直圓柱齒輪減速器說明書

1、機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說明書二級(jí)圓柱直齒輪減速器專業(yè)：機(jī)械工程班級(jí)：1303班設(shè)計(jì)者：赫思堯?qū)W號(hào)：指導(dǎo)教師：王青溫徐雙滿2020-4-18一、設(shè)計(jì)任務(wù)書5設(shè)計(jì)題目5設(shè)計(jì)任務(wù)5設(shè)計(jì)時(shí)間5傳動(dòng)方案5設(shè)計(jì)參數(shù)（原始數(shù)據(jù)）6其它條件6任務(wù)分析6二、傳動(dòng)方案論證7方案一：原方案7方案二：高速級(jí)帶傳動(dòng)傳動(dòng)改為齒輪傳動(dòng)7方案三：低速齒輪傳動(dòng)傳動(dòng)改為鏈傳動(dòng)7三、電動(dòng)機(jī)的選擇8電動(dòng)機(jī)的類型和結(jié)構(gòu)型式的選擇8電機(jī)選擇9總傳動(dòng)比的確定及各級(jí)傳動(dòng)比分配11理論總傳動(dòng)比11各級(jí)傳動(dòng)比的分配及其說明11齒輪傳動(dòng)各級(jí)傳動(dòng)比的分配說明11計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)12各軸傳動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)匯總表（理論值）13五、各級(jí)傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算1

2、5V帶傳動(dòng)15高速級(jí)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算18低速級(jí)齒輪設(shè)計(jì)22六、軸、鍵、軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算及校核26軸最小直徑的估算26高速軸及軸上零件的設(shè)計(jì)和校核28中速軸及軸上零件的設(shè)計(jì)和校核34低速軸及軸上零件的設(shè)計(jì)和校核38七、箱體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)40機(jī)體的剛度40機(jī)體內(nèi)零件的潤滑，密封散熱40機(jī)體結(jié)構(gòu)的工藝性40附件設(shè)計(jì)40減速器機(jī)體結(jié)構(gòu)尺寸40八、潤滑密封設(shè)計(jì)40九、經(jīng)濟(jì)性分析40電機(jī)的選擇40軸最小直徑的選擇40軸承的選擇40其他零件的選擇40十、心得感受40一、設(shè)計(jì)任務(wù)書設(shè)計(jì)題目混凝土攪拌機(jī)上用的傳動(dòng)裝置，單項(xiàng)運(yùn)轉(zhuǎn)兩班制工作。設(shè)計(jì)任務(wù)1 、減速器裝配圖（0號(hào)）1張2 、中速軸工程圖（3號(hào)）1張3 、高速級(jí)

3、大齒輪工程圖（3號(hào)）1張4 、減速器裝配圖草圖（3號(hào)）1張5 、設(shè)計(jì)計(jì)算說明書.T份設(shè)計(jì)時(shí)間2015年11月至2016年1月傳動(dòng)方案1-外圈齒輪2-攪拌桶4-展開式兩級(jí)圓柱齒輪減速器3- 聯(lián)軸器5-V帶6-電機(jī)7-輸出齒輪設(shè)計(jì)參數(shù)（原始數(shù)據(jù)）（1） 攪拌機(jī)所需功率10kw（2） 傳給大齒圈的輸入軸轉(zhuǎn)速：60r/min（3）使用年限10年（4）大齒圈直徑1500mm,速14r/min其它條件（1）雙班制工作、使用期限為10年（有效工作時(shí)間48000h）。（2）工作時(shí)有輕微震動(dòng)，單向運(yùn)轉(zhuǎn)。任務(wù)分析1）V帶傳動(dòng)需要放在高速級(jí)2）采用閉式軟齒面斜齒輪傳動(dòng)3）結(jié)構(gòu)要求均勻4）電動(dòng)機(jī)選擇：三相異步電動(dòng)機(jī)二

4、、傳動(dòng)方案論證方案一：原方案將傳動(dòng)能力較小的帶傳動(dòng)及其它摩擦傳動(dòng)裝置布置在高速級(jí)，有利于整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊及均勻。當(dāng)裝置負(fù)裁時(shí)，V帶通過打滑很好的保護(hù)系統(tǒng)/、受損害。帶傳動(dòng)布置在高速級(jí)更有利于體現(xiàn)其傳動(dòng)平穩(wěn)、緩沖吸震、減小噪音的特點(diǎn)方案二：高速級(jí)帶傳動(dòng)傳動(dòng)改為齒輪傳動(dòng)齒輪傳動(dòng)較帶傳動(dòng)效率高，傳動(dòng)比更能準(zhǔn)確的保證，但更換齒輪較更換V帶價(jià)格貴，會(huì)增加成本，且?guī)X輪工作噪聲大，在工作中會(huì)因?yàn)榕まD(zhuǎn)變動(dòng)引起的載荷不均勻現(xiàn)象。方案三：低速齒輪傳動(dòng)傳動(dòng)改為鏈傳動(dòng)齒輪傳動(dòng)平穩(wěn)，占用空間小，但后殘?jiān)鹑臊X輪時(shí)會(huì)影響壽命。鏈傳動(dòng)安裝空間大，且由于攪拌桶的直徑較大，所用鏈條的重量和長度會(huì)給工作造成不便，且工作效率

5、也會(huì)收到極大的影響。綜和考慮后，高速級(jí)用帶傳動(dòng)，低速級(jí)用齒輪傳動(dòng)，即原方案。三、電動(dòng)機(jī)的選擇電動(dòng)機(jī)的類型和結(jié)構(gòu)型式的選擇根據(jù)直流電動(dòng)機(jī)需直流電源，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格高且維護(hù)不便等原因，一般在實(shí)際生產(chǎn)中較普遍采用三相交流電源的電動(dòng)機(jī)?？紤]到粉塵的影響，采用臥式。選擇Y系列籠型三相交流異步電動(dòng)機(jī)。它效率高、工作可靠、結(jié)構(gòu)簡單、維護(hù)方便，價(jià)格低，適用于不易燃、不易爆，無腐蝕性氣體和無特殊要求的場(chǎng)合。由于啟動(dòng)性能較好。也適用于某些要求較高起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的機(jī)械。電機(jī)選擇由電動(dòng)機(jī)至工作機(jī)的總效率a“0、”1、”2、”3、44分別為帶傳動(dòng)、軸承、齒輪傳動(dòng)、聯(lián)軸器、攪拌桶的效率取“0=,11=,22=,33=,44=總

6、效率4a=*A4*A3*=4a=電動(dòng)機(jī)所需的輸出功率PdDPwPdI-=10/=Kw總電動(dòng)機(jī)額定功率Ped,查表取Ped=15KWPd=KW電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速n1n4=60r/minn5=14r/minR=kw所以i3=n4/n5=60/14=由機(jī)械設(shè)計(jì)課程指導(dǎo)書（以下未經(jīng)說明都是這本書）P7查的i1*i2=840,i0=24（i0位為帶傳動(dòng)傳動(dòng)比，i1為減速箱高速級(jí)傳動(dòng)比，i2為減速箱低速級(jí)傳動(dòng)比，i3為減速器輸出軸與工作軸的傳動(dòng)比）n1=i0*i1*i2*n4=9609600r/min選擇電機(jī)及相關(guān)參數(shù)符合這一范圍的異步轉(zhuǎn)速有1000r/min、1500r/min、3000r/min當(dāng)選擇轉(zhuǎn)速

7、高的電動(dòng)機(jī)時(shí)，極對(duì)少的電動(dòng)機(jī)更便宜，而且?guī)鲃?dòng)結(jié)構(gòu)更緊湊，但使傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比、結(jié)構(gòu)尺寸和重量增加。1500轉(zhuǎn)的電機(jī)較1000轉(zhuǎn)的電機(jī)價(jià)格便宜，較3000轉(zhuǎn)的工作噪聲小，且由于單向工作，3000轉(zhuǎn)電機(jī)不適合。根據(jù)以上所述綜合考慮，選取nd=1500r/min下面是所選電機(jī)的一些參數(shù)：選電機(jī)：Ped =15 kwn1=1500r/mi四、總傳動(dòng)比的確定及各級(jí)傳動(dòng)比分配理論總傳動(dòng)比ia=nm/n5=1460/14=i0*i1*i2*i3ia=式中：nm電動(dòng)機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速，單位r/min。各級(jí)傳動(dòng)比的分配及其說明V帶理論傳動(dòng)比2-4,初選i0=兩級(jí)齒輪理論傳動(dòng)比i1*i2=ia/(i0*i3)=*=

8、i0=齒輪傳動(dòng)各級(jí)傳動(dòng)比的分配說明(1)各級(jí)傳動(dòng)比應(yīng)在推薦值內(nèi)，一發(fā)揮其性能，并使結(jié)構(gòu)緊湊。(2)應(yīng)使各級(jí)傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)尺寸協(xié)調(diào)、勻稱。(3)應(yīng)使傳動(dòng)裝置外廓尺寸緊湊，重量輕。(4)使各級(jí)大齒輪直徑相近，以使大齒輪有接近的浸油深度，有利于潤滑，同時(shí)還能使減速器具有較小的輪廓尺寸。(5)不能使高速級(jí)傳動(dòng)比過大，否則會(huì)使傳動(dòng)零件與零件之間發(fā)生干涉碰撞。(6)為了有利于浸油潤滑，應(yīng)使兩級(jí)大齒輪直徑相近，這樣做也有利于使傳動(dòng)裝置外廓尺寸更加緊湊。應(yīng)使i1>i2。i1=i2=式中：i-高速級(jí)齒輪理論傳動(dòng)比；i2低速級(jí)齒輪理論傳動(dòng)比。計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)各軸轉(zhuǎn)速n1=1460r/minn5=14

9、r/minn2=n1/i0=1460/=584r/minn3=n2/i1=584/=minn4=n3/i2=60r/min各軸輸入功率P1=P2=P1、0=*=KWP3=P2*i1*42=KWP4=P3*i1*t2=KWP5=P4*i1*t2*t3=KWi 1 =i 2=n1=1460n2=584n3=n4=60P1 =P2=P3=P6=P5*t1=KWP4=P5=P6=T1 =T2=T3=T4=T5=各軸輸入轉(zhuǎn)矩T1=9550*Pd/nm=9550*1460=N'mT2=T1*ti0*i0=N'mT3=T2*i1*t1*t2=N'mT4=T3*i2*t1*t2=N&#

10、39;mT5=T4*i3*t1*t2*t2=N'm各軸傳動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)匯總表（理論值）各軸的輸入功率、轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速軸號(hào)p(KvyTn(r/min)傳動(dòng)比i效率刀電機(jī)軸1460i0=70I584i1=Y1Y2Ri2=Y1m60Y2Y1Y2桶軸14i3=73工作14Y144五、各級(jí)傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算V帶傳動(dòng)主要傳動(dòng)參數(shù)已知：工作條件為雙班工作制，載荷平穩(wěn)，工作機(jī)為帶式輸送，主要參數(shù)如下：電動(dòng)機(jī)功率Pd=kw轉(zhuǎn)速n1=1460r/min,i0=設(shè)計(jì)計(jì)算1 .確定計(jì)算機(jī)功率Peaca查課本P156表8-8得工作情況系數(shù)5Pca=KA*Pd=*=kw2 .選取V帶帶型由課本P157-表-8-9知，選用B

11、型帶3 .確定帶輪基準(zhǔn)直徑(1)初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑為dd1由課本P157-表8-9,P155-表-8-7選取，dd1100mm(2)計(jì)算大帶輪的基準(zhǔn)直徑由1式(8-15a)計(jì)算大帶輪的基準(zhǔn)直徑dd2dd2dd1i帶100=420mm260(3)驗(yàn)算帶速V ddm60 10005m /s V 30m/s100 1440 60000 7.536m/s所以選取合適4.由1表8-20確定V帶的基準(zhǔn)長度和傳動(dòng)中心距0.7(dd1 dd2) a。有 252a0720初選小抵加a0=06000002(dd1 dd2)Ld0 2a0-(d d1 dd2)2(d d24add1)2(2* 600500/22(

12、1180) 4260)2(260 100)2(4504 150g /(4* 600) )2219.981578mm由P145表8-2選帶的基準(zhǔn)長度 Ld 2180mma a0 (Ld Ld0)考慮到中心距的變化600 (2180 2219.98)/2 580.01mmV=s速度合適amin a 0.017* Ldamax a 0.03* Ld547.3mm645.4mm5.驗(yàn)算主動(dòng)輪上的包角100/-一180 (dd2 dd1)*57.3/a 180 (450 180*57.3 /58001 15333 120所以主動(dòng)輪上包角符合要求。6.計(jì)算V帶的根數(shù)ZP04.448kwP00.47kwLd

13、 2180mm查表P155-表8-6,P145-表8-2分別得k0.92(0.930.92)/5*3.3260.927Pr(P0P0)*K*Kl(0.474.448)*0.927*0.994.51得ZPca/Pr19.53/4.514.33所以Z=57、計(jì)算單根V帶的初拉力的最小值(Fo)minF0min500pa(2.51)qV2VZK查1表8-3得B型帶的單位長度質(zhì)量q=m所以單根V帶的初拉力：(Fo)min=500XPcaX-K“)/(ZXVxKa)+qV2=500XX/X5x+X應(yīng)使帶的實(shí)際初拉力Fo>(Fo)min8、計(jì)算壓軸力Fp主動(dòng)輪上包角符合要求(Fp)min=2XZX(

14、Fo)minXSin(qi/2)=2X5xXsin0/2)V帶傳動(dòng)主要參數(shù)匯總表帶計(jì)算功率基準(zhǔn)直徑基準(zhǔn)度中心距小輪包角根型FCa(mm)Ld(mm)a民1數(shù)k kw)dd1dd2(mm)B1804502180547.6455單根帶初拉力F0=273 N實(shí)際計(jì)算結(jié)果由以上各步設(shè)計(jì)計(jì)算得帶傳動(dòng)的：實(shí)際傳動(dòng)比：iv=dd2/ddi=450/180=I軸實(shí)際轉(zhuǎn)速：m=nMiv=1460/=584r/minI軸實(shí)際轉(zhuǎn)矩：Ti=X106Pi/nI=x106x584=?m高速級(jí)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算原始數(shù)據(jù)1、輸入轉(zhuǎn)矩Ti=204396N?mm小齒輪轉(zhuǎn)速ni=584r/min理論齒數(shù)比n=i'1=2、選定

15、齒輪類型、精度等級(jí)及齒數(shù)(1)、根據(jù)設(shè)計(jì)方案，采用標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪(2)、該減速器用于攪拌，其工作速度較低，周圍環(huán)境中粉塵偏高，故采用閉式軟齒面。于是，小齒輪45cr調(diào)質(zhì)處理HBS=280HBS大齒輪45鋼正火處理HBS=240HBS由教課書上P207-209頁圖10-20和10-21帶數(shù)Z=5Fo=(THlim1=600Mpa,(TFE1=500Mpa(THiim2=550Mpa,(TFE2=380Mpa、精度等級(jí)為7級(jí)、初選Z1=24得：Z2=Z1ii=24X=圓整?。篫2=87Fp=按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)由dit>2kTi(1+1)(ZhZZ/cth)2/(/d上)1、確定公式中各

16、計(jì)算數(shù)值(1)初選載荷系數(shù)K=由課本表10-7,取得：高速級(jí)定：(J)d=1由1表10-6,得：乙=(Mpa)1/2(3)由圖P203-圖20,得：Zh=(an=20o,0t=0o)(4)由圖10-26得：£“產(chǎn)，£”2=付.£«1+£«2=所以Z£=(4-£a)A=(5)應(yīng)力循環(huán)系數(shù)N=60niXLhXj=60X584X(8X2X300X10)X1_9=x10得：N=N1/N=x109/=X109(6)由1表10-23,查得kHNfkHN2=(7)通用齒輪和一般工業(yè)齒輪，按一般可靠度要求選取安全系數(shù)Sho所以由1

17、表，取S=1(8)(7h1=(kHN10"Hlim1)/S=(X600)/1=576Mpa(Th2=(kHN2(THlim2)/SH=X550)/1因?yàn)?Th1>(Th2所以?。?quot;=(Thi=576Mpa2、計(jì)算(1) dit>2ktTi(+1)(ZhZeZ：e/(th)2/(|)dp)1/3=2XX204396X+1)XX/(1X5402X1/3(2) 齒輪的圓周速度：V=ttd1tXm/(60X1000)二s(3) 齒竟：b=小ddt=1x=(4) 計(jì)算載荷系數(shù)ka. 由1表10-2查得：kA=b. 根據(jù)V=s及齒輪精度為7級(jí)由1表10-8,查得：動(dòng)載系數(shù)k

18、v=c. kaE/b=2*T*KA/(b*小d)>100N/mm由1表10-3,查得：齒間載荷分配系數(shù)："=kF"=d. 由1表10-4,齒向載荷分布系數(shù)kHB二得到動(dòng)裁系數(shù)：k=ka.kv.匕.1=XXX(6)按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑d1=d1tX(k/kt)1/3=x1/3=計(jì)算模數(shù)mmt=d1/z1=24=(8)計(jì)算齒厚b=(THim1=600Mpao-fe1=500Mpao-Hiim2=550Mpa(tfe2=380MpaZ1=24Z2=87Bt=0oK=(J)d=1按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算mt，2kTiY(YFaYS.f)/(jdZ2)1/31 .

19、確定公式中各計(jì)算數(shù)值(1) 計(jì)算載荷系數(shù)根據(jù)kFt=,Ye=+=(2) 由1P200-圖10-17和P201-圖10-18得：齒形系數(shù)：YFa產(chǎn)，YFa2=應(yīng)力校正系數(shù)：YSa1=,Ysa2=查得：彎曲疲勞壽命系數(shù)kFN=,kFN2=取安全系數(shù)Sf=又已知(TFE=500Mpa,(TFE2=380Mpa最終得到:(Tf1=(kFN1(TFE1)/SF(Tf2=(kFN2(TFE2)/SF(3)計(jì)算大小齒輪的Va1YFa1/(TF,并加以比較因?yàn)閅Fa1Ysa1/(TF1=YFa2YSa2/(Tf2=取二者中的大值，得到WaYfJ(TF=(4)計(jì)算模數(shù)mt>2k-T1-Ye2(YFa-Ys

20、a/(tf)/(一Z12)1/3=2XX204396XX242)1/3(5)計(jì)算載荷系數(shù)d1=mt*Z1=mmv=m/sb=小dd=mmh=Ze =_ 9N=x 10_ 9N= X10kHN =kHN=S=1(T h= 576Mpab/h=查得：kFB=KA=Kv=KA*2/(b*d1)=m/s>100m/s所以，kFa=得到：kF=kAikvkF«kF«d1>=XXX(6)重新計(jì)算模數(shù)1/3mF=mt*(K/KFt)=因?yàn)閙F=<mH=V=s所以m=4整理參數(shù)d=96mmd2=348mmb=Z1=24Z2=87kv=b2=80mmb1=85mmm=4中心

21、距a=222mmkHz=kFa=k*低速級(jí)齒輪設(shè)計(jì)原始數(shù)據(jù)1、輸入轉(zhuǎn)矩T=701488N?mm小齒輪轉(zhuǎn)速ni=r/min理論齒數(shù)比n=i'產(chǎn)K=d尸2、選定齒輪類型、精度等級(jí)及齒數(shù)(1)、根據(jù)設(shè)計(jì)方案，采用標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪(2)、該減速器用于攪拌，其工作速度較低，周圍環(huán)境中粉塵偏高，故采用閉式軟齒面。于是，小齒輪45cr調(diào)質(zhì)處理HBS=280HBs大齒輪45鋼正火處理HBS=240HBS由教課書上P207-209頁圖10-20和10-21(THiimi=600Mpa,(TFE1=500Mpa(THiim2=550Mpa,(TFE2=380Mpa(3)、精度等級(jí)為7級(jí)(4)、初選zi=3

22、0m=得：Z2=zii=30X=b=圓整?。篫2=81Ye=按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)由dit>2kTi(仙+1)(ZhZeZe/)2/(小d小)1/3kFN1=kFN2=0二1、確定公式中各計(jì)算數(shù)值(9)初選載荷系數(shù)K=(10)由課本表10-7,取得：高速級(jí)定：%a1=YFa2=(J)d=1YSa1=YSa2=由1表10-6,得：乙=(Mpa)1/2(11)由圖P203-圖20,得：Zh=(an=20o,0t=0o)(12) 由圖10-26得：£“尸，£*行.£«1+£«2=所以Z£=(4-£a)A=(13)

23、應(yīng)力循環(huán)系數(shù)N=60n1XLhXj=60XX(8X2X300X10)X1=x108(TF1得：N=N1/p=X108/=X108(14)由1表10-23,查得kHN=,kHN2=CTF2(15)通用齒輪和一般工業(yè)齒輪，按一般可靠度要求選取安=全系數(shù)Sh。所以由1表,取S=1(16)(TH1=(kHN1(THliml)/S=(X600)/1=627Mpa(Th2=(kHN2(THlim2)/SH=X550)/1=605Mpa因?yàn)?Th1>(Th2所以取："=(7q2=605Mpa2、計(jì)算(1) d1t>2ktT1(+1)(ZhZeZ：e/(th)2/(|)dp)=2XX70

24、1488X+1)XXX2/(1X5402X1/3=mm(2) 齒輪的圓周速度：V=ttd1tXm/(60X1000)=m/s(3) 齒寬：b=小ddt=1x=mm(4) 計(jì)算載荷系數(shù)kb. 由1表10-2查得：kA=c. 根據(jù)V=s及齒輪精度為7級(jí)由1表10-8,查得：動(dòng)載系數(shù)kv=d. kaR/b=2*T*KA/(b*小d)>100N/mm由1表10-3,查得：齒間載荷分配系數(shù)："=kF"=e. 由1表10-4,齒向載荷分布系數(shù)kHB二得到動(dòng)載系數(shù)：k=ka.kv.匕.1=XXX(6)按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑d1=d1tx(k/kt)1/3=x1/3=m

25、mYFa1 Y SaJb f 1=Wa2 Y Sa2/(T f 2=a YFa/ (TFna>kFa= KA= Kv=kFa=k f=mF=m=4d=96mmd2=348 mm乙二24Z2=87b2=80mmb1=85mm計(jì)算模數(shù)mmt=di/z1=30=mm(9)計(jì)算齒厚b=按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算mt>2kTiYe2(YFaYS(tf)/(小dZi2)1/31確定公式中各計(jì)算數(shù)值(1)計(jì)算載荷系數(shù)根據(jù)kFt=,Ye=+=(2)由1P200-圖10-17和P201-圖10-18得：齒形系數(shù)：YFa產(chǎn)，YFa2=應(yīng)力校正系數(shù)：YSa產(chǎn),Ysa2=查得：彎曲疲勞壽命系數(shù)kFN=,kFN

26、2=取安全系數(shù)Sf=又已知(TFE=500Mpa,(TFE2=380Mpa最終得到：bf1=(kFN10-FE1)/SF=Mpa(Tf2=(kFN2(TFE2)/SF=Mpa(3)計(jì)算大小齒輪的?a1YFa1/(TF,并加以比較因?yàn)閅Fa1YsaJ(TF1=YFa2YSa2/(Tf2=取二者中的大值，得到?aYFa/(TF=(5)計(jì)算模數(shù)mt>2k-T1-Y?(YFa-Ysa/(tf)/(一Z12)1/3=2XX701488xx302)1/3=mm(6)計(jì)算載荷系數(shù)d1=mt*Z1=mmv=m/sb=(|)d-d1=mmh=mmm=4中心距a=222mm(T Hlim1 =600Mpao

27、- fe1= 500Mpa"g2= 550Mpa(tfe2= 380MpaZ1=30Z2=81Bt=0ob/h=查得：kFB=KA=Kv=KA*2*T/(b*d1)=m/s>100m/s所以，kFa=得到：kF=kA<kvkF«kF«=XXX(6)重新計(jì)算模數(shù)1/3m=mt*(KF/KFt)=因?yàn)閙f=<mH=所以m=整理參數(shù)d二135mmd2=mmZ1=30Z2=81m=b2=128mmb1=130mm中心距a=(d1+d2)/2=六、軸、鍵、軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算及校核軸最小直徑的估算K=(J)d=Ze=N=x108N=x108kHN=kHN=S=1

28、軸的示意簡圖:I軸齒輪1II軸齒輪2齒輪3(Th=605Mpadi>V=sb=(1)選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理當(dāng)軸的支撐距離未定時(shí)，無法由強(qiáng)度確定軸徑，要用初步估算的方法，即按純扭矩并降低許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力確定軸徑d,計(jì)算公式為：dA31P1軸為高速軸，初算軸徑作為最小直徑，應(yīng)取較小的A值，選30MPa即Ao=;3軸為低速軸，初算軸徑作為最大直徑，應(yīng)取較大的A值,選斤40MPa即Ao=;2為中速軸在兩者之間，選百35MPa即Ao=okHa=kFa=kHB=K=di=(2)按1式(15-2),d1min=A(Piii/n川)1/3=X(/584)1/3依次得,d2min=A(Piii/nI

29、II)1/3=x(/1/3.，一，、1/3D3min=Ao(PIII/nIII)=X(/60)1/3=mm(3)因?yàn)閐min小于100mm且軸上開啟鍵槽所以，需將最小直徑加大補(bǔ)償鍵槽對(duì)軸的強(qiáng)度的削弱。得到：d1min=mmd1min=mmd1min=mm圓整后，低速軸承受扭矩較大，應(yīng)放大直徑，有d1=40mmd2=60mmd4=75mm高速軸及軸上零件的設(shè)計(jì)和校核高速軸設(shè)計(jì)尺寸m=b=Ye=S=YFa1=YFa2=YSa1=YSa2=kFN1=kFN2=(Tf1(TF2Wa1YSa1/0,f1=Wa2YSa2/(Tf2=¥aYFa/(TFb2=128mm123456d40455062

30、5054整理表格得:b1=130mm m=中心距a=(2)軸的各段安裝示意圖如下具體安裝尺寸應(yīng)該滿足各齒輪嚙合完好，且齒輪與軸沒有交叉(軸和齒輪不想交)，經(jīng)計(jì)算進(jìn)一步確定確定，123456d404550625054L101623183校核軸和軸承、鍵的強(qiáng)度以及使用壽命1、軸的強(qiáng)度校核取軸承齒輪的的中心作為受力點(diǎn)分析T204N?md96mmFt2T/d2204000/964250NFrFttann/cos4250tan200/11546.873NFaFt?tan0MLA72.5mmLB215.5mmRv1215.5Fr/(72.5215,5)1160NRv272.5Fr/(72,5215,5)3

31、87NRh1215.5Ft/(72,5215,5)3187NRh272.5Ft/(72,5215,5)1063NMLALBFt2Fr2LALB,M2(T)2"3ca(其中0.6,W0,1d3)帶入數(shù)值得o-ca=Mpa<o-1=60Mpad1=40mm軸校檢合格。d2=60mmd4=75 mm2、鍵強(qiáng)度校核軸第一段鍵，軸直徑40mm,選鍵bxh=14x9,L=90mm,l=L-b=76mm4000T2-=Mpa<p110MPahld校檢合格軸第五段，軸直徑50mm選鍵bxh=16x10,L=80mm,l=L-b=64mmp40h0dT2=Mpa<p110MPa校檢合

32、格3、軸承強(qiáng)度校核Fa=0Fs1=Fs2=0FR1=S1FR2=S2CCr,3,PX?FrY?F由于軸承只承受徑向力，所以PFrFr,Rv2Rh2,所以P,RVR2代入數(shù)據(jù)有，P1=1131N<P2=33912N一6一所以LhIO（C）60nP所以Lh=x104h<300*16*10=*104d 1=40mmL1=101mmd 2=45mmL2=62mmd 3=50mmL3=31mmd 4=62mmL4=d5=50mmL5=83mm度為12mm連接螺栓直徑為M10,選取長度為40mm，配合高速大齒輪齒輪寬為85mm低速小齒輪齒寬為133mm氐速大齒輪和高速小齒輪的間隙為10mm大!

33、據(jù)軸的直徑，查課本得到相關(guān)的定位軸肩的軸肩高度，進(jìn)而確定下一段軸的直徑。得到軸的最小長度范圍L=10+31+133+85+31=290mm實(shí)際軸長應(yīng)大于此尺寸。(2)軸的各段安裝示意圖如下：整理表格得:12345d6064726450具體安裝尺寸應(yīng)該滿足各齒輪嚙合完好，且齒輪與軸沒有交叉(軸和齒輪不想交)，結(jié)合軸I的尺寸，經(jīng)計(jì)算進(jìn)一步確定確定12345d6064726450L41781013142校核軸和軸承、鍵的強(qiáng)度以及使用壽命1、軸的強(qiáng)度校核取軸承齒輪的的中心作為受力點(diǎn)分析T701N?md135mm由高速軸計(jì)算結(jié)果可知Fr21546N,Ft24250NFt32T/d2701000/1351

34、0385NFr3Ft2tan2003780Fa3=0取LA71.5mm,LB116.598214.5mm進(jìn)行受力分析得c)Mid)e) M2f) To-ca=Mpa<o-1=60Mpa軸校檢合格鍵1p=合格鍵2p=合格c(98116.5)Ft2Ft398K1R3h_-665N214.571.5R4HFr2Fr3R3H1153N同理可得R3v1827N,R4v3168N所以有M1Fr3(71.5116.5)Fr271.5106700N?mmM2Ft3(71.5116.5)Ft271.51650000N?mmMJM12M221652000N?mmW0.1d30.160321600mm3T70

35、1000N?mm,0.6ca乂M(T)19.5MPa160MPaW所以軸的強(qiáng)度滿足要求軸校檢合格。2、鍵強(qiáng)度校核軸第4段鍵，軸直徑64mm,選鍵bxh=18x11,L=70mm,l=L-b=52mm4000T4000701p77MPa<p110MPaphld115264p校檢合格鍵第2段，軸直徑64mm選鍵bxh=18x11,L=125mm,l=L-b=107mmP=Mpa<p110MPaphld校檢合格Lh=x104h校檢合格3、軸承強(qiáng)度校核Fa=0,Fs1=Fs2=0FR1=S1,FR2=S2CCr,3,PX?FrY?F由于軸承只承受徑向力，所以PFrFrRv2RH2,所以 P RRv2Rh2P1=1495 N&l