【正文】 單向運(yùn)輸 ，載荷較平穩(wěn)； （ 2）工作環(huán)境 室內(nèi)工作，有粉塵，環(huán)境溫度不超過 35176。 C； （ 3）運(yùn)動(dòng)要求 輸送帶運(yùn)動(dòng)速度誤差不超過 5%；滾筒傳動(dòng)效率為 ； （ 4）使用壽命 8 年，每年 350天，每天 16 小時(shí)； （ 5）動(dòng)力來源 電力拖動(dòng)，三相交流，電壓 380/220V； （ 6）檢修周期 半年小修，二年中修，四年大修； （ 7）生產(chǎn)條件 中型機(jī)械廠，小批量生產(chǎn)。內(nèi)容包括： （ 1） 減速器裝配圖一張； （ 2）零件圖 2張 (完成的傳動(dòng)零件、軸和箱體的名稱 )； （ 3）設(shè)計(jì)計(jì)算說明書一份。 ，多方案比較，擇優(yōu)選用。 五 、完成時(shí)間 要求在 2020年 12月 10 日之前完成全部設(shè)計(jì)任務(wù)。 聯(lián)? = 齒? —— 為 7 級(jí)齒輪傳動(dòng)的效 率。 方案比較 方案號(hào) 型號(hào) 額定功率 KW 同步轉(zhuǎn)速 r/min 滿載轉(zhuǎn)速 r/min 1 Y160L2 3000 2930 2 Y180M4 1500 1470 由表中數(shù)據(jù)可知兩個(gè)方案均可行，但方案 2 的傳動(dòng)比較小，傳動(dòng)傳動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)尺寸較小。 確定帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度 Ld和實(shí)際中心距 a 根據(jù)課本（ 820）式得 )(2)( 21021 dddd ddadd ???? 得 1480518 0 ?? a 初定中心距 mm1 0 0 00 ?a ，由課本式 (822)得： mmaddddaL dddd10004)140600()600140(2100024)()(22202122100?????????????ππ 查課本表 82 可得： Ld=3150mm 由課本（ 823）式得實(shí)際 中心距 a 為 mmLLaa d 9672 2 153 1 501 0 002 00 ??????? 中心距 a 的變動(dòng)范圍為 mm9203 1 5 i n ?????? dLaa mmLaa d 1 0 6 23 1 5 a x ?????? 檢驗(yàn)小帶輪包角α 1 河北工程大學(xué) 科信學(xué)院 機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)任務(wù)書 第 9 頁(yè) 共 40 頁(yè) 由課本式（ 817）得 ?????????? )(180 12 add ddα 確定 V 帶根數(shù) Z 由 dd1=140mm 和 n0=1470r/min，查表得 P0=。 求初拉力 F0 及帶輪軸上的壓力 FP 查表得 B 型普通 V 帶的每米長(zhǎng)質(zhì)量 q=，根據(jù)課本式（ 827）得單根 V 帶的初拉力為 NqvzvK PKF C )(500)(500 220 ????? ???????αα 由課本 (828)式得作用在軸上的壓力 FP 為 NFF P 9 42153s i i nz2 10 ?????? α 設(shè)計(jì)結(jié)果 選用 7 根 B 型 V帶，中心距 a=967mm，帶輪直徑 dd1=140mm， dd2=600mm，軸上壓力 FP=。 二、按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) 確定各計(jì)算數(shù)值 （ 1） 試選載荷系數(shù) Kt=。 （ 5）由圖 1021d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 σ Hlim1=600MPa；大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 σ Hlim2=550MPa。 s/ 0 060 14 7 0 060 ndv 1t1 ?? ????? ππ （ 3）計(jì)算齒寬 b。 11 ??? 三、按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由課本式（ 105）得彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式為 ? ?3 aa21d 1z2m ?????????FSF YYKTσφ 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 （ 1）由課本圖 1020c查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限σ FE1=500MPa；大齒輪的彎曲強(qiáng)度極限σ FE1=380MPa； （ 2）由課本圖 1018取彎曲疲勞壽命系數(shù) KFN1=， KFN2=。 由課本表 105查得 YFa1=； YFa2=。 設(shè)計(jì)計(jì)算 3 2 5 ??? ???? 對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù) m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)度所決定的承受能力，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑（即模數(shù)與齒數(shù)的乘積）有關(guān)，可取由彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù) m=，按接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑 d1=，算出小齒輪齒數(shù) 11 ??? 大齒輪齒數(shù) 2 ??? 這樣設(shè)計(jì)出的齒輪傳動(dòng)，既滿足了齒面接觸疲勞強(qiáng)度，又滿足了齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，并做到結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪費(fèi)。 一、 選定齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù) 傳動(dòng)方案為直齒圓柱齒輪傳動(dòng)。 二、按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) 確定各計(jì)算數(shù)值 （ 1）試選載荷系數(shù) Kt=. 河北工程大學(xué) 科信學(xué)院 機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)任務(wù)書 第 15 頁(yè) 共 40 頁(yè) （ 2）計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩。 （ 6）由課本式 1013計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 8h21 ?????????? ）（LN 882 ????N （ 7）由圖 1019取接觸疲勞壽命系數(shù) KHN1=； KHN2=。 1 1 51db t1d ???? φ （ 4）計(jì)算齒寬與齒高之比 hb 。 （ 3）計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力。 （ 6）查取應(yīng)力校正系數(shù) 河北工程大學(xué) 科信學(xué)院 機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)任務(wù)書 第 18 頁(yè) 共 40 頁(yè) 由課本表 105查得 YSa1=； YSa2=。 四、幾何尺寸計(jì)算 （ 1）計(jì)算分度圓直徑 d1=z1m=49?= d2=z2m=209? = （ 2）計(jì)算中心距 222 222 dda 21 ????? 河北工程大學(xué) 科信學(xué)院 機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)任務(wù)書 第 19 頁(yè) 共 40 頁(yè) （ 3）計(jì)算齒輪寬度 b=φ dd1=1?=， 取 B2=122 B1=127mm。 計(jì)算作用在齒輪上的力 轉(zhuǎn)矩：1161 nPT ?? 圓周力： NdTF t 31 1 ?????? 徑向力： NFF tr 1 3 020t a 1 0 520t a n ??????? 初步估算軸的直徑 選取 45號(hào)鋼作為軸的材料，調(diào)質(zhì)處理。 根據(jù)工作要求選用彈性套柱銷聯(lián)軸器， 查手冊(cè)選用 LT6型 彈性 套 柱銷聯(lián)軸器 ，其公稱轉(zhuǎn)矩為 250N （ 2） 確定各軸段的直徑和長(zhǎng)度 軸段 1： 為配合軸頸，按半聯(lián)軸器孔徑，選取軸段 1直徑為 d1=32mm。 軸段 3:為支撐軸頸，用來安裝軸承。 軸段 4：取齒輪距箱體內(nèi)壁的距離 a=16mm，考慮到箱體的鑄造誤差，在河北工程大學(xué) 科信學(xué)院 機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)任務(wù)書 第 21 頁(yè) 共 40 頁(yè) 確定滾動(dòng)軸承位置時(shí)應(yīng)距箱體內(nèi)壁一定距離 s,取 s=8mm， 已知滾動(dòng)軸承寬度為 21mm， L=21+8+16+（ 7066） =49mm， 取其長(zhǎng)度為 49mm。已知齒輪 輪轂 的寬度為 70mm，為使套筒端面可靠地壓緊齒輪，此軸段應(yīng)略短于 輪轂 寬度，取 L4=66mm。硬度為 217255HBS 查表取 A0=112根據(jù)公式 mmd 3m i n ??? 計(jì)算軸的最小直徑，并加大 3%以考慮鍵槽的影響 。預(yù)選軸承型號(hào)為 6309 深溝球軸承。 軸段 3:齒輪的右端采用軸肩定位，軸肩高度 ? ，故取 h=6， 則軸環(huán)處直徑 d3=52mm。所以軸段⑤直徑應(yīng)為軸承內(nèi)圈直徑mmd 455 ? ；為保證軸承的軸向定位用擋油盤定位 ， 長(zhǎng)度 mmL 455 ? 。聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩為 3TKT Aca ?? ，考慮到轉(zhuǎn)矩變化很小，根據(jù)工作情況選取 ?AK ，則： mNTKT Aca ?????? 1 5 4 2 。預(yù)選軸承型號(hào)為 6310深溝球軸承。 軸段 2：為安裝齒輪部分 mmd 554 ? ，齒輪的右端與軸承之間采用擋油盤定位，已知齒輪輪轂寬度為 72mm， 為了使套筒的端面可靠地壓緊齒輪，此軸段應(yīng)略短于輪轂寬 度，取其長(zhǎng)度 mmL 694 ? 。長(zhǎng)度為綜合計(jì)算后得到的 mmL 504 ? 。 軸段 6：此軸段為連接軸身，為了保證定位軸肩有一定的高度其直徑確河北工程大學(xué) 科信學(xué)院 機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)任務(wù)書 第 25 頁(yè) 共 40 頁(yè) 定為： mmd 486 ? 。 第 七 章 軸的強(qiáng)度校核 一．高速軸的校核 根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖作出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖，根據(jù)計(jì)算簡(jiǎn)圖作出彎矩圖。先將三維坐標(biāo)轉(zhuǎn)為平面，最后求合力。 圓周力： NdTF t 85 2101 92 7322 313 ????? ? 徑向力： NFF tr 1 0 3 720t a 8 5 2t a n ????? ?? 在垂直面上 02 1 21 3 8,0 2 ?????? NVr FFM 解得： mmNM v ???? 2 1 1 11 3 5 0 在水平面上 021 213 8,0,0221??????????NHtNHNHtFFMFFFF 解得： mmNM H ???? 7 0 6 5 01 3 2 3 6 危險(xiǎn)截面在安裝齒輪處 33 1250032 mmdW ?? ? mmNMMM VH ?????? 2222 ? ? ? ?? ? M PaM PaM p aWTMca1 2 5 0 04 0 2 9 8 8 1 6 0 1122232???????????? 所以軸安全。 內(nèi)徑 d=30mm 外徑 D=72mm 寬度 B=19mm 校核Ⅱ軸軸承是否滿足工作要求 （ 2） 求軸承徑向支反力 1rF 、 2rF （ a）垂直平面支反力 1vF 、 2vF NFV ? NFV ? （ b）水 平面支反力 1HF 、 2HF NFH 6 61 ? NF H 9 7 92 ? （ c）合成支反力 1rF 、 2rF NFFF HVr 222 12 11 ????? NFFF HVr 222 22 22 ????? （ 3） 計(jì)算軸承的當(dāng)量載荷 1rP 、 2rP ①查表 135 有： 01 11 ?? YX ， ， 取 ?Pf ， 得：NFfFYFXfP rparPr )( 111111 ?????????? ②查表 135 有： 01 22 ?