【正文】 1 = tan200 sinα =√ 2/cos200 m 三、 傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算 1. 閉式直齒輪圓錐齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 a．選材： 小齒輪材料選用 45 號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理， HB=217~255， σ HP1=580 Mpa，σ Fmin1 =220 Mpa 大齒輪材料選用 45 號(hào)鋼，正火處理， HB=162~217， σ HP2=560 Mpa，σ Fmin2 =210 Mpa b. 由參考文獻(xiàn) [2]（以下簡(jiǎn)稱 [2]）式（ 5— 33），計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N： N1=60njL=60 960 1 8 11 250= 109 N2=N1/i2 = 10/3= 108 查圖 5— 17 得 ZN1=， ZN2=，由式（ 5— 29）得 ZX1=ZX2=，取 SHmin=， ZW=， ZLVR=， ∴ [σ H]1=σ HP1ZLVRZWZX1ZN1/SHmin=580 = Mpa， [σ H]2=σ HP2ZN2ZX2ZWZLVR/SHmin =560 =577 Mpa ∵ [σ H]1 [σ H]2，∴計(jì)算取 [σ H]= [σ H]2= Mpa c． 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)小齒輪大端模數(shù)（由于小齒輪更容易失效故按小齒輪設(shè)計(jì)）： 取齒數(shù) Z1=21，則 Z2=Z1 i12= 32=79，取 Z2=79 ∵實(shí)際傳動(dòng)比 u=Z2/Z1=79/21=，且 u=tanδ 2=cotδ 1， ∴δ 2= =72o 16 35，δ 1= =17o 42 12，則小圓錐齒輪的當(dāng)量齒數(shù) zm1=z1/cosδ 1 =21/ =23， zm2=z2/cosδ 2=79/ = p0= kw p1= kw p2= kw p3= kw p4= kw T0= N 武漢理工大學(xué)網(wǎng)絡(luò)繼續(xù)教育學(xué)院 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 課程設(shè)計(jì) 北京學(xué)習(xí)中心 函授站（學(xué)習(xí)中心） 機(jī)械設(shè)計(jì)及其自動(dòng)化 專業(yè) 05 級(jí)（春、秋）層次 秋 指導(dǎo)教師 學(xué)生姓名 周 風(fēng) 武漢理工大學(xué)網(wǎng)絡(luò)繼續(xù)教育學(xué)院 2021 年 11 月 22 日 1 目 錄 一、 電機(jī)的選擇計(jì)算 ……………………………………………………………………………… ..2 1. 擇電機(jī)的轉(zhuǎn)速 2. 工 作機(jī)的有效功率 3. 選擇電動(dòng)機(jī)的型號(hào) 二、 運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算 ………………………………………………………………………… 2 1. 分配傳動(dòng)比 2. 各軸的轉(zhuǎn)速 3. 各軸的功率 4. 各軸的轉(zhuǎn)矩 三、 傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算 ………………………………………………………………………… ..3 1. 閉式直齒輪圓錐齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 2. 閉式直齒輪圓柱齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 四、 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 …………………………………………………………………… 8 4. 減速器高速軸 I 的設(shè)計(jì) 5. 減速器低速軸 II 的設(shè)計(jì) 3. 減速器低速軸 III 的設(shè)計(jì) 五、 滾動(dòng)軸承的 選擇與壽命計(jì)算 ………………………………………………………………… ..12 I 軸滾動(dòng)軸承的選擇與壽命計(jì)算 II 軸滾動(dòng)軸承的選擇與壽命計(jì)算 3. 減速器低速 III 軸滾動(dòng)軸承的選擇與壽命計(jì)算 六、 鍵聯(lián)接的選擇和驗(yàn)算 …………………………………………………………………………… 15 1. 聯(lián)軸器與高速軸軸伸的鍵聯(lián)接 2. 大圓錐齒輪與低速軸 II 的的鍵聯(lián)接 3. 大圓柱齒輪與低速軸 III 的的鍵聯(lián)接 七、 潤(rùn)滑油的選擇與熱平衡計(jì)算 ………………………………………………………………… .17 1. 減 速器的熱平衡計(jì)算 2. 潤(rùn)滑油的選擇 八 參考文獻(xiàn) ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… 18 2 計(jì)算內(nèi)容 計(jì)算結(jié)果 一、電機(jī)的選擇計(jì)算： 一對(duì)圓錐滾子軸承的效率 η 3= 一對(duì)球軸承的效率 η 4= 閉式直齒圓錐齒傳動(dòng)效率 η 5= 閉式直齒圓柱齒傳動(dòng)效率 η 6= 總效率 η =η 1η 2 2 η 3 3 η 4η 5η 6= = 所需電動(dòng)機(jī)的輸出功率 Pr=Pw/η =選擇電動(dòng)機(jī)的型號(hào) 查 參考文獻(xiàn) [1]表 得 表 方案號(hào) 電機(jī) 類型 額定 功率 同步 轉(zhuǎn)速 滿載 轉(zhuǎn)速 總傳 動(dòng)比 1 Y100L24 1450 1420 2 Y132S6 1450 960 根據(jù)以上兩種可行同步轉(zhuǎn)速電機(jī)對(duì)比可見，方案 2 傳動(dòng)比小且質(zhì)量?jī)r(jià)格也比較合理，所以選擇 Y132S6 型電動(dòng)機(jī)。 m T1= N sin200 = 且由 [2]表 115有 ZE=，取 Kt = N， e. 求垂直面內(nèi)的支撐反力： ∵Σ MB=0， ∴ Rcy= Ft1（ L2 +L3） /L2 =（ 74+55）/74= N ∵Σ Y=0，∴ RBY= Ft1Rcy== N， [σ F]=300 Mpa σ B=637 Mpa， [σ b]1=59 Mpa d1=20 ㎜ 選用柱銷聯(lián)軸器 HL3（ Y38 82，Y30 60） Ft1= N Fr1= N Fa1= N Rcy= RBY= N 9 計(jì)算內(nèi)容 計(jì)算結(jié)果 ∴垂直面內(nèi) D 點(diǎn)彎矩 Mdy=0， M1 dy= Rcy L3+ RBY（ L2+L3）= 129= N 2. 減速器低速軸 II 的設(shè)計(jì) a. 選擇材料：因?yàn)橹饼X圓柱齒輪的小輪直徑較?。X跟圓直徑 db1=62 ㎜）需制成齒輪軸結(jié)構(gòu)，故與齒輪的材料和熱處理應(yīng)該一致，即為 45 優(yōu)質(zhì) 碳素結(jié)構(gòu)鋼 ，調(diào)質(zhì)處理 按 [2]表 83查 得 σ b=637 Mpa， [σ b]1=59 Mpa b. 該軸結(jié)構(gòu)如圖 ，受力計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖 齒輪 2 受力（與齒輪 1 大小相等方向相反）： Ft2=， Fr2= N， Fa2= N， 齒輪 3 受力： Mdy=0 M1 dy= N m， M1 Cy= RBY（ L2+L3） Ft3L2 = 70= N m M1 C =√ M12Cy+ M12Cy= N m M1 Dz= m， ∵抗扭截面系數(shù)： w=∏ d3 min /32= 303 /32= 106 m3 ∴ σ =√ M2 +T2 / w=√ + / 106 =≤ [σ b]1= 59 Mpa 故該軸滿足強(qiáng)度要求 3. 減速器低速軸 III 的設(shè)計(jì) a. 選擇材料：由于傳遞中小功率，轉(zhuǎn)速不太高，故選用 45優(yōu)質(zhì) 碳素結(jié)構(gòu)鋼 ，調(diào)質(zhì)處理，按 [2]表 83查 得 σ B=637 Mpa， [σ b]1=59 Mpa b. 該軸受力計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖 齒輪 4 受力（與齒輪 1 大小相等方向相反）： 圓周力 Ft4=，徑向力 Fr4= N c. 求垂直面內(nèi)的支撐反力： ∵Σ MC=0， ∴ RBY= Ft4L1/（ L1+L2） = 71/（ 125+71）= N ∵Σ Y=0，∴ Rcy= Ft4 RBY = = N， ∴垂直面內(nèi) D 點(diǎn)彎矩 MDy = RcyL1 = 55= N m 12 計(jì)算內(nèi)容 計(jì)算結(jié)果 ∵ Σ MC=0， ∴ RBz=Fr4 L1/（ L1