【正文】 5） 錐齒輪 、斜 齒輪 宜放在高速 級(jí) ； 根據(jù)工作需要，所以，盤磨機(jī)與 減 速器 之間應(yīng)該選用 錐 齒輪進(jìn)行 傳動(dòng) 。采用兩 級(jí)圓 柱 齒輪減速器，由于齒輪相對(duì)于軸承為不對(duì)稱布置，因而沿齒向載荷分布不均，要求軸有較大剛度，應(yīng)此選用展開(kāi)式。 表 工作 條 件和技 術(shù)資 料： 工作 條件 工作期限 工作班制 載 荷性 質(zhì) 生 產(chǎn) 方式 8年 單班制 輕微 成批生 產(chǎn) 技 術(shù)數(shù)據(jù) 主軸 轉(zhuǎn) 速 電動(dòng)機(jī)功率 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 圓錐齒輪 傳動(dòng)比 n=45r/min P= n=1500r/min i= 動(dòng) 力 來(lái)源 電 動(dòng)機(jī) ，三相交流，電壓 380/220V 其它要求 單 向運(yùn)轉(zhuǎn) ， 總減 速比允差177。 應(yīng)按 照工作機(jī)的要求，根據(jù) 選擇的 傳動(dòng) 方 案選擇電動(dòng) 機(jī)的 類 型、容量和 轉(zhuǎn) 速，并在 產(chǎn) 品目 錄 中查出其型 號(hào) 和尺寸。 交流 電動(dòng) 機(jī)有異步 電動(dòng) 機(jī)和同步 電動(dòng) 機(jī) 兩類 ，異步 電動(dòng) 機(jī)又分為籠 型和 繞線 型 兩 種，其中以普通 籠 型異步 電動(dòng) 機(jī) 應(yīng) 用最多。 按已知的工作要求和 條 件， 選用 Y型全 封閉籠 型三相異步 電動(dòng)機(jī)。 (AC/2+AD)179。B 132 475179。 315 216179。 E 裝鍵 部位尺寸 F179。 80 10179。 因圓錐齒輪傳動(dòng)比 i3＝ ， 所以 兩級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)比 ??? iii 對(duì)于展開(kāi)式兩級(jí)圓柱齒輪減速器，推薦高速級(jí)傳動(dòng)比 i2＝（ ～ ） i1， 又 i1178。 在分配兩級(jí)傳動(dòng)比時(shí)主要應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)： （ 1）兩級(jí)傳動(dòng)的傳動(dòng)比應(yīng)在推薦的范圍內(nèi)選取。但兩級(jí)減速器的總中心距和總傳動(dòng)比相同時(shí)，傳動(dòng)比分配方案不同，減速器的外廓尺寸也不同。 （ 4）在兩級(jí)減速器中，高速級(jí)和低速級(jí)的大齒輪直徑應(yīng)盡量相近，以利于浸油潤(rùn)滑。一般按由電動(dòng)機(jī)至絞車機(jī)之間運(yùn)動(dòng)傳遞的路線推算各軸的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力 參數(shù)。取 η1＝ 、 η2＝ 、 η3＝ 、 η4＝ 。η1η3η3η1η4＝ ＝ kW 各軸輸入轉(zhuǎn)矩 Ⅰ 軸 mNmNnT ?????? 11 Ⅰ Ⅱ 軸 mNmNnT ?????? 1 11 55 0P9 55 0 ⅡⅡⅡ Ⅲ 軸 mNmNnT ?????? 2 911 55 0P9 55 0 ⅢⅢⅢ n 主 ＝ 45r/min PⅠ ＝ PⅡ ＝ PⅢ ＝ PⅣ ＝ kW TⅠ ＝ m TⅢ ＝ 291Nm 盤磨機(jī)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)畢業(yè)論文 第 9 頁(yè) 主軸 mNmNnT ?????? 主主主 運(yùn)動(dòng) 和 動(dòng)力參數(shù) 的 計(jì) 算 結(jié) 果列于下表 ： 表 運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) 軸名 參數(shù) Ⅰ軸 Ⅱ軸 Ⅲ軸 主軸 轉(zhuǎn)速 n/（ r/min） 輸入功率 P/kW 輸入轉(zhuǎn)矩 T/（ N178。因?yàn)槭菧p速器外的錐齒輪，并經(jīng)查表《常見(jiàn)機(jī)器中齒輪的精度等級(jí)》得，錐齒輪應(yīng)選擇 8 級(jí)精度。時(shí)，齒面按接觸疲勞強(qiáng)度的校核公式為 ][ 4 . 9 8 Z 311 HRREH udKT ?? ????? 設(shè)計(jì)公式為 3 211 ])[(4 . 9 8 Z ???????? ?????HRER uKTd ? 可求出 d1 值，先確定有關(guān)參數(shù)與系數(shù)： （ 1）轉(zhuǎn)矩 T1 T1=291N178。－ δ 1＝ 90176。=74176。 δ 2＝ 74176。 θf(wàn)1＝ θf(wàn)2＝ 4176。 θf(wàn)1＝ θf(wàn)2＝ arctan(hf/R)=arctan()=4176。+3176。 δa2＝ δ2+θa2＝ 74176。=77176。4176。 δf2＝ δ2θf(wàn)2＝ 74176。=70176。 確定有關(guān)系數(shù) 與參數(shù)： （ 1）齒形系數(shù) YF 由表《標(biāo)準(zhǔn)外齒輪的齒形系數(shù) YF》查得： YF1＝ ， YF2＝ 。 δa2＝ 77176。 δf2＝ 70176。 （ 3）許用彎曲應(yīng)力 [σF] 由圖《試驗(yàn)齒輪的彎曲疲勞極限》查得 σHlim1＝ 210MPa， σHlim2＝ 190MPa 由表《安全系數(shù) SH 和 SF》查得 SF＝ ， 由圖《彎曲疲勞壽命系數(shù) YNT》查得 YNT1＝ YNT2＝ 1 由式 [σ F] ＝ YNTσHlim/SF 得 M P aM P aSY FHNTF 2101][ 1l i m11 ???? ?? M P aM P aSY FHNTF 1 1 901][ 2l i m22 ???? ?? 故M P aM P aM P aFF162][)(232251???????????????? M P aM P aM P aFF146][)(232252???????????????? 所以，齒根彎曲強(qiáng)度校核合格。 （二）直齒圓柱齒輪Ⅱ的傳動(dòng)設(shè)計(jì) 選擇齒輪材料及精度等級(jí) 小齒輪選用 45 鋼調(diào)質(zhì)，硬度為 220250HBS；大齒輪選用 45鋼正火，硬度為 170210HBS。 按齒輪面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 因兩齒輪均為鋼質(zhì)齒輪，可由下式 V= 盤磨機(jī)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)畢業(yè)論文 第 13 頁(yè) 3 211 ][ )1(HRuuKTd ?? ?? 可求出 d1 值，先確定有關(guān)參數(shù)與系數(shù)： （ 1）轉(zhuǎn)矩 T1 T1=105N178。d 1＝ 175mm＝ 75mm b1＝ b2＋ 5mm＝ 80mm （ 3）標(biāo) 準(zhǔn)中心距 a mmmmzzma 135)6525(221)(21 21 ??????? （ 4） 齒頂圓 直 徑 da （我國(guó)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)值為 h a＊ ＝ 1， c＊ ＝ ） 齒頂高 h a＝ h a＊ m＝ m＝ 3mm d a1＝ d1＋ 2h a＝ 75＋ 23=81mm d a2＝ d2＋ 2h a＝ 195＋ 23=201mm （ 5）齒根圓直徑 df 齒根高 h f＝（ h a＊ ＋ c＊ ） m＝ m＝ d f1＝ d1－ 2h f＝ 75－ 2= d f2＝ d2－ 2h f＝ 195－ 2= 按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核 根據(jù)式 ][2212111 FSFSFF YYzbm KTYYb m dKT ?? ??? 則校核合格。 （ 2）應(yīng)力修正系數(shù) YS 由表《標(biāo)準(zhǔn)外齒輪的應(yīng)力修正系數(shù) YS》查得： YS1＝ ， YS2＝ 。 驗(yàn)算齒輪的圓周速度 v smndV / 0 0 060 1 0 0 060 1 ?? ????? ? 由表《常用精度等 級(jí)齒輪 的加工方法》 可知選 8 級(jí)精度是適合的。因?yàn)槭瞧胀p速器，查表《常見(jiàn)機(jī)器中齒輪的精度等級(jí)》得，直齒圓柱齒輪應(yīng)選擇 8 級(jí)精度。 mm （ 2）載荷系數(shù)，查表《載荷系數(shù)》表取 K= （ 3）齒數(shù) z1 和齒寬系數(shù) ψd 小齒輪齒數(shù) z1 取 25， 又 傳動(dòng)比為 3..5， 則大齒輪齒數(shù) z2≈ 88，因直齒圓柱齒輪傳動(dòng)為對(duì)稱布置，而齒輪齒面又為軟齒面，由表《齒寬系數(shù)》取齒寬系數(shù) ψd =1 （ 4）許用接觸應(yīng)力 由《接觸疲勞強(qiáng)度極限》圖查得 σHlim1＝ 560MPa， σHlim2＝ 530MPa 由表《安全系數(shù) SH 和 SF》查得安全系數(shù) SH＝ 1 N1＝ 60njLh＝ 6014401（ 85240） ＝ 109 N2＝ N1/i＝ 108/＝ 108 查圖《接觸疲勞壽命系數(shù)》得 ZNT1＝ 1， ZNT2＝ 由式可得 [σH] 1＝ ZNT1σHlim1/ SH＝ 1560/1 MPa＝ 560 MPa [σH] 2＝ ZNT2σHlim2/ SH＝ 530/1 MPa＝ MPa 故mmuuKTdHR) 5 6()(][)1(3243 211???????????? ??? zdm 由表《漸開(kāi)線齒輪的模數(shù)》取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù) m＝ 2 主要尺寸計(jì)算 （ 1）分度圓直徑 d d1＝ m z1＝ 225mm＝ 50mm m＝ 2 d1＝ 50mm d2＝ 176mm b2＝ 50mm b1＝ 55mm a＝ 113mm h a＝ 2 d a1＝ 54mm d a2＝ 180mm h f＝ d f1＝ 45mm d f2＝ 171mm 盤磨機(jī)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)畢業(yè)論文 第 17 頁(yè) d2＝ m z2＝ 288mm＝ 176mm （ 2）齒寬 b b2＝ b＝ ψd 確定有關(guān)系數(shù)與參數(shù)： （ 1）齒形系數(shù) YF 由表《標(biāo)準(zhǔn)外齒輪的齒形系數(shù) YF》查得： YF1＝ ， YF2＝ 。 （ 3）許用彎曲應(yīng)力 [σF] 由圖《試驗(yàn)齒輪的彎曲疲勞極限》查得 σHlim1＝ 210MPa， σHlim2＝ 190MPa 由表《安全系數(shù) SH 和 SF》查得 SF＝ ， 由圖《彎曲疲勞壽命系數(shù) YNT》查得 YNT1＝ YNT2＝ 1 V= 盤磨機(jī)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)畢業(yè)論文 第 18 頁(yè) 由式FHNTF SY lim][ ?? ? 得 M P aM P aSY FHNTF 2101][ 1l i m11 ???? ?? M P aM P aSY FHNTF 1 1 901][ 2l i m22 ???? ?? 故MPaMPaYYzbmKTFSFF1 6 2][252502124111211?????????????? MPaMPaYYzbmKTFSFF1 4 6][252502224221212?????????????? 則齒根彎曲強(qiáng)度校核合格。 （四）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及低速軸的強(qiáng)度校核 低速 軸 的 設(shè)計(jì) 及 強(qiáng) 度校核 （ 1） 選擇軸 的材料，確定 許 用 應(yīng) 力 選擇軸的材料為 45 鋼 ， 調(diào)質(zhì)處 理。 （ 2）按扭矩 強(qiáng) 度估算 軸徑 根據(jù)表《常用材料的 [τ ]值和 C 值》查得 C=107～ 118。由 設(shè)計(jì) 手 冊(cè) 取 標(biāo) 準(zhǔn)直 徑 d=35mm （ 3） 設(shè)計(jì)軸 的 結(jié) 構(gòu) 由于 設(shè)計(jì) 的是兩 級(jí)減 速器， 可將齒輪 布置在箱體 內(nèi) 部的一側(cè) ，軸 的外伸端安 裝 錐齒輪 。 參考圖 如下 圖 1a)， 確定齒輪從軸 的右端 裝入 ， 齒輪 的左端 用軸 肩（或 軸環(huán) ）定位，右端用套筒固定。 齒輪 的周向固定采用平 鍵連 接。 2)確定各 軸 段的直 徑 如下 圖 1a， 軸 段⑥（外伸端）直 徑 最小， d6=35mm；考 慮 到要對(duì) 安 裝在軸 段②上的錐 齒輪進(jìn) 行定位， 軸 段①上 應(yīng)有軸 肩，同 時(shí)為順 利 地在軸 段②上安 裝軸 承， 軸 段①必 須滿 足 軸承內(nèi)徑 的 標(biāo) 準(zhǔn)，故取 軸 段①的直 徑 d1 為 40mm；用相同的方法確定 軸 段②、③ 、⑤的直 徑 d2=45mm、 d3=55mm， d5=40mm； 為 了便于拆卸左右 軸 承，可查出 6208型 滾動(dòng)軸 承的安 裝 高度 為 ，取 d4=47mm。 4)確定 鍵槽 的主要尺寸 在軸 段②、⑥上分 別 加工出 鍵槽 ，使 兩鍵槽處 于 軸 的同一 圓 柱母 線上 ， 鍵槽 的 長(zhǎng) 度比相 應(yīng) 的 輪轂寬 度小 約 5～ 10mm， 鍵槽寬 度按軸 段直 徑 查手 冊(cè) 得到。 低速軸上②段的 鍵槽鍵寬 b 為 14mm， 鍵 高 h 為 9mm 鍵長(zhǎng) L為 60mm。按設(shè)計(jì)結(jié) 果 畫 出 軸 的 結(jié) 構(gòu)草 圖 （ 見(jiàn)圖 1a） （ 4）按 彎 扭合成 強(qiáng) 度校 核軸徑 1）畫出軸的受力圖（圖 1b），將軸上作用力分解為水平面分力和垂直面分力，受力分析如下： 圓 周力： NdTF t 2985195 5222 ????? （ d2 為齒輪分度圓直徑） 徑向 力： Fr2= Ft2tanα=2985179。=1086N （標(biāo)準(zhǔn)的法向嚙合角 α=20176。 支點(diǎn)反力為： FHA= 64/= 64/179。mm=126 880Nmm=126 848Nd 2/(2) =（ 64/） 179。mm Ⅰ Ⅰ截面右 側(cè)彎 矩 為： M V Ⅰ右 = 64FVB=642347= 150 208Nmm