算</b></p><p>　　四 分析對比計算結(jié)果</p><p>　　對比計算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計算的法面模數(shù)大于由齒根彎

70、曲疲勞強(qiáng)度計算的法面模數(shù)，取=3.已可滿足齒根彎曲強(qiáng)度。但為了同時滿足接觸疲勞強(qiáng)度，需按接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓d1t=90.07mm來計算應(yīng)有的齒數(shù)。于是由 </p><p><b>　　五 幾何尺寸計算</b></p><p>　　1 計算大小齒輪的分度圓直徑d1、d2</p><p><b>　　mm mm</b>

71、</p><p><b>　　2 計算中心距</b></p><p>　　3計算齒輪寬度b =</p><p><b>　　取 </b></p><p><b>　　軸的設(shè)計計算</b></p><p>　　1）輸入軸的設(shè)計計算</p

72、><p>　　1、選擇軸的材料，確定許用應(yīng)力</p><p>　　由于設(shè)計的是單級減速器的輸入軸，屬于一般軸的設(shè)計問題，選用45#正火鋼，硬度170～217HBS，抗拉強(qiáng)度σb=600Mpa，彎曲疲勞強(qiáng)度σ-1=255Mpa。[σ-1]b=55Mpa</p><p>　　2、估算軸的基本直徑</p><p>　　根據(jù)課本P225式13-1，并查表

73、13-3，取A=118</p><p>　　d≥A (PI/ n1)1/3=118 [(4/960)mm1/3]</p><p><b>　　=19.12 </b></p><p>　　考慮有鍵槽，將直徑增大5%，則d1=19.12×(1+5%)mm</p><p><b>　　=23.4mm<

74、/b></p><p>　　∴由課本P214表13-4選d1=25mm</p><p>　　3、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)         </p><p>　　1）軸上零件的定位，固定和裝配</p><p>　　單級減速器中可將齒輪安排在箱體中央，相對兩軸承對稱分布，齒輪

75、左面由軸肩定位，右面用套筒軸向固定，靠平鍵和過盈配合實現(xiàn)周向固定。兩軸承分別以軸肩和大筒實現(xiàn)軸向定位，靠過盈配合實現(xiàn)周向固定，軸通過兩端軸承實現(xiàn)軸向定位。大帶輪輪轂靠軸肩、平鍵和螺栓分別實現(xiàn)軸向定位和周向固定。</p><p>　　2）確定軸各段直徑和長度</p><p>　　I段：d1=25mm   </p><p>　　長度取決于安裝位置，暫定L1=4

76、0mm</p><p>　　II段d2=d1+2h=25+2×0.07d1</p><p>　　=25+2×0.07×25</p><p><b>　　=28.5mm</b></p><p>　　取標(biāo)準(zhǔn)值d2=30mm</p><p>　　初選用6206型深溝球軸承，

77、其內(nèi)徑為30mm,寬度為16mm。（轉(zhuǎn)入輸入軸軸承選擇計算）</p><p>　　考慮齒輪端面和箱體內(nèi)壁，軸承端面和箱體內(nèi)壁應(yīng)有一定距離。取套筒長為10mm.</p><p>　　III段直徑d3=d2+2h=30mm+2×0.07d2</p><p>　　=30mm+2×0.07×30mm</p><p>&l

78、t;b>　　=34.2mm</b></p><p><b>　　取d3=35mm</b></p><p>　　L3=b1-2=（35-2）mm=33mm</p><p>　　Ⅳ段軸環(huán)直徑d4=d3+2h=35+2×0.07d3</p><p>　　=35+2×0.07×35

79、mm</p><p><b>　　=41.01mm </b></p><p>　　取標(biāo)準(zhǔn)值d4=42mm</p><p>　　長度與右面的套筒相同，即L4=10mm</p><p>　　考慮此段滾動軸承左面的定位軸肩，應(yīng)便于軸承的拆卸，應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)查取由附表6.2得安裝尺寸d2=30mm，該段直徑應(yīng)?。篸5=30mm。因此將

80、Ⅳ段設(shè)計成階梯形，右段直徑為30mm。</p><p>　　由上述軸各段長度可算得軸支承跨距L=72＋32＋20＋16=140mm</p><p>　　3)按彎矩復(fù)合進(jìn)行強(qiáng)度計算</p><p>　?、偾蠓侄葓A直徑：已知d1=62.5mm</p><p>　?、谇筠D(zhuǎn)矩：已知T1=39393.75N·mm</p><

81、;p><b>　?、矍髨A周力：Ft</b></p><p>　　Ft=2T1/d1=2×39393.75/62.5=1260.48N</p><p><b>　?、芮髲较蛄r</b></p><p>　　Fr=Ft·tanα=1260.48×tan200=353.7N</p>

82、;<p>　　⑤因為該軸兩軸承對稱，所以：LA=LB=70mm</p><p>　　繪制軸受力簡圖（如圖a）</p><p>　　繪制水平面彎矩圖                 

83、 </p><p><b>　　軸承支反力：</b></p><p>　　= = Ft/2=1661N/2=830.5N</p><p>　　由兩邊對稱，知截面C的彎矩也對稱。截面C在水平面彎矩為</p&g

84、t;<p>　　MCH=L/2=830.5N×0.07m=58.14N.m</p><p>　　3)繪制垂直面彎矩圖（如圖c）</p><p>　　==Fr/2=604.6N/2=302.3N</p><p>　　由兩邊對稱，知截面C的彎矩也對稱。截面C在水平面彎矩為</p><p>　　MCV= L/2=302.3N

85、×0.07m=21.21N.m</p><p>　　4)繪制合成彎矩圖（如圖d）</p><p>　　MC=(MCH2+MCV2)1/2=(57.32+21.22)1/2=61N.m</p><p>　　5)繪制扭矩圖（如圖e）</p><p>　　轉(zhuǎn)矩：T=9.55×（P1/n1）×106=66.435N.m&

86、lt;/p><p>　　6)按彎扭合成進(jìn)行強(qiáng)度計算</p><p>　　由課本P219式13-3 按脈動循環(huán)：α=0.6</p><p>　　=[Mc2＋(αT) 2]1/2</p><p>　　=[612＋(0.6×66.435)2]1/2 </p><p><b>　　=72.9N.m</b&

87、gt;</p><p><b>　　?？任ｋU截面的強(qiáng)度</b></p><p><b>　　=/(0.1×)</b></p><p>　　=72900N.mm/(0.1×)</p><p>　　=15.6Mpa＜[σ-1]b</p><p><b&g

88、t;　　該軸的強(qiáng)度滿足。</b></p><p>　　2）輸出軸的設(shè)計計算</p><p>　　1、選擇軸的材料，確定許用應(yīng)力</p><p>　　由于設(shè)計的是單級減速器的輸入軸，屬于一般軸的設(shè)計問題，選用45#正火鋼，硬度170～217HBS，抗拉強(qiáng)度σb=600Mpa，彎曲疲勞強(qiáng)度σ-1=255Mpa。[σ-1]=55Mpa</p>&

89、lt;p>　　2、估算軸的基本直徑</p><p>　　根據(jù)課本P225式13-1，并查表13-3，取A=110</p><p>　　d≥A (PⅡ/ nⅡ)1/3</p><p>　　=110×[(2.77/138)1/3]</p><p>　　=110×0.27=31.1mm</p><p&g

90、t;　　考慮有鍵槽，將直徑增大5%，則:</p><p>　　d1=31.1mm×(1+5%)mm=32.6mm</p><p>　　∴由課本P214表13-4選d1=34mm</p><p>　　3、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計            </

91、p><p>　　1）軸上零件的定位，固定和裝配</p><p>　　單級減速器中可將齒輪安排在箱體中央，相對兩軸承對稱分布，齒輪左面由軸肩定位，右面用套筒軸向固定，靠平鍵和過盈配合實現(xiàn)周向固定。兩軸承分別以軸肩和大筒實現(xiàn)軸向定位，靠過盈配合實現(xiàn)周向固定，軸通過兩端軸承實現(xiàn)軸向定位。大帶輪輪轂靠軸肩、平鍵和螺栓分別實現(xiàn)軸向定位和周向固定。</p><p>　　2）確定軸各

92、段直徑和長度</p><p>　　I段：d1=34mm   </p><p>　　長度取決于聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)和安裝位置，根據(jù)聯(lián)軸器計算選擇，選取YL6型Y型凸緣聯(lián)軸器L1=60mm。</p><p>　　II段:d2=d1+2h=34mm＋2×0.07d1</p><p>　　=34mm＋2×0.07×34m

93、m </p><p><b>　　=38.76mm</b></p><p><b>　　∴d2=40mm</b></p><p>　　初選用6208型深溝球軸承，其內(nèi)徑為40mm,寬度為18mm。（轉(zhuǎn)入輸出軸軸承選擇計算）</p><p>　　考慮齒輪端面和箱體內(nèi)壁，軸承端面和箱體內(nèi)壁應(yīng)有一定距離。

94、而且兩對軸承箱體內(nèi)壁距離一致，（L軸1=L軸2）取套筒長為10mm.</p><p><b>　　III段直徑</b></p><p>　　d3=d2+2h=40mm＋2×0.07d2</p><p>　　=40mm+2×0.07×40mm</p><p><b>　　=45.6m

95、m </b></p><p><b>　　取d3=48mm</b></p><p>　　L3=b2-2=(70-2)mm =68mm</p><p><b>　?、舳沃睆?lt;/b></p><p>　　d4=d3＋2h=48mm＋2×0.07d2</p><p

96、>　　=48mm＋2×0.07×48mm </p><p>　　=54.72mm  </p><p><b>　　取d4=60mm</b></p><p>　　長度與右面的套筒相同，即L4=10mm</p><p>　　考慮此段滾動軸承右面的定位軸肩，應(yīng)便于軸承的拆卸，應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)查取由附

97、表6.2得安裝尺寸d2=40mm，該段直徑應(yīng)?。篸5=40mm。因此將Ⅳ段設(shè)計成階梯形，左段直徑為40mm。</p><p>　　由上述軸各段長度可算得軸支承跨度</p><p>　　L=68＋32＋20＋18=140mm</p><p>　　3)按彎矩復(fù)合進(jìn)行強(qiáng)度計算</p><p>　?、偾蠓侄葓A直徑：已知d2=240mm</p&g

98、t;<p>　?、谇筠D(zhuǎn)矩：已知T2=9550×PⅡ/ nⅡ=191.692N.m</p><p><b>　　③求圓周力：Ft</b></p><p>　　Ft=2T2/d2=2×191692N.mm/240mm=1597.4N</p><p><b>　?、芮髲较蛄r</b></

99、p><p>　　Fr=Ft·tanα=1597.4N×tan200=581.5N</p><p>　?、菀驗樵撦S兩軸承對稱，所以：LA=LB=70mm</p><p><b>　　繪制軸受力簡圖</b></p><p><b>　　十四、外文翻譯</b></p><

100、;p><b>　　Gear：</b></p><p>　　Is the use of gear teeth of two gears meshing each other transmission of mechanical power transmission and sport. According to the relative position of the gear axis

101、 parallel to axis of cylindrical sub-gear drive, bevel gear axis intersect and cross-axis helical drive gear. Compact structure, high efficiency, long life and so on.</p><p>　　Gear refers to the main, driven

102、 wheel gear direct, transfer and exercise of the power devices.</p><p>　　Of all the mechanical transmission, the most widely used gear can be used to transfer between any two-axle and exercise power.</p&g

103、t;<p>　　The characteristics of gear is: a smooth gear transmission, the transmission ratio accurate, reliable, high efficiency, long life, the use of power, speed and size range. Such as transmission of power from

104、 small to almost 100,000 kilowatts; speeds of up to 300m / s; gear diameter from a few millimeters to more than 20 meters. However, the need for specialized gear manufacturing equipment, the meshing noise transmission.&l

105、t;/p><p>　　Many types of gear.</p><p>　　According to the relative positions of the two-axis and the direction of the tooth can be divided into the following types:</p><p>　　<1> c

106、olumn <3>; </p><p>　　<2> bevel gear drive; </p><p>　　<3> cross-axis helical gear drive. </p><p>　　According to the working conditions of gears can be divided into:

107、 </p><p>　　<1>-type open gear drive gear drive, gear exposed, does not guarantee good lubrication.</p><p>　　<2> semi-open gear drives, gear oil immersion pool, has shields, but not c

108、losed. </p><p>　　<3> closed gear transmission, gear, shaft and bearings are installed in the closed, good lubricating conditions, Sha easy access, installation of precision。</p><p>　　Gear

109、has a good working conditions, is the most widely used gear.</p><p>　　==================================================================</p><p>　　Criteria for the design of gear</p><p

110、>　　Gear failure for the five forms, should be the appropriate design criteria established. However, tooth wear, plastic deformation and so on, has not yet been established because of the wide and effective use of engi

111、neering calculation methods and design data, so the current design of gear, it is usually only on the guarantee that the tooth root bending fatigue strength and tooth surface to ensure contact fatigue strength calculatio

112、n of the two criteria. For high-power high-speed gear transmission</p><p>　　1, closed gear transmission.</p><p>　　From the practice of that gear in the closed, usually to ensure that the main to

113、oth contact fatigue strength. Tooth surface hardness for high strength and low core-tooth gear (20,20 Cr steel such as used by the quenching of carburized gears) or a more brittle material of the gear, usually at the too

114、th root bending fatigue strength to ensure that the main. If the two gears are hardened and the tooth surface hardness as high as, then as the case may be.</p><p>　　closed for more than gear, heat, easy to b

115、ad lubrication and cause injury, such as tooth bonding, in order to control the temperature rise, but also for calculation of cooling capacity.</p><p>　　2, open (semi-open) Gear</p><p>　　Accordi

116、ng to tooth surface is supposed to be based to ensure that anti-wear and anti-fracture ability Dedendum two criteria are calculated, but as mentioned earlier, on the tooth surface abrasion resistance of the method of cal

117、culating capacity is not perfect yet, so off-type (semi-open) Gear At present, only the tooth root bending fatigue strength to ensure that the design criteria. In order to extend the open (semi-open) the life of gear, an

118、d will be visible by the specific needs of the module</p><p>　　Before the reference of the gear wheels, spokes, wheels and other parts of the size, usually only for the structural design, strength calculatio

119、n is not carried out.</p><p><b>　　擇文：</b></p><p><b>　　齒輪傳動</b></p><p>　　齒輪傳動是利用兩齒輪的輪齒相互嚙合傳遞動力和運(yùn)動的機(jī)械傳動。按齒輪軸線的相對位置分平行軸圓柱齒輪傳動、相交軸圓錐齒輪傳動和交錯軸螺旋齒輪傳動。具有結(jié)構(gòu)緊湊、效率高、壽命長

120、等特點。</p><p>　　齒輪傳動是指用主、從動輪輪齒直接、傳遞運(yùn)動和動力的裝置。</p><p>　　在所有的機(jī)械傳動中，齒輪傳動應(yīng)用最廣，可用來傳遞任意兩軸之間的運(yùn)動和動力。</p><p>　　齒輪傳動的特點是：齒輪傳動平穩(wěn)，傳動比精確，工作可靠、效率高、壽命長，使用的功率、速度和尺寸范圍大。例如傳遞功率可以從很小至幾十萬千瓦；速度最高可達(dá)300m/s；齒

121、輪直徑可以從幾毫米至二十多米。但是制造齒輪需要有專門的設(shè)備，嚙合傳動會產(chǎn)生噪聲。</p><p>　　齒輪傳動的類型很多。</p><p>　?。?）根據(jù)兩軸的相對位置和輪齒的方向，可分為以下類型：</p><p><b>　　<1>圓柱<3>；</b></p><p><b>　　&l

122、t;2>錐齒輪傳動；</b></p><p>　　<3>交錯軸斜齒輪傳動。</p><p>　?。?）根據(jù)齒輪的工作條件，可分為：</p><p>　　<1>開式齒輪傳動式齒輪傳動，齒輪暴露在外，不能保證良好的潤滑。 </p><p>　　<2>半開式齒輪傳動，齒輪浸入油池，有護(hù)罩，但不封