【正文】 高速軸各段長(zhǎng)度的確定 11l ： 11 50l mm? 12l ：由箱體結(jié)構(gòu)，軸承端蓋、裝配關(guān)系等確定 12 40l mm? 13l ：由滾動(dòng)軸承、擋油環(huán)及裝配關(guān)系等確定 13 30l mm? 14l ：由裝配關(guān)系、箱體結(jié)構(gòu)確定 14 80l mm? 15l ：由高速小齒輪齒寬確定 15 45l mm? 16l ：由箱體結(jié)構(gòu)，軸承 端蓋、裝配關(guān)系等確定 15 40l mm? 中間軸 1）中間軸各軸段的直徑確定 21d ：最小直徑處 滾動(dòng)軸承軸段，因此 21 45d mm? .滾動(dòng)軸承選取 6009 d179。 75mm179。 D179。m in 1 m in 1 1 5% 40 .7d d m m? ? ?。 中間軸 233m i n 222 . 8 51 0 7 2 5 . 92 0 1 . 7Pd C m mn? ? ? ?。 133m i n 112 . 9 71 0 7 1 5 . 6960Pd C m mn? ? ? ? 因?yàn)楦咚佥S最小直徑處安裝聯(lián)軸器設(shè)一個(gè)鍵槽，因此 ? ?39。軸的最小直徑計(jì)算公式 8 3min PdCn? ， C 的值通過查教材表 142 確定為： C=107。 mm 3）通過查教材表 116選取齒寬系數(shù) 4）通過查教材表 114得彈性系數(shù) 12188EZ MPa? 5）計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力 通過查教材表 115，取 ? ? ?? ?m in 11m in 22730 6641 .1664 5641 .1HHHHHHMPaSMPaS????? ? ?? ? ? （ 2）計(jì)算 1）試計(jì)算小齒輪分度圓的最小直徑 1d 2231 2 1 7 6 .7EdHK T Zud mmu?? ???? ? ????? 2）計(jì)算齒寬 1 ?? ? ? ?， 取 2165 , 70b mm b mm?? 3）計(jì)算模數(shù) 117 6 .7 2 .2 534dm z? ? ?，取 m= 實(shí)際直徑 1 1 235 85 , 120 300d z m m m d m m? ? ? ? ? ? ? ? 4）驗(yàn)算彎曲疲勞強(qiáng)度 通過查教材表 115，取 ? 由圖 118和 119查得 11222 .6 1, 1 .6 32 .1 5 , 1 .7 8Fa SaFa SaYY??，則 7 ? ?? ?1 1 111211 2 222112 141 .3 480127 .1 408Fa SaFFF Fa SaFa SaK T Y Y MP a MP abm zYY MP a MP aYY???? ? ? ?? ? ? ? 5）齒輪的圓周速度 12 0 .7 9 /6 0 1 0 0 0dnv m s???? 對(duì)照表 112 可知選用 8級(jí)精度是合宜的。 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)公式 22312 1 EdHK T Zud u??????? ???? （ 1）確定公式內(nèi)的各計(jì)數(shù)值 1）試選載荷系數(shù) K= 2）小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 T2=178。 Z1=34179。 2）通過查教材表 111 選擇小齒輪的材料為 40MnB，調(diào)質(zhì)處理，齒面硬度為 6 241286HBS， l im 1 730 , 600H F EM P a M P a????，大齒輪為 ZG35Si，調(diào)質(zhì) 處理，硬度為241269HBS， l im 2 620 , 510H F EM P a M P a????。 高速齒輪各參數(shù)如下表所示 名稱 計(jì)算公式 結(jié)果 /mm 模數(shù) m 2 壓力角 n? 020 齒數(shù) 12zz 26 124 傳動(dòng)比 i 分度圓直徑 12dd 52 248 齒頂圓直徑 *11*2222aad d h md d h m???? 56 252 齒根圓直徑 **11**222 ( )2 ( )fad d h c md d h c m? ? ?? ? ? 47 243 中心距 12()2m z za ?? 150 齒寬 125bbbb??? 45 40 （二）、低速級(jí)齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì) 選定高速級(jí)齒輪精度等級(jí)、材料及齒數(shù)。 m=29500N178。 =，取 Z2=124，實(shí)際傳動(dòng)比 21124 726zi z? ? ? 。 3）選小齒輪齒數(shù)為 Z1=26，則大齒輪齒數(shù) Z2=i1179。 1）輸送機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不高，故選用 8 級(jí)精度足夠。 3 （二）、傳動(dòng)比分配 根據(jù)上面選擇的電動(dòng)機(jī)型號(hào)可知道現(xiàn)在的總傳動(dòng)比 i=，高速級(jí)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)比1 ? ，低速級(jí)齒輪傳動(dòng)比 2 ? 。 4）選定電動(dòng)機(jī)型號(hào)為 Y132S6。 3）電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速選 960r/min 和 1420r/min 兩種作比較。 電動(dòng)機(jī)所需的功率為： kWPP w ??? ?。 2）通過查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》表 101 確定各級(jí)傳動(dòng)的機(jī)械效率： V帶 1? =；齒輪 2? = ；軸承 3? = ； 聯(lián) 軸 器 4? = 。 原始數(shù)據(jù) 拉力 F= 速度 v=09m/s 直徑 D=300mm 聯(lián)軸器電動(dòng)機(jī)減速器聯(lián)軸器滾筒v輸送帶 2 二、總體設(shè)計(jì) （一）、選擇電動(dòng)機(jī) 選擇電動(dòng)機(jī)的類型 根據(jù)動(dòng)力源和工作 條件，選用 Y 型三相交流異步電動(dòng)機(jī)。 1 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)范例一 設(shè)計(jì)題目 帶式運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)中的展開式二級(jí)圓柱齒輪減速器 系統(tǒng)簡(jiǎn)圖 系統(tǒng)簡(jiǎn)圖如下圖所示 工作條件 單向運(yùn)轉(zhuǎn)，有輕微振動(dòng)，經(jīng)常滿載，空載啟動(dòng)，單班制工作（一天 8 小時(shí)），使用期限 5 年，輸送帶速度容許誤差為177。 5%。 確定電動(dòng)機(jī)的功率 1）計(jì)算工作所需的功率 kWvFP w 0 0 ?? ???? ? 其中，帶式輸送機(jī)的效率 ? ? ?？傂?2322433221 ?????? ????? 。 由表《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》 10110 選取電動(dòng)機(jī)的額定功率為 3kW。 工作機(jī)的轉(zhuǎn)速： m in/ rD vnw ?? ? 現(xiàn)將兩種電動(dòng)機(jī)的有關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較如下表所示 方案 電動(dòng)機(jī)型號(hào) 額定功率/kW 滿載轉(zhuǎn)速/ 1minr ? 傳動(dòng)比 Ⅰ Y132S6 3 960 Ⅱ Y100L24 3 1420 由上表可知方案Ⅱ的總傳動(dòng)比過大，為了能合理分配傳動(dòng)比，使傳動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)緊湊，決定選用方案Ⅰ。查表《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》 10111 得電動(dòng)機(jī)外伸軸直徑 D=38，外伸軸長(zhǎng)度 E=80，如下圖所示。 （三）、傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) 各軸的轉(zhuǎn)速計(jì)算 11212329 6 0 / m in960 2 0 1 .7 / m in4 .7 61 3 0 .1 4 5 7 .3 / m in3 .5 2mn n rnnrinnri??? ? ?? ? ? 各軸輸出功率計(jì)算 1 0 42 1 3 23 2 3 23 0 .9 9 2 .9 72 .9 7 0 .9 9 0 .9 7 2 .8 52 .8 5 0 .9 9 0 .9 7 2 .7 4P P k W k WP P k W k WP P k W k W?????? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ? ? 各軸輸入轉(zhuǎn)矩計(jì)算 各軸運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)如下表所示 參數(shù) 軸名 高速軸 中間軸 低速軸 轉(zhuǎn)速 1/ minnr ?? 960 功率 /PkW 轉(zhuǎn)矩 /T Nm? 傳動(dòng)比 i 111222333 795 50 95 50 29 .5960 595 50 95 50 13 20 495 50 95 50 45 57 .3PT N m N mnPT N m N mnPT N m N mn? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? 4 三、傳動(dòng)零件的計(jì)算 （一）、高速級(jí)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì) 選定高速級(jí)齒輪精度等級(jí)、材料及齒數(shù)。 2）通過查教材表 111 選擇小齒輪的材料為 40MnB，調(diào)質(zhì)處理，齒面硬度為241286HBS， l im 1 730 , 600H F EM P a M P a????，大齒輪為 ZG35Si，調(diào)質(zhì)處理，硬度 為241269HBS， l im 2 620 , 510H F EM P a M P a????。 Z1=26179。 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)公式 21312 1 EdHK T Zud u??????? ???? （ 1）確定公式內(nèi)的各計(jì)數(shù)值 1）試選載荷系數(shù) K= 2）小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 T1=178。 mm 3）通過查教材表 116選取齒寬系數(shù) 4）通 過查教材表 114得彈性系數(shù) 12188EZ MPa? 5）計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力 通過查教材表 115，取 ? ? ?? ?m in 11m in 22730 6641 .1664 5641 .1HHHHHHMPaSMPaS????? ? ?? ? ? （ 2）計(jì)算 1）試計(jì)算小齒輪分度圓的最小直徑 1d 2131 2 1 dHK T Zud mmu?? ???? ? ????? 2）計(jì)算齒寬 1 ?? ? ? ?， 取 2140 , 45b mm b mm?? 3）計(jì)算模數(shù) 114 5 .3 1 .7 426dm z? ? ?，取 m=2mm 實(shí)際直徑 1 1 22 6 2 5 2 , 1 2 4 2 2 4 8d z m m m d m m? ? ? ? ? ? ? ? 5 4）驗(yàn)算彎曲疲勞強(qiáng)度 通過查教材表 115，取 ? 由圖 118和 119查得 11222 .7 1, 1 .6 22 .1 2 , 1 .8 3Fa SaFa SaYY??，則 ? ?? ?1 1 1211 2 222112 9 3 .4 4 8 08 2 .5 4 0 8Fa S aFFF Fa S aFa S aK T Y Y MPa MPab m zYY MPa MPaYY???? ? ? ?? ? ? ? 5）齒輪的圓周速度 11 2 .6 1 /6 0 1 0 0 0dnv m s???? 對(duì)照表 112 可知選用 8級(jí)精度是合宜的。 1）輸送機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不高，故選用 8 級(jí)精度足夠。 3）選小齒輪齒數(shù)為 Z1=34，則大齒輪齒數(shù) Z2=i2179。 =，取 Z2=120，實(shí)際傳動(dòng)比 21120 334zi z? ? ? 。 m=134900N178。 低速齒輪各參數(shù)如下表所示 名稱 計(jì)算公式 結(jié)果 /mm 模數(shù) m 壓力角 n? 020 齒數(shù) 12zz 34 120 傳動(dòng)比 i 分度圓直徑 12dd 85 300 齒頂圓直徑 *11*2222aad d h md d h m???? 90 305 齒根圓 直徑 **11**222 ( )2 ( )fad d h c md d h c m? ? ?? ? ? 中心距 12()2m z za ?? 195 齒寬 125bbbb??? 70 65 四、軸的設(shè)計(jì) （一）、軸的材料選擇和最小直徑估計(jì) 根據(jù)工作條件，選定軸的材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理。 高速軸 39。m in 1 m in 1 1 5 % 1 6 .4d d m m? ? ?。 低速軸 333m i n 132 . 7 41 0 7 3 8 . 85 7 . 3Pd C m mn? ? ? ? 因?yàn)榈退佥S最小直徑處安裝聯(lián)軸器設(shè)一個(gè)鍵槽，因此 ? ?39。 9 （二）、減速器的裝配草圖設(shè)計(jì) 減速器草圖如下圖所示 （三）、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 高速軸 10 1）高速軸的直徑的確定 11d ：最小直徑處