【正文】 分析論證。 m） ： 400 螺旋軸轉(zhuǎn)速 n（ r/min）： 120 螺旋輸送機(jī)效率 （％）： 使用年限（年）： 10（設(shè)每年工作 300 天） 工作制度（小時(shí) /班 ）： 8 4 檢修間隔（年）： 2 生 產(chǎn)批量：小批量生產(chǎn) 四． 設(shè)計(jì)內(nèi)容 1. 電動(dòng)機(jī)的選擇與運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算； 2. 斜齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算 ； 3. 軸的設(shè)計(jì) ； 4. 滾動(dòng)軸承的選擇 ； 5. 鍵和連軸器的選擇與校核； 6. 裝配圖、零件圖的繪制 ； 7. 設(shè)計(jì)計(jì)算說明書的編寫 ； 五． 設(shè)計(jì)任務(wù) 1． 減速器總裝配圖一張 ； 2． 齒輪、軸零件圖各一張 3． 設(shè)計(jì)說明 書的編寫 （一） 傳動(dòng)方案的擬定及說明 ：同軸式二級(jí)圓柱齒輪減速器。 （二） 電動(dòng)機(jī)的選擇 1． 電動(dòng)機(jī)類型和結(jié)構(gòu)的選擇 因?yàn)楸緜鲃?dòng)的工作狀況是：載荷平穩(wěn)、單向旋轉(zhuǎn)。 由表 23 選取 ， ， ， 4321 ???? 計(jì)算得 η =， 則 pd= 3． 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的選擇 螺旋軸的轉(zhuǎn)速 nw=120r/min，按表 22 推薦的合理范圍，二級(jí)圓柱齒輪減速器的傳動(dòng)比 5 i=8~40。 i1= i2= 各動(dòng)力參數(shù)的設(shè)定： 目的 過程分析 結(jié)論 傳 動(dòng) 系 統(tǒng) 的 運(yùn) 動(dòng) 和 動(dòng) 力 參 數(shù) 計(jì) 算 設(shè)：從電動(dòng)機(jī)到輸送機(jī)滾筒軸分別為 0 軸、 1 軸、 2 軸、 3 軸、 4 軸；對(duì)應(yīng)于各軸的轉(zhuǎn)速分別為 、 、 、 、 ；對(duì)應(yīng)于 0 軸的輸出功率和其余各軸的輸入功率分別為 、 、 、 、 ；對(duì)應(yīng)于0 軸的輸出轉(zhuǎn)矩和其余名軸的輸入轉(zhuǎn)矩分別為 、 、 、 、 ；相鄰兩軸間的傳動(dòng)比分別為 、 、 、 ；相鄰兩軸間的傳動(dòng)效率分別為 、 、 、 。 d1≥ ? ?3 21 （ 5）材料的彈性影響系數(shù) ZE＝ 。故載荷系數(shù) K=KAKVKα Kβ =1 = （ 5）按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑： d1= 31 / tt KKd = 3 ? mm= （ 6）計(jì)算齒寬 b： b=φ dd1=1 = （ 7）計(jì)算模數(shù) mn： mn 11coszd β? = 。 =； Zv2=Z2/cos3 β =70/cos3 14。 21， 53， 3）計(jì)算大、小齒輪的分度圓直徑： d1 βcos1 nmz? = d2 βcos2 nmz? = 4）計(jì)算大、小齒輪的 齒根圓直徑： mmmdd mmmdd nf nf 1 1 11 ?????? ?????? 5）計(jì)算齒輪寬度： b=φ dd1 b= B1=65mm， B2=60mm； 5）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 以大齒輪為例，因齒輪齒頂圓直徑小于 160mm，故以選用實(shí)心結(jié)構(gòu)。 2. 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) 齒數(shù)： Z1=20， Z2=70； 中心距 : a=140mm 螺旋角 : β = 15。 2） 計(jì)算 ： （ 1） 試算小齒輪分度圓直徑 d1t： d1t≥ ? ?3 2α1 σ1 ?? mm, 按表 77 取mn=； 3. 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) mn≥ ? ?3212 =； （ 4） 查取齒型系數(shù) ： 由表 7－ 4 查得 YF1=； YF2=； （ 5） 查取應(yīng)力校正系數(shù) ： 由表 7－ 4 查得 Ys1=； Ys2=； （ 6） 計(jì)算 [σ F]： 由圖 7— 16 查得彎曲疲勞強(qiáng)度極限： σ Flim1=550Mpa； σ Flim2=440MPa； 由圖 7— 17 查得彎曲疲勞壽命系數(shù)： YN1=； YN2=； 取 SF=； [σ F1]= σ F lim1 YN1/SF=550 ； [σ F2]= σ F lim2 YN1/SF =440 ； 12 幾 何 尺 寸 計(jì) 算 （ 7） 驗(yàn)算齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 ： σ F1=KFtYF1YS1Yβ /bmnε ɑ=； σ F2=σ F1/(YF1YS1) YF2YS2=； KAFt/b=2 1 40370/（ ） 2=100 N/mm, 計(jì)算得彎曲條件滿足 。 36， 3， 因 ? 值改變不多，故參數(shù) ?? 、 ?K 、 HZ 等不必修正。根據(jù)表 9— 2，取 112?C 于是由式 9－ 2 初步估算軸的最小直徑 mmnPCd ??? 這是安裝聯(lián)軸器處軸的最小直徑 21?d ，由于此處開鍵槽，校正值mmd %)51( ????? ， 聯(lián) 軸 器 的 計(jì) 算 轉(zhuǎn) 矩 1TKT Aca ? 查表 121 取 ?AK ，則mmNTKT Aca ?????? 41 查 機(jī)械設(shè)計(jì) 手冊(cè) ， 取 GB/T501420xx 中的 LX1 型 彈性柱銷聯(lián)軸器，其 公稱 轉(zhuǎn)矩為 250N (3)軸段 4 上安裝齒輪 ,為便于齒輪的安裝 , 4d 應(yīng)略大 于 3d ,可取mmd 364 ? .齒輪左端用套筒固定 ,為使套筒端面頂在齒輪左端面上 ,即靠緊 ,軸段 4 的長度 4l 應(yīng)比齒輪轂長略短 ,若轂長與齒寬相同 ,已知齒寬mmB 651 ? ,故取 mml 634 ? ； （ 4)齒輪右端用 軸 肩固定 ,由此可確定軸段 5 的直徑 , 軸肩高度dh ~? , 取 mmd 425 ? , hl ? =, 故取mml 55 ? ； 為減小應(yīng)力集中 ,并考慮右軸承的拆卸 ,軸段 6 的直徑應(yīng)根據(jù) 6006 深溝球軸承的定位軸肩直徑 ad 確定 ,即 mmdd a 366 ?? ( 5 )取齒輪端面與機(jī)體內(nèi)壁間留有足夠間距 H,取 mmH 12? ,取軸承上靠近機(jī)體內(nèi)壁的端面與機(jī)體內(nèi)壁間 的距離 S=8mm,取軸承 端蓋內(nèi)壁與機(jī)體內(nèi)壁間距離 C= e=10mm,取聯(lián)軸器輪轂端 離 K=20mm. 故mmlsHlImmlBHsBlImmKeBsCl15)(；mm373取軸肩，由于軸承左端留有小35)(；mm472取軸肩，由于軸承左端留有小49)(564132?????????????????? 取齒輪齒寬中間為力作用點(diǎn) ,則可得 mmL 731 ? , mmLL 5932 ?? 201 ?d 262 ?d303?d 364?d 425 ?d 366?d 307?d 13155633747357654321???????lllllll 16 目的 過程分析 結(jié) 論 輸 入 軸 的 設(shè) 計(jì) 及 其 軸 承 裝 置 、 鍵 的 設(shè) 計(jì) （ 6）鍵連接。 根據(jù)表１５－３，取 112??A 于是由式１５－２初步估算軸的最小直徑 目的 過程分析 結(jié)論 中 間 軸 的 設(shè) 計(jì) 及 其 軸 承 裝 置、 鍵 的 設(shè) 計(jì) mmnPAd 6 9/ 1 2/ 33 22m i n ??? ? 這是安裝聯(lián)軸器處軸的最小直徑 21?d ,取軸段 1 的直徑 mmd 321 ? ４．軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) １）擬定軸上零件的裝配方案（見前圖） ２）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度 （ 1 ）初選型號(hào) 6307 的深溝球軸承 參數(shù)如下 218035 ????? BDd mmda 44? mmDa 71? 基本額定動(dòng)載荷 KNCr ? 基本額定靜載荷 KNC r ?? 故 mmdd 3562 ?? 軸段 7 的長度與軸承寬度相同 ,故取 mml 176 ? ( 2 )軸段 3 上安裝齒輪 ,為便于齒輪的安裝 , 3d 應(yīng)略大與 2d ,可取mmd 443 ? .齒輪左端用 套筒固定 ,為使套筒端面頂在齒輪左端面上 ,即靠緊 ,軸段 3 的長度 3l 應(yīng)比齒輪轂長略短 ,若轂長與齒寬相同 ,已知齒寬mmbmmb 100,55 21 ?? ,兩齒輪間的間隙 mmdmml 47,20 ?? ?? 取故取mmblbl 1 7 1982053)2()2( 213 ????????? ? ( 3 )齒輪右端用肩固定 ,由此可確定軸段 4 的直徑 , 軸肩高度dh ~? ,取 mmd 424 ? , hl ? ,故取 mml 64 ? 為減小應(yīng)力集中 ,并考慮右軸承的拆卸 ,軸段 5的直徑應(yīng)根據(jù) 6307深溝球軸承的定位軸肩直徑 ad 確定 ,即 mmdd a 445 ?? ( 4 )取齒輪端面與機(jī)體內(nèi)壁間留有足夠間距 H,取 mmH 12? ,取軸承上靠近機(jī)體內(nèi)壁的端面與機(jī)體內(nèi)壁見的距離 S=8mm,取軸承寬度 C=選用 HL１型彈性柱銷聯(lián)軸器 軸的尺寸（ｍｍ）： 321?d 352?d 443?d 424?d 445?d 356?d 171461714351654321??????llllll 22 設(shè)計(jì)手冊(cè)可查得軸承蓋凸緣厚度 e=10mm,取聯(lián)軸器輪轂端面與軸 承蓋間的距離 K=mmlsHlmmlbHsBlmmKeBsCl14)(43)(51)(453121???????????????? 取齒輪齒寬中間為力作用點(diǎn) ,則可得 mmL 581 ? , mmLL , 32 ?? 目的 過程分析 結(jié)論 中 間 軸 的 設(shè) 計(jì) 及 其 軸 承 裝 置、 鍵 的 設(shè) 計(jì) （ 5 ）鍵連接。ｍ。 2） 精度等級(jí)選用 7 級(jí)精度； 3） 試選小齒輪齒數(shù) z1＝ 20，大齒輪齒數(shù) z2＝ 100 的； 4） 選取螺旋角。2 ?????????HEHdt ZZuuTK σεφα = 3 26 1 2 8 94 3 .54? mm= 取 mn=3mm 4． 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) mn≥ ? ?3212 . ?? ???? = 取 mn= 5． 幾何尺寸計(jì)算 1） 計(jì)算中心距 Z1nmd βcos1? =，取 z1=22 Z2=126 a ? ?βcos2 21 nmzz ?? = a 圓整后取 205mm 2） 按圓整后的中心距修正螺旋角 β =arcos ? ?a mzz n2 21 ? =13。 B 低速級(jí)斜齒圓柱齒輪的設(shè)計(jì) 6） 材料及熱處理； 由表 71 選擇小齒輪材料為 40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為 280HBS，大齒輪材料為 ZG35CrMo（調(diào)質(zhì)），硬度為 240HBS，二者材料硬度差為 40HBS。2 ?????????HEHdt ZZuuTK σεφα 1） 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 （ 1） 試選 Kt＝ （ 2） 由圖 7－ 12 選取區(qū)域系數(shù) ZH＝ （ 3） 由表 7－ 5 選取尺寬系數(shù)φ d＝ 1 （ 4） 由圖 7－ 15 查得εα 1＝ ，εα 2＝ ，則εα＝εα 1＋εα 2＝ （ 5） 材料的彈性影響系數(shù) ZE＝ （ 6） 由圖 7－ 18 按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限σ Hlim1＝ 600MPa；大齒輪的解除疲勞強(qiáng)度極限σ Hlim2＝ 550MPa； （ 7） 由式計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N1＝ 60n1jLh＝ 60 1 10 16 300＝ 10^9 N2＝ 10^7 （ 8） 由圖 719 查得接觸疲勞壽命系數(shù) ZN1＝ ； ZN2＝ （ 9）