【正文】 受小的軸向載荷。 5. 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 (1): 擬定軸上零件的裝配方案 (2): 根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度 ① : 軸向定位要求 12 軸段左端要求制出一軸肩，取mml 8221 ?? ， 且 mm56d 21 ?? ， 23 段的直徑 mmd 6232 ?? ， mml 5032 ?? ，因?yàn)?34 段軸要做一個軸肩， 所以取 : mml 3643 ?? ；34 段安裝軸承，左端用軸端擋圈定位，右端用軸肩定位。 m)。于是有 : 1 2nPAd 33 33min ???? ? 此軸的最小直徑分明是安 裝聯(lián)軸器處軸的最小直徑 d12為了使所選的軸的直徑 d12與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，固需 ?tF N ?rF N ?aF 2406N ?mind mm 魏海波：二級展開式 圓柱齒輪減速器 30 同時選取聯(lián)軸器的型號。3213t a 0 0 2 1t a nFF ta ????? ? 3. 初步確定軸的直徑 先按式 [1]152 初步估算軸的最小直徑，選取軸的材料為45 號鋼。39。1139。 2. 求作用在齒輪上的力 33t ???? 39。 功率 轉(zhuǎn)矩 轉(zhuǎn)速 齒 輪 分度 圓 直徑 壓力角 1160000 N3739。 ?a m ??39。有關(guān)尺寸參照 [1]P231 圖 1039薦用結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計。0641c o s 290c o smZd n44 ????? ? 4 計算齒輪寬度 b 3d ????? 圓整后 mm48b4 ? mm mm53b3 ? 結(jié)構(gòu)設(shè)計 以大齒輪為例。39。3739。06412 2 . 712 2)9029(a r c c o sa2 m)ZZ(a r c c o s n43 ??? ?????? 3 計算大小齒輪的分度圓直徑 d d2 mm5 9 . 839。39。 2 計算 3m a x232][cos2 ???????? ??? FSaFadIIn YYZYKTm ??? ??? 3 2 24 0 1 1 ?? ???????? = 分析對比計算結(jié)果 對比計算結(jié)果，取 mn=2 已可滿足齒根彎曲強(qiáng)度。u= 30 = 取 魏海波：二級展開式 圓柱齒輪減速器 22 Z4=93 5 初選螺旋角 β t=14176。mm 齒數(shù)比 u=i= 由電動機(jī)驅(qū)動單向運(yùn)轉(zhuǎn)、雙班制工作、工作壽命為 8 年、工作機(jī)為帶式運(yùn)輸機(jī)、載荷較平穩(wěn)。5514c o s 270c o smzd n22 ?????? ? 4 計算齒輪寬度 b 1 ?????? 圓整后 mm27b2 ? mm32b1 ? 低速級齒輪傳動設(shè)計 原始數(shù)據(jù) 小齒輪轉(zhuǎn)速 n3= 16z3 ? 70z4 ? a=m ?? 39。5514892 2)7016(a r c c o sa2 m)zz(a r c c o s n21 ??? ??????? 3 計算大小齒輪的分度圓直徑 d d2 39。 4)計算彎曲疲勞許用應(yīng)力F][? 取彎曲疲勞安全系數(shù) S= 由 [1]P205 式(1012)得 M P 7 6 2 ][ 1FE1FN1F ??????? M P 8 6 2 ][ 2FE2FN2F ??????? ?K M PaFEFE 6 2 021 ?? ??620MPa ?? 1F][ 376.43MPa ?? 2F][ MPa Z2= 08城市軌道機(jī)械課程設(shè)計 19 5)計算當(dāng)量齒數(shù) ZV 3311 ???? ?ZZV， 1 314c o s1 0 4c o szz o3322v ???? ， 6)查取齒型系數(shù) YFα 應(yīng)力校正系數(shù) YSα 由 [1]P200 表 105 得 1aFY = 2aFY = 1aSY = 2aSY = 7)計算大小齒輪的YFa SaF?[ ]? 并加以比較 0 1 1 7 6 ][ YY 1F 1Sa1Fa ???? ? ][ YY 2F 2Sa2Fa ???? ? 小齒輪的數(shù)值大，故取 2 計算 3m a x212][cos2 ???????? ??? FSaFadIn YYZYKTm ??? ??? 3 2 24 0 1 1 ?? ???????? = 分析對比計算結(jié)果 對比計算結(jié)果，取 mn=2 已可滿足齒根彎曲強(qiáng)度。 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè) 計算公式： ? ?32112 ???????????HHEdItt ZZuuTKd ???? mm 由 [1]P218 式 1021 1 確定公式內(nèi)各計 算參數(shù)數(shù)值 (1) 試選 Kt= (2) 選擇區(qū)域系數(shù) ZH= 由 [1]P217 圖 1030 (3) 端面重合度 1a? =， 2a? = 由[1]P215 圖 1026 a? = 1a? + 2a? = (4) 齒寬系數(shù) ?d? 由[1]P205 表 107 Z2=104 a? = 08城市軌道機(jī)械課程設(shè)計 15 (5) 材料的彈性影響系數(shù) 由 [1]P201 表 106 (6) 應(yīng) 力循環(huán)次數(shù) N1=60n1jLh=60 970 1（ 2 8 300 8）= 108 N2=N1/i= 108 由[1]P206 表 1013 (7) 選擇接觸疲勞壽命系數(shù) KHN1= KHN2= 由[1]P207 圖 1019 (8) 接觸疲勞許用應(yīng)力 取安全系數(shù) S=1，失效的概率為 1%： MP aSK HHNH ][ 1lim11 ????? ?? MP aK HHNH ][ 2l im22 ????? ?? 由[1]P205 圖 1012 M P aHHH 0 8 32 1 1 5 51 0 1 22 ][][][ 21 ????? ??? 2 計算 (1) 試計算小齒輪分度圓直徑 td1 ,代入 ][H? 中較小的值。 mm 齒數(shù)比 —— u=i= 由電動機(jī)驅(qū)動單向運(yùn)轉(zhuǎn)、雙班制工作、工作壽命為 8 年、工作機(jī)為帶式運(yùn)輸機(jī)、載荷較平穩(wěn)。 mm T=610? N mm TII=510? N mm 各軸運(yùn)動和動力參數(shù)匯總表 軸名 功率 P/ kw 轉(zhuǎn)矩T/ (Nmm? ) 轉(zhuǎn)速 n/（ r 1min?? ） 傳動比 i 電動機(jī) 410? 970 1 I 軸 410? 970 II 軸 410? 223． 5 III 軸 116 410? 1 n=min PI= PII=w PIII=w 卷P =w dT =?410 N mm III 軸 TIII=TII? 1? 2?? 2i? = 610? N mm I 軸 TI=dT ? η 3= ?? ? 410 N η 3= = 各軸理論轉(zhuǎn)矩 (N η 2= = 卷筒軸 卷P =PIII η 2= = H A B C D E F GD G AD AC HD L 160 254 254 108 42 110 12 8 37 255 165 385 645 iΣ = i1= 2i = n1=970r/min n2= r/min n3=min 08城市軌道機(jī)械課程設(shè)計 11 III軸 PIII=PII η 3= = II 軸 PII=PI 確定電動機(jī)的型號 根據(jù)計算的電動機(jī)容量和轉(zhuǎn)速， 由 [2]P173 表151選定電動機(jī)型號為 Y160L— 6。1000v/πD= /min 由 [2]P88 表 92 推薦傳動比合理范圍 二級圓柱齒輪減速器傳動比 i=8～ 40 故電動機(jī)工作轉(zhuǎn)速 nd=(8～ 40) 2 選擇電動機(jī)容量 (1)傳動裝置總效率 η Σ 由 [2] P87 表 91 一對滾動軸承的效率 —— η 1=~ 取 η 1= 一對齒輪傳動的效率 —— η 2=~ 取 η 2= 聯(lián) 軸 器 的 效 率 —— η 3=~ 取 η 3= 魏海波：二級展開式 圓柱齒輪減速器 8 由 [2] P7 式 22 η Σ = = Y(IP44)籠型封閉自扇冷式電動機(jī) ,具有防止灰塵或其他雜物侵入之特點(diǎn)。 根據(jù)需要運(yùn)送型砂，為防止型砂等雜物掉入電動機(jī)，故選用封閉式電動機(jī)。 08城市軌道機(jī)械課程設(shè)計 7 三 電動機(jī)的選擇 電動機(jī)類型和結(jié)構(gòu)型式 根據(jù)直流電動機(jī)需直流電源，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高且一般車間都接有三相交流電，所以選用三相交流電動機(jī)。采用傳動較平穩(wěn)，動載荷較小的斜齒輪傳動，使結(jié)構(gòu)簡單、緊湊。 6 傳動方案說明 魏海波：二級展開式 圓柱齒輪減速器 6 閉式齒輪傳動的潤滑及防護(hù)條件最好。 3. 確定傳動方案： 其傳動方案如下： 傳動方案示意圖 4 設(shè)計參數(shù)： （ 1） .運(yùn)輸帶工作拉力 F= （ 2） .運(yùn)輸帶工作速度 v=(3).滾筒直徑 D=450mm (4).滾筒效率 η 4= （包括筒與軸承的損失） 5 其它條件： 工作環(huán)境為室內(nèi)，灰塵較大，最高溫度 35℃。 08城市軌道機(jī)械課程設(shè)計 5 二 設(shè)計方案 1. 組成：傳動裝置由電機(jī)、減速器、工作機(jī)組成。在傳動系統(tǒng)設(shè)計中的電子控制、液壓傳動、齒輪、帶鏈的混合傳動 ,將成為變速箱設(shè)計中優(yōu)化傳動組合的方向。 在 21 世紀(jì)成套機(jī)械裝備中 ,齒輪仍然是機(jī)械傳動的基本部件。減速器與電動機(jī)的連體結(jié)構(gòu)，也是大力開拓的形式，并已生產(chǎn)多種結(jié)構(gòu)形式和多種功率型號的產(chǎn)品。但其傳動形式仍以定軸齒輪傳動為主，體積和重量問題，也未解決好。另外，材料品質(zhì)和工藝水平上還有許多弱點(diǎn)，特別是大型的減速器問題更突出，使用壽命 不長。由齒輪、軸、軸承及箱體組成的齒輪減速器 ,用于原動機(jī)和工作機(jī)或執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間 ,起匹配轉(zhuǎn)速和傳遞轉(zhuǎn)矩的作用 ,在現(xiàn)代機(jī)械中應(yīng)用極為廣泛。08城市軌道機(jī)械課程設(shè)計 1 機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計 20202020 第 2 學(xué)期 姓 名 ： 班 級 ：