【正文】 =60mm 95mm 23mm 3d =60 3L =54 因?yàn)榈?6 段位定位軸肩取 h=6mm d6=d3+2h=72mm L6=65mm L3= 68 mm FAZ=4754N FDZ=593N FAY=1087N FDY=2535N M1=528891N.mm M2=765120N.mm T2=m d=55mm 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書 26 4 段為定位軸肩 取 d4=70mm 為了使套筒端面可靠的壓緊齒輪，此軸段應(yīng)略短于輪轂寬度故取 L4=78mm 5 段位 定位軸肩取 h=6mm 則軸環(huán)直徑 d5=d4+2 h=82mm 5L =5 6d =60 6L =49 考慮齒輪端面和箱體內(nèi)壁，軸承端面和箱體內(nèi)壁應(yīng)有一定距離。 = 由于該軸兩軸承非對(duì)稱，根據(jù)幾何尺寸算得 L1=78mm L2= L3= 68 mm Ft2= Ft3= Fa2= Fa3= L1=78mm L2= 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書 25 由上圖及力平衡和力矩平衡求得的力和力矩如下： FAZ=4754N FDZ=593N FAY=1087N FDY=2535N M1= M2= T2= MC=(M12+M22)1/2=(5288912+7651202)1/2=765120N tan20 / = ⑤求軸向力 Fa 根據(jù)教材 P213（ 1014）式得 Fa2=Ft2 / = ④ 求徑向力 Fr 根據(jù)教材 P213（ 1014）式得 Fr2=Ft2 MC=119630N 30 nPAd? （實(shí)心軸） 則： 3 ??d= 考慮有鍵槽，將直徑增大 5%，則 d= (1+5%) = mm ∴圓整后取 d=35mm 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （ 1）軸上的零件定位，固定和裝配 二級(jí)斜齒輪減速器可將齒輪和軸做成一體相對(duì)兩軸承做不對(duì)稱布置，所以將齒輪 3Z 與軸做成一體，齒輪 2Z 用軸肩與套筒固定，兩個(gè)滾動(dòng)軸承兩端分別用端蓋和套筒固定。 = 由于該軸兩軸承非對(duì)稱，根據(jù)幾何尺寸算得 L1= L2=65mm 由上圖及力平衡和力矩平衡求得的力和力矩如下： FBZ=539N FDZ=1616N FBY=273N FDY=535N M1=106722N mm M2=54054N mm T1=76000N mm Ft = Fa= L1= L2=65mm FBZ=539N FDZ=1616N FBY=273N FDY=535N M1=106722N mm M2=54054N mm 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書 23 MC=(M12+M22)1/2=(1067222+540542)1/2=119630N m ③ 求圓周力： Ft 根據(jù)教材 P213（ 1014）式得 Ft=2T1/d1= ④ 求徑向力 Fr 根據(jù)教材 P213（ 1014）式得 Fr=Ft （ 2）確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度 因?yàn)檩敵鲚S的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器出軸的直徑，聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩 Tca=KAT1，查教材 P351 表 141，取 KA= 則： Tca=KAT1= = 查標(biāo)準(zhǔn) GB/T50141985 選 HL2 型彈性柱銷聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為 315N 1 0 1 .7 5VZZ ? ?? ? ? 圓整得： 1222 102VVZZ?? 由 教材 P200 表 105得： 1 ? ? 1 ? ? 2 ? ? 2 ? ? ? 計(jì)算 彎曲疲勞許用應(yīng)力： ? ?1 1 1 1 ( 1 0 .5 )1 .9 6 9 6 5 7 5 .7 6 2 .7 2 1 .5 7 8 6 1 2 ( 1 0 .5 0 .3 )6 3 .3 p a 2 4 7 p aF t F S RFKF Y Y b mMM???????? ? ? ? ? ? ? ??? ? ?2 2 2 2 ( 1 0 .5 )1 .9 6 9 6 5 7 5 .7 6 2 .1 2 1 .8 6 8 6 1 2 ( 1 0 .5 0 .3 )5 8 .2 0 p a 2 4 7F t F S RFKF Y Y b mM M p a???????? ? ? ? ? ? ? ??? 所以強(qiáng)度足夠。39。4139。 52 6. 14 m mad d m ? ?? ? ? ? ? ? ? 8） 齒寬： 1 550 pFE Ma? ? 2 380 pFE Ma? ? 1 ? 2 ? 1 24 4339。39。 41 39。?? ?? ? ? 2190 90 24 43 39。根據(jù)教材 P210表 108 選 7 級(jí)精度。因齒輪齒頂圓直徑大于 160mm，而又小于 500mm，故選用腹板式結(jié)構(gòu)為宜。 ??? 2?? = σHlimZ1=520Mpa σHlimZ2=460M機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書 13 N3=60njLh=60 1 (24 365 8)= 108 式中： n齒輪轉(zhuǎn)速； j每轉(zhuǎn)一圈同一齒面的系數(shù)??； Lh齒輪的工作壽命； N4=N3/i= 108/= 108 由教材 P207 圖 1019 查得接觸疲勞的壽命系數(shù)： KHN1= KHN2= [σ H]1=σ Hlim1 KHN1/S=560 [σ H]2=σ Hlim2 KHN2/S=460 所以 MpaHHH ][][][ 21 ????? ??? 6）小齒輪的傳遞轉(zhuǎn)矩 ： .5 551 ????? II nPT = ? N mm 7）由教材 P205 表 107 取φ d=1 8 ）由教材 P201 表 106 查得材料的彈性系數(shù) 9 MPaZ E ? ? 計(jì)算 1) 小齒輪分度圓直徑 td1 ， 根據(jù)教材 P218 式 1021 得 ： mmmmd t ) ( 251?????????? 2) 計(jì)算圓周速度 smndv t 0060 . 0060 11 ?? ????? ? 3) 計(jì)算齒寬 b 及模數(shù) ntm . 2 67 . 3 8 5766 . 2714c o s7 7 . 3 8 5c o s7 . 3 8 57111??????????hbmhmmzdmmmdbnttnttd?? pa KHN1= KHN2= T= ? N mm MPaZE ? m s? 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書 14 4）計(jì)算縱向重合度 ?? a n273 1 a n3 1 1 ???????? ??? ? zd 5）計(jì)算載荷系數(shù) K 已知使用系數(shù) smvK A ,1 ?? ,7 級(jí)精度。小齒輪選用 40Cr 調(diào)質(zhì)，齒面硬度為 240~260HBS。 8) 計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力取彎曲疲勞安全系數(shù)為 ? ，由教材 P205 式（ 1012）得： M P aSKM P aSKFNFNFFNFNF ][ ][222111???????????? 9）計(jì)算大小齒輪的][ FFaFaYY?并加以比較 小齒輪的數(shù)值大 ][ ][222111??????FFaFaFFaFaYYYY?? ? 設(shè)計(jì)計(jì)算 ??Y MPaFE 4101 ?? MPaFE 3802 ?? ? 12FNKK ?? 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書 11 mmm n 2 24 ???? ?????? 對(duì)比結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù) nm 大于齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù) ，取 nm =2mm，可滿足彎曲強(qiáng)度，但為了同時(shí)滿足疲勞強(qiáng)度，需按接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑來(lái)計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù)，于是有： 14c os52 .38c os11 ???? nmdz ? 取 1z =26， 則 ： 2z =?26=117 實(shí)際傳動(dòng)比 ??u 傳動(dòng)比誤差： iu/i=|()/|=0%5% 可用 ? 幾何尺寸的計(jì)算 1) 計(jì)算中心距： mmmzza n os2 2)17162(c os2 )( 21 ?? ????? ? 取中心距 137a mm? 2）按圓整后的中心距修正螺旋角 )17162(2a rc c os2 )(a rc c os 21 ?? ????? a mzz n? 由于 ? 值改變不多，故參數(shù) HZK??? 等不必修正。 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書 8 N2=N1/i= 109/= 109 式中： n齒輪轉(zhuǎn)速； j每轉(zhuǎn)一圈同一齒面的系數(shù) ； Lh齒輪的工作壽命。小齒輪選用 40Cr 調(diào)質(zhì)，齒面硬度為 240~260HBS。 由二級(jí)圓柱齒輪減速器傳動(dòng)比分配，圖（ b） 1i =，所以 9322?i in= 16i ? 1 ? 2 32/9i ? 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書 5 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) 。 其主要性能，額定功率 ；滿載轉(zhuǎn)速 960r/min ? 1= ? 2= ? 3= ? 4= ? = dP = 電動(dòng)機(jī)型號(hào)： Y132M26 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書 4 四、確定傳動(dòng)裝置的有關(guān)的參數(shù) 確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配傳動(dòng)比 (1)總傳動(dòng)比的計(jì)算。 所選電動(dòng)機(jī)的額定功率應(yīng)等于或稍大于工作要求的功率。電動(dòng)機(jī)的額定電壓一般為 380Ｖ。結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，價(jià)格較高，維護(hù)比較不方便。工作中載荷有輕度沖擊，允許轉(zhuǎn)速偏差為 5%” 。 工作原理圖： 1電機(jī) 2傳動(dòng)裝置 3碾機(jī)主軸 4碾盤 5碾輪 已知條件： 碾機(jī)主軸轉(zhuǎn)速 28 (r/min) 碾機(jī)主軸轉(zhuǎn)矩 1450 (N m) 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書 1 二 、傳動(dòng)方案 的 擬定 根據(jù)設(shè)計(jì)要求擬定了 如下 兩 種 傳動(dòng) 方案： a) c) 方案對(duì)比： 方案 傳動(dòng)方式 評(píng)價(jià) a 電機(jī) 一級(jí)圓柱直齒輪 一級(jí)錐齒 輸出 對(duì)軸剛度要求 較大；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；有較大沖擊；外形尺寸太大。工作中載荷有輕度沖擊，允許轉(zhuǎn)速偏差為 5%。使用壽命為 8年，每日三班制工作，連續(xù)工作，單向轉(zhuǎn)動(dòng)。由于直流電動(dòng)機(jī)需要直流電源。在經(jīng)常啟動(dòng)、制動(dòng)和反轉(zhuǎn)的場(chǎng)合（如起重機(jī)等），要求電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小和過(guò)載能力大，應(yīng)選用起重及冶金用三相異步電動(dòng)機(jī)ＹＺ型或ＹＺＲ型（繞線型）。 （３）標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)機(jī)的容量有額定功率表示。 按照工作機(jī)轉(zhuǎn)速要求和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的合理傳動(dòng)比范圍，可以推算電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍 n=(i*i*i? i)nw r/min 式中： n— 電動(dòng)機(jī)可選轉(zhuǎn)速范圍， r/min 電動(dòng)機(jī)類型的選擇 (1)傳動(dòng)裝置的總效率： ? = 432231 ???? ??? = = 式中： 1? = (滾動(dòng)軸承傳動(dòng)效率 )