【正文】 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稱，根據(jù)幾何尺寸算得 L1=91mm L2=157mm T3= 中間軸的軸承進(jìn)行壽命校核 由 ??? eFFra 查教材 P321 表 135得 X= 查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》第二版第四卷 P3981 得 Y= 2 4 9 7 .9 6)2 4 7 . 7 8 .(1)( ???????? arp YFXFfP 則： 2hL? 610 ()60 tIIfCnP? = 36 ) ( 10 ?? = hL? 故所選軸承可滿足壽命要求。 ．聯(lián)軸器與輸入軸鍵的選擇及計(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，查手冊選用 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)計(jì)算說明書 32 圓頭普通平鍵（ A 型），由軸徑 的大小 d=22,及 由教材 P106 表61，選用鍵 GB/T 1096－ 1979 鍵 6 6 30 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 。 ~176。 通氣器用于通氣，使箱內(nèi)外氣壓一致，以免由于運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，箱內(nèi)油溫升高，內(nèi)壓增大，而引起減速器潤滑油的滲漏。減速器潤滑對減速器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有直接影響，如油面高度和需油量的確定，關(guān)系到箱體高度的設(shè)計(jì)；軸承的潤滑方式影響軸承軸向位置和階梯軸的軸向尺寸。視孔蓋可用鑄鐵、鋼 板或有機(jī)玻璃制成，它和箱體之間應(yīng)加密封墊，還可在孔口處加過濾裝置，以過濾注入油中的雜質(zhì)，如減速器部件裝配圖 1。放油螺塞常為六角頭細(xì)牙螺紋，在六角頭與放油孔的接觸面處，應(yīng)加封油圈密封。則軸出來需加密封圈，在據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊表 714 選擇相應(yīng)的密封圈。選擇銷 GB/T 119— 86 A8 30。常用油標(biāo)有圓形油標(biāo)（ [2]表 77），長形油標(biāo)（ [2]表 78）和管狀油標(biāo)（ [2]表 79）、和桿式油標(biāo)（ [2]表 710）等。在其附近應(yīng)有足夠的空間，以便于放容器，油孔下也可制出唇邊，以利于引油流到容器內(nèi)。 、 鍵的選擇計(jì)算 鍵的選擇包括類型選擇和尺寸選擇兩個(gè)方面。經(jīng)過分析比較后，選用圓錐滾子軸承。 tan20 / = ⑤求軸向力 Fa 根據(jù)教材 P213（ 1014）式得 Fa=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=55mm 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （ 1）軸上零件的定位，固定和裝配 二級斜齒輪減速器聯(lián)軸器一端用軸肩固定另一端用螺母固定，齒輪相對于軸承做不對稱轉(zhuǎn)動，齒輪一端由軸肩定位，右面用套筒軸向固定，周向用平鍵連接。 tan20 / = Fr3=Ft3 （ 2）確定軸的各段直徑和長度 初選 32021 型圓錐滾子軸承，其尺寸為 d D T=35mm62mm 18mm。 tan20 / = ⑤求軸向力 Fa 根據(jù)教材 P213（ 1014）式得 Fa=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=22mm。? ?? 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)計(jì)算說明書 20 B = 284 .54 2 m mR R? ? ? ? 圓整得： 12B 86mmB?? 9） 載荷系數(shù)： 1 1 .0 5 1 1 .8 7 5 1 .9 6 9A V F FK K K K K??? ? ? ? ? ? ? ? ? 10） 周向力： ? ? ? ?12 m 1 0 . 5 2 6 7 0 7 2 8 1 2 1 0 . 5 0 . 3 2 0 6 5 7 5 . 7 6tRF T Z N?? ? ? ? ? ? ? ??小 齒形系數(shù) FY? 和應(yīng)力修正系數(shù) SY? 11） 圓錐齒輪的當(dāng)量齒輪為： 1 1 1c o s 2 0 c o s 2 4 4 3 39。 41 39。39。小齒輪選用 40Cr 調(diào)質(zhì)，齒面硬度為 2280HBS。齒面粗糙度 Ra≤ ~ m 、按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由 標(biāo)準(zhǔn)斜齒圓柱齒輪的設(shè)計(jì)公式： 3 211 )][(12HEHdtt ZZuuTKd ?????? （教材 P218 式 1021） ? 確定公式內(nèi)的計(jì)算數(shù)值 1）試選 ?tk 2）由教材 P218 圖 103 選取區(qū)域系數(shù) ?HZ 3) 傳動比 9321?i； 取小齒輪 271?Z ； 大齒輪 9493227112 ????? iZZ 4）初選取螺旋角 14?? 176。 由教材 P194圖 108 查得動 載系數(shù) 的值：查得由表 ?Hv KK 410, ?? 用差值法計(jì)算得： ???? ? ?HK 得出： ??HK 由教材 P198 圖 1013查得 ： ??FK 由教材 P195 表 103查得 ： ?? ?? FH KK 故載荷系數(shù) ： ?????? ?? HHVA KKKKK 6） 按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，由教材P204 式（ 1010a）得： mmKKddtt 3311 ???? 7）計(jì)算模數(shù) nm mmzdm n 14c os11 ???? ? 、 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由教材 P216 式（ 1017）即 3 2121][c o s2 F SaFadn YYzYKTm ??? ???? ? 確定計(jì)算參數(shù) 1）計(jì)算載荷系數(shù) ?????? ?? FFVA KKKKK 2） 由縱向重合度 ,??? 從教材 P217 圖 1028 查得螺旋角影響系數(shù) ??Y ??FK ??HK ,??? 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)計(jì)算說明書 10 3）計(jì)算當(dāng)量齒數(shù) o s90c o s o s20c o s33223311????????ZZZZvv 4）查取齒形系數(shù) 由教材 P200 表 105計(jì)算如下： 2211?? ??????????FaFaFaFaYYYY得到：得到： 5）查取應(yīng)力校正系數(shù) 由教材 P200 表 105計(jì)算如下： 2211????????????SaSaSaSaYYYY算得：算得： 6）由教材 P208 圖 1020c 查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限MPaFE 4101 ?? ；大齒輪的彎曲疲勞極限 MPaFE 3802 ?? 。 (2)各軸輸入功率 Ⅰ軸 4 .7 .9 0 3113 ?????? ??? ddI PPP KW Ⅱ軸 4 . 5 . 7 5 2112 ?????? ??? IIII PPP KW Ⅲ 軸 4 .3 .5 2 2112 ?????? ??? PPP KW 式中： Pd—— 電動機(jī)的輸出功率 ； ?P 、 ?? 、 ??? —— Ⅰ，Ⅱ ,Ⅲ軸的輸入功率 ； ?? ， ?? （滾子軸承）， ?? （齒輪精度為7 級，不包括軸承效率）， ?? （齒輪聯(lián)軸器） 。 （ 4）電動機(jī)的容量主要由運(yùn)行時(shí)發(fā)熱條件限定，在不變或變化很小的載荷下長期連續(xù)運(yùn)行的機(jī)械，只要起電動機(jī)的負(fù)載不超過額定值，電動機(jī)便 不會過熱，通常不必檢驗(yàn)和啟動力矩。生產(chǎn)單位一般用三相交流電源，其中以普通籠型異步電機(jī)應(yīng)用最多。 根據(jù)題目要求： “ 結(jié)構(gòu)要求碾砂機(jī)主軸垂直布置，臥式電機(jī)軸水平布置。 b 電機(jī) 聯(lián)軸器 二級 斜齒 輪 一級錐齒輸出 工藝簡單，精度易于保證，一般工廠均能制造，適合于小批量生產(chǎn)。因此通常采用交流電動機(jī)。容量小于工作要求，則不能保證工作機(jī)正常工作，或使電動機(jī)長期過載、發(fā)熱大而過早損壞；容量過大，則增加成本，并且由于效率和功率低而造成浪費(fèi)。 (1)各軸的轉(zhuǎn)速 Ⅰ 軸 960?? mnnⅠ r/min Ⅱ 軸 ??? inn III r/min Ⅲ 軸 602 ?? inn ⅡⅢ r/min 式中： ??? nnn , ? —— 分別為Ⅰ .Ⅱ .Ⅲ軸的轉(zhuǎn)速； mn — — 電機(jī)滿載轉(zhuǎn)速。 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=520 [σ H]2=σ Hlim2 KHN2/S=460 所以 MpaHHH 45 ][][][ 21 ????? ??? 6）小齒輪的傳遞轉(zhuǎn)矩： 9604 . 7 551 ????? 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 ) ( 241?????????? 2) 計(jì)算圓周速度 smndv t 11 ?? ????? ? 3) 計(jì)算齒寬 b 及模數(shù) ntm . 4 24 9 . 7 2 35 . 4 2014c o s4 9 . 7 2 3c o s9 . 7 2 34111??????????hbmhmmzdmmmdbnttnttd?? T = ? N mm m s? ntb mmm mmhbh???? 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)計(jì)算說明書 9 4）計(jì)算縱向重合度 ?? 5 8 a n203 1 a n3 1 1 ???????? ??? ? zd 5）計(jì)算載荷系數(shù) K 已 知使用系數(shù) ,1 ?? vK A m/s， 7 級精度。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 級精度。 、直齒圓錐齒輪傳動的設(shè)計(jì)計(jì)算 、選擇齒輪材料及精度等級 考慮到減速器傳遞功率不大，所以齒輪采用軟齒面。19 39。 26 1. 75 m mad d m ? ?? ? ? ? ? ? ? 2 2 22 c os 51 6 2 12 c os 65 16 39。39。 12B 86mmB?? 1222 102VVZZ ?? 1 ? ? 1 ? ? 2 ? ? 2 ? ? 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)計(jì)算說明書 21 六 、軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 （一）輸入軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 按 扭矩初算軸徑 選用 45 調(diào)質(zhì)，硬度 217~255HBS， 根據(jù)教材 P370（ 152）式，并查