【正文】 材料為 HT150。公稱轉(zhuǎn)矩2500nT N m??，許用轉(zhuǎn)速 3870 / minnr? ，軸孔直徑 55d mm? ，長(zhǎng)度 84L mm? 聯(lián)軸器型號(hào)： 5 5 8 44 / 5 0 1 4 2 0 0 35 5 8 4ZAL X G B TJA ? ?? 八、齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 中間軸大齒輪的設(shè)計(jì) 23 因?yàn)?2 4 4 .1 3 8 5 0 0ad m m m m??采用腹板式結(jié)構(gòu)。 采用 A型普通鍵，綜合考慮取 80l mm? 所以，所選鍵為： 2 0 8 0 / 1 0 6 9 1 9 7 9G B T?? b) 在軸段 78 處，由于要和聯(lián)軸器配合，該處 78 55d mm? ? ， 78 82l mm? ? ，所以該處可考慮取平鍵尺寸為 16 10bh? ? ? 。 3 2 1 1 2 .4? ?? ? ? ? ? ?tF F N 確定軸的最小直徑 選取軸的材料為 45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由表 得 112C? ， 于是： 33m i n 4 . 4 31 1 2 5 3 . 7 54 0 . 0 9? ? ? ?Pd C m mn 考慮到平鍵連接對(duì)軸的消弱作用，則軸的最小尺寸為： m in 5 3 .7 5 1 .0 5 5 6 .4 5? ? ?d m m 低速軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 22 ① 為了與軸承配合，選擇滾動(dòng)軸承。 鍵連接的選擇 由上面計(jì)算知該軸有兩處軸與齒輪的配合需要用平鍵連接 . a) 因?yàn)?23 45d mm? ? , 2 33 3. 87 5T N m??查課本 P217 表 861，其平鍵尺寸為14 9bh? ? ? 。 3 ? ??? ? ? ??rtF F N ta n 7 5 6 5 .4 ta n 1 5 3 6 39。39。 25 5 . 8 1 21 4 2 9 3 2 4 7 3 7 1 0 6 2 6 422 4 8 4 . 46 4 1 5 8? ? ? ? ??R 垂直面反力 12 8 2 2 1 5 8 2 0 0 8 .5222???RFN 2 2 8 2 2 6 4 8 1 3 .5222???R 水平面受力圖 見圖 垂直面受力圖 見圖 畫軸彎矩圖 水平面彎矩圖 見圖 垂直 面彎矩圖 見圖 合成彎矩圖 見圖 畫軸轉(zhuǎn)矩圖 轉(zhuǎn)矩圖 見圖 許用應(yīng)力 許用應(yīng)力值 由 01[ ] 9 5 。 高速軸校核計(jì)算 計(jì)算齒輪受力 轉(zhuǎn)矩 1T 6611 1 4 . 7 59 . 5 5 1 0 9 . 5 5 1 0 7 8 7 5 4 . 3576? ? ? ? ? ?PT N m mn 圓周力 2 2 7 8 7 5 4 2 8 2 2 . 1 25 5 . 8 1 2?? ? ?t TFNd 徑向力 ta n 20 ta n 2028 22 .12 10 61 .6c os c os 14 38 39。由于該段軸的直徑為30mm，選擇氈圈型號(hào)為： 氈圈 3 0 / 4 6 0 6 1 9 9 7JB G B ? 16 齒輪的潤(rùn)滑 由于圓周速度 12 /v m s? ，可采用浸油潤(rùn)滑。 1 . 62033arF YF ? ? ? ? 2 221 3 7 0 . 3 0 . 5 4 0 . 3 1 。2 2 1 .6rs FFNY? ? ?? 22 2501 7 8 1 .5 。 在高速軸上我們選用的是圓錐滾子軸承，型號(hào)為 ： 壽命計(jì)算 軸承徑向力 122 0 3 3 。 12cmm B mm h mm? ? ? ? 32h h mm?? 1 24s s mm?? 110. 4 16a h mm?? 2 8s s mm?? ?? 12( ) / 2 12 4. 25kd d d m m? ? ? 8f h mm?? 220. 2 6. 4f h mm?? 鍵連接的選擇與校核 由上面計(jì)算知該軸為齒輪軸，則只有與帶輪的配合處需要用平鍵連接，又因?yàn)?2 25d mm? ? , 1 ?T N m查課本 P217 表 861，其平鍵尺寸為 87bh? ? ? 。因在該傳動(dòng)系中軸承同時(shí)受軸向力和徑向力，故選用圓錐滾子軸承，參照工作要求，及 34=35mmd ? ，查設(shè)計(jì)手冊(cè)選擇 0 基本游隙標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的軸承 30307，其尺寸參數(shù)為： 3 5 8 0 2 1 (d D B m m m m m m? ? ? ? ? 正 裝 ） 再考慮封油環(huán)得安裝 3 4 3 435 , 37d mm l mm???? ④ 由于封油環(huán)需要軸向定位，需要在封油環(huán)的右邊制一軸肩，又因?yàn)辇X輪的齒根半徑 mm? 則齒輪處應(yīng)該做成齒輪軸?？紤]到軸承端蓋的安裝及拆卸要求，預(yù)選軸承外徑 70 100D mm? ，由表 46可知軸承端蓋螺釘直徑 3 10d mm? ，數(shù)目為 190?a mm ，箱座厚度 0 .0 2 5 7 .7 5? ? ? ? ?a m m，則要取 8mm?? .向外壁至軸承座端面距離為：12 5 8 8 1 6 1 8 8 5 0L c c m m?? ? ? ? ? ? ? ? ?。若所設(shè)計(jì)的機(jī)器未規(guī)定轉(zhuǎn)速允差范圍，則通常可取土 (3～ 5)%。 3 ?? ? ??v ZZ 由圖 ，得 122. 59 , 2. 18Fa FaYY?? 應(yīng)力修正系數(shù) SaY 由圖 得： 111. 63 , 1. 81Sa SaYY?? 12 重合度系數(shù) Y? 1211[1 . 8 8 3 . 2 ( ) ] c o savvvzz??? ? ? 11[ 1 . 8 8 3 . 2 ( ) ] c o s 1 5 3 6 39。 3 c o s 2 0 / c o s 2 0 .7 0 1 0 .9 7? ? ? ??? ? ? ? ?b n t 由此可得 2/ c o s 1 .7 9H F bKK? ? ???? ? ? 11 齒向載荷分布系數(shù) 由表 ， 2 2 311[1 0 . 6 ( ) ] ( ) 1 0HbbK A B C bdd? ?? ? ? ? ? 2 2 31 . 1 7 0 . 1 6 ( 1 0 . 6 0 . 9 9 6 ) 0 . 9 9 6 0 . 6 1 1 0 9 0 1 . 4 8? ?? ? ? ? ? ? ? ?HK 載荷系數(shù) K 1 . 0 1 . 2 1 . 7 9 1 . 4 8 3 . 1 8??? ? ? ? ? ?A V H HK K K K K 彈性系數(shù) EZ 由表 得： MPa? 節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)HZ 由圖 得： ? 重合度系數(shù) Z? 4 1( 1 ) 0 .7 63 ???? ???? ? ???? ? ? ? ?Z 螺旋角系數(shù) Z? c o s c o s 1 5 3 6 39。 3 ?? ? ??v ZZ 1211[1 .8 8 3 .2 ( ) ] c o szz???? ? ? 11[ 1 . 8 8 3 . 2 ( ) ] c o s 1 5 3 6 39。 58 0HHM P a M P a???? 初步計(jì)算的需用接觸應(yīng)力 []? 1 l im1[ ] 0 . 9 0 . 9 7 1 0 6 3 9HH M P a??? ? ? ? 2 l im 2[ ] 580 522HH M Pa??? ? ? ? 初步計(jì)算的小齒輪直徑 1d 131 2 1[]ddHT udA u??? ?? 32 23 4 1 6 8 2 0 . 9 7 3 . 2 18 0 . 2 9 3 . 75 2 2 3 . 2??? ? ?d m m 取 1 94?d mm 初步齒輪寬度 b 1 94???db d mm 10 初取齒數(shù) z 、模數(shù)m 和螺旋角 ? 取 1 2 2 12 9 , 9 2 . 8 9 3 , 1 5?? ? ? ? ? ?gZ Z i Z 求模數(shù) nm 11c o s 9 4 c o s 1 5 329? ?? ? ?n dm m mZ 求中心距 a 12() 3 ( 2 9 9 3 ) 1 8 9 . 4 52 c o s 2 c o s 1 5190取 圓 整?? ??? ? ???nm Z Za m ma m m 反 算 ? 12() 3 ( 2 9 9 3 )a r c c o s a r c c o s 1 5 3 6 39。 24 ?? ? ??v ZZ 由圖 ，得 122. 52 , 2. 15Fa FaYY?? 應(yīng)力修正系數(shù) SaY 由圖 得： 121 .6 3, 1 .8 1????SSYY 重合度系數(shù) Y? 1211[1 . 8 8 3 . 2 ( ) ] c o savvvzz??? ? ? 11[ 1 . 8 8 3 . 2 ( ) ] c o s 1 4 3 8 39。 2 4 c o s 2 0 / c o s 2 0 .6 1 5 5 0 .9 7? ? ? ??? ? ? ? ?b n t 由此可得 2/ c o s 1 .7 9H F bKK? ? ???? ? ? 齒向載荷分布系數(shù)HK? 由表 ， 2 2 311[1 0 . 6 ( ) ] ( ) 1 0HbbK A B C bdd? ?? ? ? ? ? 2 2 31 . 1 7 0 . 1 6 ( 1 0 . 6 1 . 0 0 3 ) 1 . 0 0 3 0 . 6 1 1 0 5 6 1 . 4 5? ?? ? ? ? ? ? ? ? ?HK 載荷系數(shù) K 1 . 0 1 . 1 5 1 . 7 9 1 . 4 5 2 . 9 8 5??? ? ? ? ? ?A V H HK K K K K 彈性系數(shù) EZ 由表 得： MPa? 節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù) HZ 由圖 得： ? 重合度系數(shù) Z? 4 (1 )31 ???????? ????? ? ???Z 螺旋角系數(shù) Z? c o s c o s 1 4 3 8 39。 24 ?? ? ??v ZZ 1211[1 . 8 8 3 . 2 ( ) ] c o svvvzz???? ? ? 11[ 1 . 8 8 3 . 2 ( ) ] c o s 1 4 3 8 39。 1 5?? ? ? ? ? ?gZ Z i Z 求模數(shù) nm 11c o s 6 0 c o s 1 5 2 . 1 4 227n dm m mz ? ?? ? ? ? 求中心距 a 12() 2 ( 27 122) c os 2 c os 15?? ??? ? ??nm Z Za m m 取 圓整 a=154mm 反算 ? 12() 2 ( 2 7 1 2 2 )a r c c o s a r c c o s 1 4 3 8 39。 箱外傳動(dòng)零件設(shè)計(jì) V 帶傳動(dòng)：要求計(jì)算出 V 帶傳動(dòng)的型號(hào)、長(zhǎng)度、根數(shù)、中心距、初拉力、對(duì)軸的作用力；確定帶輪直徑 1D 、 2D ，材料、張緊裝置 、帶輪結(jié)構(gòu)尺寸等。然后，各傳動(dòng)件相互之間不能干涉，且有利于潤(rùn)滑： i? 整數(shù)。電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速越高，則磁極越少，尺寸及 重量越小，一般說價(jià)格也越低；但是由于所選用的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速越高，當(dāng)工作機(jī)械低速時(shí)，減速傳動(dòng)所需傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比必然增大，傳動(dòng)級(jí)數(shù)增多，尺寸及重量增大，從而使傳動(dòng)裝置的成本增加。 23b g r c? ? ? ? ?? ? ? ?； 由表 24，取 V帶傳動(dòng)效率 ? ? ， 8 級(jí)精度齒輪傳動(dòng)（稀油潤(rùn)滑）效率 ? ? ，滾動(dòng)軸承效率 ? ? ，彈性聯(lián)軸器效率 ? ? ，則 2 3 2 30 . 9 6 0 . 9 7 0 . 9 9 5 0 . 9 9 5 0 . 8 8 5b g r c? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? 故 ,0 ??? ? ?PP K W c) 電動(dòng)機(jī)額定功率 P? ： 選擇用于長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)、載荷不變或很少變化的、在常溫下工作的電動(dòng)機(jī)的容量，只需使電動(dòng)機(jī)的負(fù)載不超過其額定值，電動(dòng)機(jī)便不會(huì)過熱。 確定電動(dòng)機(jī)功率 電動(dòng)機(jī)的容量 (功率 )選得合適與否，對(duì)電動(dòng)機(jī)的工作和經(jīng)濟(jì)性都有影響。電動(dòng)機(jī)構(gòu)造簡(jiǎn)單、工作可靠、控制簡(jiǎn)便、維護(hù)容易，一般生產(chǎn)機(jī)械上大多數(shù)均采用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的條件下，工作可靠且功率損失較低、傳動(dòng)效率高。傳動(dòng)裝置傳送原動(dòng)機(jī)的動(dòng)力、變換其運(yùn)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)工作裝置預(yù)定的工作要求，它是機(jī)器的主要組成部分．實(shí)踐證明，傳動(dòng)裝置的重量和成本通常在整臺(tái)機(jī)器中占有很大的比重；機(jī)器的工作性能和運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用在很大程度上也取決于傳動(dòng)裝置的性能、質(zhì)量及設(shè)計(jì)布局的合理性。由此可見，在機(jī)械設(shè)計(jì)中合理擬定傳動(dòng)方案具有重要 意義。大部分零件采用標(biāo)準(zhǔn)件制造較為方便、成本低廉。 選擇電動(dòng)機(jī)類型和 結(jié)構(gòu) 生產(chǎn)單位一般用三相交流電源，通常都采用三相交流異步電動(dòng)機(jī)。當(dāng)容量小于工作要求時(shí)，電動(dòng)機(jī)不能保證工作裝置的正常工作，或使電動(dòng)機(jī)因長(zhǎng)期過載而過早損壞，容量過大則電動(dòng)機(jī)的價(jià)格高，能量不能充分利用，且因經(jīng)常不在滿載下運(yùn)行，其效率和功率因數(shù)都較低，造成浪費(fèi)。這樣可按電動(dòng)機(jī)的額定 功率?P 等于或略大于電動(dòng)機(jī)所需的輸出功率 0P ，即 0PP?? ，從手冊(cè)中選擇相應(yīng)的電動(dòng)機(jī)型號(hào)，而不必再作發(fā)熱計(jì)算。因此確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速時(shí)，同時(shí)