機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)-展開式雙級(jí)斜齒圓柱齒輪減速器F=5200V=0.52D=400

《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)-展開式雙級(jí)斜齒圓柱齒輪減速器F=5200V=0.52D=400》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)-展開式雙級(jí)斜齒圓柱齒輪減速器F=5200V=0.52D=400（42頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、 大連民族大學(xué)課程設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)任務(wù)說明書 設(shè)計(jì)題目: 展開式雙級(jí)斜齒圓柱齒輪減速器全套圖紙加扣3012250582機(jī)械設(shè)計(jì)及其自動(dòng)化專業(yè)144班設(shè)計(jì)者：學(xué)號(hào)：指導(dǎo)老師：2016年10月26日目錄一.電動(dòng)絞車傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)及傳動(dòng)方案的擬定2二、電動(dòng)機(jī)的選擇計(jì)算4三、傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力參數(shù)的選擇和計(jì)算5四、齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算及校核7五、軸的設(shè)計(jì)計(jì)算和其相應(yīng)軸承的選擇24六、軸的校核30七、滾動(dòng)軸承的壽命驗(yàn)算33八、鍵的選擇及校核34九、聯(lián)軸器的選擇計(jì)算37十、減速器的潤滑方式及密封方式的選擇，潤滑油牌號(hào)的選擇38十一、設(shè)計(jì)體會(huì)38十二、參考文獻(xiàn)40一.電動(dòng)絞車傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)及傳動(dòng)方案的擬定課程目

2、的：1、通過機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)，綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)課程和其它有關(guān)選修課程的理論和生產(chǎn)實(shí)際知識(shí)去分析和解決機(jī)械設(shè)計(jì)問題，并使所學(xué)知識(shí)得到進(jìn)一步地鞏固、深化和發(fā)展。2、學(xué)習(xí)機(jī)械設(shè)計(jì)的一般方法。通過設(shè)計(jì)培養(yǎng)正確的設(shè)計(jì)思想和分析問題、解決問題的能力。進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)基本技能的訓(xùn)練，如計(jì)算、繪圖、查閱設(shè)計(jì)資料和手冊(cè)，熟悉標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。題目：1.題目：設(shè)計(jì)帶式運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)裝置的二級(jí)展開式斜齒圓柱齒輪減速器2、工作條件兩班制工作；每班工作8小時(shí)，常溫下連續(xù)、單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷稍微波動(dòng)；輸送帶滾輪效率為0.96。3、使用期限使用期限為10年。4、生產(chǎn)批量及生產(chǎn)條件小批量生產(chǎn)，無鑄鋼設(shè)備。5、要求完成工作量.減速器裝配圖一張(

3、A0)。.設(shè)計(jì)說明書一份。.零件圖若干。.草圖6、設(shè)計(jì)的技術(shù)數(shù)據(jù)：鋼絲繩曳引力： F=5200N鋼絲繩速度： V=0.52 m/s滾筒直徑： D=400mm滾筒長度; L=800mm 設(shè)計(jì)內(nèi)容：.電動(dòng)機(jī)的選擇與運(yùn)動(dòng)參數(shù)設(shè)計(jì)計(jì)算；.斜齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算；.軸的設(shè)計(jì)及校核；.裝配草圖的繪制.鍵和聯(lián)軸器的選擇與校核；.滾動(dòng)軸承的選擇及壽命驗(yàn)算；.裝配圖、零件圖的繪制；.設(shè)計(jì)計(jì)算說明書的編寫。二、電動(dòng)機(jī)的選擇計(jì)算根據(jù)工作要求及條件，選擇三相異步電動(dòng)機(jī) ，封閉式結(jié)構(gòu)，電壓380V，Y系列。1.選擇電動(dòng)機(jī)功率滾筒所需的有效功率：=FV=60000.48=2.704kw 傳動(dòng)裝置的總效率：=承5 閉合3 聯(lián)2

4、 滾筒1=0.800查機(jī)械設(shè)計(jì)指導(dǎo)書表17-9得式中: 滾筒效率： = 0.96 聯(lián)軸器效率： = 0.99斜齒輪嚙合效率： = 0.98滾子軸承效率： =0.98傳動(dòng)總效率: =0.800所需電動(dòng)機(jī)功率 := =2.704/0.800=3.38kw 2.選取電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速滾筒轉(zhuǎn)速 =24.83r/min查機(jī)械設(shè)計(jì)指導(dǎo)書表27-1,取Y132M-6比較合理其n0=960r/min，滿載功率為4.0kw三、傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力參數(shù)的選擇和計(jì)算1、分配傳動(dòng)比總傳動(dòng)比: =/ =960/24.83=38.663 設(shè)：高速傳動(dòng)比l1,中間軸傳動(dòng)比i2,低速傳動(dòng)比i3,外傳動(dòng)比為i外 外傳動(dòng)比取 則減速的

5、傳動(dòng)比：i外= 38.663/3.0=12.888 對(duì)減速器傳動(dòng)比進(jìn)行分配時(shí)，即要照顧兩級(jí)傳動(dòng)浸油深度相近，又要注意大齒輪不能碰著低速軸，試取：=4.1 低速軸的傳動(dòng)比：= 12.888/4.1=3.143 2、各軸功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩的計(jì)算0軸：即電機(jī)軸 P0=4.0KW n0=960r/min T0=9550P0/n0=95504/960=39.79 軸:即減速器高速軸 P1= 40.99=3.960KW n1= 960 r/min T1=9550P1/n1=95503.960/960=39.39 軸：即減速器中間軸 P2= P1=3.49600.980.99=3.803kw n2= n1/=

6、960/4.1=234.15r/min T2=9550P2/n2=95503.803/234.15=15.11 軸：即減速器的低速軸 P3= P2=3.8030.980.99=3.652kw n3= n2/i23=234.15/3.143=74.5r/min T3=9550P3/n3=95503.652/74.5=468.14Nm 軸：即減速箱外與低速軸相連的軸P4=P3=3.6520.980.99=3.543kw n4=n3=74.5 r/min T4=9550P4/n4=95503.543/74.5=454.17 Nm軸：即傳動(dòng)滾筒軸 P5= P4=3.5430.980.98=3.403k

7、w n5= n4 =24.83r/min T4=9550P5/n5=95503.403/24.83=1312.69Nm 將上述計(jì)算結(jié)果匯于下頁表：表3-1 各 軸 運(yùn) 動(dòng) 及 動(dòng) 力 參 數(shù)軸序號(hào)功 率P/ KW轉(zhuǎn) 速n/(r/min)轉(zhuǎn) 矩T/N.m傳動(dòng)形式傳動(dòng)比i效率0軸4.096039.79聯(lián)軸器1.0099軸3.96096039.39齒輪傳動(dòng)4.48097軸3.803234.15155.11齒輪傳動(dòng)3.319097軸3.65274.5468.14聯(lián)軸器1.0099軸3.54374.5454.17軸3.40324.831312.69齒輪傳動(dòng)2.9890.96四、齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算及校核一、高

8、速級(jí)斜齒圓柱齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算：1.原始數(shù)據(jù)：高速軸的輸入功率 ： 4.0kW小齒輪轉(zhuǎn)速 ： 960 r/min 傳動(dòng)比 ： 4.1 單向傳動(dòng)，工作載荷平穩(wěn)，每天工作8小時(shí)，預(yù)期工作10年。選擇齒輪材料精度等級(jí)齒輪減速器為一般機(jī)械，小齒輪材料選用40Gr鋼，調(diào)質(zhì)處理，取硬度為280HBS大齒輪材料選用45鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度取240HBS。 齒輪精度等級(jí)為7級(jí)初選小齒輪齒數(shù)Z1=23，大齒輪Z2=4.123=94.3，取Z2=95。 Z2 ， Z2為互質(zhì)數(shù)壓力角=20，螺旋角=142.按齒面接疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)： 計(jì)算小齒輪分度圓直徑設(shè)計(jì)公式: d t=3T1 klt u+1 t u 3( ZHZEZZd

9、)2 確定公式中各參數(shù)： 初選klt=1.3 參考文獻(xiàn)1表10-20 ZH=2.433 參考文獻(xiàn)1表10-7 d=1,變位系數(shù)X1=X2=0重合度系數(shù)Zqt=arctan(tan/cos)=20.562at1=arcos【Z 1cos t/(Z 1+2H*cos)】=30.295at1=arcos【Z 2cos t/(Z 2+2H*cos)】=23.430端面重合度：=dz1tan/=1.825Zq=（1-）4-3+=0.679式10-23 得螺旋角系數(shù)Z=cos=0.985轉(zhuǎn)矩T1=3.939104Nmm參考文獻(xiàn)1表10-7，選取齒寬示數(shù)d=1參考文獻(xiàn)1表10-5 得材料彈性系數(shù)ZE=189

10、.8 Mpa齒輪的許用應(yīng)力【】=KNlims s=1計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)Nhh參考文獻(xiàn)1圖5-10得 =0.90, =0.95查表得:=600Mpa，=550MPa由教材式(5-28)計(jì)算許用接觸應(yīng)力=KHN1HN1S =540Mpa =KHN2HN2S=523Mpa 取兩者中較小值作為該齒輪許用應(yīng)力 【】=523 Mpa計(jì)算小齒輪的分度圓直徑： d t=3T1 klt u+1 t u 3( ZHZEZZd)2 =35.408mm調(diào)整小齒輪的分度圓直徑：計(jì)算實(shí)際載荷示數(shù)前的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備=1.78m/s齒寬b=35.408mm計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù):查表得使用系數(shù) =1由七級(jí)精度 v=1.78m/s 由圖10

11、-8查得動(dòng)載荷系數(shù)=1.06齒輪的圓周力=2/=2.225103N /b=62.84100N/mm參考文獻(xiàn)1表10-3 得齒輪滿載分配系數(shù)K=1.4 參考文獻(xiàn)1表10-4 得齒輪滿載分配系數(shù)K=1.416載荷系數(shù) =2.101求得按實(shí)際載荷示數(shù)計(jì)算的齒輪模數(shù)d1=dlt3KHKHt=41.552mm相應(yīng)的齒輪模數(shù)：m=d1cos/Z1=1.753mm3.按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 計(jì)算齒輪模數(shù)設(shè)計(jì)公式：Mnt=32kltT1YCOS dZ12YfaYsaF 確定各參數(shù)值試選載荷系數(shù) KFt=1.3計(jì)算彎曲疲勞強(qiáng)度用重合度系數(shù)b=arctan(tabcost)=13.14v=x/cosb=1.551

12、Y=0.25+0.75/V=0.735根據(jù)文獻(xiàn)1式10-19，螺旋角系數(shù)Y=1-120=0.787計(jì)算 YfaYsa【F Zv1=Z1/cos=25.18 Zv2=Z2/cos=103.99參考文獻(xiàn)1圖10-17 查得齒形系數(shù) YFa1 =2.67 YFa2=2.19參考文獻(xiàn)1圖10-18 查得應(yīng)力修正系數(shù) Ysa1=1.59 Ysa2=1.81由文獻(xiàn)1圖10-24c查得齒輪彎曲疲勞極限: Flim1=500 Flim2=380參考文獻(xiàn)1圖10-22查得彎曲疲勞壽命系數(shù) KFN1=0.85 KFN2=0.88取彎曲疲勞安全系數(shù)s=1.4F1=KFN1lim1S=303.57mpa F2=KFN

13、2lim2S=238.86MPaYFN1Ysa1F1=0.0140 YFN2Ysa2F2=0.0166取較大值 YFN2Ysa2F2=0.0166計(jì)算模數(shù) m32KFtT1YYCOSdZ1YFaYSaF=1.335mm調(diào)整齒輪模數(shù)計(jì)算實(shí)際載荷示數(shù)前的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備圓周速度： d1=mntz1/cos=31.645mm =1.59m/s齒寬b =31.645mm齒輪高寬比b/h h=(2h*+c*) mnt=3.004mm b/h=26.2873.18825=10.53計(jì)算實(shí)際載荷：kFV=1.59m/s，查得動(dòng)載荷系數(shù)KV=1.04由=2/=2.489kNKAFT1/b=78.65N/mm100N/

14、mm參考文獻(xiàn)1表10-3 得齒面載荷分配系數(shù) KF=1.4參考文獻(xiàn)1表10-4 得齒面載荷分配系數(shù) K =1.416結(jié)合b/h=1053 查表10-13得 KF=1.35滿載系數(shù) KF=KAKVKFKF=1.966求得按實(shí)際載荷示數(shù)計(jì)算的齒輪模數(shù) Mn=MNt3KFKFt=1.532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)大于由齒根疲勞強(qiáng)度計(jì)算的，從滿足彎曲疲勞強(qiáng)度出發(fā)，從標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)中取m=2mm4.尺寸計(jì)算確定：為了同時(shí)滿足接觸疲勞強(qiáng)度，需按接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑d1=41.225mm來計(jì)算小齒輪的齒數(shù)，即;Z1=d1cos/mn=20.16,取z1=21，則z2=z1=86.1，

15、取z2=86，z1與z2互質(zhì)d1=Z1mcos=43.18mm d2=Z2mcos=176.82mmd= (Z1+Z2)m2cos=110.276mm 考慮到模數(shù)的取值有所增大，將中心距取為110mm將圓整后得中心距修正旋轉(zhuǎn)角=arcos(Z1+Z2)m2a=13.412 5.總結(jié)模數(shù)m=2中心距d=110mm=13.412齒數(shù)Z1=21分度圓d1=43.18mm齒寬b1=50mm齒數(shù)Z2=86分度圓d2=176.8mm齒寬b2=45mm二、中速級(jí)斜齒圓柱齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算1.原始數(shù)據(jù)：中速軸的輸入功率 ： 3.803kW小齒輪轉(zhuǎn)速 ： 234.15r/min 傳動(dòng)比 ： 3.143 單向傳動(dòng)，工

16、作載荷平穩(wěn)，每天工作8小時(shí)，預(yù)期工作10年。 選擇齒輪材料精度等級(jí)齒輪減速器為一般機(jī)械，小齒輪材料選用40Gr鋼，調(diào)質(zhì)處理，取硬度為280HBS；大齒輪材料選用45鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度取240HBS。 齒輪精度等級(jí)為7級(jí)初選小齒輪齒數(shù)Z1=21，大齒輪Z2=3.14321=66.15，取Z2=67。 Z2 ， Z2為互質(zhì)數(shù)壓力角=20，螺旋角=14 2.按齒面接疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)：計(jì)算小齒輪分度圓直徑設(shè)計(jì)公式: d t=3T1 klt u+1 t u 3( ZHZEZZd)2 確定公式中各參數(shù)： 初選klt=1.3 選齒寬系數(shù)d=1參考文獻(xiàn)1表10-20 ZH=2.433查得材料影響系數(shù)ZE=189.

17、8MPa 參考文獻(xiàn)1表10-7 d=1,變位系數(shù)X1=X2=0計(jì)算接觸疲勞強(qiáng)度用重合的系數(shù)Zqt=arctan(tan/cos)=20.562at1=arcos【Z 1cos t/(Z 1+2H*cos)】=31.01at1=arcos【Z 2cos t/(Z 2+2H*cos)】=24.503端面重合度：=dz1tan/=1.667Zq=（1-）4-3+=0.708式10-23 得螺旋角系數(shù)Z=cos=0.985轉(zhuǎn)矩T1=1.547105Nmm參考文獻(xiàn)1表10-5 得材料彈性系數(shù)ZE=189.8 Mpa齒輪的許用應(yīng)力【】=KNlims s=1計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N109 h參考文獻(xiàn)1圖5-23得

18、 =1.05, =1.1查表得:=600Mpa，=550MPa由教材式(5-28)計(jì)算許用接觸應(yīng)力=KHN1HN1S =630Mpa =KHN2HN2S=605Mpa 取兩者中較小值作為該齒輪許用應(yīng)力 【】=605Mpa計(jì)算小齒輪的分度圓直徑： d t=3T1 klt u+1 t u 3( ZHZEZZd)2 =53.096mm調(diào)整小齒輪的分度圓直徑：=0.653m/s齒寬b=53.096mm計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù):查表得使用系數(shù) =1.由7級(jí)精度 v=0.653m/s 由圖10-8查得動(dòng)載荷系數(shù)=1.01齒輪的圓周力=2/=5.827103N /b=109.8100N/mm參考文獻(xiàn)1表10-3 得

19、齒輪滿載分配系數(shù)K=1.2 參考文獻(xiàn)1表10-4 得齒輪滿載分配系數(shù)K=1.420載荷系數(shù) =1.721d1=dlt3KHKHt=58.30mm相應(yīng)的齒輪模數(shù)：m=d1cos/Z1=2.694mm 3.按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算齒輪模數(shù)設(shè)計(jì)公式：Mnt=32kltT1YCOS dZ12YfaYsaF 確定各參數(shù)值試選載荷系數(shù) KFt=1.3計(jì)算彎曲疲勞強(qiáng)度用重合度系數(shù)b=arctan(tabcost)=13.14v=x/cosb=1.704Y=0.25+0.75/V=0.690參考文獻(xiàn)1式10-19，螺旋角系數(shù)Y=1-120=0.806計(jì)算 YfaYsa【F Zv1=Z1/cos=22.99

20、Zv2=Z2/cos=73.34參考文獻(xiàn)1圖10-17 查得齒形系數(shù) YFa1 =2.72 YFa2=2.25參考文獻(xiàn)1圖10-18 查得應(yīng)力修正系數(shù) Ysa1=1.58 Ysa2=1.72參考文獻(xiàn)1圖10-24c查得齒輪彎曲疲勞極限: Flim1=500 Flim2=380參考文獻(xiàn)1圖10-22查得彎曲疲勞壽命系數(shù) KFN1=0.86 KFN2=0.88取彎曲疲勞安全系數(shù)s=1.4F1=KFN1lim1S=307.14 F2=KFN2lim2S=238.86MPaYFN1Ysa1F1=0.0140 YFN2Ysa2F2=0.0162取較大值 YFN2Ysa2F2=0.0162計(jì)算齒輪模數(shù)計(jì)算

21、模數(shù) m32KFtT1YYCOSdZ1YFaYSaF=1.98mm調(diào)整齒輪模數(shù)計(jì)算實(shí)際載荷前的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備圓周速度： d1=mntz1/cos=42.85mm =0.526m/s齒寬b =42.85mm齒輪高寬比b/h h=(2h*+c*) mnt=4.455mm b/h=42.854.455=9.62計(jì)算實(shí)際載荷：kFV=0.526m/s，查得動(dòng)載荷系數(shù)KV=1.01由=2/=7.221103NKAFT1/b=168.5 N/mm100N/mm參考文獻(xiàn)1表10-3 得齒面載荷分配系數(shù) KF=1.2參考文獻(xiàn)1表10-4 得齒面載荷分配系數(shù) K =1.416結(jié)合b/h=9.62 查表10-13得 K

22、F=1.51滿載系數(shù) KF=KAKVKFKF=1.830求得按實(shí)際載荷示數(shù)計(jì)算的齒輪模數(shù) Mn=MNt3KFKFt=2.22mm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)大于由齒根疲勞強(qiáng)度計(jì)算的，從滿足彎曲疲勞強(qiáng)度出發(fā)，從標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)中取m=2.5mm4.尺寸計(jì)算確定為了同時(shí)滿足接觸疲勞強(qiáng)度，需按接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑d1=58.30mm來計(jì)算小齒輪的齒數(shù)，即;Z1=d1cos/mn=22.63,取z1=23，則z2=z1=72.45，取z2=73，z1與z2互質(zhì)d1=Z1mcos=58.94mm d2=Z2mcos=187.20mmd= (Z1+Z2)m2cos=123.673mm 考

23、慮到取的模數(shù)有所增大，將中心距取為123mm將圓整后得中心距修正旋轉(zhuǎn)角=arcos(Z1+Z2)m2a=12.680 5.總結(jié)模數(shù)m=2.5中心距d=123mm=12.680齒數(shù)Z1=23分度圓d1=58.94mm齒寬b1=65mm齒數(shù)Z2=73分度圓d2=187.2mm齒寬b2=60mm三、低速級(jí)斜齒圓柱齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算1.原始數(shù)據(jù)：低速軸的輸入功率 ： 3.543kW小齒輪轉(zhuǎn)速 ： 73.8r/min傳動(dòng)比 ： 2.989單向傳動(dòng)，工作載荷平穩(wěn)，每天工作8小時(shí)，預(yù)期工作10年。 選擇齒輪材料精度等級(jí)：齒輪減速器為一般機(jī)械，小齒輪材料選用40Gr鋼，調(diào)質(zhì)處理，取硬度為280HBS；大齒輪材料選

24、用45鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度取240HBS。 齒輪精度等級(jí)為7級(jí)初選小齒輪齒數(shù)Z1=21，大齒輪Z2=2.98921=62.769，取Z2=62。 Z2 ， Z2為互質(zhì)數(shù)壓力角=20，螺旋角=142.按齒面接疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)： 計(jì)算小齒輪分度圓直徑設(shè)計(jì)公式: d t=3T1 klt u+1 t u 3( ZHZEZZd)2 確定公式中各參數(shù)： 初選klt=1.3 選齒寬系數(shù)d=1參考文獻(xiàn)1表10-20 ZH=2.5參考文獻(xiàn)1得材料影響系數(shù)ZE=189.8MPa 參考文獻(xiàn)1表10-7 d=1,變位系數(shù)X1=X2=0計(jì)算接觸疲勞強(qiáng)度用重合的系數(shù)Zqt=arctan(tan/cos)=20.562at1=a

25、rcos【Z 1cos t/(Z 1+2H*cos)】=31.009at1=arcos【Z 2cos t/(Z 2+2H*cos)】=24.78=dz1tan/=1.667Zq=（1-）4-3+=0.503參考文獻(xiàn)1式10-23 得螺旋角系數(shù)Z=cos=0.985轉(zhuǎn)矩T1=4.566105Nmm參考文獻(xiàn)1表10-5 得材料彈性系數(shù)ZE=189.8 Mpa齒輪的許用應(yīng)力【】=KNlims s=1計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N108 h參考文獻(xiàn)1圖5-23得 =0.90, =0.95查表得:=600Mpa，=550MPa參考文獻(xiàn)1式(5-28)計(jì)算許用接觸應(yīng)力=KHN1HN1S =540Mpa =KHN2HN

26、2S=523Mpa 取兩者中較小值作為該齒輪許用應(yīng)力 【】=523Mpa計(jì)算小齒輪的分度圓直徑： d t=3T1 klt u+1 t u 3( ZHZEZZd)2 =68.47mm調(diào)整小齒輪的分度圓直徑：計(jì)算實(shí)際載荷示數(shù)前的=0.267m/s齒寬b=68.47mm計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù):查表得使用系數(shù) =1由7級(jí)精度 v=0.267m/s 由圖10-8查得動(dòng)載荷系數(shù) =1.002齒輪的圓周力=2/=1.36104N /b=198.62100N/mm參考文獻(xiàn)1表10-3 得齒輪滿載分配系數(shù)K=1.2 參考文獻(xiàn)1表10-4 得齒輪滿載分配系數(shù)K=1.423載荷系數(shù) =1.71按照實(shí)際載荷示數(shù)求小齒輪分度

27、圓直徑d1=dlt3KHKHt=62.982mm相應(yīng)的齒輪模數(shù)：m=d1cos/Z1=2.91mm3.按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 求齒輪模數(shù)設(shè)計(jì)公式：Mnt=32kltT1YCOS dZ12YfaYsaF 確定各參數(shù)值試選載荷系數(shù) KFt=1.3計(jì)算彎曲疲勞強(qiáng)度用重合度系數(shù)b=arctan(tabcost)=13.14v=x/cosb=1.698Y=0.25+0.75/V=0.691參考文獻(xiàn)1式10-19，螺旋角系數(shù)Y=1-120=0.872計(jì)算 YfaYsa【F Zv1=Z1/cos=22.98 Zv2=Z2/cos=67.86參考文獻(xiàn)1圖10-17 查得齒形系數(shù) YFa1 =2.74 YFa2

28、=2.27參考文獻(xiàn)1圖10-18 查得應(yīng)力修正系數(shù) Ysa1=1.57 Ysa2=1.76參考文獻(xiàn)1圖10-24c查得齒輪彎曲疲勞極限: Flim1=500 Flim2=380參考文獻(xiàn)1圖10-22查得彎曲疲勞壽命系數(shù) KFN1=0.85 KFN2=0.88取彎曲疲勞安全系數(shù)s=1.4F1=KFN1lim1S=303.57 F2=KFN2lim2S=238.86MPaYFN1Ysa1F1=0.0136 YFN2Ysa2F2=0.0167取較大值 YFN2Ysa2F2=0.0167計(jì)算齒輪模數(shù)模數(shù) m32KFtT1YYCOSdZ1YFaYSaF=2.95mm調(diào)整齒輪模數(shù)求實(shí)際載荷示數(shù)前的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備

29、圓周速度： d1=mntz1/cos=63.846mm =0.248m/s齒寬b =63.846mm齒輪高寬比b/h h=(2h*+c*) mnt=5.973mm b/h=63.85/5.973=10.689計(jì)算實(shí)際載荷：kFV=0.248m/s，查得動(dòng)載荷系數(shù)KV=1.01由=2/=1.43104NKAFT1/b=223.97 N/mm100N/mm參考文獻(xiàn)1表10-3 得齒面載荷分配系數(shù) KF=1.2參考文獻(xiàn)1表10-4 得齒面載荷分配系數(shù) K =1.422結(jié)合b/h=10.689 查表10-13得 KF=1.34滿載系數(shù) KF=KAKVKFKF=1.624按照實(shí)際載荷示數(shù)求得齒輪模數(shù) M

30、n=MNt3KFKFt=2.667、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)大于由齒根疲勞強(qiáng)度計(jì)算的，從滿足彎曲疲勞強(qiáng)度出發(fā)，從標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)中取m=3mm4.尺寸計(jì)算確定為了同時(shí)滿足接觸疲勞強(qiáng)度，需按接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑d1=62.982mm來計(jì)算小齒輪的齒數(shù)，即;Z1=d1cos/mn=20.37,取z1=21，則z2=z1=62.769，取z2=62，z1與z2互質(zhì)d1=Z1mcos=64.77mm d2=Z2mcos=191.2mmd= (Z1+Z2)m2cos=128.311mm 考慮到取的模數(shù)有所增大，將中心距取為128mm將圓整后得中心距修正旋轉(zhuǎn)角=arcos(Z1+Z2

31、)m2a=13.429 5.總結(jié)模數(shù)m=3中心距d=128mm=13.429齒數(shù)Z1=21分度圓d1=64.77mm齒寬b1=70mm齒數(shù)Z2=62分度圓d2=191.2mm齒寬b2=65mm五、軸的設(shè)計(jì)計(jì)算和相應(yīng)軸承的選擇1減速器高速軸的設(shè)計(jì)計(jì)算（1）選擇軸的材料軸的材料為45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理（2）按扭矩初步估算軸端直徑原始參數(shù) ：P1=3.960kw n1=960r/min T1=3.939104Nmm d1=43.18mm=20 =13.412作用在齒輪上的力Ft=2T1/d1=1824N徑向力：Fr=Fttan/cos=682N軸向力：Fa=Frtan=163N初步確定軸的最小直徑，查表

32、15-3，取A0=106dmin=A03P1n1=16.99mm考慮軸上有一個(gè)鍵槽，直徑增加5%7%dmin=A03P1n1=17.85mm為了使軸與聯(lián)軸器相適應(yīng)同時(shí)選擇聯(lián)軸器型號(hào)：聯(lián)軸器轉(zhuǎn)矩Ta=KAT1 查表得KA=1.3Ta=1.33.939104Nmm=51207NmmTa選擇應(yīng)該小于聯(lián)軸器的公稱轉(zhuǎn)矩，選用L-1型彈性柱銷聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為250000Nmm，半聯(lián)軸器孔徑di=19mm，聯(lián)軸器長度L=42mm。配合轂孔長L1=30mm。齒輪軸的尺寸做出高速軸零件圖：分析圖確定軸各段的參數(shù)：d1=20 L1=30: d2=24 L2=2.8: d3=22 L3=27: d4=25 L4

33、=50: d5=30 L5=78：d6=25 L6=86初選軸承GB/T292-94角接觸軸承，代號(hào)7005AC基本尺寸： d=25mm D=47mm B=12mm2.減速器中速軸的設(shè)計(jì)1 選擇軸的材料：軸的材料為45號(hào)鋼，調(diào)制處理2 按照扭矩初步估算軸端直徑：原始參數(shù)：P2=3.803kw n2=234.15r/min T2=1.547105Nmm齒輪2，分度圓直徑 d2=176.82mm，=20，=13.412齒輪3，分度圓直徑 d3=58.94mm，=20=12.680作用在齒輪2上的力Ft=2T2/d2=1750N徑向力：Fr=Fttan/cos=655N軸向力：Fa=Frtan=15

34、6N作用在齒輪3上的力Ft=2T2/d4=5249N徑向力：Fr=Fttan/cos=1958N軸向力：Fa=Frtan=440N初步確定軸的最小直徑，查表15-3，取A0=106dmin=A03P2n2=26.84mm考慮軸上有兩個(gè)鍵槽，直徑增加10%15%dmin=A03P2n2=29.53mm中速軸的尺寸： 做出中速軸的零件圖:分析圖確定軸各段的尺寸：d1=30 L1=41.5: d2=37 L2=43: d3=44 L3=7.5: d4=30 L4=102初選軸承GB/T292-94角接觸軸承，代號(hào)7006AC基本尺寸： d=30mm D=55mm B=13mm3.減速器低速軸的設(shè)計(jì)選

35、擇軸的材料：軸的材料為45號(hào)鋼，調(diào)制處理按照扭矩初步估算軸端直徑：原始參數(shù)：P3=3.543kw n3=74.5r/min T3=4.566105Nmm齒輪4，分度圓直徑 d=187.20mm，=20，=12.680作用在齒輪4上的力Ft=2T3/d=4878N徑向力：Fr=Fttan/cos=1820N軸向力：Fa=Frtan=409N初步確定軸的最小直徑，查表15-3，取A0=106dmin=A03P3n3=38.4mm考慮軸上有兩個(gè)鍵槽，直徑增加10%15%dmin=A03P2n2=42.24mm低速軸的尺寸：做出低速軸的零件圖：分析圖確定各段的尺寸：d1=40 L1=63: d2=45

36、 L2=26: d3=50 L3=63.5: d4=57 L4=58: d5=67 L5=7：d6=57 L6=58.5：d7=50 L7=32初選軸承GB/T292-94角接觸軸承，代號(hào)7010AC基本尺寸： d=50mm D=80mm B=16mm為了使軸與聯(lián)軸器相適應(yīng)，同時(shí)選擇聯(lián)軸器型號(hào)：聯(lián)軸器轉(zhuǎn)矩Ta=KAT1 查表得KA=1.3Ta=1.34.566105Nmm=498580NmmTa選擇應(yīng)該小于聯(lián)軸器的公稱轉(zhuǎn)矩，選用LT7型彈性柱銷聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為500000Nmm，半聯(lián)軸器孔徑di=40mm，聯(lián)軸器長度L=65mm。配合轂孔長L1=112mm。4.外低速軸的設(shè)計(jì)選擇軸的材料：

37、軸的材料為45號(hào)鋼，調(diào)制處理按照扭矩初步估算軸端直徑：原始參數(shù)：P4=3.543kw n4=74.5r/min T4=4.566105Nmm齒輪5，分度圓直徑 d=64.77mm，=20，=13.429作用在齒輪5上的力Ft=2T4/d=4878N徑向力：Fr=Fttan/cos=1820N軸向力：Fa=Frtan=409N初步確定軸的最小直徑，查表15-3，取A0=112dmin=A03P3n3=38.4mm考慮軸上有兩個(gè)鍵槽，直徑增加10%15%dmin=A03P2n2=42.24mm確定軸各段的參數(shù)：d1=60 L1=47: d2=65 L2=60: d3=77 L3=12: d4=57

38、 L4=800: d5=70 L5=7：d6=60 L6=18初選軸承GB/T292-94角接觸軸承，代號(hào)7012AC基本尺寸： d=60mm D=95mm B=18mm六、軸的校核 我們?cè)谶@里對(duì)第一根高速軸進(jìn)行校核。 1.按彎扭合成校核軸的強(qiáng)度 做出軸的空間受力簡圖如下： 2.軸上的受力分析 齒輪的圓周力：Ft=2T1/d1=239390/43.18=1824.5N 齒輪的徑向力：Fr=Fttan/cos=1824tan20/cos13.412=682.5N 齒輪的軸向力：Fa= Fttan=1824tan13.412=435.0N3.計(jì)算作用于軸上的支反力 水平面內(nèi)的支反力： FHA=FH

39、B=Ft/2=1824/2=912N 垂直面內(nèi)的支反力： FVA=1/lAB(FrlAB/2+Fad1/2)390.5N FVB=Fr-FVA=292N 4.畫彎矩圖，并計(jì)算軸的彎矩 MV1=lACFVA=48812Nmm MV2=lACFVA-Fad1/2=39420Nmm 計(jì)算MH MH=lACFHA=114000Nmm M1=MH2+MV12=124010Nmm M2=MH2+MV22=120623Nmm 5.畫扭矩圖 6.校核軸的強(qiáng)度 根據(jù)條件得0.7，考慮鍵的影響d需乘上0.94根據(jù)式： cM12+(T)20.1d38.6Mpa 又因?yàn)?5號(hào)鋼軸材料【-1】=59Mpa，故C處軸徑安

40、全。七、滾動(dòng)軸承的壽命驗(yàn)算原始數(shù)據(jù)輸入：軸上齒輪上的切向力：Ft=1824N， Fr =682N，軸向力：Fa =163N，分度圓直徑：d=43.18mm，轉(zhuǎn)速n=960r/min，輕微沖擊Lh=28103650.3=17520h初選軸承7005AC兩軸承受到的徑向載荷：Fr1和Fr2 Fr1v=（Fr73-Fad/2）/（73+145）=212.67N Fr1H=73Ft/（73+145）=610.78N Fr2v= Fr- Fr1v=469.33N Fr2H= Ft- Fr1H=1213.22N Fr1=2Fr1v2+Fr1H=646.74N Fr2=2Fr2v2+Fr2H=1300.83

41、N只需對(duì)軸承B進(jìn)行強(qiáng)度校核。查滾動(dòng)軸承樣本得： 額定動(dòng)載荷：C=11.2kN 額定靜載荷：C0=7.08Kn此處Fa/ C0=0.023，故取e=0.39 由于Fa/Fr=163/682=0.23e取 X=1， Y=0. 因軸承運(yùn)轉(zhuǎn)輕微沖擊，按表13-6，fd=1.1 則有： p= fd（X2Fr+Y2Fa）=750.2N驗(yàn)算壽命：在此，我們不考慮工作溫度的影響，有：C=P360Lhn106=7.525KNC因此軸承壽命滿足要求。八、鍵連接的選擇及校核同聯(lián)軸器相連的鍵：鍵及鍵槽參數(shù)的確定采用圓頭普通平鍵，其優(yōu)點(diǎn)為：結(jié)構(gòu)簡單，裝拆方便，對(duì)中性好。則根據(jù)軸的直徑d=20mm和軸段長為38mm以及半

42、聯(lián)軸器的長度L=35mm，選取鍵鍵的 公稱尺寸 鍵寬b/mm 鍵高h(yuǎn)/mm 鍵長L/mm 6 6 28 校核：齒輪和齒輪軸都是鋼，用鍵構(gòu)成靜連接。齒輪精度為7級(jí)，裝齒輪處的直徑為20mm，需要傳遞的轉(zhuǎn)矩T=39.39Mpa，輕微沖擊。所以按照接觸工作面上的擠壓應(yīng)力進(jìn)行強(qiáng)度校核計(jì)算。鍵的尺寸： 圓頭普通平鍵（A）型 6628 軸t1=3.5 轂t2=2.8鍵，軸，轂的材料都是鋼。查表6-2 得許用擠壓應(yīng)力（p）=100120Mpa。取其平均值（p）=110Mpa。鍵的工作長度l=L-b=28-6=22mm由式6-1可得：p=4000T/hld=59.68（p）所以所選鍵1合適。同中速齒輪相連的鍵

43、：鍵及鍵槽參數(shù)的確定采用圓頭普通平鍵，其優(yōu)點(diǎn)為：結(jié)構(gòu)簡單，裝拆方便，對(duì)中性好。則根據(jù)軸的直徑d=37mm和軸段長為43mm，選取鍵鍵的 公稱尺寸 鍵寬b/mm 鍵高h(yuǎn)/mm 鍵長L/mm 10 8 32 校核：齒輪和齒輪軸都是鋼，用鍵構(gòu)成靜連接。齒輪精度為7級(jí)，裝齒輪處的直徑為37mm，需要傳遞的轉(zhuǎn)矩T=154.7Mpa，輕微沖擊。所以按照接觸工作面上的擠壓應(yīng)力進(jìn)行強(qiáng)度校核計(jì)算。鍵的尺寸： 圓頭普通平鍵（A）型 10832 軸t1=5.0 轂t2=3.3鍵，軸，轂的材料都是鋼。查表6-2 得許用擠壓應(yīng)力（p）=100120Mpa。取其平均值（p）=110Mpa。鍵的工作長度l=L-b=32-1

44、0=22mm由式6-1可得：p=4000T/hld=95.02（p）所以所選鍵2合適。同低速齒輪相連的鍵：鍵及鍵槽參數(shù)的確定采用圓頭普通平鍵，其優(yōu)點(diǎn)為：結(jié)構(gòu)簡單，裝拆方便，對(duì)中性好。則根據(jù)軸的直徑d=57mm和軸段長為58mm，選取鍵鍵的 公稱尺寸 鍵寬b/mm 鍵高h(yuǎn)/mm 鍵長L/mm 16 1050 校核：齒輪和齒輪軸都是鋼，用鍵構(gòu)成靜連接。齒輪精度為7級(jí)，裝齒輪處的直徑為57mm，需要傳遞的轉(zhuǎn)矩T=456.6Mpa，輕微沖擊。所以按照接觸工作面上的擠壓應(yīng)力進(jìn)行強(qiáng)度校核計(jì)算。鍵的尺寸： 圓頭普通平鍵（A）型 161050 軸t1=6.0 轂t2=4.3鍵，軸，轂的材料都是鋼。查表6-2

45、得許用擠壓應(yīng)力（p）=100120Mpa。取其平均值（p）=110Mpa。鍵的工作長度l=L-b=50-16=34mm由式6-1可得：p=4000T/hld=94.24（p）所以所選鍵3合適。九、聯(lián)軸器的選擇計(jì)算在減速器高速軸與電動(dòng)機(jī)之間需采用聯(lián)軸器聯(lián)接。因工作載荷不大，且有輕微沖擊，因此聯(lián)軸器應(yīng)具有緩沖減振能力，故選用彈性套柱銷聯(lián)軸器。減速器中高速軸轉(zhuǎn)距：39.39根據(jù)：電動(dòng)機(jī)軸直徑d=19mm，選擇聯(lián)軸器：LX1由指導(dǎo)書表17-5：T= 250Nm，n=8500 r/min由表查得：KA= 1.3Tca=KA T= 1.339.39=21.207T=250n = 960r/min n十、減

46、速器的潤滑方式及密封方式的選擇，潤滑油牌號(hào)的選擇及裝油量的計(jì)算1齒輪的潤滑采用浸油潤滑，由于高速級(jí)大齒輪浸油深度不小于10mm，取油的高度為H=68mm，選用全損耗系統(tǒng)用油CKC220。2滾動(dòng)軸承的潤滑由于浸油齒輪的圓周速度V=d1n1/(601000)=1.97m/s2m/s故滾動(dòng)軸承采用脂潤滑，軸承內(nèi)測設(shè)計(jì)有擋油板。3密封方法的選取由于此處滾動(dòng)軸承采用脂潤滑，此處采用毛站圈密封。毛氈圈：高速軸：軸徑d=25，氈圈:D=39,d1=24,B1=7,D0=38,d0=26,b=6低 速 軸 ： 軸 徑 d=50， 氈圈：D=69，d1=49，B1=8 ，D0=68，d0=51，b=7十一、設(shè)計(jì)

47、體會(huì)： 這次的課程設(shè)的目的就是讓我們學(xué)會(huì)怎么團(tuán)隊(duì)合作，完成成一個(gè)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，在進(jìn)行運(yùn)算的時(shí)候，每一個(gè)尺寸的選取都要進(jìn)過深思熟慮，經(jīng)過反復(fù)校核，多次的計(jì)算，才能達(dá)到要求，并且在盡量節(jié)約材料的前提下才能繼續(xù)設(shè)計(jì)。在課設(shè)的過程中，每天都會(huì)有老師更新一些對(duì)我們有幫助的視頻或者材料來開拓我們的思路，而且在這一個(gè)月的時(shí)間里，每天都有老師在我們的工作室里為我們解疑答惑，對(duì)我們的學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)差生了巨大的幫助，讓我們清楚認(rèn)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)是學(xué)校為了讓我們更深刻的理解認(rèn)識(shí)機(jī)械的構(gòu)造而進(jìn)行的一次較全面的機(jī)械設(shè)計(jì)訓(xùn)練，是機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)的一個(gè)重要教學(xué)環(huán)節(jié)，是我們進(jìn)行專業(yè)課的奠基石?；仡欉@一個(gè)月的課程設(shè)計(jì)，讓我們學(xué)到了許多

48、以前了解不到的知識(shí)。當(dāng)我們完成我們的設(shè)計(jì)課題之后，內(nèi)心的喜悅之情不言于表?？粗约寒嫷拿恳粡垐D，我們計(jì)算的每一張草紙，真的覺得自己的收獲很多，我們?cè)谶@些天里分工協(xié)作，每個(gè)人都在學(xué)習(xí)的同時(shí)快樂。相信這次課設(shè)不但給我們每個(gè)人帶來了巨大的提高，同時(shí)也為我以后的畢業(yè)設(shè)計(jì)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。這次課設(shè)不但培養(yǎng)了我們團(tuán)結(jié)協(xié)作的能力，也培養(yǎng)我們的耐心和細(xì)心度。課設(shè)的每一步計(jì)算，都需要我有十足足夠的耐心和細(xì)心，有時(shí)候考慮的不夠周全，導(dǎo)致在設(shè)計(jì)的過程中有些數(shù)據(jù)不合理，從而產(chǎn)生很大的影響。像我們組，在第二組齒輪的計(jì)算過程中出現(xiàn)了一些問題，在零件裝配的時(shí)候中速軸上的大齒輪與低速軸產(chǎn)生了干涉，導(dǎo)致我們兩天的計(jì)算白費(fèi)。只能

49、重新計(jì)算。這就讓我們重新審視我們自己，發(fā)現(xiàn)了自己的不足，也要求我們?cè)跈C(jī)械設(shè)計(jì)的過程中，無論做什么，一定要嚴(yán)謹(jǐn)嚴(yán)謹(jǐn)再嚴(yán)謹(jǐn)。在畫圖時(shí)，每畫一個(gè)尺寸我都要考慮尺寸的合理性，當(dāng)遇到困難時(shí)，我們組的同學(xué)一起討論，尋求最佳方案，實(shí)在解決不了的問題，老師就幫助我們解決，最后得到最佳解決方案。這次課設(shè)，讓我們從幾個(gè)方面提高了自己。這次課程設(shè)計(jì)是一次非常難得的磨練與精神體驗(yàn)。我們?cè)谡n堂上掌握的僅僅是專業(yè)基礎(chǔ)課的理論面和淺層次的理解，不能全面的去鍛煉我們的實(shí)踐能力。做類似的大作業(yè)就為我們提供了良好的實(shí)踐平臺(tái)。比如面對(duì)綜合問題，如何著手解決和狠，準(zhǔn)，穩(wěn)的心態(tài)去面對(duì)問題；如何把我們所學(xué)到的專業(yè)基礎(chǔ)理論知識(shí)用到實(shí)踐中去。在這次課設(shè)中，我們印象最深刻的就是加深了各種計(jì)算機(jī)軟件的應(yīng)用熟練程度。通過老師的指導(dǎo)以及我自己的努力，最后很順利的完成了這次的課程設(shè)計(jì)。十分感謝學(xué)校給我們這次實(shí)踐的機(jī)會(huì)和老師們的指導(dǎo)。這次的課程設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲，但是專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)才剛剛起步，我們專業(yè)課程知識(shí)綜合應(yīng)用的實(shí)踐訓(xùn)練，這是我們邁向社會(huì)，從事職業(yè)工作前一個(gè)必不少的過程。在今后的學(xué)習(xí)中,我們一定認(rèn)真探索，積極實(shí)踐，認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)。爭取有一天可以把學(xué)習(xí)到的知識(shí)運(yùn)用到生活，工作當(dāng)中。十二、參考文獻(xiàn)：1、機(jī)械設(shè)計(jì)：主編 濮良貴 陳國定 吳立言2、機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)：主編 李育錫41