【正文】 機械設(shè)計課程設(shè)計設(shè)計計算說明書 3 2? =（ 圓柱斜齒 傳動效率） 3? =（ 圓錐 齒輪傳動效率） 4? =（ 聯(lián)軸器 ） (2)電動機所需的工作功率： 9550TnPw ?= ?? ?Wd PP= 電動機功率： dP = (3)確定電動機轉(zhuǎn)速 按《機械設(shè)計課程設(shè)計指導書》 P7 表 1 推薦的傳動比合理范圍， 一級圓錐齒輪減速器傳動比 ia=2~4， 二 級圓柱齒輪減速器傳動比 ib=8～ 40，則總傳動比合理范圍為 ??ai 16～ 160，故電機轉(zhuǎn)速的可選范圍為： ?dn ??nia （ 16～ 160） ??82 （ 448～ 1680） 可選電機： Y132S12 2900r/min Y132S4 1440r/min Y132M26 960r/min Y160M28 720r/min 根據(jù)以上選用的電機類型，所需的額定功率及滿載轉(zhuǎn)速，選定電動機型號 Y132M26。 為使 圓錐齒輪 傳動外廓尺寸不致過大，初步取 ?i ，則減速器傳動比為： 0 9 4aii i? ? ? 其中 12i i i? 1i 為高速級傳動比， 2i 為低速級傳動比。 (3)各軸輸入轉(zhuǎn)矩 電機輸出轉(zhuǎn)矩 48. 0955 0 ???? mdd nPT N m In =960r/min IIn =IIn =60r/min IP = IIP = IIP = 機械設(shè)計課程設(shè)計設(shè)計計算說明書 6 Ⅰ 軸 3 ?dI TT ? ?? ? N m Ⅱ 軸 211121 ??? iTiTT IIII ?? 8 .2 6 ???? = N m Ⅲ 軸 212122 ??? iTiTT ?? 0 6 .4 4 ???? ? N m dT = N m IT = N m IIT = N m IIIT = N m 機械設(shè)計課程設(shè)計設(shè)計計算說明書 7 五 、傳動零件的設(shè)計計算 、 高速級齒輪設(shè)計 、選擇齒輪材料及精度等級 考慮減速器傳遞功率不大，所以齒輪采用軟齒面。 查教材 P215 圖 1026 得 ??? ， Z2 對應(yīng)的 2?? = 所以 ??? ??? ??? 5) 許用接觸應(yīng)力 [ H? ] 取失效概率為 1%，通用齒輪和一般工業(yè)齒輪，按一般可靠度要求選取安全系數(shù)安全系數(shù) S= 205 式 1012 得 [? ] SKN lim?? 由教材 P209 圖 1021 查得： σ HlimZ1=520Mpa σ HlimZ2=460Mpa 由教材 P206 式 1013 計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N N1=60njLh=60 960 1 (24 365 8)= 109 ?tk 201?Z ?HZ 14?? 176。 7) 由教材 P206 圖 1018 取彎曲疲勞強度壽命系數(shù), 21 ?? FNFN KK 。 、低速級齒輪設(shè)計 、選擇齒輪材料及精度等級 考慮減速器傳遞功率不大，所以齒輪采用軟齒面。 查教材 P215 圖 1026 得 ??? ， Z2 對應(yīng)的 2?? = 所以 ??? ??? ??? 5) 許用接觸應(yīng)力 [σ H]取失效概率為 1%，通用齒輪和一般工業(yè)齒輪，按一般可靠度要求選取安全系數(shù)安全系數(shù) S=材 205 式 1012 得 [? ] SKN lim?? 由教材 P209 圖 1021 查得： σ HlimZ1=520Mpa σ HlimZ2=460Mpa 由教材 P206 式 1013 計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N ?tk ?HZ 271?Z 14?? 176。 3）算大小齒輪的分 度圓直徑 13244 0 2 c o s c o s 1 3 .9 91 4 3 2 c o s c o s 1 3 .9 9nnzmd m mzmd m m???? ? ??? ? ? 4）計算齒輪寬度 3 1 82. 45 79. 45db d m m?? ? ? ? ? 圓整后取 ： 348 0 , 7 5B m m B m m?? 3z =40 4314 ?Z mm? ? ? 348075B mmB mm?? 機械設(shè)計課程設(shè)計設(shè)計計算說明書 17 5）結(jié)構(gòu)設(shè)計 以大齒輪為例。大齒輪選用 45 鋼調(diào)質(zhì)，齒面硬度 240HBS，二者材料硬度差 40HBS。39。 65 16 39。19 39。39。? ?? 2 65 1639。1 9 39。39。 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 （ 1）軸上的零件定位，固定和裝配 二級斜齒輪減速器可將齒輪和軸做成一體相對兩軸承做不對稱布置，兩軸承分別以軸肩和端蓋固定，聯(lián)軸器軸向用軸肩和螺母固定，周向采用鍵做周向定位，軸呈階梯狀，左軸承從左面裝入，右軸承從右面裝入?？紤]齒輪端面和箱體內(nèi)壁，軸承端面與箱體內(nèi)壁應(yīng)有一定矩離，取齒輪距箱體內(nèi)壁的距離 a=18mm 滾動軸承距箱體內(nèi)壁的距離 s=8mm，各段長度及直徑如下： d=22mm Tca= L=52mm L1=38mm 機械設(shè)計課程設(shè)計設(shè)計計算說明書 22 （ 3）按彎扭復合強度計算 ① 求分度圓直徑：已知 mt=2 mmmzd n os 262c os11 ???? ? ② 求轉(zhuǎn)矩：已知 T1= tanβ= 選用 45 調(diào)質(zhì)，硬度 217~255HBS 根據(jù)教材 P370（ 152）式，并查表 153，取 A0=115， P 為傳遞功率為 ?? PP KW ， n 為一級輸入軸轉(zhuǎn)速 n ＝?Ⅱn r/min?？紤]齒輪端面和箱體內(nèi)壁，軸承端面與箱體內(nèi)壁應(yīng)有一定矩離，取齒輪距箱體內(nèi)壁的距離 a=18mm 滾動軸承距箱體內(nèi)壁的距離 s=8mm， 各段長度及直徑如上圖。 / = Ft3=2T2/d3=2 tanα n/cosβ= tanβ=兩軸承分別以軸肩和套筒定位。 m ③ 求圓周力： Ft 根據(jù)教材 P213（ 1014）式得 Ft=2T3/d4=2 tanβ= FBZ=5023N FDZ=2479N FBY=693N FDY=2121N M1=381748N.mm M2=326663N.mm T3=1099000N.mm σ e= =60MPa 機械設(shè)計課程設(shè)計設(shè)計計算說明書 28 七 、滾動軸承的選擇及校核計算 滾動 軸承的類型應(yīng)根據(jù)所受載荷的大小，性質(zhì)，方向，轉(zhuǎn)速及工作要求進行選擇。 、 滾動軸承的型號 從《機械設(shè)計手冊》第二卷第四冊查 ， 根據(jù)各軸的安放軸承出的直徑大小，經(jīng)過分析和比較，軸承的選擇如下： 輸入軸選用的軸承標記為： 圓錐滾子軸承 33006 GB/T 2971994 尺寸： BDd ?? =30 55 20 它的基本額定載荷 Cr=， Cor= 中間軸選用的軸承標記為： 圓錐滾子軸承 33007 GB/T 2971994 尺寸： BDd ?? =35 62 21 它的基本額定載荷 Cr=， Cor= 輸出軸選用軸承的標記為： 圓錐滾子軸承 32021 GB/T 2971994 尺寸： BDd ?? =65 100 23 它的基本額定載荷 Cr=， Cor=122KN 、 對軸承進行壽命校核 根據(jù)已知條件，軸承預計壽命 hL? =24 365 8=70080h 軸承的壽命 校核 可由教材 P320 式（ 135a）即： ?hL ?)(60106 PCfn t 根據(jù) P319 頁，（對于球軸承， ? =3；對于滾子軸承 ? =10/3）則? =310 33006 BDd ?? =30 55 20 BDd ?? =35 62 21 BDd ?? =65 100 23 機械設(shè)計課程設(shè)計設(shè)計計算說明書 29 由教材表 134 結(jié)合該軸承的工作環(huán)境，取 tf =， 由于軸承受徑向和軸向載荷作用，則 )( arp YFXFfP ?? (由教材 P321 式139a)由教材 P321 表 136，取 Pf =； 、 對輸入軸的軸承進行壽命校核 由 eFFra ?? 66 = 查教材 P321 表 135 得 X= Y= )4 5 0 . 61 .56 7 5 . 60 .4(1)( ???????? arp YFXFfP 則： 1hL? 610 ()60 tIfCnP? = 36 ) (96060 10 ?? = hL? 故所選軸承可滿足壽命要求。 、 聯(lián)軸器的設(shè)計計算 由于裝置原動機為電動機，聯(lián)軸器一端與電動機相連，其孔徑受電動機外伸軸徑限制，所以選用 彈性柱銷聯(lián)軸器 HL2（ GB/T50141985）其主要參數(shù)如下： 表 81 材料 HT200 公稱轉(zhuǎn)矩 315N/m 軸孔直徑 20~28mm 軸孔長 52mm 裝配尺寸 38mm 、載荷計算 名義轉(zhuǎn)矩： IT =9550 IIPn =9550 鍵的類型應(yīng)根據(jù)鍵聯(lián)接的結(jié)構(gòu)特點，使用要求和工作條件來選擇；鍵的尺寸則按符合標準規(guī)格和強度要求來取定。 鍵與輪轂鍵槽的接觸高度 hk ? = 10mm=5mm 鍵的工作長度 bLl ?? =65－ 16mm=49mm 則有： kldTP 3102 ?? Ⅲ? = 55495 3?? ?? = aMP ? [ p? ] 機械設(shè)計課程設(shè)計設(shè)計計算說明書 34 九 、減速箱的附件選擇 檢查孔用于檢查傳動件的嚙合情況，潤滑狀態(tài)、接觸斑點及齒側(cè)間隙，還可用來注入潤 滑油，故檢查孔應(yīng)開在便于觀察傳動件嚙合區(qū)的位置，其尺寸大小應(yīng)便于檢查操作。箱體底面常向放油孔方向傾斜 1176。也可用錐型 螺紋或油螺塞直接密封。由 [2]表 710 得 M14 的桿式油標。 起吊裝置用于拆卸及搬運減速器。 機械設(shè)計課程設(shè)計設(shè)計計算說明書 36 十 、潤滑及密封 、傳動件的潤滑 減速器傳動件和軸承都需要良好的潤滑，其目的是為了減少摩檫、 磨損，提高效率，防銹，冷卻和散熱。 、滾動軸承潤滑 對齒輪減速器，當浸油齒輪的圓周速度 v〈 2m/s 時， 滾動軸承宜采用脂潤滑；當齒輪的圓周速度 2/v m s? 時，滾動軸承多采用油潤滑。 機械設(shè)計課程設(shè)計設(shè)計計算說明書 37 十一、減速箱的附件選擇 、 檢查孔和視孔蓋 檢查孔用于檢查傳動件的嚙合情況，潤滑狀態(tài)、接觸斑點及齒側(cè)間隙，還可用來注入潤滑油，故檢查孔應(yīng)開在便于觀察傳動件嚙合區(qū)的位置，其尺寸大小應(yīng)便于檢查操作。箱體底面常向放油孔方向傾斜 1176。也可用錐型螺紋或油螺塞直