【正文】 傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算； 減速器裝配圖及零件工作圖的設(shè)計(jì)、整理說明書 交圖紙并答辯 主 要 參 考 資 料 ［ 1］《減速器選用手冊(cè)》，周明衡主編，化學(xué)工業(yè)出版社 ［ 2］《機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)》，吳宗澤主編，機(jī)械工業(yè)出版社 ［ 3］《機(jī)械設(shè)計(jì)》，濮良貴，紀(jì)名剛主編，高等教育出版社 ［ 4］《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》電子版 指導(dǎo)教師 （簽 字）： 年 月 日 系（教研室） 主任（ 簽字）： 年 月 日 2 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)說明書 鏈?zhǔn)竭\(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì) 起止日期： 2021 年 12 月 15 日 至 2021 年 1 月 2 日 學(xué) 生 姓 名 曹交平 班級(jí) 機(jī)設(shè) 062 學(xué)號(hào) 06405100212 成績(jī) 指導(dǎo)教師 (簽字 ) 機(jī)械工程學(xué)院（部） 2021 年 1 月 2 日 目 錄 一、設(shè)計(jì)要求 （ 5） 二、 選擇電動(dòng)機(jī)的類型 （ 6） 三、 V帶的選擇 （ 7） 四、 傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)和動(dòng)參數(shù)的計(jì)算 （ 9） 五、 齒輪的設(shè)計(jì) （ 10） 六、軸的設(shè)計(jì) （ 18） 七、軸承的校核 （ 26） 八、鍵的選擇及校核 （ 27） 九、 箱體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) （ 28） 十、 潤(rùn)滑與密封 （ 29） 十一、 課程設(shè)計(jì)總結(jié) （ 30） 十二、參考文獻(xiàn) （ 30） 鏈?zhǔn)竭\(yùn)輸機(jī)的傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)任務(wù)書 一設(shè)計(jì)要求 一、 傳動(dòng)裝置簡(jiǎn)圖 鏈?zhǔn)竭\(yùn)輸機(jī)的傳動(dòng)裝置如圖（ 1）： 動(dòng)力及傳動(dòng)裝置圖（ 1） 二、 原始數(shù)據(jù) 鏈?zhǔn)竭\(yùn)輸機(jī)的傳動(dòng)裝置原始數(shù)據(jù)如下表 題號(hào) 運(yùn)動(dòng)鏈牽引力F/kN 傳輸速度v(m/s) 鏈輪節(jié)圓直徑D/mm 10 5 280 三、 工作條件 三班制，使用年限 10 年，連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷平穩(wěn)，小批量生產(chǎn)，運(yùn)輸鏈速度允許誤差為鏈速度的 %5? 。 按工作要求選擇 Y 型三相異步電動(dòng)機(jī)，電壓為 380V。 電動(dòng)機(jī)所需的工作功率為 ?awdpp ? kWwFvPw ?1000? 根據(jù)鏈?zhǔn)竭\(yùn)輸機(jī)工作機(jī)的類型，可取工作機(jī)效率 ?w? 。 三 V 帶的選擇 (1) 確定計(jì)算功率 KP Aca p? 由于要求是三班 制，使用 10 年，并且載荷平穩(wěn)，根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》課本表 87 可以查得 KA=，而 P=，可得計(jì)算機(jī)功率 Pca ==。 (3)初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑并驗(yàn)算帶速 v 由于帶速不宜過低或者過高，一般在 v=5~25m/s,驗(yàn)證初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑是滿足要求的。 計(jì)算大帶輪的基準(zhǔn)直徑 dd2 =i0 dd1 = 100=250mm （ 4）確定中心距 a，并選擇 V帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度 Ld 根據(jù)帶傳動(dòng)總體尺寸的限條件或者要 求的中心距， （ dd1 +dd2）≤ a0 ≤ 2（ dd1 +dd2 ），即可得到 245≤ a0 ≤ 700，現(xiàn)在初選 a0 =300mm， Ld0 =2a0 +π（ dd1 +dd2 ） /2+（ 2dd 1dd ）（ 2dd 1dd ） /(4a0 )≈ 1168mm,根據(jù)得到的數(shù)據(jù)和 課本表 82 可以確定帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度 Ld =1120mm。 （ 5） 驗(yàn)算小帶輪上的包角 a1 211 1 8 0 5 7 .3 dddda a?? ? ? ??= ? ? 90 ? （ 6） .計(jì)算帶的根數(shù) z 1）計(jì)算單根 v帶的額定功率 Pr。 查表 85 得 ka=，表 82得 kl=，于 是 Pr=(p0+△ po) ?ka?kl =(+) ?? = 2)計(jì)算 v帶的根數(shù) z。 （ 7）．計(jì)算單 根 v帶的初拉力的最小值（ f0） min 由表 83的 A型帶的單位長(zhǎng)度質(zhì)量 q=，所以 22( )( F o) m i n 500( ) 4500 5 a c aaKP qvK zvN?? ? ???? ? ? ???? 應(yīng)使帶的實(shí)際初拉力 Fo(Fo)min （ 8） .計(jì)算壓軸力 Fp 壓軸力的最小值為 (Fp)min=2Z(F0)minsin(2a ) =2?5??sin( ) = 帶型 小帶輪直徑（ mm） 中心距（ mm） 根數(shù) 小帶輪包角（ ? ） A 100 276 5 （ 9）總傳動(dòng)比的計(jì)算和各級(jí)傳動(dòng)比的分配 由于選放方案 1，則 9 6 0 / 4 1 2 3 .4 1ma nni ? ? ? 該方案為倆級(jí)同軸式圓 柱齒輪減速器，選取傳動(dòng)比為1 ? 2 ? 四傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)和動(dòng)參數(shù)的計(jì)算 各軸轉(zhuǎn)速 960 / minm rn ? ， 03 8 4 / m inm rnn i??Ⅰ 011 2 5 .4 9 / m inm rnn ii??Ⅱ ，0 1 24 1 / m inm rnn i i i??Ⅲ =n 各軸輸入的功率 電動(dòng)機(jī)軸 d kWp ? 42 3 .5 6 0 .9 6 0 .9 9 3 .3 8d kWpp ??? ? ? ? ?Ⅰ 4 2 3 2 3 .3 8 0 .9 6 0 .9 9 0 .9 7 0 .9 9 3 .2 5d kWpp ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ?Ⅱ 23 3 .1 2 kWpp ????Ⅲ Ⅱ 工作軸 1 kWpp ???Ⅲ 各軸的輸入轉(zhuǎn)矩 9 5 5 0 3 5 .4 1dd m NmpT n? ? ? 04 8 7 .4d NmiTT ?? ? ?Ⅰ 1 3 25 0 NmiTT ?? ? ?Ⅱ Ⅰ 2 3 7 4 8 .8 7 NmiTT ?? ? ?Ⅲ Ⅱ 工作軸1 7 4 1 .3 8 NmTT ?? ? ?Ⅲ 綜上有下表 軸號(hào) 功率 P/kw 轉(zhuǎn)矩 T（ mN? ） 轉(zhuǎn)速 （ r/min） 效率 傳動(dòng)比 i 電動(dòng)機(jī)軸 960 Ⅰ軸 384 Ⅱ軸 Ⅲ軸 41 1 工作軸 41 五 齒輪的設(shè)計(jì) 題目要求 ：三班制，使用年限為 10 年，設(shè)計(jì)年使用日為 350 天連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷平穩(wěn)，小批量生產(chǎn)，運(yùn)輸鏈速度允許誤差為鏈速度的 %5? 。 a、 齒輪選直齒圓柱齒輪。 c、 材料選擇。 d、 選小齒輪數(shù) 201?z，則大齒輪齒數(shù)為 2 ???z取 612?z。 b 小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 mmNT ??? 7 4 0 083 .3 8 / 3 8 49 5 5 0 0 0 01 c、由《機(jī) 械設(shè)計(jì)》表 107 選取齒寬系數(shù) 1??d。 e、由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 106 查得材料的彈性影響系數(shù) Paz ME 21188?。 10 911 )103 5 083(13 8 46060 ?????????? LnN hj 1010 892 ????N g、 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖 1019 取接觸疲勞壽命系數(shù) 1?kHN， 2 ?KHN。 取失效概率為 1%，安全系數(shù) S=1,由 MP aSH k HN im11][ ??? ?? MP aSH k HN 5166202][ ??? ?? 2）、計(jì)算。 mmmmHEuu ZTkddtt11323211)6 2 01 8 8()][(????????? b、計(jì)算圓周速度 v。 模數(shù) mmzdm tt 11 ??? 齒高 mmh mt ???? 比 ??hb e、 計(jì)算的載荷系數(shù) 根據(jù) v=， 7 級(jí)精度，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖 108 查得動(dòng)載荷系數(shù) vk ?；直齒輪， 1??kkFH ??； 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 102，查得使用系數(shù) ?kA； 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 104，用查值法查得 7 級(jí)精度，小齒輪相對(duì)支承非對(duì)稱布置時(shí)， ? ? ；由 ? ， 圖 1013，得 Fk ? ?；故載荷系數(shù) 1 x 0 .9 2 x 1 x 1 .4 2 1 .3 0 6 4A v H HK k k k k??? ? ? f、 按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，由 311 5 5 .8 2ttk mmdd k?? g、 計(jì)算模數(shù) m。 彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式為 3 211 )][(2 ??FSaFadYYzTkm ? a、 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值。 （ 2）、由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖 1018 取彎曲疲勞壽命系數(shù)1 ?，2 ?； （ 3）、計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力。 1 0 .9 2 1 1 .3 5 1 .2 4 2A v F FK k k k k??? ? ? ? ? ? （ 5）、查齒形系數(shù)。 （ 6）、查取應(yīng)力校正系數(shù)。 （ 7）、計(jì)算大、小齒輪的][?F SaFaYY并加以比較。 b、設(shè)計(jì)計(jì)算 3 22 1 . 2 4 2 8 7 4 0 0 0 . 0 1 2 9 3 1 . 9 11 20m m m??? ? ?? 對(duì)此計(jì)算的結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù) m 大于齒根疲勞強(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)。 這樣設(shè)計(jì)出的齒輪傳動(dòng)，既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，并作到結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪費(fèi)。 5）、綜上有下表 小齒輪 大齒輪 齒數(shù) 28 86 齒全高 h 齒頂圓直徑 ad 60 176 分度圓直徑 d 56 172 齒根圓直徑 da 51 167 中心距 a 114 6）、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及繪制齒輪零件圖。 f、 運(yùn)輸機(jī)一般為工作機(jī)器，速度不高，故選用精度為 7 級(jí)。由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 101 選擇小齒輪材料為 12Cr2Ni4(滲碳后淬火 )，硬度為 320HBS，大齒輪材料為 20Cr2Ni4(滲碳后淬火 )，硬度為 350HBS，二者材料硬 度差為 30HBS。 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》設(shè)計(jì)計(jì)算公式（ 109a）進(jìn)行計(jì)算，即3211 )][(1? HEuuK ZTddt ???? ? 1）、確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 a、試選載荷系數(shù) ?kt 。 d、由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖 1021d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限lim1 620H MPa? ?，大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限lim 2 620H MPa? ?。 f、計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)。 h、計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力。 a、試算小齒輪分度圓直徑 dt1 ，代入 [?H ]中較小的值。 11 8 3 . 2 8 1 2 5 . 4 9 0 . 5 5 /6 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0tv m sdn? ? ??? ? ??? c、計(jì)算齒寬 b. 1 1 8 3 .2 8 8 3 .2 8tdb m md?? ? ? ? ? e、 計(jì)算齒寬與齒高比 hb 。 118 3