【導(dǎo)讀】四年的大學(xué)生活就要結(jié)束了，我即將踏上新的起點。畢業(yè)設(shè)計是高校教學(xué)中最后一個環(huán)節(jié)，是綜合能力的體現(xiàn)。踐基礎(chǔ)上，利用自己所學(xué)知識，結(jié)合生產(chǎn)實際，在老師指導(dǎo)下，自行選擇設(shè)計與解決實際問題的過程。它是學(xué)生四年大學(xué)課程。非常重要的一個環(huán)節(jié)。產(chǎn)品和服務(wù)滿足人們生產(chǎn)和生活的要求。我們工程技術(shù)人員也。便、美觀、經(jīng)濟！所以我們在設(shè)計中要大膽革新，嘗試新見解、新方案，緊密聯(lián)系實際，達到最佳設(shè)計要求。錯誤在所難免，懇請各位老師嚴格指導(dǎo)。安裝使用和維護方法，同時參考文獻擴大了視野，及時了解了最新科技發(fā)展前沿。采煤機生產(chǎn)能力的刮板輸送機，然后是刮板輸送機牽引部的設(shè)計，合器、軸承和鍵的選擇校核。

　　

【正文】 K? = 節(jié)點區(qū)域系數(shù)HZ 《新版機械設(shè)計手冊》 查圖 ， HZ = 材料彈性系數(shù) EZ 《新版機械設(shè)計手冊》 表 21 8 9 .8 /EZ N mm? 21 8 9 .8 /EZ N mm? 太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計說明書 21 齒面接觸應(yīng)力H? 11tH H E A V H HF uZ Z Z K K K Kb d u?? ? ?? ?? 25 6 0 .8 2 3 /H N mm? ? 接觸疲勞壽命系數(shù) HTZ 按無限壽命設(shè)計 ， 《新版機械設(shè)計手冊》 圖 1HTZ ? 工作硬化系數(shù)WZ 《新版機械設(shè)計手冊》 圖 1WZ ? 齒輪的接觸疲勞極限應(yīng)力 39。 limH? 39。 lim m in 640H N WHaHZZ MPS?? ?? 39。 limH? 640aMP? 齒輪的接觸疲勞安全系數(shù) HS 39。 li mm i n1 .2 1 1HHHHSS??? ? ? ? 安全 （二）、按齒根彎曲疲勞強度校核 計算項目 計算說明及過程 計算結(jié)果 彎曲應(yīng)力 F? tF A V F F a F SnF K K K K Y Ybm ? ??? ?? 載荷分布系數(shù)FK? FK? = HK? ? FK? ? 載荷分配系數(shù)FaK FaK = HK? = FK? = 復(fù)合齒形系數(shù)1FSY 《新版機械設(shè)計手冊》 圖 1 ? 太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計說明書 22 復(fù)合齒形系數(shù)2FSY 《新版機械設(shè)計手冊》 圖 2 ? 重合度與螺旋角系數(shù) Y?? 《新版機械設(shè)計手冊》 圖 ??? 彎曲應(yīng)力 1F? 1 22 4 6 /tF A V F F a F SnF K K K K Y YbmN m m? ??? ??? 21 246 /F N mm? ? 彎曲應(yīng)力 2F? 2121 2 2 7 1 /FSFF FSY N m mY???? 2F? 2271 /N mm? 壽命系數(shù) NTY 《新版機械設(shè)計手冊》 圖 1?NTY 相對齒根圓角 敏感系數(shù) relTY? 《新版機械設(shè)計手冊》 圖 1 ? ， 2 ? 查 ， 表 121relT relTYY???? 相對齒根表面狀況系數(shù) RrelTY 《新版機械設(shè)計手冊》 表 ，齒面粗糙度 R m??? 按式 1relTY? ? 尺寸系數(shù) xY 《新版機械設(shè)計手冊》 圖 得 xY1? xY1? 彎曲強度最 小安全系數(shù) minFS 《新版機械設(shè)計手冊》 表 minFS= 安全系數(shù) 1FS 1 m i n= 2 . 6 5 F E N T re lT R re lT XFFFY Y Y YSS?? ?? 安全 安全系數(shù) 2FS 2 m i n2 . 5 7 F E N T r e lT R r e lT XFFFY Y Y YSS?? ??? 安全 太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計說明書 23 第三節(jié) 直齒圓柱齒輪設(shè)計 一 、 選擇 材料 大 小齒輪： 40Cr調(diào)質(zhì)鋼 , 調(diào)質(zhì)處理， 硬度： 241HBS 286HBS B? =686 MPa， S? ＝ 490Mpa 8級精度 二、按齒面接觸疲勞 強度設(shè)計 計算項目 計算過程和說明 計算結(jié)果 分度圓直徑 計算公式 教材《機械設(shè)計》 吳宗澤主編 213 14 1 . 6 ( )[]EHdHZ Z ZKT ud u ????? 1 372d mm? 2 1162d mm? 齒數(shù) Z 21Z uZ? 1 27Z? 2 83Z? 齒輪模數(shù) m 11dm z? 14m? 標(biāo)準(zhǔn)中心距 a 122dda ?? 767a mm? 計算載荷系 數(shù) K 《機械設(shè)計》吳宗澤主編 式 6— 4 ? 齒寬系數(shù) d? 《機械設(shè)計》吳宗澤主編 表 6— 10， 硬齒面齒輪，非對稱安裝 d? = 彈性系數(shù) EZ 《機械設(shè)計》吳宗澤主編 表 6— 9 EZ=1 節(jié)點區(qū)域系數(shù) HZ 《機械設(shè)計》吳宗澤主編 圖 6— 14 HZ= 太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計說明書 24 重合度系數(shù) Z? 《機械設(shè)計》吳宗澤主編 圖 6— 12， 6— 13 Z?=1 齒面 接觸許用應(yīng)力[]H? lim[] H N WHHzzS?? ? []H? ? 齒輪寬度 b dbd?? 1 245mmb ? 2 235b mm? 實際接觸應(yīng)力 H? 2 12 6 8 .4H E H K T uZ Z Z b d u?? ?? H?? 應(yīng)力比較 []HH??? 符合要求 三 、 齒根彎曲疲勞強度校核 計算公式 12 []F F a Sa FKT Y Y Ybdm ????? 齒形系數(shù) FaY 《機械設(shè)計》吳宗澤主編 圖 6— 18 1 ? 2 ? 應(yīng)力修正系數(shù) SaY 《機械設(shè)計》吳宗澤主編 圖 6— 19 1 ? 2 ? 重合度系數(shù) Y? 《機械設(shè)計》吳宗澤主編 圖 6— 20 1Y?? 彎曲疲勞極限應(yīng)力 limF? 《機械設(shè)計》吳宗澤主編 圖 6— 24 lim 1 400F Mpa? ? lim 2 350F Mpa? ? 彎曲疲勞壽命系數(shù) NY 6 10()NY N?? 1 ? 2 ? 太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計說明書 25 尺寸系數(shù) XY 《機械設(shè)計》吳宗澤主編 圖 6— 25 1XY? 應(yīng)力修正系數(shù) STY 《機械設(shè)計》吳宗澤主編 圖 6— 25 2STY ? 彎曲疲勞強度 FS 《機械設(shè)計》吳宗澤主編 表 6— 12 ? 彎曲疲勞許用應(yīng)力 lim[] F N X STF FY Y YS?? ? 1[ ] 578F Mpa? ? 2[ ] 517F Mpa? ? 參數(shù)比較 111 []Fa SaFYY? ? —— A 222 []Fa SaFYY? ? —— B AB 根據(jù)大齒輪校核彎曲疲勞強度 12 2 202F F a S aKT Y Y Y M p abdm ?? ?? 22[]FF??? 符合要求 第四 節(jié) 軸 Ⅰ 的設(shè)計計算 一、選擇材料 由于傳遞的載荷較大，耐磨，要求強度級韌性均較高所以選 40Cr 鋼，調(diào)質(zhì)處理 硬度： 241HBS— 286HBS 抗拉強度： MPaB 700?? 屈服強度： MPaS 500?? 彎曲疲勞極限： MPa3351??? 扭轉(zhuǎn)疲勞極限： 1 185 paM?? ? 許用靜應(yīng)力： +1 280 paM? ? 許用疲勞應(yīng)力： 1 200 paM? ? 二、 估算軸最小直徑 太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計說明書 26 由 轉(zhuǎn)矩估算軸頸 33 5 5 4 5 4 6 2 0 0d 8 045T mm? ?? ? ?[] ?[]—— 軸的許用轉(zhuǎn)應(yīng)力， N/ 2mm ，查 《機械零件設(shè)計手冊》 表 考慮 5%備用系數(shù) 以及鍵的削弱作用，取 d==96mm 三、軸承選取 及校核 查表 《機械零件設(shè)計手冊》 — 17，選用 調(diào)心滾子軸承 22220 基本尺寸： d=100mm D=180mm B=45mm 深溝球軸承 6220 基本尺寸： d=100mm D=180mm B=34mm 四、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 如圖所示，為便于裝配軸承，取裝軸承處直徑 d=100mm，長度 b=300mm 軸伸 L=200mm 五．軸的受力分析 1. 圓弧齒錐齒輪受力 切向力 4t m2020 3 .9 1 0d TFN? ? ? 徑向力 r n mm t a n c o s s i n s i nc o s tF ? ? ? ???? 4（ + ） = 2 . 4 1 0 軸向力 a n mm t a n s i n s i n c o sc o s tFFN? ? ? ?? 4（ + ） = 2 . 9 1 0 T— 轉(zhuǎn)矩， T= m md — 中點分度圓直徑， m1d 229mm? ， m2d 685mm? 太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計說明書 27 m? — 齒寬中點螺旋角， om 35? ? n? — 齒形角， on 20?? ? — 分錐角， oo121 8 .4 3 3 7 1 .5 6 7???? .圖 1 ，計算支點反力并畫出彎矩圖 .圖 1 t CYBYF F F?? CY113BYFF? 10BYFN?? 4CY 10FN?? 4t 8 5 3 3 1 .5 1 0BXYM F N? ? ? ? ，計算支點反力并畫出彎矩圖 .圖 1 4ra3 2 8 1 3 0 1 . 6 8 1 0243BZ FFFN? ? ?? ? ? 4r B Z 0 .7 2 1 0CZF F F N? ? ? ? 4CZ 2 4 3 1 7 4 . 9 6 1 0 m mBXZM F N? ? ? ? ? 48 5 3 1 7 . 7 6 1 0 m mA X Z B Z B X ZM F M N? ? ? ? ? ? ，并作圖。圖 1 43 1 7 .7 6 1 0 m mA A X ZM M N? ? ? ? 2 2 43 7 4 . 8 1 0 m mB B X Y B X ZM M M N? ? ? ? ? ，圖 1 2 2 45 5 6 . 3 1 0 m mA V AM T M N? ? ? ? ? 2 2 45 9 0 . 5 1 0 m mB V BM T M N? ? ? ? ? 44 5 6 .4 1 0 m mCVM T N? ? ? ? 44 5 6 .4 1 0 m mTN? ? ? 六、彎曲強度和扭轉(zhuǎn)剛度校核 1.《機械設(shè)計》式 245， 4 2 2131 0 ( ) [ ] 9 0d bMT MP??? ??? ? ? 扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為靜應(yīng)力， ?? 合金鋼許用彎曲應(yīng)力 ， 1[ ] 90b MPa?? ? 4 2 231 0 5 9 9 5 1 3 6 9 6 1 . 5 p a 9 0 p a100 MM? ?? ? ? 太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計說明書 28 符合要求 2.《機械設(shè)計》 式 250， 4p5 .7 3 1 0 [ ]TGI??? ? ? T— 軸所受轉(zhuǎn)矩， 10 mTN? ? ? G— 軸材料切變模量，對于鋼 10 paGM?? pI — 軸截面極慣性矩，對于圓軸 4p d32I ??， d 100mm? []? — 一般傳動， o[ ] 0. 5 m? ? — 1（ ） / o0. 43 m [ ]????（ ） / 符合要求 太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計說明書 29 （ h ）當(dāng)量彎 矩圖（ g ）轉(zhuǎn)矩 T 圖（ f ）合成彎 矩 M 圖（ e ）垂直面 彎矩 M XZ 圖（ d ）垂直面 受力圖（ c ）水平面 彎矩 M XY 圖（ b ）水平面 受力圖（ a ）軸受 力簡圖F CZF BZF rF aTM BX YCBAF CYF BYF tTF CZF CY F BZF BYF rF tF aM BXZM CXZM BM CM BVM CVM A X ZM AM AV 圖Ⅰ 太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計說明書 30 第五節(jié) 軸Ⅱ的設(shè)計計算 一、選擇材料 由于用于傳遞的載荷較大，耐磨，要求強度級韌性均較高所以選 40Cr 鋼， 調(diào)質(zhì) 處理 硬度： 241HBS— 286HBS 抗拉強度： MPaB 700?? 屈服強度： MPaS 500?? 彎曲疲勞極限： MPa3351??? 扭轉(zhuǎn)疲勞極限： 1 185 paM?? ? 許用靜 應(yīng)力： +1 280 paM? ? 許用疲勞應(yīng)力： 1 200 paM? ? 二、初步估算軸 徑 333 5 5 1 3 0 1 6 . 3 1 0d 1 1 3 m m45T? ??? ? ?[] ?？紤] 5%備用系數(shù)， d==120mm 三、軸承選擇 根據(jù)《機械設(shè)計手冊》表 — 17， 選取軸承代號： 22224 基本參數(shù)： d=120mm D=215m