【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 （ 5）軸的設(shè)計(jì)計(jì)算及校核，軸承連接件潤(rùn)滑密封的選擇和校核； （ 6）箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和計(jì)算； 已知條件 F=2600kN； V= ；卷筒直徑 D= 220mm。 工作機(jī)轉(zhuǎn)矩： ，不計(jì)工作機(jī)效率損失。 工作情況：兩班制，連續(xù)單向運(yùn)行，載荷較平穩(wěn)。 使用期： 8年，每年按 360 天計(jì)。 檢修間隔期：四年一次大修，二年一次中修，半年一次小修。 工作環(huán)境：室內(nèi)常溫，灰塵較大。 2 減速器結(jié)構(gòu)分析 四川大學(xué)錦城學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 用三維平臺(tái)設(shè)計(jì)二級(jí)減速器 10 分析傳動(dòng)系統(tǒng)的工作情況 傳動(dòng)系統(tǒng)的作用 作用：介于機(jī)械中原動(dòng)機(jī)與工作機(jī)之間，主要將原動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳給工作機(jī)，在此起減速作用，并協(xié)調(diào)二者的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩。 傳動(dòng)方案的特點(diǎn) 特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、效率高、容易制造、使用 壽命長(zhǎng)、維護(hù)方便。由于電動(dòng)機(jī)、減速器與滾筒并列，導(dǎo)致橫向尺寸較大，機(jī)器不緊湊。但齒輪的位置不對(duì)稱，高速級(jí)齒輪布置在遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)矩輸入端，可使軸在轉(zhuǎn)矩作用下產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)變形和軸在彎矩作用下產(chǎn)生的彎曲變形部分地抵消，以減緩沿齒寬載荷分布有均勻的現(xiàn)象。 電機(jī)和工作機(jī)的安裝位置 電機(jī)安裝在遠(yuǎn)離高速軸齒輪的一端；工作機(jī)安裝在遠(yuǎn)離低速軸齒輪的一端。 圖 21 傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)圖 1 高速軸齒輪； 2從動(dòng)輪齒輪； 3聯(lián)軸器； 4 工作機(jī)； 5低速軸齒輪； 6 主動(dòng)輪齒輪； 7聯(lián)軸器； 8電動(dòng)機(jī) 選擇電動(dòng)機(jī) 選擇電動(dòng)機(jī)系列 按工作要求及工作條件，選用三相異步電動(dòng)機(jī)，封閉式扇式結(jié)構(gòu)，即：電壓為 380V Y 系列的三相交流電源電動(dòng)機(jī)。 選電動(dòng)機(jī)功率 傳動(dòng)滾筒所需有效功率 四川大學(xué)錦城學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 用三維平臺(tái)設(shè)計(jì)二級(jí)減速器 11 Pw=Fv/1000=2600* 所需電機(jī)功率 Pr=Pw/η =額定功率： Pd=4kw 總效率 ? 由 [3]P19 表 31 查得η 1（聯(lián)軸器） =，η 2（滾動(dòng)軸承） =，η 3（齒輪傳動(dòng)） =，η 4（聯(lián)軸器） =。 ? =? 1 42332 ??? ??? = 23 ??? ? 計(jì)算電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩 由已知條件得工作機(jī) Tw=300 mN? 及 i、 ? 得： 電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩： / ( * ) 30 0 / 0. 89 5 *1 5. 08 22 .2 3 *dT T w i N m?? ? ? 計(jì)算電機(jī)的轉(zhuǎn)速 傳動(dòng)滾筒轉(zhuǎn)速 Nw=60*v/(? *D)=60**1000/（ 220*? ） = 電機(jī)轉(zhuǎn)速： 9550 * / 9550 * 4 / d dn P T? ? ?r/min 選擇符合類型的電動(dòng)機(jī) 選 Y112M－ 4，結(jié)構(gòu)緊湊。由文獻(xiàn) 【 2】 表 12－ 9選取電動(dòng)機(jī)的外形及安裝 尺寸 D＝ 32㎜，中心高度 H＝ 112 ㎜，軸伸長(zhǎng) E＝ 80 ㎜。 計(jì)算總傳動(dòng)比及各級(jí)傳動(dòng)比和效率 總傳動(dòng)比 0 ??? wonni 各級(jí)傳動(dòng)比： 第一級(jí)傳動(dòng)比： 4 2 ** ??? ii 。 第二級(jí)傳動(dòng)比： ??? iii 各級(jí)效率： 第一級(jí)效率： 第二級(jí)效率： 9 5 ??????? ???? 2432223 ??????? ????四川大學(xué)錦城學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 用三維平臺(tái)設(shè)計(jì)二級(jí)減速器 12 齒輪和軸的參數(shù)設(shè)計(jì) 轉(zhuǎn) 速 軸 I： 0 144 0 / m inIn n r?? 軸 II： m i n/??? 軸 III： m i n/??? 輸出功率 軸 I： 12* * 4 * * P K N??? ? ? 軸 II： 1 2 3* * 3. 92 04 * 0. 99 * 0. 97 3. 76 5IIP P KN??? ? ? 軸 III： 234* * * * * * I I I IP P K N? ? ?? ? ? 輸出轉(zhuǎn)矩 軸 I： 19550 * / 9550 * / 1440 26 *IIT P n N m? ? ? 軸 II： 9550 * / 9550 * / 325 *I I I I IT P n N m? ? ? 軸 III ： 9550 * / 9550 * / 95 *I I I I I I I I IT P n N m? ? ? 軸名 參數(shù) 軸出功率 P（ KN） 轉(zhuǎn)速(r/min) 輸出轉(zhuǎn)矩 T（ ） i ? 軸 I 1440 26 0． 951 軸 II 325 0． 941 軸 III 95 3 齒輪和軸的參數(shù)設(shè)計(jì) 齒輪設(shè)計(jì)及選材 根據(jù)文獻(xiàn)【 1】表 61知 選小齒輪： 40Cr，調(diào)質(zhì)處理 2601 ?HB 選大齒輪：45鋼，調(diào)質(zhì)處理 2402 =HB 四川大學(xué)錦城學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 用三維平臺(tái)設(shè)計(jì)二級(jí)減速器 13 計(jì)算齒輪的許用應(yīng)力 計(jì)算許用接觸應(yīng)力 [ H? ] 由圖 68，得小齒輪和大齒輪的接觸疲勞極限分別為 ? 1limH =590MPa，2limH? =550MPa 由圖 66得： 1NZ =1， 2NZ =， HS =1 齒面接觸應(yīng)力： [ H? ]1 = 1NZ ? 1limH / HS =1 590/1=590MPa [ H? ]2 = 2NZ 2limH? / HS = 550/1=594MPa 取小值： ? ?1 59 0H H M pa???? 計(jì)算許用彎曲應(yīng)力 [ F? ] 由 圖 69c，查得 1limF? =440MPa ， 2limF? =420 MPa 由圖 67，查得： Y1N =1,Y 2N =1， SF =1. 4 齒輪彎曲許用應(yīng)力為： ? ?? ? 1 1 * 1 * l im 1 / 1 * 4 4 0 / 1 . 4 3 1 4 . 32 2 * 2 * l im 2 / 1 * 4 2 0 / 1 . 4 3 0 0FFF Y N Z H H S M p aF Y N Z H H S M P a??? ? ?? ? ? 高速軸 選參數(shù) 小齒輪齒數(shù) Z1=20 大齒輪齒數(shù) Z2=20*=89 螺旋角 ? =10 按接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) ? ?31 2 1 * ( 1 ) ( * * * / ) 2 / *d KT ZH ZE Z Z H d? ? ? ? ?? ? ? 由教材查得載荷系數(shù) k= 四川大學(xué)錦城學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 用三維平臺(tái)設(shè)計(jì)二級(jí)減速器 14 2 c o s( s in c o s )bZH tt???? ?節(jié) 點(diǎn) 區(qū) 域 系 數(shù) tntta n ta n / c o s ta n 2 0 / c o s 1 0 0 . 3 6 9 62 0 . 2 8? ? ?? ? ? ??因 為 ta n ta n * c o s ta n 1 0 * c o s 2 0 .0 8 0 .1 6 5 4b t? ? ?? ?? ? ? 2 * c o s 9 .3 9 / sin 2 0 .2 8 * c o s 2 0 .0 8 2 .4 6 4ZH ?? 1/Z? ??? 12 ( ) * c os ( ) * c os 10 25 111ZZ?????? ? ???????? ? ? ????? 1 / ? ?? c o s c o s 1 0 0 .9 9 2 4Z ??? ? ?螺 旋 角 系 數(shù) 1d? ?取 3 231 2 *1. 2 * 26 *10 * ( 28 1 ) 64 *18 * 7 * 924* ( )1 * 28 527 .3dmm??? 取 d= 主要尺寸計(jì)算 模數(shù) 20 10c os*35*c os 1 1 ???? non mZ dm 取? 中心距 a： ? ? ? ? 11110c os 8920*2*21c os 21*21 ????? on ZZma ? 計(jì)算實(shí)際螺旋角 ? ? ? ?不在修正改變不大系數(shù) ,*2 8920*2a r c c o s2 21a r c c o s????ZZZaZZmHon ????? 分度圓直徑 四川大學(xué)錦城學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 用三維平臺(tái)設(shè)計(jì)二級(jí)減速器 15 mmMZdmmMZdnn o s 2*89c o s7340910c o s 2*20c o s2211?????????? 齒頂圓直徑 mmhanMddmmhanMddnana*2**2**2*121 ????? ????? 齒根圓直徑 ? ? ? ?? ? ? ?mmChanmddmmChanmddnnfnnf*2**2***2**121 ??????? ??????? 齒寬 mmbb mmddb 505 *121 12 ??? ???? ? 齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核 由 [1]P236 齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核 公式 931 得： ][ 12 1 FFSnF YZbm KT ?? ??? 其中： ①、 由 [1]P226 表 96根據(jù)對(duì)斜齒輪傳動(dòng)，載荷較平穩(wěn)，故?。?K= ②、因?yàn)楣ぷ鳈C(jī)轉(zhuǎn)矩為 mNTW ?? 300 ，所以1 300 7 1 .2 44 .4 2 8 0 .9 5 1wI TT T N mi ?? ? ? ? ??? ③、齒寬： 齒輪 1： mmb 501 ? ；齒輪 2： 2b =45mm ④、模數(shù)： 2nm? ⑤、齒數(shù)：齒輪 3： z1 =20；齒輪 4： z2 =89 os 20c os 31311 ??? ?ZZ N 四川大學(xué)錦城學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 用三維平臺(tái)設(shè)計(jì)二級(jí)減速器 16 os 89c os 31322 ??? ?ZZ N 由 [1]P225 圖 924查得： ?FSY ； ?FSY 根據(jù)齒輪材料為 45 正火處理查 [1]P227 圖 926（ b）得 lim 420F? ? ，并把lim 420F? ? 代入由 [1]P227 查得的許用彎曲應(yīng)力公式 923 得： l i m[ ] 420 588FF M Pa??? ? ? ? ? 11 2 FSnKT Ybm Z? ?? 71240 2 25 [ ] 588FM Pa M Pa???????? ? ? 1 []FF??? 故齒輪 1齒根彎曲疲勞強(qiáng)度足夠、安全。 12 22 FSnKT Y