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機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)--帶式運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)-文庫(kù)吧資料

2025-06-11 19:01本頁(yè)面
  

【正文】 此軸段應(yīng)略短于輪轂寬度,故取第二段距離為 104 mm。因?yàn)?dmin=35 mm,所以初選滾動(dòng)軸承為深溝球軸承,其型號(hào)為 6007,其寬度為 14 mm,安裝尺寸 62 mm,所以左端的一段距離為 40 mm。 ( 2)根據(jù)軸向定位的要求來(lái)確定軸各段直徑和長(zhǎng)度。 上圖中的數(shù)據(jù)可對(duì)軸進(jìn)行校核。 從軸的受力與彎矩扭矩圖可看出軸的危險(xiǎn)截面在軸右端與齒輪配西南科技大學(xué)城市學(xué)院 27 | 合處,故對(duì)此處進(jìn)行強(qiáng)度校核。軸的材料選取為 45 號(hào)鋼,調(diào)質(zhì)處理,根據(jù)教材表 153,取 0 112A? ,于是得 2 33m i n 022 .8 31 1 2 2 4 .6 12 6 6 .7Pd A m mn? ? ? ? ? 中速軸的兩端應(yīng)為最小端又軸上無(wú)鍵,因此軸端最小直徑 min 35d mm? 。 西南科技大學(xué)城市學(xué)院 25 | 高 速軸的受力圖 中間軸的設(shè)計(jì)與校核 由第二章可知,中間軸上的功率 2 KW? , 2 ? r/min,2 N m??。 m 轉(zhuǎn)矩 T2= m MV1= MNV2=軸所受的力如表 : 表:中間軸力與彎矩的大小 西南科技大學(xué)城市學(xué)院 24 | 載荷 水平面 H 垂直面 V 支反力 F FNH1= FNH2= FNV1= FNV2= 彎矩 M MH1=由此各段長(zhǎng)度直徑已確定 5)軸上零件的周向定位,兩齒輪于軸的周向定位均采用平鍵連接,同時(shí)保證軸與齒輪配合有良好的對(duì)中性,故選擇齒輪與軸的配合為 H7/n6,滾動(dòng)軸承的周向定位有過(guò)渡配合來(lái)保證。 3)兩齒輪之間采用軸肩定位寬度為 15 mm,對(duì)于高 速級(jí)從動(dòng)輪右端已定位,其輪轂寬度為 60 mm,軸直徑 40 mm,輪轂右端采用套筒定位,為了使套筒端面可靠的壓緊齒輪,取第五段距離 57mm。為了使套筒端面可靠地壓緊齒輪,此軸段應(yīng)略短于輪轂寬度,故取第二段距離為 104 mm。因?yàn)?dmin=35 mm,所以初選滾動(dòng)軸承為深溝球軸承 其型號(hào)為 6007,其寬度為 14 mm,安裝尺寸 62 mm,所以左端的一段距離為 40 mm。此高速軸的裝配方案如圖: 高速軸結(jié)構(gòu)方案 ( 2)根據(jù)軸向定位要求確定軸的各段直徑和。 3.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ( 1)擬定軸上零件的裝配方案。軸的材料選取為 1Cr18Ni9Ti,根據(jù)教材表 153,取 0 130A? ,于是得 1 33m in 013 .0 039。 八、軸的設(shè)計(jì)與校核計(jì)算 1 、高速軸的設(shè)計(jì)與校核 由第二章可知,高速軸上的功率 1 KW? 1 960n? r/min, 1 N m?? 1.求作用在齒輪上的力 已知高速級(jí)小齒輪的分度圓直徑為 1 46d mm? 直齒輪,壓力角為西南科技大學(xué)城市學(xué)院 22 | 20 。 ( 2)設(shè)計(jì)計(jì)算 ? ?13 212 F a SadFYYKTm z??????????? 33 22 1 .9 1 2 7 2 .6 1 0 0 .0 1 5 6 7 2 .6 31 3 0 mm? ? ?? ? ?? 對(duì)比計(jì)算結(jié)果,由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù) m 大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù),由于齒輪模數(shù) m 的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力,而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力僅與齒輪直徑(即模數(shù)與齒數(shù)的乘積)有關(guān),可取由彎曲強(qiáng)度計(jì)算得的模數(shù) 并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值 3m mm? ,按接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑西南科技大學(xué)城市學(xué)院 21 | 1 102d mm? ,算出小齒輪齒數(shù): 11 102 343dz m? ? ? 大齒輪的齒數(shù) 2 23 1 3 .2 2 3 4 1 0 9 .4 8z i z? ? ? ? ? 取 2 110z ? 這樣設(shè)計(jì)出的齒輪傳動(dòng)即滿足了齒面接觸疲勞強(qiáng)度,又滿足了齒根彎曲疲勞強(qiáng)度,并做到結(jié)構(gòu)緊湊,避免浪費(fèi)。 6)查取應(yīng)力校正系數(shù),由教材表 10— 5查得 121 .6 2 5, 1 .7 8 7Sa SaYY??。查教材圖 10— 13 得 FK ? ? 故載荷系數(shù)為 1. 25 1. 07 1 1. 46 8 1. 96A V H HK K K K K??? ? ? ? ? ? 7)按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑 由教材式 10— 10a 得 : 3311 1 .9 69 5 .3 6 1 0 21 .6ttKd d m mK? ? ? ? 8)計(jì)算模數(shù) m 11102 m mZ? ? ? 3 按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由公式( 436)的彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式為進(jìn)行設(shè)計(jì) ? ?13 212 F a SadFYYKTm z??????????? ( 1)確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 1)由教材圖 10— 20c 查的小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限為 1 500FE MPa? ? 大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限為 2 380FE MPa? ? 2)由教材圖 1018 取彎曲疲勞壽命系數(shù) 1 ? , 2 ? 。 由設(shè)計(jì)計(jì)算公式( 324)進(jìn)行試 算 ,即 ( 1)確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 西南科技大學(xué)城市學(xué)院 17 | 1)試選載荷系數(shù) ? ; 2)小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 由前面已計(jì)算得 T= 3 229 5 5 0 1 0 2 7 2 .6P Nmn?? ?? 3)由教材表 10— 7 選取齒寬系數(shù) 1d?? 4)由教材表 10— 6 查得材料的彈性影響系數(shù) MP? 5) 由教材圖 10— 21d 按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 1limH? =600 MPa ,大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限2limH?=550 MPa 。 初選小齒輪齒數(shù) Z1=30,大齒輪齒數(shù) Z2= i23 、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)。 低速齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì) 由以上設(shè)計(jì)計(jì)算,已知中間軸的功率 P2= KW,轉(zhuǎn)速 n2= r/min,轉(zhuǎn)矩 T2= N ( 2)設(shè)計(jì)計(jì)算 ? ?13 212 F a SadFYYKTm z??????????? 33 22 1 .8 6 6 2 .9 3 1 0 0 .0 1 51 2 2? ? ???? = 對(duì)比計(jì)算結(jié)果,由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù) m 大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù),由于齒輪模數(shù) m 的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力,而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力僅與齒輪直徑(即模數(shù)與齒數(shù)的乘積)有關(guān),可取由彎曲強(qiáng)度計(jì)算得的模數(shù) 并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值 m=,按接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑d1= mm, 1?算出小齒輪齒數(shù): 11 96 m? ? ? 取為 24 則大齒輪的齒數(shù)為 2 12 1 24 108Z i Z? ? ? ? ?,取為 108 即兩齒輪齒數(shù)為 Z1=32, Z2=142; 這樣設(shè)計(jì)出的齒輪傳動(dòng)即滿足了齒面接觸疲勞強(qiáng)度,又滿足了齒根彎曲疲勞強(qiáng)度,并做到結(jié)構(gòu)緊湊,避免浪費(fèi)。查教材圖 10— 13 得 ? ? 故載荷系數(shù)為: K= 5 2 1 2 8A V H HK K K K?? ? ? ? ? ? 7)按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑,由教材式 10— 10a得: 西南科技大學(xué)城市學(xué)院 14 | 3311 1 .9 85 8 .9 3 6 1 .1 9 61 .6ttKd d m mK? ? ? ? 8)計(jì)算模數(shù) m 116 1 .1 9 6 2 .7 822dm m mz? ? ? 3.按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) ? ?13 212 F a SadFYYKTm z??????????? (1) 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 1)由教材圖 10— 20c查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限1FE?=500 MPa ,大齒輪彎曲強(qiáng)度極限 2FE? =380 MPa。 Z1=?20=72 2. 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)由設(shè)計(jì)計(jì)算公式: ? ? 2131 t Et dHKT Zudu????? ?? ? ????? 進(jìn)行試算。 ( 2)材料選擇,查表選擇小齒輪材料為 40Cr(調(diào)質(zhì)處理),硬度為280HBS,大齒輪材料 45 鋼(調(diào)質(zhì)處理),硬度為 240HBS,二者材料硬度相差 40HBS。 1. 選定齒輪精度等級(jí),材料及初定齒數(shù)。 七、齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 告訴齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì) 由以上計(jì)算知高速軸輸出轉(zhuǎn)矩 T=? ? ? ?? 表 3:帶輪的主要參數(shù) 帶型 帶輪基準(zhǔn)直徑(mm) 傳動(dòng)比 基準(zhǔn)長(zhǎng)度 (mm) A 190dd = 2 315dd = 1600 中心距( mm) 根數(shù) 初拉力 (N) 壓軸力 (N) 4 帶輪結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 帶輪的材料: 采用鑄鐵帶輪(常用材料 HT200) 帶輪的結(jié)構(gòu)形式: 西南科技大學(xué)城市學(xué)院 11 | V 帶輪的結(jié)構(gòu)形式與 V 帶的基準(zhǔn)直徑有關(guān)。 ? ? ? ?r 0 0P 0 .7 7 0 .1 1 0 .8 9 0 .9 3 0 .7 2 8LP P k k k w?? ? ? ? ? ? ? ? ( 2)計(jì)算 V 帶的根數(shù) Z r2 .6 4 3 .6 2 6P 0 .7 2caP? ? ? ? 故取 V 帶根數(shù)為 4 根 西南科技大學(xué)城市學(xué)院 10 | 計(jì)算單根 V 帶的初拉力的預(yù)緊力 ? ?0minF 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》教材 84 表可得 A 型帶的單位長(zhǎng)度質(zhì)量 kg m? ? ? ? ? 20 m in 2 .5500 cakPF q vk Zv?????? ? 22 .5 0 .9 3 6 .6( 5 0 0 0 .1 6 .7 8 2 ) 1 1 8 .1 1 60 .9 3 3 6 .7 8 2 NN??? ? ? ? ??? 應(yīng)使帶的實(shí)際初拉力 ? ?00minFF?。 西南科技大學(xué)城市學(xué)院 9 | 確定 V 帶的中心距 a 和基準(zhǔn)直徑 dL ( 1 )按計(jì)算式初定中心距 0500a mm? 1 2 0 1 2( ( ) 2( ) )d d d dd d a d d? ? ? ? ( 2)按計(jì)算式計(jì)算所需的基準(zhǔn)長(zhǎng)度 2210 0 1 2 0()2 ( )24 ddd d d ddL a d d a? ?? ? ? ? = 查表可選帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度 1600dL mm? ( 3)按計(jì)算式計(jì)算實(shí)際中心距 a 00 1 6 6 1 1 6 0 0( 5 0 0 ) 5 3 0 . 5 822ddLLa a m m m m? ?? ? ? ? ? 驗(yàn)算小帶輪上的包角 1? ? ? ? ?1 2 1 5 7 . 3 5 7 . 31 8 0 1 8 0 3 1 5 9 0 5 3 0 . 5 8dddd a? ? ? ? ? ? ? 120?? 所以主動(dòng)輪上的包角是合適的。 查表 86 和 88 可得選取小帶輪的基準(zhǔn)直徑 1 90dd mm? 驗(yàn)算帶速 v 按計(jì)算式驗(yàn)算帶的速度 1 9 0 9 6 0 6 .7 8 26 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0ddnv m s? ? ??? ? ??? 因?yàn)?5 30m s v m s?? , 故此帶速合適。 西南科技大學(xué)城市學(xué)院 8 | 表 2 各軸運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) 參數(shù) 電動(dòng)機(jī) 軸 1 軸 2 軸 3 軸 4 轉(zhuǎn)速 960 960 輸入功率 1 輸入轉(zhuǎn)矩 傳動(dòng)比 1 1 1 六、 V 帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 確定計(jì)算功率 caP 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》教材的表 89 可得工作情況系數(shù) ? 故 4c a AP k P k w? ? ? ? ? 選擇 V 帶的帶型 根據(jù) caPn、 ,由《機(jī)械設(shè)計(jì)》教材中的 89 圖可得選用 A 型帶。 P4/n4 =9550 η 2 m Ⅴ軸(滾筒軸): P4=P3 η 3= = KW n3
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