《鏈?zhǔn)絺鲃?dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)[共30頁(yè)]》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《鏈?zhǔn)絺鲃?dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)[共30頁(yè)]（31頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、目錄 一 設(shè)計(jì)任務(wù) 4 二電動(dòng)機(jī)的選擇計(jì)算 4 2.1選擇電動(dòng)機(jī)系列 4 2.2傳動(dòng)滾筒所需有效功率 4 2.3傳動(dòng)裝置的總效率 4 2.4所需電動(dòng)機(jī)的輸出功率 4 2.5計(jì)算傳動(dòng)滾筒軸的轉(zhuǎn)速 5 2.6選擇電動(dòng)機(jī) 5 2.7選擇電動(dòng)機(jī)的型號(hào) 5 三 傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算 5 3.1總傳動(dòng)比i 5 3.2各級(jí)傳動(dòng)比的分配 6 3.3各軸功率、轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩的計(jì)算 6 四 鏈傳動(dòng)計(jì)算 7 4.1鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 7 4.2選擇鏈齒數(shù) 7 4.3計(jì)算額定功率 7 4.4 計(jì)算鏈節(jié)數(shù) ，初定中心距 =40P 8 4.5初定中心距a 8 4.6 確定

2、實(shí)際中心距 8 4.7選取鏈節(jié)距p 8 4.8 驗(yàn)算鏈速 8 五 高速級(jí)斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 8 5.1選擇齒輪材料和熱處理，確定許用應(yīng)力 8 5.2按齒面接觸強(qiáng)度計(jì)算中心距a 9 5.3 匹配參數(shù) 10 5.4驗(yàn)算齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 12 5.5齒輪主要幾何參數(shù) 13 六 低速級(jí)斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 14 6.1選擇齒輪材料和熱處理，確定許用應(yīng)力 14 6.2按齒面接觸強(qiáng)度計(jì)算中心距a 14 6.3 匹配參數(shù) 15 6.4驗(yàn)算齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 18 6.5齒輪主要幾何參數(shù) 19 七 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 19 7.1 軸直徑計(jì)算 19 7.2 軸的強(qiáng)

3、度校核 20 八 減速器高速軸滾動(dòng)軸承的選擇及其壽命計(jì)算 23 8.1選擇軸承類(lèi)型及初定型號(hào) 23 8.2計(jì)算軸承的受力 24 8.3計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷 24 8.4計(jì)算軸承壽命 24 九 鍵聯(lián)接的選擇和驗(yàn)算 24 十 設(shè)計(jì)體會(huì) 26 參考文獻(xiàn) 26 一、設(shè)計(jì)任務(wù) 1．設(shè)計(jì)的技術(shù)數(shù)據(jù)： 運(yùn)輸帶的工作拉力：F=6800N 運(yùn)輸帶的工作速度：V=0.65m/s 運(yùn)輸帶的滾筒直徑：D=320mm 運(yùn)輸帶的寬度 ：B=300mm 2．工作情況及要求： 用于機(jī)械加工車(chē)間運(yùn)輸工作，2班制連續(xù)工

4、作,載荷有輕度沖擊，使用5年,小批量生產(chǎn)。在中等規(guī)模制造廠制造。動(dòng)力來(lái)源：電力三相交流380/220V。速度允差〈5%。 2、 電動(dòng)機(jī)的選擇計(jì)算 2.1選擇電動(dòng)機(jī)系列 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。 2.2傳動(dòng)滾筒所需有效功率 滾筒所需的有效功率：=FV=68000.65=4.42KW 2.3傳動(dòng)裝置的總效率 傳動(dòng)裝置的總效率： 查《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》表17-9得式中: 滾筒效率： = 0.96 聯(lián)軸器效率： = 0.99 鏈傳動(dòng)效率：

5、 = 0.93 球軸承： =0.99 斜齒輪嚙合效率： = 0.98 傳動(dòng)總效率: 2.4所需電動(dòng)機(jī)的輸出功率 所需電動(dòng)機(jī)功率 := =4.42/0.8154=5.42kw 2.5計(jì)算傳動(dòng)滾筒軸的轉(zhuǎn)速 ===38.8 r/min 2.6選擇電動(dòng)機(jī) 查《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》表27-1,可選Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)Y132S-4,額定功率=5.5KW， 同步轉(zhuǎn)速1500 r/min; 或選Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)Y132M2-6,額定功率額定功率=5.5KW, 同步轉(zhuǎn)速1000 r/min.均滿足 >

6、。 表2-1 電動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)及傳動(dòng)比 方案號(hào) 電機(jī)型號(hào) 額定功率/kW 同步轉(zhuǎn)速r/min 滿載轉(zhuǎn)速r/min 總傳動(dòng)比 1 Y132S—4 5.5 1500 1440 37.696 2 Y132M2—6 5.5 1000 960 25.565 比較兩種方案可見(jiàn)，方案2選用的電動(dòng)機(jī)雖然質(zhì)量和價(jià)格較低，但傳動(dòng)比過(guò)低。 為使傳動(dòng)裝置緊湊，決定選用方案1。 2.7選擇電動(dòng)機(jī)的型號(hào) 表2-2 電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y132S-4.查表得其主要性能如下 電動(dòng)機(jī)額定功率

7、P0/ KW 5.5 電動(dòng)機(jī)軸伸長(zhǎng)度E/mm 80 電動(dòng)機(jī)滿載轉(zhuǎn)速 n0/(r/min) 1440 電動(dòng)機(jī)中心高H/mm 132 電動(dòng)機(jī)軸伸直徑 D/mm 38 堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩/額定轉(zhuǎn)矩T/N.m 2．2 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 3.1總傳動(dòng)比i 總傳動(dòng)比: =/ =1440/38.8=37.113 3.2各級(jí)傳動(dòng)比的分配 傳動(dòng)比為2—4，取 則減速的傳動(dòng)比：=37.1

8、13/2.6=14.27 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?。? ==4.3 低速軸的傳動(dòng)比：== 14.27/4.3=3.3 3.3各軸功率、轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩的計(jì)算 0軸：即電機(jī)軸 P0==5.42KW n0=1440 r/min T0=9550P0/n0=95505.42/1440=

9、36 Ⅰ軸：即減速器高速軸 P1= 5.420.99=5.37 KW n1= n0 =1440 r/min T1=9550P1/n1=95505.37/1440=35.61 Ⅱ軸：即減速器中間軸 P2= P1=5.370.990.98=5.21 kw n2== n1/=1440/4.3=334.9 r

10、/min T2=9550P2/n2=95505.21/334.9=148.57 Ⅲ軸：即減速器的低速軸 P3= P2=5.210.990.98=5.05 kw n3= n2/i2=334.9/3.3=101.5 r/min T3=9550P3/n3=95505.05/101.5=475.15 Ⅳ軸：即傳動(dòng)滾筒軸 P4

11、= P3=5.050.990.93=4.65 kw n4= n3 /i鏈 =101.5/2.6=39r/min T4=9550P4/n4=95504.65/39=1138.65 將上述計(jì)算結(jié)果匯于下頁(yè)表3-1： 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/

12、(r/min) 轉(zhuǎn) 矩 T/N.m 傳動(dòng)形式 傳動(dòng)比i 效率η 0軸 5.42 1440 36 連軸器 1.0 0．99 Ⅰ軸 5.37 1440 35.61 齒輪傳動(dòng) 4.3 0．98 Ⅱ軸 5.21 334.9 148.57 齒輪傳動(dòng) 3.3 0．98 Ⅲ軸 5.05 101.5 475.15 鏈傳動(dòng) 2.6 0．93 Ⅳ軸 4.65 39 1138.65 四、鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 4.1鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 已知條件：P= 5.05k

13、W，n1=101.5r/min，i=2.6。 4.2選擇鏈齒數(shù) 估計(jì)鏈速v＜3m/s，考慮傳動(dòng)比，i=2.6，并盡量減小動(dòng)載荷取z1=21。則： z2=iz1=2.621=54.6，取：z2=55， 4.3 計(jì)算額定功率 采用單排鏈，分別查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表4-14,圖4-39，表4-15得 ：KA=1.5，Kz=0.9，KP=1，則： Po≥KAKZP/KP=1.50.95.05/1.0=6.8175KW 4.4 計(jì)算鏈節(jié)數(shù) ，初定中心距 =40P 初選中心距a0=40p，則： =118.73mm 取鏈長(zhǎng)LP=120節(jié)。 4.5初定中心距a

14、 則中近距為：a≈a0+(Lp-Lp0) p/2=1290.16mm 4.6確定實(shí)際中心距 考慮鏈條要有一定的安裝垂度，實(shí)際中心距應(yīng)比理論中心距小， △a=(0.02～0.04）a=25.8～51.6mm 可?。篴=1245~1260mm，并可調(diào)。 4.7 選取鏈節(jié)距p 根據(jù)P0和n1查的連號(hào)為No 20A，節(jié)距p=31.75mm。 4.8驗(yàn)算鏈速 V=Z1n1P/601000=21104.5231.75/601000=1.13<15m/s 鏈速適宜。 4．計(jì)算壓軸力 F==5050/1.16=4469 N 取壓軸力系數(shù)KQ=1.2，則 QF

15、 =KQFt=1.24469 =5362.8 N 5．確定潤(rùn)滑方式 根據(jù)鏈號(hào)No 20A和鏈速，查得潤(rùn)滑方式為滴油潤(rùn)滑。 6．確定鏈輪結(jié)構(gòu) 小鏈輪采用整體式結(jié)構(gòu)，大鏈輪采用孔板式結(jié)構(gòu)。 五、高速級(jí)斜齒圓柱齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算： 5.1選擇齒輪材料和熱處理，確定許用應(yīng)力 原始數(shù)據(jù)：電動(dòng)機(jī)的輸出功率 ： 5.37kW 小齒輪轉(zhuǎn)速 ： 1440 r/min 傳動(dòng)比 ：4.3 單向傳動(dòng)，工作載荷有輕微沖擊， 每天工作16小時(shí)，每年工作300天，預(yù)期工作5 年。 1.選擇齒輪材料精度等級(jí) 齒輪減速器為一般機(jī)械，

16、小齒輪材料選用45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表5—1 查得 小齒輪45調(diào)質(zhì)，硬度217～255HB，取硬度為235—255HB； 大齒輪材料選用45鋼，正火處理，硬度162～217HB，取190—217HB。 齒輪精度等級(jí)為7級(jí) 計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N (由教材式5—33) =60jLh=6014401(530016)=2.07109 =/=2.07109/4.3=4.82108 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖5-17得=1.0, =1.03 取Zw=1.0，=1.0，=1.0，

17、=1.0 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖5-16(b)得: =580Mpa，=545MPa 由教材式(5-28)計(jì)算許用接觸應(yīng)力 =ZN1ZXZWZLVR==580Mpa =ZN2ZXZWZLVR==561Mpa 因?yàn)?，取==561MPa 5.2按齒面接觸強(qiáng)度計(jì)算中心距a 取1.0 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表5—5查得：=189.8 取0.35 T1==35610m 初?。?, 暫取： 估?。? 由《機(jī)

18、械設(shè)計(jì)》式5—41 計(jì)算 ==2.47 = =113mm 根據(jù)設(shè)計(jì)合理性?。篴=115mm 5.3 匹配參數(shù) 一般?。? mm 取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)： 總齒數(shù)： ==112.48 整取 ： =113 小齒輪齒數(shù) ：z1=/(u+1)=21.3 整?。? z1 =21 大齒輪齒數(shù)： z2= - z1 =92 ?。? z1=21 z2=92 實(shí)際傳動(dòng)比： 傳動(dòng)比誤差： ＜5% 故在范圍內(nèi)。 修正螺旋角 ： 與相近，故、可不修正

19、 驗(yàn)證圓周速度 v=πd1n1/601000=π42.7441440/601000=3.223 m/s 故滿足要求 計(jì)算齒輪的幾何參數(shù),由《機(jī)械設(shè)計(jì)》5-3 按電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，輕度沖擊 vz1/100=3.22321/100=0.67683 m/s 按7級(jí)精度查《機(jī)械設(shè)計(jì)》取5-4(d)得：　 齒寬： 取整：b2=45 mm b1=50 mm 按， 考慮到軸的剛度較大和齒輪相對(duì)軸承為非對(duì)稱(chēng)位置查《機(jī)械設(shè)計(jì)》5-7a 得：　按7級(jí)精度 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》5-4得： 齒頂圓直徑： 端面壓力角： 齒輪基圓直徑： 齒頂圓

20、壓力角： 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》5-43　得： 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》5-18得： 基圓螺旋角： ZH= 故齒面接觸強(qiáng)度合格 5.4驗(yàn)算齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》式5-44 = ≤ =/=21/ =22.14 =/=92/=96.97 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖5-14得：=2.75,=2.25 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖5-15得：=1.575,=1.8 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》式5-47計(jì)算： =1-=1-1=0.91 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》式5-48計(jì)算： =

21、0.25+=0.25+=0.69 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》式5-31計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖5-18b得：220MPa,210MPa 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖5-19得：1.0 ?。? Yx=1.0 取： ==314Mpa ==300Mpa = ==77.89MPa<=314Mpa 安全 ===72.89MPa<=300MPa 安全 5.5齒輪主要幾何參數(shù) Z1=21 Z2=

22、92 β mn=2mm d1=42.743mm d2=187.257 mm = =42.743+212=46.743 mm ==187.257+212=191.257 mm =-=42.743-2(1+0.25)2=37.743 =-=187.257-2(1+0.25)2=182.257 =115mm b1=50mm b2=45mm 齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)： ①小

23、齒輪：由于小齒輪齒頂?shù)芥I頂距離x<5，因此齒輪和軸可制成一體的齒輪軸。 ②對(duì)于大齒輪，da2<500m 因此，做成腹板結(jié)構(gòu)。 六、低速級(jí)斜齒圓柱齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 6.1選擇齒輪材料和熱處理，確定許用應(yīng)力 由前面計(jì)算得知：Ⅱ軸傳遞的功率P2=5.21kw，轉(zhuǎn)速n1=334.9r/min， 轉(zhuǎn)矩T1=148.57N.m，齒數(shù)比u=3.3， 單向傳動(dòng)，工作載荷有輕微沖擊， 每天工作16小時(shí)，每年工作300天，預(yù)期工作5年。 1.選擇齒輪材料，確定精度及許用應(yīng)力 小齒輪為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度為217—255HB

24、 大齒輪為45鋼，正火處理，硬度為190—217HB 齒輪精度為7級(jí) 計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N (由《機(jī)械設(shè)計(jì)》式5—33) =60=60334.91(163005)=4.82256108 =/=4.82256108 /3.3= 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖5—17得：1.05, 1.13 ?。?1.0,=1.0,=1.0,=1.0 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖5—16

25、得：=580MPa, =545MPa 由式5—28 ==609MPa ==615.85MPa 6.2按齒面接觸強(qiáng)度計(jì)算中心距a ≥(u+1)mm T2==148570Nmm 初選=1.2，暫取,0.35 由式5—42 0.99 由表5—5 得=189.8 由式5—41 計(jì)算 估取 =arctan(tan/cosβ) = arctan(

26、tan200/cos120)=20.4103 0 = arctan(tancos) = arctan(tan12cos20.41030)=11.26650 則= ==2.47 ≥(u+1) ==152.748mm 圓整取： =155mm 6.3 匹配參數(shù) 一般?。? =(0.01～0.02)= (0.01～0.02)155=1.55～3.1 取標(biāo)準(zhǔn)值： =2mm 兩齒輪齒數(shù)和

27、 ： ===151.6 ?。?152 =/(u+1)= =35.3 取：=35 = -z1=152-35=117 實(shí)際傳動(dòng)比： ==3.343 傳動(dòng)比誤差： ＜5% 故在范圍內(nèi)。 修正螺旋角 ： β=arccos= arccos=11.29110 與初選 接近，，不可修正 ===71.382mm ==238.

28、618mm 圓周速度： V===1.252m/s 取齒輪精度為7級(jí) 3．驗(yàn)算齒面接觸疲勞強(qiáng)度 =≤ 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表5-3查得：=1.25 /100=1.25235/100=0.4382 m/s 按7級(jí)精度查《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖5-4得動(dòng)載系數(shù)=1.02 齒寬 b==0.4155=54.25mm ?。?mm mm =55/71.382=0.771

29、 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖5-7齒輪相對(duì)于軸承非對(duì)稱(chēng)布置，兩輪均為軟齒面，得：=1.11 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表5-4得： =1.1 載荷系數(shù)==1.251.021.111.1=1.558 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》式5-42 =0.99 計(jì)算重合度，以計(jì)算： =+2m=71.382+21.02.0=75.782mm =+2m =238.618+21.02.0=242.618mm arctan(tan/cosβ)= arctan(tan200/cos11

30、.29110)=20.3630 =cos=71.382cos11.29110=66.921mm =cos=238.618cos11.29110=223.706mm =arccos= arccos =27.9850 =arccos= arccos =22.7720

31、 =［(tan-tan)+(tan-tan)］ =[35 +117]=1.798 == =1.714 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》式5-43計(jì)算 = arctan(tancos)=10.6020 == =2.421 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》式5-38計(jì)算齒面接觸應(yīng)力 ==2.45189.80.7460.99 =

32、503MPa<[]=609 Mpa 安全 6.4驗(yàn)算齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》式5-44得： = ≤ =/=35/ =37.114 =/=117/=124.065 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖5-14得：=2.47,=2.22 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖5-15得：=1.67,=1.76 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》式5-47計(jì)算 =1-=1-1=0.9 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》式5-48計(jì)算 =0.25+=0.25+=0.653 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》式5-31計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力 查《機(jī)

33、械設(shè)計(jì)》圖5-18b得：220MPa, 210MPa 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖5-19得： 1.0 ?。? Yx=1.0 取： ==314Mpa ==300Mpa = ==143MPa<=314Mpa 安全 ===135MPa<=300MPa 安全 6.5齒輪主要幾何參數(shù) Z1=35 Z2=117 β mn=2.0mm d1=71.382mm d2=238.618mm

34、 = =71.382+212.0=75.782mm ==238.618+212.0=242.618mm =-=71.382-2（1+0.25）2.0=66.382 mm =-=238.618-2（1+0.25）2.0=233.618mm =155mm 取=60mm, =55mm 齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算： （1）小齒輪da1<200mm，制成實(shí)心結(jié)構(gòu)的齒輪。 （2）大

35、齒輪，da2<500m，做成腹板結(jié)構(gòu)。 七、軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 7.1 軸直徑計(jì)算 選擇軸的材料 軸的材料為45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理 按扭矩初步估算軸端直徑 初步確定高速軸外伸段直徑，高速軸外伸段上安裝聯(lián)軸器， 其軸徑可按下式求得： 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表（8-2）得：=110—160，?。?115 考慮軸端有一個(gè)鍵槽，在計(jì)算時(shí)應(yīng)該增加3%～5% =17.83mm 考慮軸端有一個(gè)鍵槽，并與聯(lián)軸器相連，將直徑加工取標(biāo)準(zhǔn)值 ?。?30mm 初選滾動(dòng)軸承 因該軸上裝有斜齒輪，需要調(diào)整軸向位置，考慮裝拆調(diào)整方便起見(jiàn)， 選用深溝球軸承。根據(jù)軸端尺寸，聯(lián)軸器的定位

36、方式和軸承的大概 安裝位置，初選單列深溝球軸承6207. 7.2 軸的強(qiáng)度校核 a.軸上通過(guò)前一段加工為與軸承間隙配合，固定軸承的部分加工為與軸承過(guò)盈配合 軸承按標(biāo)準(zhǔn)取6207內(nèi)徑為 該軸為齒輪軸，聯(lián)軸器的軸向用鍵定位。 b．布置軸上零件，設(shè)計(jì)軸的結(jié)構(gòu) 根據(jù)安裝和定位的需要，初定各軸段直徑和長(zhǎng)度，各跨度尺寸， 作軸的簡(jiǎn)圖如圖7-1： 對(duì)軸進(jìn)行分析，作當(dāng)量彎矩圖。 計(jì)算齒輪所受的各個(gè)分力，繪制空間受力簡(jiǎn)圖 圓周力： =/=235610/42.743=1670N 圖7-1

37、 軸向力： 徑向力： 齒輪的分度圓直徑： =42.743mm 齒輪的齒根圓直徑： =37.743mm 將空間力系分解為H和V平面力系，分別求支反力并畫(huà)彎矩圖 將空間力系分解為H和V平面力系，分別求支反力并畫(huà)彎矩圖 ， 即： Fr 47.5-R1H162.5-Fa21.37=0 R1H =(62047.5-32021.37)/162.5=139.15N 即： R2H=480.85N

38、 R2V162.5-Ft115=0 R2V= 1670115/162.5=1181.8 N R1V162.5-Ft47.5=0 R1V=488.154 N 求軸的彎矩M，畫(huà)彎矩圖 畫(huà)軸的扭矩圖 T=35610 求計(jì)算彎矩，畫(huà)計(jì)算彎矩圖 取根據(jù)， 21366

39、 繪制空間受力、彎矩、扭矩簡(jiǎn)圖如圖: 校核軸的靜強(qiáng)度 根據(jù)圖中軸的結(jié)構(gòu)尺寸，選擇彎矩較大的Ⅰ剖面和Ⅱ剖面進(jìn)行驗(yàn)算。 根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》查得=59 MPa Ⅰ剖面的計(jì)算應(yīng)力： 安全

40、 Ⅱ剖面的計(jì)算應(yīng)力： 安全 強(qiáng)度校核 由當(dāng)量彎矩圖看出，C點(diǎn)的當(dāng)量彎矩最大。所以該軸的危險(xiǎn)斷點(diǎn)是C點(diǎn)。由45鋼（調(diào)質(zhì)處理）得, =22.04mm 考慮鍵槽影響，有一個(gè)鍵槽，軸徑加大5% mm 該值小于原設(shè)計(jì)該點(diǎn)軸的直徑35mm，安全。 校核軸的疲勞強(qiáng)度 a．判斷危險(xiǎn)剖面 分別選擇Ⅲ、Ⅳ剖面進(jìn)行驗(yàn)算：Ⅲ剖面所受扭矩大，軸肩圓角處有 應(yīng)力集中。Ⅳ剖面除受彎矩和扭矩外，附近還有過(guò)盈配合，鍵槽和軸肩圓角 三個(gè)應(yīng)力集中源。 45鋼調(diào)質(zhì)的機(jī)械性能參數(shù)：，，。 b. Ⅲ剖面疲勞強(qiáng)度安全系數(shù)校核 因軸單向轉(zhuǎn)動(dòng)，彎曲應(yīng)力為

41、對(duì)稱(chēng)循環(huán)應(yīng)力，扭剪應(yīng)力按脈動(dòng)循環(huán)處理。 絕對(duì)尺寸影響系數(shù)和表面質(zhì)量系數(shù) 查得： 查得：， ，，，并取 = ===54.46 ===28 取[S]=1.5～1.8 S>[S], 滿足要求 c. Ⅳ剖面疲勞強(qiáng)度安全系數(shù)校核 絕對(duì)尺寸影響系數(shù)和表面質(zhì)量系數(shù) 查得 ， ，，β=0.95，并取，

42、 = ===20.5 ===17.4 取[S]=1.5～1.8 S>[S], 滿足要求 八、滾動(dòng)軸承的選擇和壽命驗(yàn)算 8.1選擇軸承類(lèi)型及初定型號(hào) 由于轉(zhuǎn)速高、有軸向力，故選用深溝球軸承 由《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》查得6207型軸承： =19.8KN =13.5KN 軸承承受輕度載荷沖擊,所以取=1.2 8.2計(jì)算軸承的受力 由前面計(jì)算得知： 合成支反力： ===507.6N

43、 ===1275.88N 8.3計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷 ==507.61.2=609.12N ==1275.881.2=1531.056N 8.4計(jì)算軸承壽命 ∵< ∴計(jì)算軸承2的壽命 = =5.215年 預(yù)期壽命: 5.215年＞5年 ，壽命足夠在預(yù)期范圍內(nèi)，不用更換軸承即可達(dá)到要求。 九、鍵聯(lián)接的選擇和驗(yàn)算 聯(lián)軸器裝在高速軸軸端，需用鍵進(jìn)行軸向定位和傳遞轉(zhuǎn)矩。由前面設(shè)計(jì)計(jì)算 得知：聯(lián)軸器材料為45鋼，軸的材料為45鋼，聯(lián)軸器與軸的配合直徑

44、為30mm， 輪轂長(zhǎng)為80mm,傳遞轉(zhuǎn)矩T=35610 1. 選擇鍵聯(lián)接的類(lèi)型和尺寸。 由于精度為7級(jí)，故選擇最常用的圓頭（A型）平鍵，因?yàn)樗哂薪Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，對(duì)中性好，裝拆方便等優(yōu)點(diǎn)。 鍵的材料：45鋼。 鍵的截面尺寸由鍵所在軸段的直徑 d由標(biāo)準(zhǔn)中選定，鍵的長(zhǎng)度由輪轂的寬確定，查表得： 高速軸與聯(lián)軸器連接的鍵： 軸徑=30mm，由《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》表20-1查得鍵剖面寬b=8mm高 h=7mm。 選鍵長(zhǎng)L=70mm 中間軸上大齒輪聯(lián)接的鍵 軸徑=37mm初定：鍵剖面寬b=10mm高 h=8mm。選鍵長(zhǎng)L=36mm 中間軸上小齒輪聯(lián)接的鍵 軸徑= 37 mm，初定：

45、鍵剖面寬b=10mm高 h=8mm。選鍵長(zhǎng)L=50mm 低速軸上大齒輪聯(lián)接的鍵 軸徑= 52 mm，鍵剖面寬b=16mm高 h=10mm。選鍵長(zhǎng)L=45mm 低速軸上與鏈連接的鍵 軸徑=44 mm，鍵剖面寬b=12mm高 h=8mm。選鍵長(zhǎng)L=56mm 鍵聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算 普通平鍵的主要失效形式是鍵，軸和輪轂三個(gè)零件中較弱零件的壓潰。由于 聯(lián)軸器材料是鋼，許用擠壓應(yīng)力由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表3-1查得=100~120MPa。 取=110MPa 《機(jī)械設(shè)計(jì)》式3-1：=4T1/dhl ≤ MPa 高速軸與聯(lián)軸器連接的鍵：=4T1/dhL=435610/30770

46、=9.69MPa<安全 中間軸上大齒輪聯(lián)接的鍵：=4T1/dhL=4148570/37836=55.77MPa <安全 中間軸上小齒輪聯(lián)接的鍵:=4T1/dhL =4148570/37850=40.15MPa<安全 低速軸上大齒輪聯(lián)接的鍵:=4T1/dhL=4475150/521045=81.22MPa<安全 低速軸上與鏈連接的鍵:=4T1/dhL =4475150/44856=96.42MPa<安全 為了加工方便，低速軸上與大齒輪聯(lián)接的鍵寬度與低速軸上與鏈連接的鍵的寬度相同，則低速軸上大齒輪聯(lián)接的鍵選鍵剖面寬b=16mm高 h=10mm =4T1/dhl

47、 =4475150/441056=77.18MPa<安全 十、聯(lián)軸器的選擇計(jì)算 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，故選用彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器。 減速器中高速軸轉(zhuǎn)距：35.61Nm， 根據(jù)：d=30~37.5 mm，選擇聯(lián)軸器：H L3型號(hào) GB/T5014—2003 由指導(dǎo)書(shū)表4.7-1：[T]= 630Nm，[n]=5000 r/min 由表查得：KA= 1.5 Tca=KA T= 1.535.61=53.415 Nm <[T] n = 1440 r/min <[n] 十一、減速器的潤(rùn)滑方式及密封方式的選擇，潤(rùn)滑油牌號(hào)的選擇及裝油量的計(jì)算 1）齒輪潤(rùn)滑

48、油的選擇 潤(rùn)滑油牌號(hào) 齒輪的接觸應(yīng)力為503MPa，故選用抗氧銹工業(yè)齒輪油潤(rùn)滑。 潤(rùn)滑油的牌號(hào)按齒輪的圓周速度選擇 參照5-12選擇： 選用320 根據(jù)4.8-1：代號(hào)320 2）齒輪箱的油量計(jì)算 油面由箱座高度H確定斜齒輪應(yīng)浸入油中一個(gè)齒高，但不應(yīng)小于10mm。這樣確定出的油面為最低油面?？紤]使用中油不斷蒸發(fā)耗失，還應(yīng)給出一個(gè)允許的最高油面，中小型減速器的最高油面比最低油面高出10mm。因此，確定箱座高度H的原則為，既要保證大齒輪齒頂圓到箱座底面的距離不小于，以避免齒輪回轉(zhuǎn)時(shí)將池底部的沉積物攪起，又要保證箱座底部有足夠的容積存放傳動(dòng)所需的潤(rùn)滑油。通常單級(jí)減速器每傳遞的

49、功率，需油量： 箱座高度H≥+(30～50)++(3～5)㎜=191.257/2+50+8+3=156.63≈157mm 圓整H=157mm 高速軸軸心距下箱內(nèi)壁：157-11=146mm 油深：h=73.4mm 減速器裝油量 低速軸大齒輪浸油深度：48.71mm 沒(méi)超過(guò)大齒輪頂圓的1/3，故油深合理 油量 =(0.35～0.7)2=4.2 V=4.92 dm3 V0=4dm3 V>V0 油量合理 3）滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑 確定軸承的潤(rùn)滑方式與密封方式 減速器中高速級(jí)齒輪圓周速度: =3.22m/s 由于所以角接觸球軸承采用油潤(rùn)滑。 4）滾動(dòng)軸承的密封 高速軸密封處的圓周速度 m/s 所以采用皮碗密封。 5）驗(yàn)算齒輪是否與軸發(fā)生干涉現(xiàn)象： 1、2軸之間距離：115mm， 2軸上小齒輪齒頂圓半徑37.69，碰不到1軸。 2、3軸間距離：155mm， 2軸上大齒輪的齒頂圓半徑：95.63mm。 2軸大齒輪與3軸之間的距離：31mm。 因此，齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)合理。 12、 設(shè)計(jì)體會(huì) 參考文獻(xiàn) 1、《機(jī)械設(shè)計(jì)》主編：孫志禮 馬星國(guó) 魏黃秋波 閆玉濤 : 第 30 頁(yè)