【正文】 iiia ? 21 i)~(i ? 求得 ?i 、 ?i 四、計算傳動裝置的運動和動力參數(shù) 計算 各軸轉(zhuǎn)速 軸 1 min9601 rn ? 軸 2 m i i n rrinn ??? 軸 3 rrinn ??? 計算 各軸輸入功率 軸 1 KWKWPP d * 11 ???? ? 軸 2 KWKWPP ** 3212 ????? ?? 軸 3 KWKWPP ** 3223 ????? ?? 卷筒軸 KWKWPP ** 1234 ????? ?? 計算 各軸輸入轉(zhuǎn)矩 n= 電動機型號 Y132M16 min/9601 rn ? m in/ rn ? min/ rn ? KWP ? KWP ? KWP ? KWP ? mNTd ?? 機 械 設(shè) 計 課 程 設(shè) 計 說 明 書 9 電動機輸出轉(zhuǎn)矩 mNmNnPT mdd ??????? 5095 50 13軸的輸入轉(zhuǎn)矩 軸 1 mNmNTT d ?????? * 11 ? 軸 2 mNmNiTT ???????? 5 *** 13212 ?? 軸 3 mNmNiTT ???????? 4 5 9*** 23223 ?? 卷筒軸輸入轉(zhuǎn)矩 mNmNTT ??????? ** 1234 ?? 13軸的輸出轉(zhuǎn)矩則分別為各軸的輸入轉(zhuǎn)矩乘軸承效率 運動和動力參數(shù)計算結(jié)果整理與下 效率 P (KW) 轉(zhuǎn)矩 T ( mN? ) 轉(zhuǎn)速 n （ r/min） 傳動 比 i 效 率 ? 輸入 輸出 輸入 輸出 電機軸 960 軸 1 960 軸 2 軸 3 卷筒軸 第二部分 傳動零件的設(shè)計計算 一、 高速級減速齒輪設(shè)計 選定齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù) 1)選用 斜 齒圓柱齒輪傳動 2)運輸機為一般工作機器，速度不高， 由 有機設(shè)書表 108 知 ，選用 7 級精度（ GB1009588） 3)材料選擇：有機設(shè)書表 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 231?Z ，大齒輪齒數(shù) 1 2 ???? *iZZ 5）初選螺旋角β =14 按齒面接觸強度設(shè)計 由設(shè)計計算公式（ 1021）進行試算，即 mNT ?? mNT ?? mNT ?? mNT ?? 選用斜齒 圓 柱齒 輪傳動 機 械 設(shè) 計 課 程 設(shè) 計 說 明 書 10 ? ?3 21112 ??????????HEHdtt ZZuuTKd ???? (1)確定公式內(nèi) 的各計算數(shù)值 1)試選載荷系數(shù) ?tK 2)計算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 mmNT ?????? 331 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) M PaZ E ? 5)由圖 1021d按齒面硬度查得 ： 小齒輪的接觸疲勞強度極限 MPaH 6001lim ?? ； 大齒輪的接觸疲勞強度極限 M PaH 5502lim ?? ； 6)由式 1013計算應(yīng) 力循環(huán)次數(shù)hjLnN h 911 107 6 4 )103 0 082(19 6 06060 ?????????? hiNN 89112 109 8 6 4 ?????? 7)由圖 1019查得 接觸 疲勞壽命系數(shù) ?HNK ?HNK 8)計算接觸疲勞許用應(yīng)力 取失效概率為 1%，安全系數(shù) S=1，得 : ? ? ? ? ? ? S KK HHNHHNHHH 22 2l im21l im121 ????? ???? = MP aMP a ?? ??? 9)由圖 1030選取區(qū)域系數(shù) ?HZ 10)由圖 1026查得 ??? ??? 則： ??? ??? ??? (2） 計算 1)試算小齒輪分度圓直徑 td1 ，代入 數(shù) 值 ： ? ?3211 12 ??????????HEHdtt ZZuuTKd ???? = mmmm 23 ??????? ????? ??? hN 91 ?? hN 82 ?? ? ? M PaH ?? mmd t ? smv ? 機 械 設(shè) 計 課 程 設(shè) 計 說 明 書 11 2)計算圓周速度 v smsmndv t 11 ?????? ?? 3)計算尺寬 b mmmmdb td ????? ? 4)計算尺寬與齒高比 b/h 模數(shù) mmmmzdm tnt 14c os11 ?????? 齒高 mmmmmh nt 6 4 ???? 4 ???hb 5)計算縱向重合度 1 ?????? ???? ? zd 6)計算載荷系數(shù) 根據(jù) smv /? ， 7級精度，由圖 108（機設(shè)書）查得動載系數(shù) ?vK 由表 102查得使用系數(shù) 1?AK 因 斜 齒輪， 假設(shè) mmNbFK tA /1 0 0/ ? 。 (2)設(shè)計計算： ? ?3 2121 c o s2FSaFadnYYzYKTm ??? ??? ?? ? ? M P aF ?? ? ? MPaF 2472 ?? mmmn ? mmm ? 機 械 設(shè) 計 課 程 設(shè) 計 說 明 書 13 = mmmm 14c 223 ???? ?????? 對比計 算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強度計算的模數(shù) m大于由齒根彎曲疲勞強度計算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù) m的大小主要取決于彎曲強度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強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)，可取由彎曲強度算得的模數(shù) mmm ? ， 但為了同時滿足接觸疲勞強度，需 按接觸 疲勞 強度算得分度圓直徑 mmd ? ， 來計 算應(yīng)有的 齒數(shù) ，于是 有： 小齒輪齒數(shù) 14c os11 ?????nmdz ? 取 331?z 大齒輪齒數(shù) ???? uzz 這樣設(shè)計出的齒輪傳動，既滿足了齒面接觸疲勞強度，又滿足了齒根彎曲疲勞強度，并做到結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪費。二者材料硬度差為40HBS。 幾何 尺寸計算 (1)計算中心距 mmmmmzza 14c os2 )10227(c os2 )( 2432 ?? ????? ?? 將中心距圓整為 166mm (2)按圓整后的中心距修正螺旋角 mmm ? 273?z 1024 ?z mma 1662 ? ??? mmd ? mmd ? 機 械 設(shè) 計 課 程 設(shè) 計 說 明 書 18 ? )10227(2 )(a rc c os 243 ?? ????? a mzz? 因 )20~8( ???? 值改變不多，故 ?? 、 ?K 、 HZ 等不必修正 (3)計算 大、小齒 輪的 分度圓直徑 mmmmzz azmzd 2716622c os 43 3233 ?? ?????? ? mmmmzz azmzd 10216622c os 43 4244 ?? ?????? ? (4)計算齒輪寬度 mmmmdb d ???? ? 取 mmB 751 ? , mmB 702 ? (5)驗算 NNdTF t 332 ????? mmNmmNmmNb FK tA /100/???? ，合適 第 三部分 軸的設(shè)計 一 高速軸的設(shè)計 選擇軸的材料 由于減速器傳遞的功率不大， 其重量無特殊要求故選擇 和小齒輪一樣的 材料40Cr鋼 ,調(diào)質(zhì)處理 . 初步計算軸 的最小直徑 用初步估算的方法，即按純扭矩并降低許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力確定軸徑 d，計算公式： 30 nPAd? ，選用 40Cr 調(diào)質(zhì)鋼，查機設(shè)書 P370 表 153，得 1060 ?A 960033106 3 ??? 在第一部分中已經(jīng)選用的電機 Y132M16,D=38。 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 （ 1）擬定軸上零件的裝配方案，經(jīng)分析比較，選用如下方案： mmB 751 ? mmB 702 ? mmd 30min ? mmL 581 ? 機 械 設(shè) 計 課 程 設(shè) 計 說 明 書 19 （ 2） 、 各軸的直徑和長度 1）、聯(lián)軸器采用軸肩定位 mmd 301 ? ， 半聯(lián)軸器 長度 mmL 82? ，半聯(lián)軸器 與軸配合的轂孔長度 mmL 601 ? ，為了 保證軸 肩對 半聯(lián)軸器的 可靠定位 ，故 選擇mmL 581 ? 2）、初步確定滾動軸承 8 因 齒輪為斜齒輪則 軸承受徑向力和軸向力作用，高速 級 轉(zhuǎn)速較高，載荷一般 ，故選用 角接觸 球軸承 7007AC， mmmmmmBDd 156235 ????? ，故mmd 353 ? ， mmL 143 ? 3）、當直徑變化處的端面是為了固定軸上零件或承受軸向力時，則 相鄰直徑變化 要大些，故 mmd 404 ? ， mmL 1064 ? 4）、當軸徑變化僅為了裝配方便或區(qū)別加工表面時， 不承受軸向力也不固定軸上零件的，則相鄰直徑變化較小，即 ： mmd 322 ? ， mmL 502 ? ， mmd 356 ? ， mmL 325? （ 3） 、 軸上零件的 周 向定位 半聯(lián)軸器與軸的 周 向定位 采用 普通 C型 平鍵連接， mmLmmd 58,30 11 ?? ， 查機設(shè)書 P106表 61選用 鍵 為 mmLhb 50810 ????? ， 半聯(lián)軸器與軸的配合為67kH， 滾動軸承與軸的 周 向定位采用 過度配合保證，選軸的 直徑尺寸公差 m6。因此，作為簡支梁的軸的支承跨距為 mmll ???? ，根據(jù)軸的計算簡圖作出 軸的彎矩圖和扭矩圖，從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩圖可以看出齒輪中心截面 受彎矩較大 ，計算該截面出的力與矩：