【正文】 4 ③各軸轉(zhuǎn)矩 六、 傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)計(jì)算 設(shè)計(jì) V 帶和帶輪 ①確定計(jì)算功率 傳動(dòng)系統(tǒng)的 工作載荷較穩(wěn)定 ,變動(dòng)微小 ,一般為空載或輕載啟動(dòng) ,假設(shè)每天工作時(shí) 間為 10~16 小時(shí) ,則工作狀況系數(shù) 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 . 則減速器對(duì)應(yīng)于兩個(gè)輸出軸的傳動(dòng)比分別為 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 由于負(fù)載是穩(wěn)定的，無(wú)需進(jìn)行過(guò)載能力的校核：當(dāng)電動(dòng)機(jī)不帶動(dòng)負(fù)載時(shí)，也無(wú)需進(jìn)行啟動(dòng)條件的校核。 計(jì)內(nèi)容 (1)傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)方案 (2)電動(dòng)機(jī)的選擇 (3)確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配傳動(dòng)比 (4)計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) (5)設(shè)計(jì) V帶和帶輪 (6)齒輪的設(shè)計(jì) (7)傳動(dòng)軸及其軸上零件的設(shè)計(jì)與校核 (8)箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) (9)潤(rùn)滑密封設(shè)計(jì) 2 三、 傳動(dòng)方案的擬定及說(shuō)明 電機(jī)輸出后通過(guò)離心離合器將動(dòng)力傳遞帶小帶輪上，通過(guò)帶傳動(dòng)將能量輸出到減速箱內(nèi)，再通過(guò)展開(kāi)式減速箱的二級(jí)齒輪傳動(dòng)達(dá)到任務(wù)要求的輸出轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩指標(biāo)，通過(guò)第二根和第三根軸輸出，其中第二根軸是輸出高轉(zhuǎn)速，第三根軸輸出低轉(zhuǎn)速。一級(jí)齒 輪傳動(dòng)減速采用斜齒輪，二級(jí)齒輪傳動(dòng)采用圓柱直齒輪傳動(dòng)。 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的選擇 傳動(dòng)系統(tǒng)選擇 V 帶傳動(dòng)和兩級(jí)圓柱齒輪減速器（展開(kāi)式），其中 V帶傳動(dòng)的常用傳動(dòng)比為2~4，最大傳動(dòng)比為 7；兩級(jí)圓柱齒輪減速器（展開(kāi)式）的傳動(dòng)比為 8~40，要求的輸出轉(zhuǎn)速分別為 所以電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 3 堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩kW A r / m i n % C O S Ф 倍Y 8 0 M 1 4 0 . 5 5 1 . 5 1390 73 0 . 7 6 2 . 4Y 8 0 M 2 4 0 . 7 5 2 1390 7 4 . 5 0 . 7 6 2 . 3Y 9 0 S 6 0 . 7 5 2 . 3 910 7 2 . 5 0 . 7 2型 號(hào)額定功率額定電流轉(zhuǎn)速 效率功率因數(shù) 對(duì)比上述三種方案，方案 2比較合適，所以選擇電動(dòng)機(jī)型號(hào) Y90S6,其額定功率 四、確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配傳動(dòng)比 對(duì)于低轉(zhuǎn)速輸出軸 ,總的傳動(dòng)比為 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 計(jì)算功率 小帶輪轉(zhuǎn)速 n=910 r/min ②選擇 V帶的帶型 根據(jù)計(jì)算功率 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 =50mm，一般情況下，應(yīng)保證 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 帶速 v=錯(cuò)誤 !未找到引用源。 ④確定中心距 a 并選擇 V 帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 =600mm。 ⑤驗(yàn)算小帶輪上的包角 小帶輪上的包角小于大帶輪上的包角，小帶輪上的 總摩擦力小于大帶輪上的總 摩擦力。 ⑧計(jì)算帶傳動(dòng)的壓軸力 為了設(shè)計(jì)帶輪軸的軸承，需要計(jì)算帶傳動(dòng)作用在軸上的壓軸力 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 小齒輪材料為 40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為 280HBS，大齒輪材料為 45 鋼（調(diào)質(zhì)），硬度 為 240HBS,二者材料硬度差為 40HBS。初選螺旋角β =錯(cuò)誤 !未找到引用源。 選擇區(qū)域系數(shù) 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 大齒輪的接觸 疲勞強(qiáng)度極限 錯(cuò)誤 !未找到引用源 。 由公式算得 計(jì)算圓周速度。 ,根據(jù) v= m/s， 7 級(jí)精度，查圖可得動(dòng)載系數(shù) 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 ，查圖得 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 取彎曲疲勞壽命系數(shù) 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 計(jì)算當(dāng)量齒數(shù) 查取齒形系數(shù) 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 大齒輪的數(shù)值大 設(shè)計(jì)計(jì)算 對(duì)比此結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的 模數(shù)，由于齒輪模數(shù) m的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力，而齒面 接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑有關(guān)，可取由彎曲強(qiáng)度算得的 模數(shù) 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 取 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 計(jì)算大、小齒輪的分度圓直徑 計(jì)算齒輪寬度 11 圓整后取 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 mmNT ??? 32 10153。 由式 1013 計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)。1?AK 由表 104用插值法查得 7 級(jí)精度、小齒輪相對(duì)支承非對(duì)稱布置時(shí)，??HK。 轉(zhuǎn)矩 錯(cuò)誤 !未找 到引用源。 于是得 高速軸的最小直徑顯然是與 V 帶輪連接出的軸直徑，取此處直徑為 22mm。因軸承同時(shí)承受有徑向力和軸向力，故選用單列圓錐滾 16 子軸承。 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 由表查得 V 帶輪與軸的連接，選用平鍵為 8mm 7mm 65mm， V 帶輪與軸的配合 為 錯(cuò)誤 !未找到引用源。各軸肩處的圓角半徑見(jiàn)圖。因此，作為 簡(jiǎn)支梁的軸的支撐跨距 錯(cuò)誤 !未找到引用源。從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩和扭矩圖 可以看出截面 C 是軸的危險(xiǎn)截面。 ]=60MPa。 中速軸的設(shè)計(jì) (1) 中速軸上的功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩 轉(zhuǎn)速 （ min/r ） 低速軸功率（ kw ） 轉(zhuǎn)矩（ mN? ） 30 153 (2) 作用在軸上的力 已知高速級(jí)齒輪的分度圓直徑為mmd 2441 ?，根據(jù) 式 (1014)， 則 NtgFFNtgFFNdTFtantrtcostan24415300022111111?????????????????? 已知低速級(jí)齒輪的分度圓直徑為mmd 842 ?，根據(jù) 式 (1014)， 則 NtgFNntrt22????????? (3) 初步確定軸的最小直徑 1）先按式 (152)初步估算軸的最小直徑。 m， 查按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩ca應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩的條件，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)選用 LT6 型彈性套柱銷聯(lián)軸，其公稱轉(zhuǎn)矩為 250N 2)初步選擇滾動(dòng)軸承。已知齒輪的輪轂寬度 B=40mm，為了使套筒端面可靠的壓緊齒輪，此軸段應(yīng)略短于輪轂長(zhǎng)度故?、鳍?L=36mm。 至此，已初步確定了軸的各段直徑和長(zhǎng)度。對(duì)于 6004 型深溝球軸承，由手冊(cè)中查得 a=31mm。 載荷 水平面 H 垂直面 V 20 支反力 F NFNH ? NNH ? B 截面彎矩 M mmNLFM NHH ???? mmN LFM NVV ?? ??48961 11 總彎矩 mmNMMM VH ?????? 2222max 扭矩 mmNT ?? 15300 03 （ 6） 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 根據(jù)式 (155)及上表中的數(shù)據(jù)，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，取 ?? ，軸的計(jì)算應(yīng)力 ? ? MpaMpaW TMca )( 3 22232max ?? ???? ?? ＝ 已選定軸 的材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理。選取軸的材料為 45鋼，調(diào)質(zhì)處理。 mm。軸承只受徑向力故選用深溝球軸承。 3） 取安裝齒輪處的軸段直徑ⅢⅡ d=30mm，齒輪的軸端與左軸承之間采用套筒定位。根據(jù)軸承端蓋的裝拆，取端蓋的外端面與聯(lián)軸器左端面間的距離 L=30mm，故?、鳍?L50mm。在確定軸承支點(diǎn)位置時(shí)，從手冊(cè)中查取 a 值。先計(jì)算出截面 B處的 MH、 MV及 M 的值列于下表。 八、滾動(dòng)軸承的選擇及計(jì)算 軸承預(yù)期壽命 hL h 439。 106010 531066hh LhPCnL ??????????????????? 故所選軸承滿足壽命要求。布置。 箱底至箱底內(nèi)壁的距離： 7?=20mm。 箱體結(jié)構(gòu)尺寸（單位： mm） 名稱 尺寸數(shù)值 箱座壁厚δ 0 . 0 2 5 0 . 0 2 5 2 1 9 5 1 0 .4 8a? ? ? ? ? ? ? ?。 窺視孔處應(yīng)設(shè)計(jì)凸臺(tái)以便于加工。 選擇通氣器類型的時(shí)候應(yīng)考慮其對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性，其規(guī)格尺寸應(yīng)與減速器大小相適應(yīng)，在此采用 M18 （ 3）油面指示器 油面指示器應(yīng)設(shè)置在便于觀察且油面較穩(wěn)定的部位，如低速軸附近。油標(biāo)尺安裝位置不能太低，以避免油溢出油標(biāo)尺座孔?，F(xiàn)選用外六角油塞及墊片 M16 （ 5）起吊裝置 采用箱蓋吊耳、箱座吊耳。定位銷的長(zhǎng)度應(yīng)大于箱蓋、箱座凸緣厚度之和。 高速齒輪浸入油里約 個(gè)齒高，但不小于 10mm，低速級(jí)齒輪浸入油高度約為 1 個(gè)齒高（不小于 10mm）， 1/6 齒輪。其適用于氈圈處軸的表面圓周速度較小的場(chǎng)合，對(duì)粗、半粗及航空用氈圈其最大圓周速度分別為 3m/s、 5m/s、 7m/s，工作溫度 t≤ 90176。 【 5】 殷玉楓 .機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2021. 31 零件及裝配的三維截圖 高速軸 中速軸 32 低速軸 大斜齒輪 33 大直齒輪 裝配圖 34 35 。因此，現(xiàn)選用的型號(hào)分別為：輸入端選用氈圈 16FZ/T9202191，輸出端選用氈圈 55FZ/T9202191。 軸承的潤(rùn)滑 因潤(rùn)滑油中的傳動(dòng)零件（浸油齒輪）的圓周速度 V≥ ～ 2m/s 所以采用飛濺潤(rùn)滑。起蓋螺釘直徑可與箱蓋凸緣螺釘直徑相同，螺釘端部制成圓柱形并光滑導(dǎo)角或制成半球形。 （ 6）定位銷 常采用圓錐銷作定位銷。采用圓柱螺塞時(shí)，座箱上裝螺塞處應(yīng)設(shè)置凸臺(tái)，并加封油墊片。油標(biāo)尺上有表示最高及最低油面的刻線。 （ 2）通氣器 通氣器設(shè)置在箱蓋頂部或視孔蓋上。 箱蓋壁厚δ 1 151?? 箱體凸緣厚度 b、 b b2 箱座 ???? ?b； 箱蓋 11 ???? ?；