【正文】 系數(shù) FNK ： 查得 ?FNK ； ?FNK 強度安全系數(shù) S=：，則 由 a 中式有： ? ??1F? 500247。 1=534MPa； ? ??2H? 550247。于是由 11 cos 8 2 . 0 6 c o s 1 4 273ndz m ? ??? ? ? 取 1 27z ? ，則 21 3 . 3 2 2 7 9 0z u z? ? ? ? （ 4） 幾何尺寸計算 ① 計算中心距 ? ? ? ?12 2 7 9 0 3 c o s 2 c o s 1 4nZ Z ma m m m m?? ? ?? ? ?? 將中心距圓整為 181mm ② 按圓整后的中心距修正螺旋角 nnmN?? 123197zz ?? 12 mmd mm?? 128580b mmb mm?? 機械設計課程設計 — 同軸式二級圓柱齒輪減速器 13 設計計算及說明 結果 ? ?12 ( 2 7 9 0 ) 3a r c c o s a r c c o s 1 4 . 1 62 2 1 8 1nZ Z ma? ? ??? ? ?? 因 ? 值改變不多， 故參數(shù) HZK , ??? 等不必修正 ③ 計算大、小齒輪的分度圓直徑 11222 7 3 cos c o s 1 4 . 1 69 0 3 cos c o s 1 4 . 1 6nnZmd m m m mZmd m m m m??? ?? ? ?? ?? ? ? ④ 計算齒輪寬度 1 1 8 3 . 5 3 8 3 . 5 3db d m m m m? ? ? ? ? ? 圓整后取 1289 , 84B mm B mm?? 由于是同軸式二級齒輪減速器，因此兩對齒輪取成完全一樣，這樣保證了中心距完全相等的要求，且根據低速級傳動計算得出的齒輪接觸疲勞強度以及彎曲疲勞強度一定能滿足高速級齒輪傳動的要求。查表 911，鏈條節(jié)距為 mm? 。 二、分配傳動比： 1. 估算傳動裝置的總傳動比： kWPw ? ? ? kW? kW? 機械設計課程設計 — 同軸式二級圓柱齒輪減速器 3 電動機滿載時轉速為 n,輸送機星輪的轉速為 dn 6 0 1 0 0 0 / 6 0 1 0 0 0 0 .8 / 9 1 0 0 5 3 .3 3 / m in（ ）? ? ? ? ? ? ? ? ?dn v p z r / 14 70 / 53 .3 3 27 .5 6總 ? ? ?di n n 減速器為二級 同軸 式圓柱齒輪減速器 2. 根據公式 ： 12 23i i i i? ? ? 總鏈 試分配傳動比： 根據 12 23?ii 第一級齒輪傳動： 12 ?i 第二級齒輪傳動： 23 ?i 第三級（開式） 鏈 輪傳動： ?i 三、傳動裝置的運動和動力參數(shù)計算： ： 1 1440nn?? r/min 12121440 4 4 2 .7 73 .3 2? ? ?nn i r/min 23234 4 2 .7 7 1 3 3 .3 63 .3 2? ? ?nn i r/min 34 1 3 3 .3 6 5 3 .3 52 .5鏈? ? ?nn i r/min ： 21 1 3 .0 3 8 0 .9 9 1 2 .7 7 8承聯(lián)??? ? ? ? ? ?dPP Kw 21 1 2 .7 7 8 0 .9 7 0 .9 9承柱??? ? ? ? ? ?PP ? Kw 32 1 2 .2 7 1 0 .9 7 0 .9 9承柱??? ? ? ? ? ?PP ? Kw 43 11 .7 84 0. 99 0. 96承鏈??? ? ? ? ? ?PP ? Kw 1. 計算各軸輸入轉矩： 1111 2 .2 7 89 5 5 0 9 5 5 0 8 3 .0 11470? ? ? ? ?PT n Nm ? 機械設計課程設計 — 同軸式二級圓柱齒輪減速器 4 2221 2 .7 7 19 5 5 0 9 5 5 0 2 6 4 .6 74 4 2 .7 7? ? ? ? ?PT n Nm 3331 1 .7 8 49 5 5 0 9 5 5 0 8 4 3 .8 61 3 3 .3 6? ? ? ? ?PT n Nm 4441 1 .2 0 09 5 5 0 9 5 5 0 2 0 0 4 .95 3 .3 5? ? ? ? ?PT n Nm 將上述結果列于表中： 軸號 轉 速 n 功 率 P 轉 矩 T 1 1470 r/min Kw Nm 2 r/min Kw Nm 3 r/min Kw Nm 4 r/min Kw Nm 設計計算及說明 結果 結果 機械設計課程設計 — 同軸式二級圓柱齒輪減速器 5 傳動件 的設計計算： （ 1） 選擇 齒數(shù) 設計計算及說明 : 小鏈輪齒數(shù) 1z 由鏈速為 ~， 1=z 19 大鏈輪齒數(shù) 2z 21 2. 5 19 ? ? ? ? ?z i z 取奇數(shù)為 49 （ 2） 確定計算功率 查《機械設計》（滾子鏈傳動設計中如未作說明，公式、數(shù)據皆為此書中查得）表 97得 1AK ? ，查圖 913得 ?ZK ， 雙 排鏈 ? ，則 / 1 . 0 1 . 3 5 1 8 . 5 / 1 . 7 5 1 4 . 2 7c a A Z PP K K P K p k W? ? ? ? ? （ 3） 選擇鏈條型號和節(jié)距 根據 kW? ， ? 查圖 911 選用 24A2雙排鏈 型。但為了同時滿足接觸疲勞強度，需按接觸疲勞強度算得的分度圓直徑1 mm? 來計算應有的齒數(shù)。 5）由表 106 查得材料的彈性影響系數(shù) EZ = 21MPa 6）求許用接觸應力 其計算公式： ? ? ? ? ? ?2 21 HHH ??? ??； 式中 小齒輪： ? ? SK HHNH 1lim11 ?? ?，大齒輪： ? ? SK HHNH 2lim22 ?? ? 按齒面硬度查 1021d 圖，得 接觸疲勞極限 limH? ： 小齒輪： MPaH 6001lim ?? 大齒輪： MPaH 5502lim ?? 結果 機械設計課程設計 — 同軸式二級圓柱齒輪減速器 15 根據 應用循環(huán)次數(shù) N， 查圖 1019 得 接觸強度壽命系數(shù) HNK ： ?? hjLnN 11 60 6014701816350≈ 910 ?? 112 /iNN 910 /≈ 910 查得 ?HNK ； ?HNK 接觸強度最小安全系數(shù)： min 1HS ? ，則 ? ??1H? 600247。 由表 105 查得 1SaY =， 2SaY = 5）計算大、小齒輪的許用彎曲應力。聯(lián)軸器的計算轉矩為 1TKT Aca ?? ，根據工作情況選取 ?AK ，則： 根據工作要求選用彈性柱銷聯(lián)軸器，型號為 HL2,許用轉矩 315][ ?T Nm。齒輪與箱體內壁間隙取 10mm，軸承距離內壁8mm。從軸的結構圖以及彎矩和扭矩圖可以看出截面 C 是軸的危險截面。所以軸段 ②直徑應為軸承內圈直徑 1 40?d mm；為保證軸承的軸向定位用 套筒 定位， 考慮齒輪到箱體內壁及軸承距箱體內壁的距離 ， 為此取 1 40?d mm ，1 1 9 .7 5 2 0 .2 5 2 = 4 2? ? ?l m m，套筒高 7mm，長 。在確定軸承支點位置時，從《機械設計課程上機與設計》中查取 a 值。 3. 低速軸的設計 (1) 低速軸上的功率、轉速和轉矩 轉速 （ min/r ） 中速軸功率（ kw） 轉矩 T（ mN? ） 133 (2) 作用在軸上的力 已知低速級齒輪的分度圓直徑為 250d mm? ，根據 式 (1014)， 則 1 1 1 2 8 4 3 8 6 02 / = 6 0 6 22 7 8 .4???tF T d N 11 t a n / c o s 6 0 6 2 * t a n 2 0 / c o s 1 4 .1 6 2 2 7 5 .6??? ? ? ?rtF F N 11 t a n 5 7 4 . 1atF F N??? （ 3）初步確定軸的最小直徑 輸出軸的結構設計和強度計算： ： 選取 45 號鋼作為軸的材料 ，調質處理。則 L3=+8+10+=45,套筒軸向為 18mm， 高 4mm。其支點尺寸為 ?a mm ， 軸承支點到齒輪載荷作用點距離為 1 ?l mm ，齒輪載荷到軸承支點的距離為 2 ?l mm 軸承到鏈輪的距離為 3 ?l mm 和鏈輪 上的 作用 力： T1= 1 1 1 2 8 4 3 8 6 02 / = 6 0 6 22 7 8 .4???tF T d N 11 t a n / c o s 6 0 6 2 * t a n 2 0 / c o s 1 4 .1 6 2 2 7 5 .6??? ? ? ?rtF F N 機械設計課程設計 — 同軸式二級圓柱齒輪減速器 30 11tan F N??? 2. 水平面內的支承反力和彎矩 0xF?? 1 2 1 0? ? ?H H tR R F ? ? 0AMF? ? ? ? ?1 1 2 3 t 2 3 0? ? ? ? ?HF l l l F l l 解得： 1 4552?HRN 2 1510?HRN 水平面內的彎矩： Mh1=4552*=272892 Mh2=1510*=180898 3. 豎直面內的支承反力和彎矩 0yF?? 12 0? ? ? ?v v rR R F P ? ? 0AMF? ? ? ? ?1 1 2 1 2 1 2 3 . / 2 0? ? ? ? ? ? ? ?V v aR l R l l P l l l F d 解得： 1 2211??vRN 2 14405?vRN 豎直面內的彎矩： 1 1 1 132549? ? ? ?vvM R l Mv2=14405*+*=929171 4. 合成彎矩 W 221 1 1vHM M M?? ? ? ? ?22272892 132549??=303379 222 2 2vHM M M?? ? ? ? ?22929171 180898??=946616 5. 扭矩 T 843860?T Nmm caM 當量彎矩 進行校核時，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面強度。截面ⅠⅡ顯然更不必校核。 31和167。 31和167。 ，軸肩及過渡配合引起的應力集中將削弱軸的疲勞強度，但由于軸的最小直徑是按扭轉強度較為寬裕確定的，所以截面 其 無需校核。 根據軸徑 69?d mm ，查鍵的標準（ GB109679） ,確定截面尺寸為 20 12? ? ?bh 根據輪轂寬度 81?l mm ，查鍵的標準（ GB109679），在鍵長系列中選取1 70?L mm 鏈輪鍵的選擇 選用 A 型平鍵。結構如圖： （ 2）確定各軸段的直徑和長度： 軸段 1：為支撐軸頸，用來安裝 鏈輪 。先計算出截面 C 處的 MH、 MV及 M的值列于下表。同樣為了保證定位精度，取軸 段 ④直徑 4 46?d mm ， 長度為4 ?l mm 。作用軸 上的力為： 111traFNFN??? 333traFNF??? (3) 初步確定軸的最小直徑 先按式 (152)初步估算軸的最小直徑。為保證軸承的軸向定位用 套筒 定位 ，于一軸相同。為保證定位要求，軸段 ①的長度應比半聯(lián)軸器配合段輪轂孔長度（ mm）略短3~2 mm；半聯(lián)軸器右端用 軸肩 軸向定位 。 機械設計課程設計 — 同軸式二級圓柱齒輪減速器 17 二、 軸的設計計算 1. 高速軸的設計 (1) 高速軸上的功率、轉速和轉矩 轉速 （ min/r ） 高速軸功率（ kw） 轉矩 T（ mN? ） 1470 (2) 作用在軸上的力 已知高速級齒輪的分度圓直徑為 d = ，根據 《機械設計》（軸的設計計算部分如未作說明，公式、數(shù)據皆查此書）式(1014)， 則