【正文】 7 潤滑方式的確定 .............................................................................................. 47 減速器機體結(jié)構(gòu)尺寸 .....................................................................................48 3 設(shè)計小結(jié) ..................................................................................................................... 50 1 1 設(shè)計任務(wù)書 ：鑄工車間碾砂機。單班工作，每班工作 8 小時。立軸的速度允許誤差為177。開式錐齒輪的傳動比 i 錐 =4，小批生產(chǎn)。 m，立軸轉(zhuǎn)速： 30r/min 圖 方案 2 由題目所知傳動機構(gòu)類型為：兩級圓柱齒輪減速器。本傳動機構(gòu)的特點是：共三根軸，每根軸直徑依次增大，利用圓柱齒輪進行傳動，載荷變動。整體如圖所示：傳動裝置總體設(shè)計簡圖： 軸軸軸軸軸 軸齒輪齒輪齒輪齒輪 圖 傳動方案 4 設(shè)計計算及說明 結(jié)果 電動機的選擇 1．電動機類型和結(jié)構(gòu)形式選擇 按工作要求，可選一般用途的 Y系列三相異步交流電動機，為臥式封閉結(jié)構(gòu)。方案 2 的轉(zhuǎn)速為1440r/min，較普通，價格便宜，其傳動比也不大，傳動裝置結(jié)構(gòu)緊湊，且質(zhì)量也比較輕。在此方案中共有 3級傳動比，即高速級傳動比 1i ，低速級傳動比 2i ，圓錐傳動比 3i =4 參考課程設(shè)計指導書可知，對于兩級圓柱齒輪減速器，為使兩級的大齒輪有相近的浸油程度，高速傳動比和低速傳動比可按下列方案分配： 通常取 1i =（ ～ ） 2i 則 2i = 1i = 實際轉(zhuǎn)速為： m in/ r???? 立軸的速度誤差： %5%1 4 4 0 4 2 51 4 4 0 ???? 因此，數(shù)據(jù)選擇合理。 m in/14401 rnnn m ???電動機 ， m in/ rinnn ????高速軸 m i n/144m i n/ rrinnn ?????低速軸 2．各軸的輸入功率 P min14401 rn ?min/4082 rn ? in/1443 rn ? 8 設(shè)計計算及說明 結(jié)果 KWPP ed ????? ? KWPP 6 8 ?????? ? KWPP 4 3 8 ?????? ? 3．各軸的轉(zhuǎn)矩 T mNnPT ???? 5 5 0 111 mNnPT ???? 5 5 0 222 ， mNnPT ???? 5 5 0 333 將計算結(jié)果匯總列表得 項目 電機軸 高速軸 中間軸 低速軸 轉(zhuǎn)速（ r/min） 1440 1440 408 144 功率（ kg） 4 轉(zhuǎn)矩（ ） 26． 26 傳動比 1 4 效率 KWP ? KWP ?KWP ? mNT ?? mNT ?? mNT ?? 9 傳動件的設(shè)計計算 1)選定齒輪的類型精度等級、材料及齒數(shù)： （ 1）選擇材料及熱處理 小圓柱齒輪選用 40Cr，調(diào)質(zhì)處理，調(diào)質(zhì)硬度為 280HBS，大圓柱齒輪選用 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理，調(diào)質(zhì)硬度為 240HBS，二者材料硬度差為 40HBS。 （ 3）壓力角 ??20? ，初選 ??12? 按齒面接觸強度計算 按式（ 1024）試算（機械設(shè)計第九版 P219 ? ?3 2211 )()()1(2HEHHTt ud ZZZZuTkd ?? ??? ???? ? 1）確定式中各值 (1)試取載荷系數(shù)為 Kt= (2)計算小齒傳遞的扭矩為 451151 ???????? n PT (3)由《機械設(shè)計》 圖 1020 取區(qū)域系數(shù) HZ = (4)由表 107 取齒寬系數(shù) d? =1. 10 設(shè)計計算及說明 結(jié)果 (5)由表 105 查得材 料彈性影響系數(shù) EZ = 12MPa . (6)由式（ 1021）計算接觸疲勞強度用重合度系數(shù) ?Z ? ?? ?? ?? ?? ?? ?3)1()4(3 5 6 3 2/)4 1 a n2 0 ( t a n71)4 1 a n3 8 ( t a n202/)t a n( t a n)t a n( t a n2 0 )12c o s1271/(4 1 o s71a r c c o s)c o s/(c o sa r c c o s3 8 )12c o s1220/(4 1 o s20a r c c o s)c o s/(c o sa r c c o s4 1 )12c o s/20a r c t a n ( t an)c o s/a r c t a n ( t an12211*222*111????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????zzzzhzzhzzdtattatantatantatnt由式（ 1023）可得螺旋角系數(shù) 9 8 o sc o s ???? ??z (7)由圖 1021d 按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強度極限lim1? = 觸疲勞強度極限 lim2? =550MPa. (8)應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 8112911??????????????iNNLnN h 由 1019取接觸疲勞壽命系數(shù) ??HNHNKK 接觸疲勞許用應(yīng)力 : 1002521 ??ZZ ?20?? ?14?? 4?u m?? N26270T11?d? ?HtK MPaZE ? ?HZ ?? ，? ?? ? ?? ? ??? ??? ?? ?HNK ?HNK 11 設(shè)計計算及說明 結(jié)果 取失效概率為 1%.安全系數(shù)為 S=1. 由 式 ? ?? ?1 li m 112 li m 22540522HNHaHNK MPSK MPS???????? 取兩者中的較小者作為該齒輪副的接觸疲勞許用應(yīng)力，即： ? ? ? ? M paHH 5172 ?? ?? 2）計算 (1)小齒輪分度圓直徑 . ? ?mmZZZZuuTKdHEHDHTt9 8 )5 1 79 8 8 (1106 2 ))(1(23 2423 11??????????????? (2)計算圓周速度 smndv t / 11 ?????? ? (3)齒寬 b 及模數(shù) ntm mmdb td 988.. ????? ? (5)計算載荷系數(shù) K 由表 102 得使用系數(shù) ?AK 根據(jù) v=,七級精度等級由圖 108 查的動載系數(shù)?vK ， (6)齒輪的圓周力 MPaH 517][ ?? ??Z smv /? mmb ? ?AK ?V 12 設(shè)計計算及說明 結(jié)果 mmNmmNbFKNdTFtAt/100/3134111??????????? 所以查表 103 得載荷分配系數(shù) ??HK （ 7）由表 104 查的 ??HK ，由圖 1013 查的??FK ， 2 . 7 2 ?????? ?? HHVA KKKKK (6)按實際載荷系數(shù)下的校正分度圓直徑 mmKKddtt7 9 . 7 2 829 8 3311 ???? (7)計算模數(shù) m mmzdm n o s11 ?? ? 由式（ 1017） ? ?32121 c os2FSFdnYYzYYKTm ?? ? ???? ?? (1) 確定參數(shù) 1)試選載荷系數(shù) ?FtK 2）由式 (108),可得計算疲勞強度的重合度系數(shù) ?Y ?? ?? ?H ? mmm ? mmd t ? 13 設(shè)計計算及說明 結(jié)果 o s/ o s/) o s12a r c c o s ( t a n)c o sa r c t a n ( t a n22???????????????avdvtbY ?????????? 3) 由式（ 1019），可計算彎曲疲勞強度的螺旋角系數(shù) ?Y 8 6 2 0123 4 2 01 ????????? ????Y 4) 計算 ? ?FSaFaYY? 由當量齒數(shù) o s o s322311??????ZZZZvv 由圖 1017 查得齒形系數(shù)為 , 21 ?? ?? FF YY 由圖 1018 查得應(yīng)力校正系數(shù) : , 21 ?? ?? SS YY 由圖 1024C查得小齒輪彎曲疲勞強度 1 500FE aMP? ? 查得大齒輪彎曲疲勞強度 2 380FE aMP? ? 由圖 1022 查得彎曲疲勞壽命系數(shù) 取 ?FNK ?FNK ?? ? ??? ??Y ??Y ??FaFaYY ??sasaYY 21 ??FNFNK 14 設(shè)計計算及 說明 結(jié)果 計算彎曲疲勞許用應(yīng)力，取 S=，由式（ 1014）得 ? ?? ? M P aSKM P aSKFENFNFENFN222111?????????? 計算 ? ?Fa SaFYY? ? ?? ? . 7 72222111??????FSFFSFYYYY?????? 用為大齒輪的 ? ?Fa SaFYY? 大于小齒輪，所以?。? ? ?Fa SaFYY? = 5)．試算模數(shù) ? ?32121 c os2FSFdnYYzYYKTm ?? ? ???? ?? ＝ o 2 243 ?? ??????? ? （ 2）調(diào)整齒輪模數(shù) 計算實際載荷系數(shù)前的數(shù)據(jù)準備 1) 圓周速度 v MpaF ][ 1 ??MpaF ][ 2 ?? ][ ?F saFaYY? mmmnt ? 15 設(shè)計計算及說明 結(jié)果 smndvzmd nt/ os/ os/1111?? ????????????? 齒寬 b mmdb d ???? ? 3）尺高 h 及齒寬高比 b/h ? ?)(2*?? ???????hb mmmchh ntnan （ 6）計算實際載荷系數(shù) Fk 1) 根據(jù) v=， 7級精度，由圖 108查得系數(shù) ?vk 由mmNmmNbFk NdTF tAt /1 0 0/ 1 21 8 34111????? ??????查表 103 得齒間載荷分布系數(shù) ??Fk 2) 由表 104用插值法查得 ??Hk 結(jié)合 b/h= 查圖 1013得 ?