【正文】 系列三相異步電動(dòng)機(jī)。 本設(shè)計(jì)面對(duì)的主要問(wèn)題就是傳動(dòng)方案和二級(jí)減速器的設(shè)計(jì)。以培養(yǎng)自己良好的設(shè)計(jì)習(xí)慣，對(duì)于以后的學(xué)習(xí)工作起到了巨大的作用。由于輪有著良好的過(guò)載保護(hù)作用，二級(jí)減速器能夠保證精確的傳動(dòng)比。 表 31 各軸的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) 參數(shù) 轉(zhuǎn)速 )r/min/(n 功率 kW/P 轉(zhuǎn)矩 mN/ ?T 軸 1 軸 2 軸 3 51 洛陽(yáng)理工學(xué)院 機(jī)械設(shè)計(jì)課程 設(shè)計(jì)（論文） 8 第 4 章 帶輪設(shè)計(jì)計(jì)算 帶輪設(shè)計(jì)要求 小帶輪和電機(jī)相連接，大帶輪和減速器的輸入軸相連，可知帶輪的輸入功率 ?P ，小帶輪的轉(zhuǎn)速 r/min1440m ?n ，傳動(dòng)比 ?i ，單班制。 齒輪組 1 設(shè)計(jì) 、精度等級(jí)、材料齒數(shù) （ 1） 選用斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)。 取失效概率為 %1 ，安全系數(shù) S=1，由機(jī)械設(shè)計(jì) [2]式 (1014)得 57 0M PaM ][ 1limHN11H ???? SK H?? 53 9M PaM ][ 2limHN22H ???? SK H?? 取 1H][? 和 2H][? 中的較小者作為該齒輪副的接 觸疲勞許用應(yīng)力，即 ][H? = 2H][? =539MPa 洛陽(yáng)理工學(xué)院 機(jī)械設(shè)計(jì)課程 設(shè)計(jì)（論文） 13 （ 2） 計(jì)算 1） 試算小齒輪的分度圓直徑 1 2 4 1 6 2t1 ?????????? ）（d 2） 調(diào)整小齒輪分度圓直徑 ?計(jì)算圓周速度 v. m / / s1 0 0060 0 0060 1t1 ?? ????? ?? ndv ?計(jì)算齒寬 b 。于是有 洛陽(yáng)理工學(xué)院 機(jī)械設(shè)計(jì)課程 設(shè)計(jì)（論文） 16 14c o o sn11 ???? ?mdz ? 取 321?z ，則 ?z ，取 1112?z 。由輸入軸的輸入功率 ?P 、 r/ ?n ，軸的材料選擇 Cr40 ，調(diào)質(zhì)處理。軸環(huán)的寬度 hb ? ，取 ?l 。 中間軸校核 已知大、小齒輪的分度圓尺寸參數(shù) ?d 、 ?d 、??? 、 ??? 、 ?20?? 和輸入軸的轉(zhuǎn)矩 52 ???T 。則 )() 2a1rP1 ???????? FFfP （ 5 9 2 7 ???? FfP 因?yàn)?12 PP? ，所以按軸承 2 的承受力大小驗(yàn)算 洛陽(yáng)理工學(xué)院 機(jī)械設(shè)計(jì)課程 設(shè)計(jì)（論文） 32 h1 2 0 0 2 8 1 2) 2 8 0 0( 10)(6010 3626n ????? ?PCnL 故所選軸承壽命滿(mǎn)足要求。 通過(guò)查表計(jì)算得到軸承的潤(rùn)滑適合飛濺潤(rùn)滑，所以為了節(jié)約制造成本，軸承采用飛濺潤(rùn)滑，即利用齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)把潤(rùn)滑油甩到四周壁面上，然后通過(guò)箱體上的溝槽把油引入軸承中去。當(dāng)齒輪的圓周速度 m/s12?v 時(shí)，常將大齒輪的輪齒浸入油池中進(jìn)行潤(rùn)滑如圖 81。 表 64 輸出軸危險(xiǎn)截面參數(shù) 載荷 水平面 H 垂直面 V 直反力 F ?F ??F ?F ?F 彎矩 M 2 4 3 5 11H ??Mmm8 1 2 3 6 .7 2 N2H ??M 5 9 2 0 81V ??M 5 9 2 0 82V ??M 總彎矩 2 3 5 1 31 ??M ??M 扭矩 T mmN12432902 ??T （ 4）按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 進(jìn)行校核時(shí)，通常只校核軸上承受最大彎矩和 扭矩的截面的強(qiáng)度，根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì) [2]式（ 155）及上表中的數(shù)據(jù)，以及軸上單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，取 ?? ，軸的計(jì)算應(yīng)力 M P P )()( 3 222221 ?? ????? W TMca ?? 已選定軸的材料為 Cr40 ，調(diào)質(zhì)處理，由機(jī)械設(shè)計(jì) [2 ]表 151 查得MPa70][ 1 ??? 。 0)(2)( 1r 1 H21re11ae1321r 2 H ??????????? LFLLFdFLLLF 0)( r 2 Hr e 1r 1 Hm i nP ????? FFFF 聯(lián)立解得 ?F N1766r2H ??F （ 2） 在豎直方向由 0??M 和 0??F ，列寫(xiě)方程組 0)( 2t e 132r 2 V ????? LFLLF 0te1r1 Vr2 V ??? FFF 聯(lián)立解得 ?F ?F （ 3） 作輸入軸的載荷分析圖 洛陽(yáng)理工學(xué)院 機(jī)械設(shè)計(jì)課程 設(shè)計(jì)（論文） 23 圖 63 輸入軸載荷分析圖 （ 4）從軸的結(jié)構(gòu)圖彎矩和扭矩圖可以看出軸承 1 的截面處是危險(xiǎn)截面。 （ 1） 根據(jù)前邊計(jì)算確定了該段軸的的最小軸徑 ?D ，由于該軸受力較大，所以根據(jù)課程設(shè)計(jì)手冊(cè) [1]表 156 初選角接觸球軸承 7308AC。由輸入軸的輸入功率 ?P 、 r/ ?n ，軸的材料選擇 Cr40 ，調(diào)質(zhì)處理。由表 104 用插值法得 ??HK 。 9 8 o sc o s ??? ???Z 5）由機(jī)械設(shè)計(jì) [2 ]表 107 選取齒寬系數(shù) 1d?? 。根據(jù)r/min14401 ?n ， ?i 和 A 型帶，查機(jī)械設(shè)計(jì) [2]表 85 得 ??P 。 圖 22 二級(jí)展開(kāi)式斜齒圓柱齒輪減 速器 洛陽(yáng)理工學(xué)院 機(jī)械設(shè)計(jì)課程 設(shè)計(jì)（論文） 6 第 3 章 傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì) 總傳動(dòng)比及各級(jí)傳動(dòng)比分配 傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比為 wm/nni? （ 31） 式中 mn 為電動(dòng)機(jī)滿(mǎn)載轉(zhuǎn)速 r/min1440?mn ； wn 為執(zhí)行機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)速 51 r /m inr /m in6010 00w ??? D vn ? 所以 ??i 多級(jí)傳動(dòng)中，總傳動(dòng)比為 n321 iiiii ?? （ 32） 其中本傳動(dòng)系統(tǒng)分別經(jīng)過(guò)三級(jí)減速， 1i 為帶輪的傳動(dòng)比， 2i 為第一組齒輪的傳動(dòng)比， 3i 為第二組齒輪的傳動(dòng)比。本設(shè)計(jì)主動(dòng)機(jī)使用電機(jī)，然后通過(guò)帶輪和減速器進(jìn)行減速，最后通過(guò)聯(lián)軸器跟輸送帶連接以實(shí)現(xiàn)輸送機(jī)的輸送功能。該傳動(dòng)系統(tǒng)通過(guò)三級(jí)減速達(dá)到要求轉(zhuǎn)速，分別為帶傳動(dòng)和兩級(jí)展開(kāi)式圓柱斜齒輪減速器的減速，其中帶傳動(dòng)有過(guò)載保護(hù)的作用， 減速器能夠保證精確的傳動(dòng)比。帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置促進(jìn)了流水線(xiàn)生產(chǎn)和自動(dòng)化生產(chǎn)的發(fā)展進(jìn)程，大大提高了生產(chǎn)效率。查詢(xún)課程設(shè)計(jì)手冊(cè) [1]表 121 選擇型號(hào)為 Y132M4 電動(dòng)機(jī)較為合適。 （ 3） 按機(jī)械設(shè)計(jì) [2]式（ 823）計(jì)算實(shí)際中心距 a 。 ? ? ??? )14c o s/20a r c t a n ( t a nc o s/t a na r c t a nt ??? ??? n 洛陽(yáng)理工學(xué)院 機(jī)械設(shè)計(jì)課程 設(shè)計(jì)（論文） 12 ??? )]14c o s1224/( o s24a r c c o s [)]c o s2/c o sa r c c o s [ 111a? ???????? ??? antt hzz （??? )]14c o s1283/( o s83a r c c o s [)]c o s2/c o sa r c c o s [ 222a? ???????? ??? antt hzz （)] a ( t a n83) a ( t a n24[ 2/)]t a n( t a n)t a n( t a n[39。7 級(jí) 精 度 ， 查 圖 108 得 動(dòng) 載 系 數(shù) ?VK 。? ?HH M p a ?? ????????? ??? 11132111132 2 4 1 6 3所以滿(mǎn)足齒面接觸疲勞強(qiáng)度條件； （ 6） 同理按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核后 ，也滿(mǎn)足彎曲疲勞強(qiáng)度條件；因此中心距圓整后合格 齒輪組 2 設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)計(jì)算過(guò)程同齒輪組 1，齒輪組 2 的計(jì)算結(jié)果為 273?z 、 852?Z 、mm173?a 、 3n?m 、 ??? 、 ?d 、 ?d 。 （ 4） 根據(jù)軸承內(nèi)端面與箱體內(nèi)壁的距離為 10mm，還根據(jù)中間軸上小齒輪和大齒輪的定位尺寸，與輸入軸上齒輪構(gòu)成封閉的尺寸鏈，可以確定出第四段軸的長(zhǎng)度為 mm116ED ?l ，根據(jù)軸承的裝配要求該段軸的軸徑為 洛陽(yáng)理工學(xué)院 機(jī)械設(shè)計(jì)課程 設(shè)計(jì)（論文） 20 圖 61 軸的結(jié)構(gòu)與裝配 mm42ED ?D 。 軸的校核 輸入軸校核 已知小齒輪的分度圓尺寸參數(shù) ?d 、 ??? 、 ?20?? 和輸入洛陽(yáng)理工學(xué)院 機(jī)械設(shè)計(jì)課程 設(shè)計(jì)（論文） 22 軸的轉(zhuǎn)矩 2 4 31 ???T 。 圖 66 輸出軸受力分析 （ 1）在水平方向由 0??M 和 0??F 列寫(xiě)方程組，其中 ?L 、 ?L 。 ，此處不再重復(fù)說(shuō)明，其它鍵的標(biāo)記和校核結(jié)果如表 72。不足之處是沒(méi)能夠應(yīng) 用仿真軟件進(jìn)行仿真研究，并進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。由于大帶輪在軸端，故選用單圓頭普通平鍵（ C 型）。 0)(22)( 4r e 354r e 23ae32ae2654r 4 H ????????????? LFLLFdFdFLLLF 0re 2re 3r4 Hr3 H ???? FFFF 聯(lián)立解得 ??F N1190r4H ??F （ 2）在豎直方向由 0??M 和 0??F ，列寫(xiě)方程組 0)()( 4t e 354t e 2654r 4 V ????????? LFLLFLLLF 0r4 V2te3ter3 V ???? FFFF 聯(lián)立解得 N7736r3V ??F N5754r4V ??F （ 4） 作中間軸的載荷分布圖 洛陽(yáng)理工學(xué)院 機(jī)械設(shè)計(jì)課程 設(shè)計(jì)（論文） 26 洛陽(yáng)理工學(xué)院 機(jī)械設(shè)計(jì)課程 設(shè)計(jì)（論文） 27 圖 65 中間軸載荷分析圖 （ 3） 從軸的結(jié)構(gòu)圖彎矩和扭矩圖可以看出小齒輪的截面處是危險(xiǎn)截面。 （ 2） 由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) [1]表 712 查得氈圈 mm81?D 的軸徑為 65mm，符合設(shè)計(jì)要求，故將第二段階梯軸的軸徑定位 mm65UT ?D ，為了便于聯(lián)軸器的拆卸將該段軸的 長(zhǎng)度設(shè)定為 mm55UT ?l 。由輸入軸的輸入功率 ?P 、 r/min513 ?n ，軸的材料選擇 Cr40 ，調(diào)質(zhì)處理。 （ 1）此時(shí)圓周速度 smndv / 00 0011 ????? ?? ； （ 2） 齒寬 mmb ? ；由表 102,103 查的 ?AK 。 14c o o s11n ???? ?zdm