【正文】 作，運(yùn)輸機(jī)容許速度誤差為 5％。機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 1 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 設(shè)計(jì)題目： 帶式輸送機(jī)二級(jí)直齒圓柱齒輪減速器 適用專(zhuān)業(yè) ： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 學(xué)時(shí) 數(shù) ： 4周 一、 課程 設(shè)計(jì)的性質(zhì)、目的和任務(wù) 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)是本課程的最后一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)，總體來(lái)說(shuō)，目的有三個(gè)： 綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)及其它有關(guān)先修課程，如機(jī)械制圖、測(cè)量與公差配合、金屬材料與熱處理、工程力學(xué)等的理論和生產(chǎn)實(shí)際知識(shí)進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)訓(xùn)練，使理論和實(shí)際結(jié)合起來(lái)，使這些知識(shí)得到進(jìn)一步鞏固、加深和拓展； 學(xué)習(xí)和掌握機(jī)械設(shè)計(jì)的一般步驟和方法，培養(yǎng)設(shè)計(jì)能力和解決實(shí)際問(wèn)題的能力； 進(jìn)行基本技能的訓(xùn)練，對(duì)計(jì)算、制圖、運(yùn)用設(shè)計(jì)資料（如手冊(cè)、圖冊(cè)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范等）以及進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)估算等機(jī)械設(shè)計(jì)方面的基本技能得到一次綜合訓(xùn)練，提高技能水平。 二、課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容、要求和提交內(nèi)容 課程設(shè)計(jì)內(nèi)容： 1）傳動(dòng)方案的分析與擬定 給定數(shù)據(jù)及要求： 設(shè)計(jì)用于帶式運(yùn)輸機(jī)上的展開(kāi)式兩級(jí)直齒圓柱齒輪減速器。減速器小批量生產(chǎn)，使用期限 15 年。 4）要求學(xué)生在圖樣上要有正確的、較完整的尺寸標(biāo)注與技術(shù)要求。 提交內(nèi)容： 1） A0圖紙 1張、 A2圖紙 2張 （ 1）符合一般制圖 要求； （ 2）仔細(xì)填寫(xiě)參數(shù)表； （ 3）圖面清潔，線條均勻； 2） 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份（不少于 40頁(yè)），設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)包含內(nèi)容： （ 1）課題研究的背景及意義 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 3 （ 2）設(shè)計(jì)內(nèi)容； （ 3）主要參考資料目錄； （ 4）主要收獲與建議 三、課程設(shè)計(jì)的基本要求及進(jìn)度安排 時(shí)間安排： 序號(hào) 內(nèi)容安排 時(shí)間 1 設(shè)計(jì)任務(wù)分析，設(shè)計(jì)準(zhǔn)備 2天 2 傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì) 4天 3 傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算 及強(qiáng)度校核 4天 4 設(shè)計(jì) 、繪制 裝配圖 10天 5 零件圖設(shè)計(jì) 4 6 編寫(xiě)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū) 5 7 總結(jié)和答辯 1 四、課程設(shè)計(jì)考核方法及成績(jī)?cè)u(píng)定 對(duì)學(xué)生評(píng)分按五個(gè)等級(jí)進(jìn)行：優(yōu)，良，中，及格，不及格。 減速器采用二級(jí)圓柱齒輪減速器 總體布局如圖所示 1 電機(jī) 2 傳送帶 3 減速器 4 聯(lián)軸器 5 輪 6 傳送帶 7 軸承（六個(gè)） 二、電動(dòng)機(jī)的選擇 電動(dòng)機(jī)類(lèi)型的選擇： Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)（工作要求：連續(xù)工作機(jī)器） 。 m) 轉(zhuǎn)速n/(r/min) 940 940 傳動(dòng)比 i 效率η 第 四 部分 傳動(dòng)零件的 設(shè)計(jì)計(jì) 算 一、帶的設(shè)計(jì)與計(jì)算 確定計(jì)算功率 cP ，選取 V帶型號(hào)： 查表得 ? 6c a AP K P KW? ? ? ? 1n =940r/min 由圖 8— 11 可選 A 型 （機(jī)械設(shè)計(jì) 第八版） 各軸的輸入轉(zhuǎn)矩 T（ N 初定中心距 0a 由式 ? ? ? ?1 2 1 20 d d d dad d d d?? ? ? ? 0a ? 946mm 故 0a =500mm 初算帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度 0L ?0L 20a+2? ( 1d + 2d )+( 1d 2d )2 /0a =2?500+2? (118+355)+(355118)2 /4?500= 由表 8— 2，選取帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度 dL =2021mm 實(shí)際中心距 中心距 a 可調(diào)整，則 a= 0a +( dL 0L )/2=500+()/2=488mm 取 a =400 考慮到安裝調(diào)整和補(bǔ)償初拉力需要，中心距調(diào)整余量為 )(~)0 1 ( dd lala ?? 則中心距的取值范圍為 470~560mm， 小帶輪包角 1? = ?? 12 ??? a dd dd = 3 5 5 1 1 81 8 0 5 7 . 3 1 5 2 . 8 4 9 0500?? ? ? ? 能滿足要求。二者材料硬度差為40HBS。 由表 103查得 ?? FaHa KK 由表 104插值查得 7級(jí)精度，小齒輪相對(duì)支承非對(duì)稱(chēng)布置式 ??HK 由 b/h=, ??HK 查圖 1013 得 ??FK ,故載荷系數(shù) 1 ?????? ?? HHVA KKKKK 7)按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，由式（ 1010a）得 3311 2 . 1 43 2 . 6 8 3 7 . 7 91 . 6ttKd d m m m mK? ? ? ? 8)計(jì)算模數(shù) m 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 11 11c o s 3 7 . 7 9 c o s 1 4 1 . 5 923n dm m m m mz ? ?? ? ? 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由式（ 1017）得彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式為 ? ?3 21212 c os Fa San dFK T Y YYmz? ??? ? ??? (1) 確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值 1)計(jì)算載荷系數(shù) ?????? ?? FFVA KKKKK 2)根據(jù)縱向重合度 ??? ，從 圖 1028查得螺旋角影響系數(shù) ??Y 3)計(jì)算當(dāng)量齒數(shù) 14c os 23c os 3311 ??? ??ZZ v 14c os122c os 3322 ??? ?ZZ v 4)查取齒形系數(shù) 由表 105查得 ??FY ??FY 5)查取應(yīng)力較正系數(shù) 由表 105查得 ??SY ??SY 6)由圖 1020c 查得 小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 MPaFE 5001 ?? 大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 MPaFE 3802 ?? 7)由圖 1018 取彎曲疲勞壽命系數(shù) ?FNK ?FNK 8)計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力 取彎曲疲勞安全系數(shù) S=,由式（ 1012）得 ? ? MP aMP aSK FEFNF ???? ?? ? ? MP aMP aSK FEFNF ???? ?? 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 12 9)計(jì)算大、小齒輪的 ? ?FSaFaYY? 并加以比較 ? ? 11 ???F SaFa YY ? ? ? 247 22 ???F SaFa YY ? 大齒輪的數(shù)值大。 幾何尺寸計(jì)算 （ 1） 計(jì)算中心距 1 2 11 () ( 3 0 1 1 9 ) 1 . 2 5 9 6 . 0 42 c o s 2 c o s 1 4z z ma m m m m?? ??? ? ?? 將中心距圓整為 97mm 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 13 （ 2）按圓整后的中心距修正螺旋角 1 2 1() ( 3 0 1 1 9 ) 1 .2 5a r c c o s 1 5 .1 12 2 9 6 .0 4z z ma? ? ??? ? ?? 因 )20~8( ???? 值改變不多，故 ?? 、 ?K 、 HZ 等不必修正 （ 3）計(jì)算大、小齒輪的分度圓直徑 1 1 11 122 2 9 6 . 0 4 3 0 3 9 . 8 4c o s 3 0 1 1 9z m a zd m m m mzz? ??? ? ? ??? 2 1 22 122 2 9 6 . 0 4 1 1 9 1 5 3 . 3 4c o s 3 0 1 1 9z m a zd m m m mzz? ??? ? ? ??? （ 4）計(jì)算齒輪寬度 1 1 d m m m m?? ? ? ? 取 1 45B mm? ， 2 40B mm? （ 5）驗(yàn)算 4112 2 2 . 1 0 3 1 0 1 0 8 2 . 9 03 8 . 8 4t TF N Nd ??? ? ? 1 1 0 8 2 . 9 0 / 2 7 . 8 8 / 1 0 0 /3 8 . 8 4AtKF N m m N m m N m mb ?? ? ?，合適 低速級(jí)減速齒輪設(shè)計(jì) 選定齒輪類(lèi)型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù) 1)選用斜齒圓柱齒輪傳動(dòng) 2)運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不高，有機(jī)設(shè)書(shū)表 108 知，選用 7 級(jí)精度（ GB1009588） 3）材料選擇：由機(jī)設(shè)書(shū)表 101 選擇小齒輪材料為 40Cr 鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS，大齒輪材料為 45 鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為 240HBS。 4)選小齒輪齒數(shù)為 23Z3? ，大齒輪齒數(shù) 4 3 2Z Z * i 23 67? ? ? ? 5）初選螺旋角 14?? 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由設(shè)計(jì)計(jì)算公式（ 1021）進(jìn)行試算，即 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 14 ? ?3 2232 1t HEtdHKT ZZudu?? ? ????? ???? （ 1） 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 1)試選載荷系數(shù) ? 2)計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 3322 2 T 9 5 5 0 0 . 9 8 1 0 1 0 7 . 2 2 1 0 N . mPn? ? ? ? ? 3)由表 107選取齒寬系數(shù) 1?d? 4)由表 106查得材料的彈性影響系數(shù) MPaZ E ? 5)由圖 1021d 按齒面硬度查得： 小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 MPaH 6003lim ?? ； 大齒輪的接觸疲 勞強(qiáng)度極限 MPaH 5504lim ?? ； 6)由式 1013 計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 832 78 1 60 N N h? ? ? 884 3 2/ 4. 07 86 10 2. 91 1. 40 10N N i h? ? ? ? ? ? 7)由圖 1019 查得接觸疲勞壽命系數(shù) ?HNK ?HNK 8)計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力 取失效概率為 1%，安全系數(shù) S=1，得 : ? ? ? ? ? ? S KK HHNHHNHHH 22 4l i m43l i m321 ????? ???? MP aMP a ?? ???? 9)由圖 1030 選取區(qū)域系數(shù) ?HZ 10)由圖 1026 查得 ??? ??? 則： 6 3 ??? ??? ??? （ 2）計(jì)算 1)試算小齒輪分度圓直徑 td3 ，代入數(shù)值： 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 15 ? ?3223 12 ???????????HEHdtt ZZuuTKd ???? = 3 232 10 1 1 mm mm? ? ? ? ???? ? ???? ?? 2)計(jì)算圓周速度 v 32 5 7 . 7 1 1 7 7 . 0 2 4 / 0 . 5 4 /6 0 1 0 0 0 6 0 0 0 0tdnv m s m s? ? ??? ? ?? 3)計(jì)算尺寬 b 3* 1 57. 71 57. 71dtb d m m?? ? ? ? 4)計(jì)算尺寬與齒高比 b/h 模數(shù) 33c o s 5 7 . 7 1 c o s 1 4 2 . 4 423tnt dm m m m mz ? ?? ? ? 齒高 5 5 4 8nth m m m m m? ? ? ? 5)計(jì)算縱向重合度 3 ?????? ???? ? zd 6)計(jì)算載荷系數(shù) 根據(jù) smv /? ， 7級(jí)精度，由圖 108（機(jī)設(shè)書(shū)）查得動(dòng)載系數(shù) ?vK 由表 102查得使用系數(shù) 1AK? 斜齒輪，假設(shè) mmNbFK tA /1 0 0/ ? 由表 103查得 ?? FaHa KK 由表 104查得 7級(jí)精度，小齒輪相對(duì)支承非對(duì)稱(chēng)布置式 ??HK 由 b/h=， ??HK 查圖 1013得 ??FK ，故載荷系數(shù) 2 ?????? ?? HHVA KKKKK 7)按實(shí)際的載荷系