【正文】 為了保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸的端面上，故 12 段的長度應(yīng)比 1L 略短些，現(xiàn)取 mml 8221 ?? 2）初步選擇滾動軸承。 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文 第 28 頁 共 51 頁 圖 軸的結(jié)構(gòu)與裝配 (6) 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 根據(jù)上表中的數(shù)據(jù)及軸的單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動循環(huán)變應(yīng)力，取 ?? ，軸的計算應(yīng)力 M P . 1 )3 36 59 ( 03 72 7)( 3 22212 ?? ????? W TMca ?? 前已選定軸的材料為 45 鋼（調(diào)質(zhì)），由文獻(xiàn)【１】表 151 查得 ? ? ? ?116 0 , caM P a? ? ?????，故安全。由表 151 查得 116 4 0 , 2 7 5 , 1 5 5B M P a M P a M P a? ? ???? ? ?。左端軸承 采用擋油環(huán)進(jìn)行軸向定位。 截面上由于軸肩而形成的理論應(yīng)力集中系數(shù) ?? 及 ?? 按文獻(xiàn)【１】附表 32 查取。 dmmd 3030 6521 ?? ?? ， 這對軸承均采用套筒進(jìn)行軸向定位。 軸按磨削加工，由文獻(xiàn)【１】附圖 34 得表面質(zhì)量系數(shù)為 ?? ?? ?? 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文 第 19 頁 共 51 頁 軸未經(jīng)表面強(qiáng)化處理，即 1q?? ，則綜合系數(shù)為 ?????????????????????????? 又取碳鋼的特性系數(shù) ?? ?? ?? ， 計算安全系數(shù) caS 值 1 . SSSSS24 . 9 40 . 124 . 9 4200KS00 . 355KS2222cam1m1??????????????????????????????????????????? 故可知安全。 =29N (5)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計如圖 ： 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文 第 16 頁 共 51 頁 圖 軸的結(jié)構(gòu)圖 由于該軸與 聯(lián) 軸器相連的一端直徑要與電機(jī)相同， caT 應(yīng)小于 聯(lián)軸器的公稱轉(zhuǎn)矩，所以查標(biāo)準(zhǔn) GB/T501420xx 或文獻(xiàn)【４】，選 HL3 彈性套柱銷聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為 mmN?630000 ，半聯(lián)軸器的孔徑 mmd 301 ? ，故取 mmd 3021 ?? ，半聯(lián)軸器長度 mmL 82? ，半聯(lián)軸器與軸配合的 輪 轂孔長度為 mmL 441 ? 。 8900/69= ②徑向力： Fr1= Ft1179。根據(jù)需要去 K= 為聯(lián)軸器所傳遞的轉(zhuǎn)矩，即 : T=9550179。 24=72mm d4=mZ4=3179。 108 接觸疲勞壽命系數(shù) 43 HNHN KK 查文獻(xiàn) [2]圖 得 3HNK = 4HNK = 確定許用接觸應(yīng)力 ][][ 43 HH ?? 取安全系數(shù) 1?HS M P aSK H HHNH 5701 ][ 3l i m33 ???? ?? M P aSK H HIHH 5681 ][ 4l i m44 ???? ?? 取 ][][ 3HH ?? ? 設(shè)計計算 試計算小齒輪分 度圓直徑 td3 取 ][][ 43 HH ?? ? mmd t )586 ( 7 1 00 3 23 ?????? 計算圓周速度 v v= sm /8 0 0 0 060 4 8 79 2 . 1 41 0 0 060 nπd 23t ?? ???? 計算齒寬 b b= d? d3t=179。 487179。 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文 第 10 頁 共 51 頁 (2）查得彎曲疲勞壽命系數(shù) 120. 86 , 0. 9F N F NKK?? (3）計算彎曲疲勞許用應(yīng)力 取彎曲疲勞安全系數(shù) S=，則， ? ? 111 0 .8 6 5 0 0 3 0 7 .1 41 .4F N F EF K M P a M P aS?? ?? ? ? ? ? 222 0 . 9 3 8 0 2 4 4 . 2 91 . 4F N F EF K M P a M P aS?? ?? ? ? (4）載荷系數(shù) K= (5）節(jié)圓錐角 11 arctan 1 8 .4 3 5u? ?? 2 9 0 1 8 .4 3 5 7 1 .5 6 5? ? ? ? (6）當(dāng)量齒數(shù) 11123 24c o s c o s 1 8 .4 3 5V zZ ?? ? ? 22269 218c o s c o s 7 1 . 5 6 5V zZ ?? ? ? (7）查取齒形系數(shù) 122 .6 5 , 2 .1 1 5F a F aYY?? (8）查取應(yīng)力校正系數(shù) , SaYY?? (9）計算大小齒輪的 ? ?Fa SaFYY? ,并加以比較。 (2179。 、精度等級、材料及齒數(shù) （ 1）按傳動方案，選用直齒圓錐齒輪傳動，齒形制 110 60JB ? ,齒形角 20?? ，齒頂高系數(shù) * 1ah? ，頂隙系數(shù) * ? ，螺旋角 0m?? ，不變位。陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文 第 4 頁 共 51 頁 1. 傳動裝置總體設(shè)計 確定傳動方案 帶式輸送機(jī)傳動系統(tǒng)方案如圖 ： 圖 圓錐 — 圓柱齒輪減速器 帶式輸送機(jī)由電動機(jī)驅(qū)動，電動機(jī) 1通過聯(lián)軸器 2 將動力傳入減速器 3，在經(jīng)聯(lián)軸器 8傳至輸送機(jī)滾筒 9，帶動輸送帶 11 工作。 在二維參數(shù)化 軟件 前景不甚明確的條件， 在此背景下，基于計算機(jī)的虛擬技術(shù)，虛擬產(chǎn)品開發(fā)就越來越顯出其獨特的優(yōu)勢。 國際上，動力傳動齒輪裝置正沿著小型化、高速化、標(biāo)準(zhǔn)化方向發(fā)展．特殊齒輪的應(yīng)用、行星齒輪裝置的發(fā)展、低振動、低噪聲齒輪裝置的研制是齒輪 減速器 設(shè)計方面的一些特點．為達(dá)到齒輪 減速器 裝置小型化目的，可以提高現(xiàn)有漸開線齒輪的承載推力。 減速器是原動機(jī)和工作機(jī)之間獨立的閉式機(jī)械傳動裝置用來降低原動機(jī)轉(zhuǎn)速或增大轉(zhuǎn)矩，以滿足工作機(jī)需要。陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文 第 2 頁 共 51 頁 緒 論 隨著現(xiàn)代工業(yè)的不斷發(fā)展和擴(kuò)大，對工業(yè)機(jī)械的需求量也再迅速的增加，同時對機(jī)械設(shè)備的可靠性，維修性，安全性，經(jīng)濟(jì)性和燃油性也提出而來更高的要求。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。并用 Pro/E(PRO/ENGINEER)繪圖軟件進(jìn)行二級圓錐圓柱齒輪機(jī)構(gòu)的三維建模，對圓錐圓柱減速器的機(jī)構(gòu)的組成，內(nèi)部傳動部件，進(jìn)行裝配干涉分析、應(yīng)力應(yīng)變分析、運動仿真，最 終生成二維 的 工程圖。對本研究提供過幫助和做出過貢獻(xiàn)的個人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。 涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。 齒輪機(jī)構(gòu)是在各種機(jī)構(gòu)中應(yīng)用最廣泛的一種傳動機(jī)構(gòu)。 縱觀國內(nèi)減速器行業(yè)的現(xiàn)狀，為保持行業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展在充分肯定行業(yè)不斷發(fā)展、進(jìn)步的同時，更應(yīng)看到存在的問題，并積極研究對策，采取措施，力爭在較短時間內(nèi)能有所進(jìn)展。隨著船舶動力由中速柴油機(jī)代替 的趨勢， 在大型船上采用大功率行星齒輪裝置確有成效 ；現(xiàn)在冶金、礦山、水泥一軋機(jī)等大型傳動裝置中，行星齒輪以其體積小、同軸性好、效率高的優(yōu)點而應(yīng)用愈來愈多。如果能直接以三維概念開始設(shè)計，在現(xiàn)有的軟件支持下，這個模型至少有可能表達(dá)出設(shè)計構(gòu)思的全部幾何參數(shù)，整個設(shè)計過程可以完全在三維模型上討論，對設(shè)計的輔助就很容易迅速擴(kuò)大的全過程，設(shè)計的全部流程都能使用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)。 表 三相異步電動機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù) 電動機(jī)型號 額定功率 /kW 滿載轉(zhuǎn)速 /（ min/r ） 額定轉(zhuǎn)矩堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩 額定轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩 Y100L4 3 1420 Y112M4 4 1440 Y132S4 1440 Y132M4 1440 Y160M4 11 1460 Y160L4 15 1460 Y160L6 11 970 根據(jù)已知條件由計算得知輸送機(jī)滾筒的工作轉(zhuǎn)速 .516 0 0 0 06 0 0 0 0 ?? ???? d vnw ? min/r 4 6 0 ??? wmnni總 由表 初選同步轉(zhuǎn)速為 1500 min/r 和 1000 min/r 的電動機(jī)，對應(yīng)用于額定功率kWPw 11? 的電動機(jī)型號應(yīng)分別為 Y160M4 型和 Y160L6 型。 （ 4）、選小齒輪齒數(shù) 1 2 123 , 3 23 69z z u z? ? ? ? ? ?則 公式： d1≥3 221 )][()( KT4HHERRZZu ??? ? 1. 確定公式內(nèi)的各計算值 （ 1）查得材料彈性影響系數(shù) MPa? 。 8)=179。 、精度等級、材料及齒數(shù) 小齒輪選擇 45Cr 調(diào)質(zhì)處理，齒面硬度為 280HBS，大齒輪選擇 45 鋼調(diào)質(zhì)處理，齒面硬度為 240HBS，二者都屬軟齒閉式傳動，載荷平穩(wěn)齒輪速度不高，初選 7 級精度，小齒輪的齒數(shù) Z3=24，大齒輪齒 數(shù) z4=uZ3=24179。 8179。 179。 精度 8級，小齒輪材 40Cr（調(diào)質(zhì)），大齒輪材料 45 剛（調(diào)質(zhì)），硬度分別為 280HBS和 240HBS。 = 聯(lián)軸 器的需用轉(zhuǎn)矩 Tn=1250 許用轉(zhuǎn)速 [n]=4750r/minn=1460r/m 所以聯(lián)軸器符合使用要求 (4)作用在小錐齒輪上的力： dm1=[179。 tan20176。 (6)求軸上的載荷如圖 計算軸上的載荷： 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文 第 17 頁 共 51 頁 圖 軸的載荷圖 （ 7）按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 根據(jù)上表中的數(shù)據(jù)及軸的單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動循環(huán) 應(yīng)力，取 ?? ，軸的計算應(yīng)力 M P . 1 )()( 3 22212 ?? ????? W TMca ασ 前已選定軸的材料為 40rC （調(diào)質(zhì)），由文獻(xiàn)【１】表 151 查得 ? ? ? ?116 0 , caM P a? ? ?????，故安全。 減速器高速軸Ⅱ的設(shè)計 （ 1）求輸入軸上的功率 2p 、轉(zhuǎn)速 2n 和轉(zhuǎn)矩 2T kwp ? min/4872 rn ? mNT ??1712 （ 2）求作用在齒輪上的力 已知圓柱直齒輪分度圓直徑 mmd 721 ? NFFNdTFtrt a n4750t a n475072 1017122113221??????????? 已知圓錐齒輪的分度圓半徑為 mmdd Rm 175)(210)(22 ??????? ? NFFNFFNd TFtatrmt i n20t a i nt a n o s20t a o st a n 39。 已知圓柱斜輪齒寬 mm72B1 ? ，由于結(jié)構(gòu)上的需要，將其設(shè)計為齒輪軸，軸段應(yīng)略短于輪轂長，故取 mm76L 54 ?? ，在齒 輪右端再設(shè)一軸肩，取 mm35d 54 ?? ， mm50L 65 ?? 。 減速器高速軸Ⅲ的設(shè)計 (1) 求輸出軸上的功率 3p 、轉(zhuǎn)速 3n 和轉(zhuǎn)矩 3T kwp ? min/723 rn ? mNT ??? 33 (2) 求作用在齒輪上的力 已知圓柱直齒輪的分 度圓直徑 mmd 4893 ? 而 NFFNdTFtrt 1 6 720t 5 8 0t an 5 8 04 8 9 101 1 2 022 333??????????? 圓周力 tF 、徑向力 rF 及軸向力 aF 如圖 (3) 初步確定軸的最小直徑 ①先初步估算軸的最小直徑。軸環(huán)寬度 ? ，取 mml 1065 ?? 。軸按磨削加工，由文獻(xiàn)【１】附圖 34 得表面質(zhì)量系數(shù)為 ?? ?? ?? 軸未經(jīng)表面強(qiáng)化處理，即 1q?? ，則綜合系數(shù)為 ?????????????????????????? 又取碳鋼的特性系數(shù) , 5?????? 計算安全系數(shù) caS 值 1 . SSSSS21 3 . 50 . 0 521 3 . 51 . 9 81 5 5KS00 . . 82 7 5KS2222cam1m1??????????????????????????????????????????