【正文】 8 查得動(dòng)載系數(shù) kv = 。)+69( ? tan20176。1[24cos20176。 2）低速級齒輪速度相對較低，工作相對平穩(wěn)，對齒輪要求低些，故參照書 p205 表 106 選用 8級精度。為了節(jié)省篇幅，這里也僅給出計(jì)算結(jié)果： KA = ， ???? =， KFα = ,KFβ = ,KF = KA????KFαKFβ = , T1 =59790Nmm ,查圖 1017 得 YFa1 = , YFa2 = 10?18 得 YSa1 = , ,YSa2 = ,Yε = ,Yβ = ,β =176。 ③由 書 p196表 104用插值法查得 kHβ = ，結(jié)合 b h? = 查 書 p197 圖 1013 得 kFβ = 。 = ④ 計(jì)算][ FSaFaYY?。 β b = arctan(tanβ cosα t) =arctan(tan14176。 由 書 p209 式 1015 計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)： hjLnN 11 60? =604801(28 30010) = 109 N2 = N1i1= 1098020= 108 由 書 p208 圖 1023 查得接觸疲勞壽命系數(shù) 1HNK =， 2HNK= 取失效率為 1%，安全系數(shù)為 S=1，由 書 p207 式 1014 得 [σH]1 = KHN1σHlim1S =??.???????????? = ???????????? [σH]2 = KHN2σHlim2S = 5501 = 539Mpa 取 1][ H? 、 2][ H? 中的較小者作為該齒輪副的接觸疲勞許用應(yīng)力，即 ?][ H? [σH]2 =539Mpa 2）試算小齒輪分度圓直徑 d1t ≥ √2KHtT1?du:1u (ZHZEZεZβ[σH] )23 9 = √[2 597901 4:14 ( )2]3 = （ 2）調(diào)整小齒輪分度圓直徑 1）計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù)前的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備 ①圓周速度 v。?176。/(20+ 21 cos14176。 4）根據(jù)書 p205 推薦，取 z1 = 20，大齒輪齒數(shù) z2 = z1i1 = 20 4 = 80。 120176。^d1)24[0 = 2 500+ (106+315)+ (315。也不選 電機(jī)額定功率 P_^=4kw 3 用同步轉(zhuǎn)速 3000r/min 的電機(jī)，因其計(jì)算出的總傳動(dòng)比很大。故電機(jī)與減速箱之間用 V帶傳動(dòng)是合適的。 機(jī)械設(shè)計(jì) 課程設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)題目 帶 式 運(yùn) 輸 機(jī) 機(jī) 械 傳 動(dòng) 裝 置 設(shè) 計(jì) 學(xué)院名稱 核 技 術(shù) 與 自 動(dòng) 化 工 程 學(xué) 院 專業(yè)名稱 機(jī) 械 工 程 及 自 動(dòng) 化 學(xué)生姓名 XX 學(xué)生學(xué)號 XXXXXXX 任課教師 XXX 設(shè)計(jì)成績 教務(wù)處 制 20xx 年 1 月 19 日 填寫說明 專業(yè)名稱填寫為專業(yè)全稱，有專業(yè)方向的用小括號標(biāo)明； 格式要求：格式要求： ① 用 A4 紙雙面打?。ǚ饷骐p面打?。┗蛟?A4 大小紙上用藍(lán)黑色水筆書寫。5% 、方案論證 2 查閱課程設(shè)計(jì)手冊 P198，根據(jù)工作條件知：傳動(dòng)系統(tǒng)工作時(shí)有輕度振動(dòng)，用于運(yùn)輸。查課程設(shè)計(jì)手冊 P4 表 15 得， V 帶傳動(dòng)效率η 1 = ，一對軸承 (稀油潤滑 )的效率 η 2 = , 8 級 精度的一般齒輪傳動(dòng)（油潤滑）效率 η 3 = ，因此，總傳動(dòng)效率為 η = η 1η 23η 32 = = ，由手冊P195 式（ 141）得 P^ = P減速器輸出馬力 η = = 因?yàn)?P_^ ≥ P^， 查課程設(shè)計(jì)手冊 P173，故選電機(jī)額定功率 P_^=4kw 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速范圍的確定 根據(jù)課程設(shè)計(jì)手冊 P196， V 帶傳動(dòng)比 iv = 2~4，二級圓柱齒輪傳動(dòng)比 i齒 = 8~ n^ = nwi總 = nw (2~4)(8~40) = nw (16~160)= 42(16~160) =672~6720r/，無特殊情況，不選用低于750r/min 的電動(dòng)機(jī)，因其價(jià)格昂貴，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，重量大。 (2)由教材書 p157 式（ 822）計(jì)算帶所需的基準(zhǔn)長度 由書 p145 表 82選的帶 的基準(zhǔn)長度 L^ = 1640mm L^0 ≈ 2a0 + π2 (d^1 +d^2)+ (^d2。? (315?106) ≈155176。查書 p191 表 101，選擇小齒輪材料為 40Cr（調(diào)質(zhì)后表面淬火），齒面硬度 280HBS，大齒輪材料為 45 鋼（調(diào)質(zhì)后表面淬火），齒面硬度 240HBS。1[20176。 ε[ = [z1(tanα[t1 ?tanαt′) +z2(tanα[2 ? tanαt′)]/2π = [20(176。 由 書 p211 圖 1025（ d）按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限為 1limH? =600Mpa，大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 2limH?=550Mpa。 ② 由 書 p218 式 1018，可得計(jì)算彎曲疲勞強(qiáng)度的重合度系數(shù)Yε 。120176。 ②由 Ft1 = 2T1d1= 2 = 103 , kAFt1b = = 100??/????????,查 書 p195 表 103 得齒間載荷分配系數(shù) kFα = 。 （ 2）齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核 按前述類似做法，先 按書 p218 計(jì)算式 1017 中的各個(gè)參數(shù)。 低速級齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì) 選定齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù) 1）根據(jù)設(shè)計(jì)要求，選用直齒圓柱齒輪，壓力角取 20176。1[z1 cosα (z1 +2h[?)? ] =cos。?tan20176。 tddb 1?? = = 2）計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù) KH ①由 書 p192 表 102查得使用系數(shù) AK =。 取彎曲疲勞安全系數(shù) s=（ p207），由 書 p207 式 1014得 SK FFNF 1lim11][ ?? ? = ?? Mpa SK FFNF 2lim22][ ?? ? = ?? 111 ][FSaFaYY? = ?? 222 ][FSaFaYY? = ?? 18 因?yàn)樾↓X輪的][ FSaFaYY?比大齒輪大，所以取 ][ ?FSaFaYY? 2)試算齒輪的模數(shù) 3 211 ][2 ?? ? SaFadFtt YYz YTKm ?? 3 2 0 17 6 29 67 ?? ???? = （ 2）調(diào)整齒輪模數(shù) 1）計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù)前的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備 ①圓周速度 v d1 = mtz1 = 24 = v = π d1n1601000 = π 120601000 m s? = s? ②齒寬 b mm1 6 8 ???? db d? ③齒高 h及寬高比 b/h h = (2ha? + C?)mnt = (21 +) = b h? = = 2)計(jì)算實(shí)際的載荷系數(shù) kF。 （ 2）齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核 按前述類似做法，先 按書 p218 計(jì)算式 1017 中的各個(gè)參數(shù)。 = 初步確定軸的最小直徑 先按書 p366式 152初步估算軸的最小直徑。2 = 48mm。8 = B +?擋油環(huán) = 14+ 11 = 25mm,滾動(dòng)軸承一端用軸肩定位，一端用軸承端蓋定位。3 = 20+ 20 = 40mm。滾動(dòng)軸承與軸的周向定位由過渡配合保證，查手冊 p85，軸承孔與軸的配合為 H7K5。因直徑 d100mm， 有兩個(gè)鍵槽， 軸徑增大10%~15%,取 13%，然后將軸徑圓整為標(biāo)準(zhǔn)直徑，根據(jù)課程設(shè)計(jì)手冊 p11 表 114，按優(yōu)先數(shù)系得 dmin = . 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （ 1）擬定軸上零件裝配方案，裝配方案草圖如下： (2)根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度 1）初選滾動(dòng)軸承。擋油環(huán)尺寸為?擋油環(huán) = 11mm。3 = 107? 2 = 105mm。6 = 2 + l套筒 2 + ?擋油環(huán) + B = 2 +11+ 11+ 14 =38mm。聯(lián)軸器計(jì)算轉(zhuǎn)矩 T][ = KAT3，查書 p347 表 141，考慮到工作機(jī)為運(yùn)輸機(jī)且轉(zhuǎn)矩變化較小，取 KA = ，則 T][ = KAT3 = =956381Nmm，考慮到系統(tǒng)有輕度振動(dòng)，計(jì)算轉(zhuǎn)矩 T][應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩等條件，查課程設(shè)計(jì)手冊 p103 表 87，選用 LX3 型彈性柱銷聯(lián)軸器。 2）初選滾動(dòng)軸承。6 = T+ ?擋油環(huán) = +11 =，考慮到齒輪端面應(yīng)超出截面 2 約 2mm，因此套筒長度l套筒 = ?2 ?2 +\1′。4 = 8mm。7 = 20 +20 = 40mm。 軸的強(qiáng)度校核 輸入軸強(qiáng)度校核 （ 1）按彎扭合成校核軸的強(qiáng)度 1） 首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖做出軸的計(jì)算簡圖，在確定軸承支點(diǎn)位置時(shí)，查課程設(shè)計(jì)手冊 p77 得 a=，軸承采用反裝（因傳動(dòng)零件懸臂安裝，反裝軸系剛度比正裝高，軸承壓力中心距離變大，使軸承的反力、變形及軸的最大彎矩和變形均小于正裝）。 （ 2）精確校核軸的疲勞強(qiáng)度 1）判斷危險(xiǎn)截面 截面 8 的彎矩和扭矩合成后都不是最大的，應(yīng)力集中也不是很大，不需要校核。241 = 。6 + \22 ?2? a = 35+542 ? 2? = 水平分力如下 。由書 p358表 151得 σB = 735Mpa σ。由書 p358表 151得 σB = 735Mpa σ。7 + l7?82 = 20+ 40+822 = 101mm 水平分力如圖： ∑MA = 0 ? Fr2LAB +FNH2LAC = 0 ∑MD = 0 ?FNH1LAC + Fr2LBC = 0 解得 FNH1 = 1177N FNH2 = 627N 軸各段彎矩如下： MAB = 1177x MBC = ?627x+ 133947 MCD = 0 從軸的水平彎矩圖可以看出，危險(xiǎn)截面為 B 截面，其彎矩值為MB = 垂直 分力如圖： ∑MA = 0 Ft2LAB +FNV2LAC = 0 39 ∑MC = 0 ? FNV1LAC ?Ft2LBC = 0 解得 FNV1 = ?1724N FNV2 = ?3232N 各段軸的 垂直 彎矩為： MAB = ?3232x MBC = 1724x? 367983 MCD = 0 從軸的 垂直 彎矩圖可以看出，危險(xiǎn)截面為 B 截面，其彎矩值為MB′ = ?239976Nmm 軸的扭矩圖如下： 從軸的彎矩和扭矩圖可以看出，截面 B 是危險(xiǎn)截面，計(jì)算結(jié)果如下表： 載荷 水平面 H 垂直面 V 支反力 F FNH1 = 1218N FNH2 = 586N FNV1 = ?3346N FNV2 = ?1610N 彎矩 M MB = MB′ = ?239976Nmm 總彎矩 M = √ + 2399762 = 255394Nmm 扭矩 T T2 = 2） 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 根據(jù)書 p369 式 155及以上數(shù)據(jù)，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)