【正文】 33 十三、參考資料目錄 《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)》，高等教育出版社，龔溎義 鑼圣國(guó) 李平 主 編， 2021 年 4 月第22 版； 《機(jī)械設(shè)計(jì)（第八 版）》，高等教育出版社，濮良貴 ，紀(jì)名剛 主編， 2021 年 5 月第 八 版； 《工程機(jī)械構(gòu)造圖冊(cè)》，機(jī)械工業(yè)出版社，劉希平 主編 《畫(huà)法幾何及機(jī)械制圖（第五版）》，高等教育出版社，朱冬梅 胥北瀾 主編， 2021 年 12 月第 5 版； 《互換性與技術(shù)測(cè)量》，機(jī)械工業(yè)出版社，韓進(jìn)宏 主編， 2021 年 8 月第 1 版。 十二 、課程設(shè)計(jì)小結(jié) 從這次設(shè)計(jì)中，我學(xué)到了很多有用的東西。 十 一 、潤(rùn)滑及密封 傳動(dòng)件的 潤(rùn)滑 減速器傳動(dòng)件和軸承都需要良好的潤(rùn)滑，其目的是為了減少摩檫、磨損，提高效率，防銹，冷卻和散熱。由 [2]表 710 得 M14 的桿式油標(biāo)。箱體底面常向放油孔方向傾斜 1176。 鍵與 帶 輪轂鍵槽的接觸高度 hk ? = 7= 鍵的工作長(zhǎng)度 bLl ?? =40－ 8=32mm 由教材 P106 式 62 則有： kldTIP3102 ??? = 3?? ?? = aMP ? [ p? ]（合適） 2． 中間 軸與齒輪連接鍵 的選擇及計(jì)算 1）鍵聯(lián)接的選擇 根據(jù)聯(lián)接的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、使用要求和工作條件，選用圓頭普通平鍵（ A 型），由軸徑 d =52mm，又由 教材 P106 表 41， 選用鍵為： GB/T 10961979 鍵 16 10 45 2）鍵的強(qiáng)度校核 鍵、軸和輪 轂的材料都是鋼， 由教材 P106 表 62 查許用擠壓應(yīng)力[ p? ]=100～ 120 aMP ，取其平均值， [ p? ]=110 aMP 。 m 通過(guò)比較可知，所選聯(lián)軸器合適。 根據(jù) P319 頁(yè)，（對(duì)于球軸承， ? =3；對(duì)于滾子軸承 ? =10/3） 則 ? =310 。mm 轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力按脈動(dòng)循環(huán)變化，取 α =，截面 C 處的當(dāng)量彎矩：Mec=[MC2+(α T)2]1/2=[5024342+( 1099000)2]1/2 校核危險(xiǎn)截面 C 的強(qiáng)度 由式（ 155） σ e=Mec/= [σ 1]b=60MPa ∴該軸強(qiáng)度足夠。取套筒長(zhǎng)為 24mm，取齒輪距箱體內(nèi)壁的距離 a=18mm 滾動(dòng)軸承距箱體內(nèi)壁 T2= MC=765120N 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?? ⅢIPP KW， n 為一級(jí)輸入軸轉(zhuǎn)速 n＝ 60?Ⅲn 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(dòng)軸承距箱體內(nèi)壁的距離 s=8mm，各段長(zhǎng)度及直徑如 上圖。 tanβ= 由于該軸兩軸承非對(duì)稱(chēng)，根據(jù)幾何尺寸算得 L1= L2=67mm Y A B C D X Z M1 M2 T1 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= M2= T1= MC=(M12+M22)1/2=(1067222+540542)1/2=119630N （ 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=KAT3= = 8) 計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力 取彎曲疲勞安全系數(shù)為 ?S ，由教材 P205 式（ 1012）得： M P aSKM P aSKFNFNFFNFNF ][ ][222111???????????? mmd ? ?nm ?K ??Y ?vZ ?vZ ?FaY ?FaY ?SaY ?SaY MPaFE 4101 ?? MPaFE 3802 ?? 16 9）計(jì)算大小齒輪的][ FFaFaYY?并加以比較 ][ ][222111??????FFaFaFFaFaYYYY?? 大 齒輪的數(shù)值大 （ 2） 設(shè)計(jì)計(jì)算 mmm n 2 25 ???? ?????? 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 os13 ???? nmdz ? 取 3z =37， 則 4z = 932 ? 37= 取 1324 ?Z 實(shí)際傳動(dòng)比 ??u 傳動(dòng)比誤差： iu/i=|()/|=%5% 可用 (3) 幾何尺寸的計(jì)算 1) 計(jì)算中心距： mmmzza n os2 2)13237(c os2 )( 21 ?? ????? ? 取中心距 mma ? 2） 按圓整后的中心距修正螺旋角 ? )13237(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。 （二）、低速級(jí)齒輪設(shè)計(jì) 選擇齒輪材料及精度等級(jí) 考慮減速器傳遞功率不大，所以齒輪采用軟齒面。 N2=N1/i= 109/= 109 ?tk ?HZ 201?Z 9021?Z 14?? 176。 21 iii ?? 1i 為高速級(jí)傳動(dòng)比， 2i 為低速級(jí)傳動(dòng)比。 選擇電動(dòng)機(jī)的容量 電動(dòng)機(jī)所需工作功率：awd PP ?? KW 式中 9550TnPw ? KW ； 4232241 ????? ????a 1? 、 2? 、 3? 、 4? 、分別 為軸承、 齒輪傳動(dòng)、聯(lián)軸器和卷筒的傳動(dòng)效率。 原始數(shù)據(jù)： 滾筒圓周力 F=3500N； 卷筒轉(zhuǎn) 速 n=60(rpm)；滾筒直徑 D=300mm。異步電機(jī)有籠型和繞線型，其中一普通籠型異步電機(jī)應(yīng)用最多。 (1)總傳動(dòng)比的計(jì)算。大齒輪選用 45 鋼調(diào)質(zhì)，齒面硬度 220HBS；根據(jù)教材 P210 表 108 選 7 級(jí)精度。 8) 計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力 取彎曲疲勞安全系數(shù)為 ?S ，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 ][ ][222111??????FFaFaFFaFaYYYY?? 小齒輪的數(shù)值大 （ 2） 設(shè)計(jì)計(jì)算 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 os11 ???? nmdz ? 取 1z =28， 則 2z =? 28=126 ?FaY ?FaY ?SaY ?SaY MPaFE 4101 ?? MPaFE 3802 ?? , ??FNFNKK MPaF 246][ 1 ?? MPaF 247][ 2 ?? mmmn ? nm =2mm 12 實(shí)際傳動(dòng)比 28126 ??u 傳動(dòng)比誤差： iu/i=|()/|=0%5% 可用 (3) 幾何尺寸的計(jì)算 1) 計(jì)算中心距： mmmzza n os2 2)12628(c os2 )( 21 ?? ????? ? 取中心距 mma 159? 2） 按圓整后的中心距修正螺旋角 ? )12628(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。 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： 551 ????? II nPT = ? N 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。 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 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=32mm 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(chēng)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 。 tanβ= Fa3=Ft3兩軸承分別以軸肩和套筒定位。 tanα n/cosβ= ⑤求軸向力 Fa 根據(jù)教材 P213（ 1014）式得 Fa=Ft