【正文】 將齒輪與軸制成一體 ，所以 便將齒輪與軸做成一體的 。 （ 二 ） 、輸入 軸設(shè)計(jì) 選擇軸的材料 ， 確定許用應(yīng)力 選軸的材料為 45 號(hào)鋼， 正火 處理。軸的材料為 45 鋼，正火處理，查表 151得 [σ ]=55MPa。 mm ⑤ 校核軸的強(qiáng)度 軸在 D處截面處的彎矩和扭矩最大，故為軸的危險(xiǎn)截面。 mm ④ 作扭矩圖 （見(jiàn)圖 （ e）） 扭矩只作用在齒輪和半聯(lián)軸器中間平面 之間的一段軸上。 67=45895 N178。 mm ② 作水平面彎矩圖 （見(jiàn)圖 （ c）） 水平面上截面 D 處的彎矩 MDH=RAH179。 67=－ 179。 將作用在軸上的力向水平面和垂直面分解，然后按水平和垂直面分別計(jì)算。tan20 176。 tan20176。 mm 齒輪作用力： 圓周力： Ft=2TⅡ /d2=2179。取套筒長(zhǎng)為 10mm，通過(guò)密封蓋軸 段長(zhǎng)應(yīng)根據(jù)密封蓋的寬 湖南工業(yè)大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì) 18 度，并安裝齒輪段長(zhǎng)度應(yīng)比輪轂寬度小 2mm,還要加上一個(gè)封油盤(pán)（取寬為 12mm）， 故 III段長(zhǎng)： L3=（ 2+10+15+12） =39mm Ⅳ 段直徑 d4=45mm L4= 482=46mm Ⅴ 段直徑 d5=55mm L5=5mm Ⅵ 段直徑 d6=46mm. 長(zhǎng)度與右面的套筒相同，即長(zhǎng)度 L6=5mm Ⅶ段直徑 d7=40mm 考慮到還要加一個(gè)封油盤(pán)，封油盤(pán)寬取 12mm所以 L7=12+15=28mm 由上述軸各段長(zhǎng)度可算得軸支承跨距 L=107mm 根據(jù)以上數(shù) 據(jù)，作出輸出軸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖 ： 圖 齒輪上作用力的計(jì)算 齒輪所受的轉(zhuǎn)矩： 查 [設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) ]P9 知： TⅡ =178。 單級(jí)齒輪減速器的低速軸為轉(zhuǎn)軸，輸出端與聯(lián)軸器相接，從結(jié)構(gòu)要求考慮，輸出端軸徑應(yīng)最小，最小直徑為： d≥ ? ? 33 6 nPII??? = 3nPA II?= 3?≈ 查 [2]P121 表 1213 并且 考慮鍵槽的影響以及聯(lián)軸器孔徑系列標(biāo)準(zhǔn)， 當(dāng) 軸上開(kāi)有鍵槽時(shí)，軸徑還應(yīng)增大 5%～ 7%（一個(gè)鍵槽）或 10%～ 15%（兩個(gè)鍵槽）所以 取 d=30mm 確定各段軸的直徑 將估算軸 d=30mm 作為外伸端直徑 d1與聯(lián)軸器相配（如圖 62（ a） ），考慮聯(lián)軸器用軸肩實(shí)現(xiàn)軸向定位，取第二段直徑為 d2=35mm 齒輪和 右 端軸承從 右 側(cè)裝入，考慮裝拆方便以及零件固定的要求，裝軸處 d3應(yīng)大于 d2，取 d3=40mm，為便于齒輪裝拆與齒輪配合處軸徑 d4應(yīng)大于 d3，取 d4=45mm。 σF1= σF2= 湖南工業(yè)大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì) 17 七、 軸的設(shè)計(jì) 結(jié)果 （一）、 輸出 軸設(shè)計(jì) 選擇軸的材料 ， 確定許用應(yīng)力 選軸的材料為 45 號(hào)鋼， 正火 處理。 2=179mm 中心距 a= 2 21 dd? = 2 )18448( ? mm=116mm 齒寬 b=Фdd1=1179。 12179。 )179。 2]mm=188mm 齒根圓直徑 df1=d12hf=(z12ha*2c*)m=(242179。 2]mm=52mm da2=(z2+2ha*)m=[(92+2179。 92)mm=184mm 齒頂圓直徑 da1=(z1+2ha*)m=[(24+2179。 3 2491 ??????????） = 齒輪的模數(shù)為 m= 11zd ≥ = 查 [1]P54 表 42 取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù) m=2mm 計(jì)算齒輪的主要幾何尺寸 分度圓直徑 d1=mz1=(2179。（ 315301） ]MPa=309 MPa 大齒輪的齒面平均硬度為 190HBS，由 查 [1]P145 表 111通過(guò)線性插值求得許用應(yīng)力分別為 取 z1=24 取 z2=92 湖南工業(yè)大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì) 15 [σ H]2=491 MPa， [σ F]2=291 MPa 前面已算出 ： T1== 按齒面接觸疲勞計(jì)算 取較小的許用應(yīng)接觸應(yīng)力 [σ H]2代入 [1]P148（ 117） 式 中，得小齒輪分度圓直徑為 d1≥ 179。許用應(yīng)力可根據(jù) 查 [1]P145111通過(guò)線性插值來(lái)計(jì)算，即 [σ H]1=[513+ 217255 217240?? 179。 ④ 采用單級(jí)減速傳動(dòng)，齒數(shù)比 u=i12=。 24= 取整 z2=92 ② 根據(jù)工況查 [1]P147 表 112，取載荷系數(shù) K=。小齒輪選用 45 號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理，齒面平均硬度為 240HBS；大齒輪選用 45 號(hào)鋼，正火處理，齒面平均硬度為190HBS。當(dāng)帶速小于 30m/s 時(shí)，一般采用鑄鐵 HT150或 HT200；轉(zhuǎn)速較高時(shí)可用鑄鐵或鋼板沖壓焊接結(jié)構(gòu)；小功率時(shí)可用鑄鋁或塑料。 sin( ? ) = V 帶帶輪。 2179。 = kN 計(jì)算軸上壓力 為了設(shè)計(jì) 軸和軸承，應(yīng)該計(jì)算 V帶對(duì)軸的壓力 FQ。ZVK PKa ca)( ?+qv2 =500179。 初拉力 F0小，則帶傳動(dòng)的傳動(dòng)能力小，易打滑；初拉力 F0過(guò)大，則帶的壽命低，對(duì)軸及軸承的拉力大。 確定帶的根數(shù) ： 查 [2]P199 表 187 得： 小帶輪包角修正系數(shù) Kα = 285mm≤ a0≤ 760mm 初定 a0=500mm L= L d=1600mm 確定 a≈497mm α 1=176。 （適用） 為 保證傳動(dòng)能力，應(yīng)使小帶輪包角 α 1≧ 120176。 49795280? =176。 176。 179。500+ 2 )28095( ??? + 4504 )95280( 2?? = 查 [2]表 182選取相近的 L d=1600mm 確定中心距 a≈a 0+ 2 0dd LL ? =500+ 2 ? =497mm 考慮安裝、調(diào)整和補(bǔ)償張緊的需要，中心距應(yīng)有一定的變化范圍，即： amin==473mm amax=a+=545mm 驗(yàn)算小帶輪包角 ： α 1=180176。 (95+285) mm≤ a0≤ 2179。 所算帶速 V=～ 25m/s 范圍內(nèi)，帶速合適。一般取 V=5～ 25m/s，使傳動(dòng)能力可得到充分的利用。95=2 85 mm 查 [1]P116 表 93，取 dd2=280mm 帶速 V： V= 100060 1? ?? md nd? = 100060 142095???? =帶速越高則離心力越大，使帶與帶之間的正壓力減小，傳動(dòng)能力下降，容易打滑。 m) 轉(zhuǎn)速 n/（ r/min） 傳動(dòng)比 i 效率η 電動(dòng)機(jī)軸 1420 3 Ⅰ軸 Ⅱ軸 1 工作機(jī)軸 表 TⅡ = ?m TⅢ = N?m 湖南工業(yè)大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì) 11 五、 V 帶傳動(dòng)設(shè)計(jì) 結(jié)果 選擇普通 V 帶截型 ： 查 [1]P120 表 97得： KA= Pd= PC=KAPd=179。 = N?m 將上述結(jié)果列入表 中，供后面設(shè)計(jì)計(jì)算使用。 1179。 η 軸承 178。 i 聯(lián)軸器 178。 179。 η 軸承 =179。 i 齒 178。 3179。 i 帶 178。 179。η 軸承 179。 9179。η 軸承 179。η 帶 =179。 同理： nⅡ = 齒inI = =(r/min) 卷 筒 ： n 卷筒 =nⅡ =(r/min) 計(jì)算各軸的功率（ KW） 。 m）； nⅠ 、 nⅡ …… 各軸的轉(zhuǎn)速（ r/min）。 in 分配各級(jí)傳動(dòng)比 （ 1） 取 i 帶 =3 （ 2） ∵ i 總 =i 齒 178。 i3178。 表 湖南工業(yè)大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì) 8 三、 傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比及其分配 結(jié)果 根據(jù)電動(dòng)機(jī)滿載轉(zhuǎn)速 NM 級(jí)工作轉(zhuǎn)速 N，可得傳動(dòng)裝置所要求的 總 傳動(dòng)比為： i 總 = 卷筒電動(dòng)nn = = 由傳動(dòng)方案可知，傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比等于各級(jí)傳動(dòng)比 i1,i2,i3,…… ,in的 乘積，即： ia=i1178。 確定電動(dòng)機(jī)型號(hào) 根據(jù)以上選用的電動(dòng)機(jī)類(lèi)型，所需的額定功率及同步轉(zhuǎn)速，選定電動(dòng)機(jī)型號(hào)為 ： Y3100L14。 由表 查出有 兩 種適用的電動(dòng)機(jī)型號(hào) 以有其各種參數(shù)列于 表 中 ： 方案 電動(dòng)機(jī)型號(hào) 額定功率/KW 電流/A 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速/（ r/min） 效率/% 功率因數(shù) 額定轉(zhuǎn)矩/ 噪聲/A 重量/kg 同步轉(zhuǎn)速 滿載轉(zhuǎn)速 1 Y3100L14 1500 1420 81 52 33 2 Y3112M6 1000 945 79 53 41 表 Pd= 初定 n 卷筒 = 湖南工業(yè)大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì) 7 綜合 考慮電動(dòng)機(jī) 電流 、 轉(zhuǎn)速、效率、 額定轉(zhuǎn)矩、噪聲 和 重量 ，比較兩種方案可知：方案 2因電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速低 、效率又小、 噪聲 較大 、