【正文】 級： 機自 Yxxx 班 學(xué)號： xxxxxxxxx 指導(dǎo)老師： xxxxx 2 機械設(shè)計課程設(shè)計題目 題目名稱：設(shè)計兩級斜齒圓柱齒輪減速器 說 明： 此減速器用于熱處理車間零件清洗傳送帶的減速。 （第 7組數(shù)據(jù)）原始數(shù)據(jù)：輸送帶從動軸所需扭矩 mNT ?? 660 ；輸送帶的運行速度 smv /? ；輸送帶鼓輪直徑 mmD 360? 。故選 kWPm 4? 的電動機 電動機轉(zhuǎn)速的確定： 計算工作機軸工作轉(zhuǎn)速： 按《機械設(shè)計課程設(shè)計手冊》（高等教育出版社，該書以下簡稱設(shè)計手冊）的表 142(P196)推薦的傳動比范圍，取 V 帶傳動比范圍為 2~斜齒圓柱齒輪的傳動比范圍為 3~5，展開式二級圓柱齒輪減速器 21 )~( ii ? 則總傳動比范圍為 i=23~150。 電動機的主要參數(shù)見下表 型號 額定功率/kW 滿載轉(zhuǎn)速mn (r/min) 額定轉(zhuǎn)矩堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩 額定轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩 Y112M4 4 1440 三 、傳動比的分配 電動機工作功率 mP = 4KW， 轉(zhuǎn)速 mn = 1440r/min 選 擇 Y112M4 三相異步電動機 7 計算總傳動比及分配各級的傳動比 總傳動比： 3245/1 4 4 0/ ??? wm nni 分配各級傳動比 : 設(shè) V帶的傳動比為 vi ，高速級斜齒輪傳動比為 Fi ，低速級斜齒輪傳動比為 Si 。 參數(shù) 軸名 電動機軸 軸Ⅰ 軸Ⅱ 軸Ⅲ 工作機軸 功率 P/kW 4 轉(zhuǎn)矩 T/ 轉(zhuǎn)速 r/min 1440 480 129 45 45 四、 V 帶傳動的設(shè)計計算 1, 確定計算功率 Pca Pca=KA P 由表 87（ P156,《機械設(shè)計》第八 版 高等教育出版社 , 該書以下簡稱課本 ）可知： KA= 由電動機選型可知 : P=4 kw ∴ kWpKp Aca ????? 2, 選擇 V帶 的帶 型 各軸扭矩： mNT ?? mNT ?? mNT ?? 9 根據(jù)傳動的形式，選用普通 V帶 ；再 根據(jù) Pca、 n1，由 課本 圖 811知：確定選用 A 型 V 帶。 (2)驗算帶速 v。 mmmmdid dvd 2 7 090312 ????? 根據(jù)課本 表 88，圓整為 mmdd 2802 ? (4)確定 V帶的中心距 a 和基準(zhǔn)長度 Ld。 mmLLaa dd 5012 159916005002 00 ??????? 根據(jù)課本 式 824 可得中心距的可變化范圍為： mmLaa d i n ?????? dd1=90mm smv /? mmdd 2802 ? mma 5000 ? Ld=1600mm mma 501? 10 mmLaa d 5 4 91 6 0 0 a x ?????? 所以中心距的變化范圍為： 477mm~549mm。 2）該減速器為通用減速器，速度不高，故選用 7 級精度。初選螺旋角 ??141? （ 2）按齒面接觸疲勞強度進行設(shè)計計算 由設(shè)計公式進行計算，即 ? ?3 21112 ??????????HEHdtZZuuKTd ????,其中 ??uiF 1）小齒輪轉(zhuǎn)矩 mmNT ?? 764001 2）試取載荷系數(shù) ?tK 3）由課本 p217 圖 1030 選取區(qū)域系數(shù) ?HZ 4) 由課本 p201 表 106 查得材料彈性影響系數(shù) MPaZ E ? 5）由課本 p205 表 107 選取齒寬系數(shù) 1?d? 6）由課本 p215 圖 1026 查得 ??? ， ??? ， mmNT ?? 764001?tK ?HZ MPaZE ? 1?d? ??? 12 則 ??? ??? ??? 7) 由課本 p209 圖 1021d 按齒面的硬度查得小齒輪的接觸疲勞強度極限lim 1 600H MPa? ? ，大齒輪的接觸疲勞極限 lim 2 550H MPa? ? 8）計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) ? ?911 103008214806060 ?? ???????? hjLnN 8912 ????? uNN 9）由課本 p207 圖 1019 查得接觸疲勞壽命系數(shù) ?HNK ?HNK 10）計算接觸疲勞許用應(yīng)力 取失效概率為 1%，安全系數(shù) S=1，則 ? ? MPaSK HNH ???? ?? ? ? MPaSK HNH ???? ?? 則 ? ? ? ? ? ? MPaHHH 5395762 21 ????? ??? 11）試算小齒輪分度圓直徑 td1 ? ? mmZZuuTKd H EHd tt 211 ?????????????? ? 12）計算圓周速度 v smndv t/)1 0 0 060/()()1 0 0 060/()( 11????????? 13）計算齒寬 b 及模數(shù) ntm mmdb td ???? ? mmzdm tnt 14c os1 11 ????? ? mmmh nt ???? v= 13 ??hb 14）計算縱向重合度 1 ??????? ??? ? zd 15）計算載荷系數(shù) K 根據(jù)齒輪工況，查課本 p193 表 102 得 1?AK ，根據(jù) v=,7 級精度， 由課本 p194 圖 108 查得動載系數(shù) ?VK 由課本 p195 表 103 查得齒間載荷分配系數(shù) ?? ?? FH KK 由課本 p197 表 104 得接觸疲勞計算的齒向載荷分布系數(shù) ??HK 由課本 p198 圖 1013得彎曲強度計算的齒向載荷分布系數(shù) ??FK 則接觸強度載荷系數(shù) 7 8 ?????? ?? HHVA KKKKK 16）按實際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑 mmKKdd tt/3311???? mmzdm n ????? ? （ 3）按齒根彎曲疲勞強度設(shè)計 1）確定彎曲強度載荷系數(shù) 6 3 ?????? ?? FFVA KKKKK 2）根據(jù)縱向重合度 ??? ，從圖 1028 查得螺旋角影響系數(shù) ??Y 3） 計算當(dāng)量齒數(shù) 2 7 o s/24c o s/ 31311 ???? ?zz v 5 2 o s/90c o s/ 31322 ???? ?zz v 4）查課本 p200 表 105得 =1FaY , =1SaY , =2FaY ， =2SaY 5）計算彎曲疲勞許用應(yīng)力 由課本 p206 圖 1018 查得彎曲疲勞壽命系數(shù) 1FNK =， 2FNK = mmmn ? ??Y 14 取安全系數(shù) ?FS 由課本 p208 圖 1020c 查得齒輪的彎曲疲勞強度極限 MPaFN 5001 ?? MPaFN 3802 ?? 按脈動循環(huán)變應(yīng)力確定許用彎曲應(yīng)力 ? ? M P aSK FFNFNF ???? ?? ? ? M P aSK FFNFNF ???? ?? 6）計算大小齒輪的 ]/[ FSaFaYY ? 并加以比較 ][ 1 11 ???F SaFa YY ? ][ 2 22 ???F SaFa YY ? 大齒輪的數(shù)值大 7） 模數(shù) nm mmYYzYKTmFSaFadn][c o s23 21121 ??? ??? ??? 對比計算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強度計算的法面模數(shù) nm 與由齒根彎曲疲勞強度計算的法面模數(shù)相差不大，取標(biāo)準(zhǔn)值 mmmn 2? ，已滿足齒根彎曲疲勞強度。 （ 4）大齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計 因為齒輪齒頂圓直徑大于 160mm，而又小于 500mm，故以選用腹板式結(jié)構(gòu)為宜。 （ 1）選定齒輪類型、精度等級，材料及齒數(shù) 1）選用閉式斜齒圓柱齒輪傳動。 5）選取螺旋角。 10）計算大、小齒輪的分度圓直徑 mmmzd n os 420c os 233 ???????? ? ， 故取 mmd 803 ? mmmzd n os 457c os 244 ???????? ? ， 故取 mmd 2284 ? 11）計算齒輪寬度 mmdb d 0 1 1 ???? ? 圓整后取 mmB 804 ? ； mmB 853 ? 12）計算齒頂高 ah 、齒根高fh、齒全高 h 、頂隙 c ： mmmmmccmmhhhmmmmmchhmmmmmhhnfanafnaa95454)()(441****??????????????????? mmmn 4? 203?z 574 ?z mma 1592 ? 4242142 ?????? mmd 803 ? mmd 2284 ? mmB 853 ? mmB 804 ? 21 13）計算齒頂圓直徑 43 aa dd 、齒根圓直徑 43 ff dd ： mmmmhddmmmmhddmmmmhddmmmmhddffffaaaa218)52228(270)5280(2246)92228(298)9280(244334433???????????????????????? 14）齒輪旋向： 小圓柱斜齒輪左旋，大圓柱斜齒輪右旋。 六 、軸的設(shè)計 及校核 計算