機(jī)械課程設(shè)計(jì)帶式運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)裝置的二級(jí)減速器設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2024-12-11 16:15 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 高速級(jí)齒輪 選擇齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒輪 按傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)方案，選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)。 由資料 [2]表 101 查得，選擇小齒輪材料為 40 號(hào)鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為 197—286HBS。大齒輪材料為 45 鋼（正火）硬度為 156— 217HBS。 運(yùn)輸機(jī) 為一般工作機(jī)械，速度不高，由資料 [2]表 101 可知。選用 8 級(jí)精度（ G B1009588） . 按接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由于齒輪傳動(dòng)為閉式，按接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，彎曲疲勞強(qiáng)度校核。 由表 111 知小齒輪相應(yīng)的接觸疲勞強(qiáng)度極限σ HLim=550620MPa 彎曲疲勞強(qiáng) 度極限σ FE=410480 MPa 。大齒輪相應(yīng)的接觸疲勞強(qiáng)度極限σ HLim=350400MPa 彎曲疲勞強(qiáng)度極限σ FE=280340 Mpa。由表 11— 5 得，安全系數(shù) SH=1 SF= 則 [σ H1]= σ HLim /SH =590/1=590 MPa [σ F1]= σ FE / SF =450/= MPa [σ H2]= σ HLim /SH=380/1=380 MPa [σ F2]= σ FE / SF=310/= MPa 由表 11— 3 得載荷系數(shù) K=1,齒寬系數(shù)φ d= 小齒輪轉(zhuǎn)矩 T= 由表 114得 ZE= ，對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)齒 ZH= 又 u=5 由設(shè)計(jì)計(jì)算公式得 d1t≥ [(KT1/φ d)(u177。 1)/u(ZE/[σ H]) 2] 1/3 = 取 Z1=21，則 Z2=21*5=105,取 Z2=106，則 實(shí)際傳動(dòng)比 i= 模數(shù) m=d1/z1= 齒寬 b=φ d d1mm =*= mm,取 b2=40mm b1=45mm 按表 41 將模數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化為 m= 則實(shí)際 d1=z1m= d2=z2 m=265 mm 中心距： a=(d1+d2)/2= mm 按彎曲強(qiáng)度計(jì)算 由圖 118得 YFa1= YFa2= 圖 119得 YSa1= Ysa2= 則σ F1=2KT1YFa1YSa1/bm*mz1 =2*1**1000**(40***21) =[σ F1]= σ F 2=σ F1 YFa2 Ysa2/ (YFa1 YSa1)= Mpa[σ F2]= Mpa 驗(yàn)算 齒輪圓周速度 V=π d1n1/(60*1000)= 符合 8級(jí)精度 高速級(jí)齒輪幾何尺寸計(jì)算 高速級(jí)齒輪傳動(dòng)的幾何尺寸見(jiàn)表 1 表 1 名稱 計(jì)算公 式 結(jié)果 /mm 模數(shù) m 壓力角 α 20? 分度圓直徑 d1 d2 265 齒頂圓直徑 Da1= d1+2ha Da2= d2+2ha 270 齒根圓直徑 Df1= d12ha Df2= d22ha 中心距 a=m(Z1+Z2)/2 齒寬 b1=φ dd1 45 b2=b1(4∽ 10) 40 高速級(jí) 齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 小齒輪因尺寸小而設(shè)計(jì)成齒輪軸，大齒輪設(shè)計(jì)成腹板式齒輪，結(jié)構(gòu)見(jiàn)裝配圖 低速級(jí)齒輪 選擇齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒輪 按傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)方案，選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)。 由資料 [2]表 101 查得，選擇小齒輪材料為 40 號(hào)鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為 197—286HBS。大齒輪材料為 45 鋼（正火）硬度為 156— 217HBS。 運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)械，速度不高，由資料 [2]表 101可知。選用 8 級(jí)精度（ G B1009588） . 按接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由于齒輪傳動(dòng)為閉式，按接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，彎曲 疲勞強(qiáng)度校核。 由表 111 知小齒輪相應(yīng)的接觸疲勞強(qiáng)度極限σ HLim=550620MPa 彎曲疲勞強(qiáng)度極限σ FE=410480 MPa 。大齒輪相應(yīng)的接觸疲勞強(qiáng)度極限σ HLim=350400MPa 彎曲疲勞強(qiáng)度極限σ FE=280340 Mpa。由表 11— 5 得，安全系數(shù) SH=1 SF= 則： [σ H3]= σ HLim /SH =590/1=590 MPa [σ F3]= σ FE / SF =450/= MPa [σ H4]= σ HLim /SH=380/1=380 MPa [σ F4]= σ FE / SF=310/= Mpa 由表 11— 3 得載荷系數(shù) K=1,齒寬系數(shù)φ d= 小齒輪 3轉(zhuǎn)矩 T= 由表 114得 ZE= ，對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)齒 ZH= 又 u=5 由設(shè)計(jì)計(jì)算公式得 d1t≥ [(KT1/φ d)(u177。 1)/u(ZE/[σ H]) 2] 1/3 = 取 Z3=30，則 Z4=21*5=150,取 Z4=151，則 實(shí)際傳動(dòng)比 i= 模數(shù) m=d3/z3= 齒寬 b=φ d d3 mm =*= mm,取 b4=60mm b3=70mm 按表 41 將模數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化為 m=3mm 則實(shí)際 d3=z3m=90mm d4=z4 m=453 mm 中心距： a=(d3+d4)/2= mm 按彎曲強(qiáng)度計(jì)算 由圖 118得 YFa3= YFa3= 圖 119 得 Ysa4= Ysa4= 則σ F3=2KTYFa3Ysa3/bm*mz3=[σ F3]= σ F 4=σ F3 YFa4 Ysa4/ (YFa3 Ysa3)= Mpa[σ F4]= Mpa 驗(yàn)算 齒輪圓周速度 V=π d3n3/(60*1000)=符合 8 級(jí)精度 低速級(jí)齒輪幾何尺寸計(jì)算 低速級(jí)齒輪傳動(dòng)的幾何尺寸見(jiàn)表 2 表 2 名稱 計(jì)算公式 結(jié)果 /mm 模數(shù) m 3 壓力角 α 20? 分度圓直徑 d1 90 d2 453 齒頂圓直 徑 Da3= d3+2ha 96 Da4= d4+2ha 459 齒根圓直徑 Df3= d32ha Df4= d42ha 中心距 a=m(Z3+Z4)/2 齒寬 B3=φ dd1 70 B4=b1(4∽ 10) 60 低速級(jí) 齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 因低速級(jí)小齒輪較小，故采用 實(shí)心式 結(jié)構(gòu)，大齒輪采用 腹板式 結(jié)構(gòu)，具體見(jiàn)裝配圖 四、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及校核 選擇軸的材料 軸的材料為 45 號(hào)鋼調(diào)質(zhì)處理 查表 143 得 C為 118107 初步確定軸的最小直徑 已知輸入軸 P= T= n=960r/min 按扭矩強(qiáng)度計(jì)算最小直徑 由公式 d≥ Ao (P2/n2)1/3= 考慮到軸上鍵槽的影響，軸徑應(yīng)增大 10%15%，考慮到電機(jī)軸直徑為 38，故初步取標(biāo)準(zhǔn)直徑 dmin=38mm 確定軸各段直徑及長(zhǎng)度的確定 根據(jù)軸上零件的定位、裝配及軸的工藝性要求，初步確定出中間軸的結(jié)構(gòu)如下圖 軸段 1：固定聯(lián)軸器 ,直徑與長(zhǎng)度應(yīng)和聯(lián)軸器內(nèi)徑與長(zhǎng)度相適 應(yīng) d1=3
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