華中科技大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)-文庫(kù)吧
2025-05-02 12:16 本頁(yè)面
【正文】 、小帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)由于dd1=125mm≤300mm, 所以帶輪采用腹板式結(jié)構(gòu)，其頂圓直徑da1=≤2H=264mm，輪轂長(zhǎng)度L1=45mm≤E=80mm，故小帶輪1的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理。B、大帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)由于dd2=375mm≥300mm，所以帶輪采用輪輻式結(jié)構(gòu)，其頂圓直徑da2=，輪轂長(zhǎng)度L2=60mm。小帶輪包角：α1=176。帶的根數(shù)：Z=2初拉力：F0=壓軸力：FQ=小帶輪：頂圓直徑：da1=輪轂長(zhǎng)度：L1=45mm大帶輪：頂圓直徑：da2=輪轂長(zhǎng)度：L2=60mm計(jì)算與說(shuō)明主要結(jié)果2．高速級(jí)傳動(dòng)齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 kW，轉(zhuǎn)速320 r/min，轉(zhuǎn)矩T2= Nm，齒數(shù)比u=i2=，單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷平穩(wěn)，每天工作16小時(shí)，預(yù)期壽命5年，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。（1）、選擇齒輪的材料及熱處理方式小齒輪:45鋼,調(diào)質(zhì)處理，齒面硬度230HBS。大齒輪:45鋼,正火處理，齒面硬度190HBS。（2）、確定許用應(yīng)力A. 確定極限應(yīng)力σHlim和σFlim許用接觸應(yīng)力σHlim1=580MPa，σHlim2=550MPa；許用彎曲應(yīng)力σFlim1=220MPa，σFlim2=210MPa。B. 計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N，確定壽命系數(shù)ZN，YN查文獻(xiàn)3圖37和圖39得，ZN1=1，ZN2=1；YN1=1，YN2=2. C. 計(jì)算許用應(yīng)力安全系數(shù)：，則：////（3）、初步確定齒輪基本參數(shù)和主要尺寸A. 選擇齒輪類型選用較平穩(wěn)、噪聲小、承載能力較強(qiáng)的斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)。B. 選用8級(jí)精度C. 初選參數(shù)初選參數(shù)：，Z２＝Z１u=30≈140， , 齒寬系數(shù)。D. 初步計(jì)算齒輪主要尺寸小齒輪1齒數(shù)：Z1=30大齒輪2齒數(shù)：Z2=140變位系數(shù)：齒寬系數(shù)：計(jì)算與說(shuō)明主要結(jié)果由于載荷平穩(wěn)，取載荷系數(shù)K=,根據(jù)螺旋角查得節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)。彈性系數(shù)。取重合度系數(shù)。螺旋角系數(shù)為：；σHP=σHP2 =550MPa，因此，有： 故：取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)mn= mm，則中心距圓整后取a=130 mm。調(diào)整螺旋角：計(jì)算分度圓直徑：計(jì)算圓周速度：法面模數(shù)：mn= mm中心距：a=130 mm螺旋角：分度圓直徑：d1=；d2=圓周速度：v= m/s計(jì)算與說(shuō)明主要結(jié)果計(jì)算齒寬：大齒輪：，小齒輪：。（4）、 驗(yàn)算輪齒的彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算當(dāng)量齒數(shù):查圖得，齒形系數(shù)：，；應(yīng)力修正系數(shù)：。取，則：齒根彎曲強(qiáng)度足夠。（5）、齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)齒頂圓直徑：齒根圓直徑：大齒輪齒寬：b2=42mm小齒輪齒寬：b1=47mm齒頂圓直徑：da1=da2=計(jì)算與說(shuō)明主要結(jié)果高速級(jí)齒輪設(shè)計(jì)結(jié)果： ，d1= mm , d2= mmda1= , da2=df1= , df2=b1=47 mm , b2=42mm mn= mm , , a=130mm ， v=對(duì)于高速軸上的小齒輪1，從鍵槽底面到齒根的距離x過(guò)小，故將其做成齒輪軸。齒輪跟軸的材料相同，均采用45鋼調(diào)質(zhì)處理。對(duì)于中間軸上的大齒輪2，因?yàn)閐a2≥200 mm，所以做成腹板式結(jié)構(gòu)，其中，dh==*43mm=，δ=8mm，c==*42mm= mm，d0= mm，d=。具體結(jié)構(gòu)如裝配圖上所示。3. 低速級(jí)傳動(dòng)齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 kW， r/min，轉(zhuǎn)矩T3=286444 Nmm，齒數(shù)比u=i3=，單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷平穩(wěn)，每天工作16小時(shí)，預(yù)期壽命5年，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。（1）、選擇齒輪的材料及熱處理方式大小齒輪均采用45鋼表面淬火，齒面硬度40~50HRC，取45HRC。（2）、確定許用應(yīng)力A．確定極限應(yīng)力σHlim和σFlim許用接觸應(yīng)力σHlim3=σHlim4=1120MPa許用彎曲應(yīng)力σFlim3=σFlim4=350MPaB．計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N，確定壽命系數(shù)查圖表得，ZN3=, ZN4=。 YN3=YN4=1。C．計(jì)算許用應(yīng)力安全系數(shù)：，故有：齒根圓直徑：df1=df2=計(jì)算與說(shuō)明主要結(jié)果（3）、初步確定齒輪基本參數(shù)和主要尺寸A．選擇齒輪類型初估齒輪圓周速度v=，選用較平穩(wěn)、噪聲小、承載能力較強(qiáng)的斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)。B．初步選用8級(jí)精度C．初選參數(shù)初選：，, Z4=Z3u=≈72，齒寬系數(shù)。D．初步計(jì)算齒輪主要尺寸當(dāng)量齒數(shù)：據(jù)此查得：Ysa3= ,Ysa4= 。YFa3= ,YFa4= 。取Yε=，Yβ=；由于載荷平穩(wěn)，取載荷系數(shù)K=，則：（因?yàn)楸却?，所以上式將代入）小齒輪3齒數(shù)：Z3=30大齒輪4齒數(shù)：Z4=140變位系數(shù)：齒寬系數(shù)：計(jì)算與說(shuō)明主要結(jié)果取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)mn= mm（若取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)mn=3 mm，則低速軸與齒輪2發(fā)生干涉，故此處模數(shù)取大一點(diǎn)，取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)mn= mm），則中心距圓整后取a=165mm。調(diào)整螺旋角：計(jì)算分度圓直徑：計(jì)算圓周速度：符合估計(jì)值。計(jì)算齒寬：大齒輪：，小齒輪：。（4）、驗(yàn)算輪齒齒面接觸疲勞強(qiáng)度根據(jù)螺旋角查得節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)。彈性系數(shù)。取重合度系數(shù)。螺旋角系數(shù)，則：法面模數(shù)：mn= mm中心距：a=165mm螺旋角：分度圓直徑：d3=d4=圓周速度：v= m/s大齒輪4齒寬：b4=36 mm小齒輪3齒寬：b3=41 mm計(jì)算與說(shuō)明主要結(jié)果齒面接觸疲勞強(qiáng)度滿足要求。（5）、齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)齒頂圓直徑：齒根圓直徑：高速級(jí)齒輪設(shè)計(jì)結(jié)果： ， d3= , d4=b3=41mm , b4=36mmda3= , da4=df3= , df4=b3=41 mm , b4=36mm mn=3 mm , , a=165mm ， v=對(duì)于中間軸上的小齒輪3，從鍵槽底面到齒根的距離x過(guò)小，故將其做成齒輪軸。齒輪跟軸的材料相同，均采用45鋼，齒輪齒面表面淬火，軸經(jīng)調(diào)質(zhì)處理。對(duì)于低速軸上的大齒輪4，因?yàn)閐a4≥200 mm，所以做成腹板式結(jié)構(gòu)， 其中，dh==*70mm=112mm，δ=12mm，c==*36mm= mm，d0= mm，d=。具體結(jié)構(gòu)如裝配圖上所示。4. 初算軸的直徑及軸結(jié)構(gòu)的初步設(shè)計(jì) 已知，最小軸徑的初算公式為，軸的材料均選用45鋼，調(diào)質(zhì)處理，查得其許用應(yīng)力[σ1]b=60MPa , C=118~107。（1）、高速軸因V帶傳動(dòng)的壓軸力會(huì)對(duì)軸端產(chǎn)生較大的彎矩，所以C應(yīng)取大值，取C=118，則軸端直徑齒頂圓直徑：da3=da4=齒根圓直徑：df3=df4=計(jì)算與說(shuō)
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