【正文】 32 （ 4）低速軸三上的鍵的設(shè)計(jì)與校核 : ................................. 32 七．減速箱的設(shè)計(jì) ...................................................... 33 八、減速器的附件選擇及說明 ............................................ 34 ~ 4 ~ 一． 題目 （ 1） 設(shè)計(jì)一個 帶式輸送機(jī)傳動用的二級圓柱齒輪展開式減速器。 5%。 （ 3） 已知條件 題號 輸送帶的牽引力 F/（ KN） 輸送到的速度V/(m/s) 輸送帶的滾筒的直徑 D/(mm) 4—— B 390 連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，工作室 有輕微的震動； 使用期為十年（每年 300 個工作日），小批量生產(chǎn)，兩班制； 輸送機(jī)工作軸轉(zhuǎn)速允許的 誤差為177。對于二級圓柱齒輪減速器， ni 表示高速級的傳動比， i 表示減速器的傳動比。 m） 高速軸 Ⅰ 的輸入扭矩： 11 1 3 .9 69 5 5 0 9 5 5 0 2 6 .2 6 31440PT N mn? ? ? ? ? ? 中間軸 Ⅱ 的輸入扭矩： 22 2 3 .8 69 5 5 0 9 5 5 0 8 9 .5 94 1 1 .4 3PT N mn? ? ? ? ? ? 低速軸 Ⅲ 的輸入扭矩： 33 3 3 .7 49 5 5 0 9 5 5 0 2 1 7 .0 31 6 4 .5 7PT N mn? ? ? ? ? ? 滾筒軸Ⅳ的輸入扭矩： 43 4 3 .5 99 5 5 0 9 5 5 0 5 2 4 .3 96 5 .3 8PT N mn? ? ? ? ? ? （ 4）根據(jù)以上的數(shù)據(jù)整理得 下表： 軸號 電動機(jī) 兩級圓柱減速器 滾筒軸Ⅳ Ⅰ軸 Ⅱ軸 Ⅲ軸 轉(zhuǎn)速n(r/min) mn=1440 n1=1440 n2= n3= n4= 功率 P(kw) P=4 P1= P2= P3= P4= 轉(zhuǎn)矩 T(N （ 2)材料選擇。 （ 3)運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不高，故選用 7 級精度 (GB10095— 88) （ 4)選小齒輪齒數(shù)Ｚ 1＝ 19，大齒輪齒數(shù) Z2＝ i1*Z1＝ 19=,取 Z2=67. Ⅱ .按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) 按式（ 10－ 21）試算，即3 21 )][(12HEHdttt ZZuuTkd ??????? 1).確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 (1)試選 ? (2)計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 1 N m?? (3)由表 10－ 7 選取齒寬系數(shù) 1??d (4)由表 10－ 6 查得材料的彈性影響系數(shù) 2/ MPaZ E ? (5) 由圖 10 － 21 ｄ按 齒面 硬 度查 得 小齒 輪的 接 觸疲 勞強(qiáng) 度 極 限MPaH 6001lim ?? ，大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 lim 2 550H MPa? ? (6)由式 10－ 13 計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 91 6 0 6 0 1 4 4 0 1 (2 8 3 0 0 1 0 ) 4 . 1 4 7 2 1 0hN n j L? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 992 4 .1 4 7 2 1 0 / 3 .5 1 .1 8 4 9 1 0N ? ? ? ? (7)由圖 10－ 19 查得接觸疲勞強(qiáng)度壽命系數(shù) 1 ,HNK ? ?HNK ~ 9 ~ (8)計(jì)算接觸疲勞強(qiáng)度許用應(yīng)力 取失效概率為 1%，安全系數(shù)為 S=1，由式 10－ 12 得 M P aM P aSK HHNH ][ 1lim11 ???? ?? M P aM P aSK HHNH 2 25 5 ][ 2l i m22 ???? ?? 2)計(jì)算 (1)試算小齒輪分度圓直徑 td1 ， 帶入 []H? 中較小的值。但為了同時滿足接觸疲勞強(qiáng)度，須按接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑1 mm? 來計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù)。 Ⅳ .幾何尺寸計(jì)算 (1)計(jì)算分度圓直徑 11222 3 2 4 68 1 2 1 6 2d Z m m md Z m m m? ? ? ?? ? ? ? (2)計(jì)算中心距 12( ) / 2 ( 46 16 2) / 2 10 4a d d m m? ? ? ? ? 將中心距 圓整后取 39。 (3)計(jì)算齒寬 1 1 46 46db d m m?? ? ? ? 取 2 46B mm? 1 52B mm? ~ 12 ~ 2.低速級 齒輪傳動計(jì)算 Ⅰ .選定齒輪的類型、材料及齒數(shù)，精度等級 （ 1)確定齒輪類型．兩齒輪 均為標(biāo)準(zhǔn)圓柱直 齒輪 。由表 10— 1 選擇 小齒輪材料 為 40Ｃ r（調(diào)質(zhì)），硬度為 280HBS，大齒輪材料為 45 鋼 (調(diào)質(zhì) )，硬度為 240HBS，二者材料硬度差為 40HBS。Ｚ 1＝ 36=90。 231 2 1 .3 2 6 2 6 3 4 .5 1 8 9 .82 .3 2 4 0 .0 11 3 .5 5 2 2 .5td m m?? ??? ? ? ????? (2)計(jì)算圓周速度 11 4 0 .0 1 1 4 4 0 3 .0 1 /6 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0tdnv m s? ? ??? ? ??? (3)計(jì)算齒寬 b 1 1 d m m? ? ? ? ? (4)計(jì)算齒寬與齒高之比 模數(shù) 114 0 . 0 12 . 1 0 519tt dm z? ? ? 齒高 h 2 .2 5 2. 25 2. 10 5 4. 73tm? ? ? ? ?mm ?? (5)計(jì)算載荷 系數(shù) 查表 10— 2 可查得使用系數(shù)為 Ak = 根據(jù) /v m s? ， 7 級精度，由圖 10－ 8 查得動載荷系數(shù) vk = 1HFkK???? 由表 10— 4 用插值法可查得 7 級精度、小齒輪相對支撐非對稱布置時， ? ? ，由 ? ? 和 ? 可得 ? ? ；故載荷系數(shù) 1 . 2 5 1 . 0 7 1 1 . 4 1 7 1 . 8 9 5A V H Hk k K K K??? ? ? ? ? ? ? ? ? (6)按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，由式 10－ 10a 得 3311 / 4 0 .0 1 1 .8 9 5 / 1 .3 4 5 .3 6ttd d K K m m? ? ? ~ 14 ~ (7)計(jì)算模數(shù) nm 114 5 . 3 62 . 3 819n dm m mZ? ? ? Ⅲ .按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由式 10－ 5 得彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式為 3 211 ][2 F SFdn YYZKTm ? ????? 1)確定公式內(nèi)的計(jì)算數(shù)值 (1)由圖 10－ 20c 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 ?? (2)由圖 10－ 18 查得彎曲疲勞壽命系數(shù) 1 ? ， 2 ? (3)計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力 取失效概率為 1%，安全系數(shù)為 S=，由式 10－ 12 得 111 0 .8 5 5 0 0[ ] 3 0 3 .5 71 .4F N F EF K M P a M P aS?? ?? ? ? 222 0 .8 8 3 8 0[ ] 2 3 8 .8 61 .4F N F EF K M P a M P aS?? ?? ? ? (4)計(jì)算載荷系數(shù) 1 .2 5 1 .0 7 1 1 .3 5 1 .8 0 5 6A V F FK K K K K??? ? ? ? ? ? (5)查取齒形系數(shù) 由表 10－ 5 查得 1 ? ， 2 ? (6)取應(yīng)力校正系數(shù) 由表 10－ 5 查得 1 ? 2 ? (7)計(jì)算大小齒輪的][ FSaFaYY?，并比較 ~ 15 ~ 1112222 .8 5 1 .5 4 0 .0 1 4 4 5[ ] 3 0 3 .5 42 .2 6 1 .7 4 0 .0 1 6 4 6[ ] 2 3 8 .8 6Fa S aFFa S aFYYYY???????? 大齒輪的數(shù)據(jù)大 2)設(shè)計(jì)計(jì)算 3 22 1 .8 0 5 6 2 6 2 6 3 0 .0 1 6 2 9 1 .6 2 31 1 9m m m??? ? ?? 對比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)ｍ大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，可取有彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù) ，并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值ｍ＝2ｍｍ。于是有 11 / 4 5 .3 6 / 2 2 2 .6 8Z d m? ? ?， 取1 23Z? 大齒輪齒數(shù) 2 2 1 23 i Z? ? ? ? 取 2 81Z? 。 149a mm? 。 查表中心矩計(jì)算系數(shù) 1f = 最大中心矩1 1 22 ( + )pa f p L z z??????=846mm (5)計(jì)算鏈速 V,確定潤滑方式 1160 1000n z pv? ? =由 V=(6)計(jì)算壓軸力 pF 軸材料為 40Cr,調(diào)質(zhì)處理 有效圓周力 : 1000e pF v?=2833N 鏈輪水平布置時的壓軸力系數(shù) FPK =,則壓軸力為P FP eF K F??=*2833=3528N (7)鏈輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 小直徑 的 鏈輪一般做成整體式 ； 中等 尺寸的 鏈輪多做成 孔板 式，為便于搬運(yùn)、裝卡和減重，在輻板上開孔 ； 大直徑 的 鏈輪可做成組合式， ?？蓪X ~ 17 ~ 圈用螺栓連接或焊接在輪轂上， 此時齒圈與 輪芯可用不同材料制造。 (8)鏈輪的分度圓直徑 小鏈輪用 15鋼， z=12 5 .5 1461 8 0 1 8 0s in ( ) s in ( )18pd m mz??? 大鏈輪用 45鋼， z=125 .5 36418 0 18 0sin( ) sin( )45pd m mz??? 五、聯(lián)軸器的選擇 選定聯(lián)軸器的類型 : 選軸的材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理。 輸入 軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處軸的直徑 12d? ， 為了使所選的軸直徑 12d? 與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng) ,故需同時選取聯(lián)軸器型號 。 ｍ 。 與軸配合的轂孔長度 1 40mmL ? 。 [τ ]=30~40MPa ~ 18 ~ 由 表 153 確定 0? =100mm 1 331 m in 013 .9 6= 1 0 0 * = 1 4 .0 1n 1 4 4 0pd ?? (按一個鍵槽 ,軸頸增大 7%) 1 1 m in (1 7% ) 14 .9 9d d m m? ? ? ? 考慮到彈性套柱銷聯(lián)軸器的規(guī)格 , 1 1 m in (1 7% )