【正文】 六 軸的設計計算 輸入軸軸 I 的設計計算 已知 ： PI=, nI =970r/min,TI = N 3)計算大小齒輪的分度圓直徑 mmmmmzd n s s11 ????? ? mmmmmzd n 2 s 2 4co s22 ????? ? 4)計算齒輪寬度 b=Φdd1=1= 圓整后取 B2=80mm。 （ 4）幾何尺寸計算 1）計算中心距 ? ? ? ? mmmmmzza n 9 914co s2 2 431co s2 21 ??? ????? ? 將中心距圓整為 200mm。但為了同時滿足接觸疲勞強度，需按接觸疲勞強度算得的分度圓直徑 d1= 來計算應有的齒數。 ? ? 0 1 2 5 2 8 5 9 9 11 ???F SaFa YY ? ? ? 0 1 5 3 5 5 7 9 7 22 ???F SaFa YY ? 大齒輪的數值大。 應力校正系數 YSa1=,YSa2=。 4） 由圖 1018 取彎曲疲勞壽命系數 KFN1=， KFN2=。 K=KAKVKFɑKFβ= = 2)根據重合度 ?? ? ，由《機械設計（第八版）》圖 1028查得螺旋角影響系數 ?? 。故載荷系數 K=KAKVKHɑKHβ=1 = 6）按實際的載荷系數校正所算得的分度圓直徑，得 mmmmKKdd tt 3311 ???? 7） 計算模數 mnt。 已知使用系數 KA=1，根據 v=， 7 級精度，由《機械設計（第八版）》圖 108 查得動載系 數 KV=。 εβ==124tan14176。 smsmndv t /?? ????? ?? ?? 3） 計算齒寬 b 及模數 mnt。 T3=105N 8）計算應力循環(huán)次數： 小齒輪 :N3=60nIIjLh=601（ 283658） =108 大齒輪 : 8834 103 8 105 4 ?????IIiNN 9)由《機械設計（第八版）》圖 1019 取接觸疲勞壽命系數KHN1=， KHN2=。 5）計算小齒輪傳遞的轉矩： mmNn PT ???????? ?? ?? 5553 105 3 4 0 6） 由《機械設計（第八版）》表 107選取齒寬系數 Φd=1。 R= b= b1=b2=51mm 選 z1=24 z2=96 14??? 機械設計課程設計說明書 13 ? ?3 21 3 21 ()t H Et dHK T u Z Zd u?? ? ???? （ 1）確定公式內的各計算數值 1）試選 Kt=。初選螺旋角 14??? （ 2）按齒面接觸強度進行設計計算 由設計計算公式進行試算，即： z1=29 z2=83 d1= d2= dm1= dm2= u= δ1=176。z1=24=96。二者材料硬度差為 40HBS。 2）運輸機為一般工作機器，速度不高，故選用 7 級精度(GB1009588) 3） 材料選擇。 圓柱斜齒輪的設計計算 已知：輸入功率 ，小齒輪轉速為 ，齒數比為 u=i2=，電動機驅動，工作壽命為 8 年（每年工作 365天）兩班制，帶式輸送機，連續(xù)單向運轉，載荷較平穩(wěn)。 這樣設計出的齒輪傳動，既滿足了齒面接觸疲勞強度，又滿足了齒根彎曲疲勞強度，并做到了結構緊湊，避免浪費。 Zv1=26 Zv2=214 ? ? 11 ?F SaFa YY ? ? ? 22 ?F SaFa YY ? m≥ 機械設計課程設計說明書 12 曲疲勞強度算得的模數 并就近圓整為標準值 m=，按接觸強度算得的分度圓直徑 d1=，算出小齒輪齒數 z1= 0 01 ???md 大齒輪齒數 z2=u (2)設計計算： m≥ ? ?3 12 2 214(1 0 . 5 ) 1 F a S aFRRYYKTzu ??? ??? =3 2224 01 62 ?????????? ????? mm = 對比計算結果，齒面接觸疲勞強度計算的模數 m 大于按齒根彎曲疲勞強度計算的模數 ,由于齒輪模數 m的大小主要取決于彎曲強度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強度所決定的承載能力僅與齒輪直徑（即模數與齒數的乘積）有關，可取由彎 [ζF]1=325MPa [ζF]2= K= δ1=176。 ? ? 0 1 2 7 2 5 5 9 11 ???F SaFa YY ? 。應力校正系數： YSa1=,YSa2=。=176。3 3 r c ta n1 ?? u? ； δ2=90176。 2） 由《機械設計（第八版）》圖 1018 取彎曲疲勞壽命系數： KFN1=， KFN2=。 接觸強度載荷系數 : 1 5 6 7 ?????? ?? HHvA KKKKK 4）按實際的載荷系數校正所得的分度圓直徑： mmKKdd tt 5 6 3311 ???? ? 5） 計算大端模數 m： mmzdm 0 0 0 011 ??? （ 3）按齒根彎曲疲勞強度設計 公式： m≥ ? ?3 12 2 214(1 0 . 5 ) 1 F a S aFRRYYKTzu ??? ??? （ 1）確定公式內的各計算值 1） 由《機械設計（第八版）》圖 1020c 查得小齒輪的彎曲疲勞強度極限 1 500FE MPa? ? ，大齒輪的彎曲疲勞強度極限 T1=93570N 直齒輪 1HFKK????。 mm (2)計算 1）試算小齒輪的分度圓直徑 1td ，帶入 ? ?H? 中的較小值得 d1t≥ ? ?3 2 1 (1 0 .5 )EF R RZ K Tu? ? ???????? ? ? 0 1 3 3 9 3 5 7 2 2 8 3 22 ????? ?????????mm 2）計算圓周速度 v smndv t / 0 0 060 0 0 060 1 ?? ????? ? ?? 3） 計算載荷系數 由《機械設計（第八版）》表 102 查得使用系數 ? 。 3） 計算應力循環(huán)次數 小齒輪 :N1=60n2jLh=60 970 1 (2 8 365 8)= 109 大齒輪： 912 7 1 ??? uNN = 108 4)由《機械設計（第八版）》圖 1019 查得接觸批量壽命系數 KHN1=。 （ 2）按接觸疲勞強度進行設計計算 由設計公式進行計算，即 d1≥ ? ?3 2 1 (1 0 .5 )EF R RZ K Tu? ? ???????? （ 1）確定公式內的各計算值 1)由《機械設計（第八版）》表 106 查得材料彈性影響系數 MPa? 。 2） 材料選擇 由《機械設計（第八版）》表 101 選擇小齒輪材料為 40Cr 鋼（調質）， 硬度為 280HBS，大齒輪材 料為 45鋼（調質），硬度為 240HBS， 二者材料硬度差為 40HBS。 m TW= N m TII= （ 1）選定齒輪精度等級，材料和確定許用應力 1）該減速器為通用減速器，選用 7 級精度（ GB1009588）， Td= N m） 電動機的輸出轉矩 Td 為 7 5 5 09 5 5 0T d ???? mdnP 故 I 軸 TI=Td η1== II 軸 TII=TI η2 η3 i1== III 軸 TIII=TII η2 η4 i2== 滾筒軸 TW=TIII η2 η1= 將上述結果匯總于下表，以備查用。 確定電動機型號 根據電動機的類型、容量和轉速，查《機械設計課程設計》（第五版）表 選定電動機型號為 Y160L6,其主要性能及電動機主要外形和安裝尺寸如下表所示。若齒輪均選擇 8 級精度查《機械設計課程設計》（第五版）表 可知，η 1=， η2=，η 3=，η 4=，另根據已知條件η 5=，則 η ∑= = 電動機的輸出功率： kWPP Wd 3 8 ??? ?? 確定電動機轉速： 按表 推薦的傳動比合理范圍，圓錐 圓柱齒輪減速器傳動比 i∑’ =10~25,而工作機卷筒軸的轉速為 85450 2100060100060 ?? ????? ?? D vn wr/min 故電動機轉速的 可選范圍為 nd=i∑’ nw=（ 10~25） 85=850~2125r/min 符合這一范圍的同步轉速有 1000r/min、 1500r/min 兩種。 三 電動機的選擇 電動機類 型的選擇： 按工作要求和工作條件，選用一般用途的 Y 系列全封閉式自扇冷鼠籠型三相異步電動機，電壓為380/220V。 機械設計課程設計說明書 5 計算過程及計算說明 二 傳動方案擬定 運動簡圖如下： 由圖可知，該設備原動機為電動機，傳動裝置為減速器，工作機為帶式輸送機。 C； 動力來源：電力，三相交流，電壓 380/220V； 檢修間隔期：四年一次大修，二年一次中修，半年一次小修； 制造條件及生產批量：一般機械廠制造，小批量生產。機械設計課程設計說明書 機械設計課程設計 計算說明書 設計題目： 帶式輸送機傳動裝置 機械設計課程設計說明書 1 目 錄 一 機械設計任務書 ............................................................................ 3 設計題目 ......................................................................................................... 3 原始數據 ......................................................................................................... 3 已知條件及設計內容要求 ............................................................................. 3 設計工作量 ..................................................................................................... 4 二 傳動方案擬定 ................................................................................ 5 三 電動機的選擇 ................................................................................ 5 電動機類型的選擇 .......................................................................................... 5 選擇電動機的容量 .......................................................................................... 5 確定電動機轉速 .............................................................................................. 6 確定電動機型號 .............................................................................................. 6 四 運動、動力學參數計算 ................................................................. 7 總傳動比 .......................................................................................................... 7 分配傳動比 ................................................