帶式運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)裝置

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1、機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 計(jì)算說(shuō)明書(shū) 設(shè)計(jì)題目：帶式運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)裝置 _專(zhuān)業(yè) 班 設(shè)計(jì)者：— 指導(dǎo)老師：— 2010年 12月 28 日 廣東石油化工學(xué)院 設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 2 第一部分傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì) 4 第二部分 V帶設(shè)計(jì) 6 第三部分 各齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 9 第四部分軸的設(shè)計(jì) 13 第五部分校核 19 第六部分 主要尺寸及數(shù)據(jù) 21 課程設(shè)計(jì)題目: 設(shè)計(jì)帶式運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)裝置（簡(jiǎn)圖如下） 原始數(shù)據(jù): 數(shù)據(jù)編號(hào) 4 5 7 10 運(yùn)輸機(jī)工 作 轉(zhuǎn) 矩 T/（N.m） 67 0 630 760 62 0 運(yùn)輸機(jī)帶 速 V/（m/s）

2、 0.8 5 0.9 0.75 0.9 卷筒直徑 D/mm 32 0 380 320 36 0 工作條件： 連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，工作時(shí)有輕微振動(dòng)，使用期限為 10年，小批量 生產(chǎn)，單班制工作（8小時(shí)/天）。運(yùn)輸速度允許誤差為 5%。 二、課程設(shè)計(jì)內(nèi)容 1）傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)。 2）傳動(dòng)件及支承的設(shè)計(jì)計(jì)算 3）減速器裝配圖及零件工作圖。 4）設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)編寫(xiě)。 每個(gè)學(xué)生應(yīng)完成： 1） 部件裝配圖一張（A0）。 2） 零件工作圖兩張（A3） 3） 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份（6000~8000 字）。 本組設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)： 第三組數(shù)據(jù)：運(yùn)輸機(jī)工作軸轉(zhuǎn)矩 T/（N.

3、m） 670 運(yùn)輸機(jī)帶速V/（m/s） 0.85 。 卷筒直徑D/mm 320 。 已給方案：外傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為V帶傳動(dòng)。 減速器為兩級(jí)展開(kāi)式圓柱齒輪減速器。 計(jì) 算 及 說(shuō) 明 主要結(jié)果 第一部分傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì) 傳動(dòng)方案（已給定） 1）外傳動(dòng)為V帶傳動(dòng)。 2）減速器為兩級(jí)展開(kāi)式圓柱齒輪減速器 3）方案簡(jiǎn)圖如下： v 22.6r min 0.76 3.2KW 4.21 KW 廣、該方案的優(yōu)缺點(diǎn)： 該工作機(jī)有輕微振動(dòng)，由于 V帶有緩沖吸振能力，采

4、 用V帶傳動(dòng)能減小振動(dòng)帶來(lái)的影響，并且該工作機(jī)屬于小功率、載 荷變化不大，可以采用V帶這種簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，并且價(jià)格便宜，標(biāo)準(zhǔn) 化程度高，大幅降低了成本。減速器部分兩級(jí)展開(kāi)式圓柱齒輪減速，皆是兩級(jí)減速器中應(yīng)用最廣泛的一種。齒輪相對(duì)于軸承不對(duì)稱(chēng)，要 X軸具有較大的剛度。高速級(jí)齒輪常布置在遠(yuǎn)離扭矩輸入端的一 U，以減小因彎曲變形所引起的載荷沿齒寬分布不均現(xiàn)象。原動(dòng)機(jī) 部分為Y系列三相交流 異步電動(dòng)機(jī)。 總體來(lái)講，該傳動(dòng)方案滿足工作機(jī)的性能要求，適應(yīng)」 乍條件、工作可靠，此外還結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、尺寸緊湊、成本低傳動(dòng)效率 Bo 計(jì)算與說(shuō)明 三、原動(dòng)機(jī)選擇（Y系列三相交流異步電動(dòng)機(jī)） 工作機(jī)所需功率：Pw

5、 =0.96 ( w 見(jiàn)課設(shè)P9） 0.85 D 3.14 Tn Pw 「 9550 w 0.32 i 51r?min 670 51 373 9550 0.96 傳動(dòng)裝置總效率: （見(jiàn)課設(shè)式2-4） i i 2 3.49 1 0.99 0.99 0.99 0.97 4 coc選用方案（二） 0.99 6 0.97 7 0.99 0.95 （見(jiàn)課設(shè)表 12-8) 0.99 0.99 0.99 a 0.97 0.99 0.97 0.99 0.95 0.85 電動(dòng)機(jī)的輸出功率： Pd （見(jiàn)課設(shè)式2-1 ） P PW 373 4

6、.38Kw Pd 0.85 取 Pd 5.5Kw 選擇電動(dòng)機(jī)為Y132M1-6型 （見(jiàn)課設(shè)表19-1） 技術(shù)數(shù)據(jù)：額定功率（kw） 額定轉(zhuǎn)矩（N m） 2.0 滿載轉(zhuǎn)速（r/in ） 960 最大轉(zhuǎn)矩（N m） 2.0 —Y132M1-6電動(dòng)機(jī)的外型尺寸（mm： （見(jiàn)課設(shè)表19-3） A: 216 B : 178 C : 89 D : 38 E : 80 F : 10 G : 33 H : 132 K : 12 AB : 280 AC : 270 AD : 210 HD : 315 BB : 238 L : 235 四、傳動(dòng)裝置總體傳動(dòng)比的確定及各級(jí)傳動(dòng)比的分配

7、 1、 總傳動(dòng)比：ia （見(jiàn)課設(shè)式2-6） , nm 960 19 ia n 51 2、各級(jí)傳動(dòng)比分配： （見(jiàn)課設(shè)式2-7） i a |1 |2 |3 ia 19 2.48 3.07 2.5 初定 i1 2.48 53.1220Nmm |2 3.07 T2 176.0220N mm i3 2.5 600.8483N mm 第二部分V帶設(shè)計(jì) 外傳動(dòng)帶選為 普通V帶傳動(dòng) 1、 確定計(jì)算功率：Pca T4 567.039C3N mm 1）、由表2-10查得工作情況系數(shù) KA 1.1 T5 1691.7633Nmm

8、 2）、由式 2-21 （機(jī)設(shè)）Pca Ka P 1.1 5.5 5.65kw 計(jì) 算 及 說(shuō) 明 主要結(jié)果 2、選擇V帶型號(hào) 查圖2-17(機(jī)設(shè))選A型V帶。 3.確定帶輪直徑 da1 da2 (1)、參考表2-4 (機(jī)設(shè))選取小帶輪直徑 da1 112mm d1 H 2 (電機(jī)中心高符合要求) (2)、驗(yàn)算帶速 由式5-7 (機(jī)設(shè)) 8級(jí)精度 n1 da1 960 112 … 1 V1 5.63 m s V 1 60 1000 60 1000 ms 材料為40Cr (3)、從動(dòng)帶輪直徑 da2 45鋼

9、 da2 i da1 2.48 112 277.76mm 查表2-4 (機(jī)設(shè))取da2 280mm 乙二22 (4)、傳動(dòng)比i Z2=77 i m 280 2.5 20 da1 112 (5)、從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速 n_ 960 … 1 n2 i 2 5 380 Rmin . Kt 1.3 4.確定中心距a和帶長(zhǎng)Ld (1)、按式(2.23機(jī)設(shè))初選中心距 0.7 da1 da2 a。 2da1 d a2 工 53.1221(3N?m 274.4 a0 787 取 a 700mm d 1.0 計(jì) 算 及 說(shuō) 明 主要結(jié)果

10、（2）、按式（2.1 機(jī)設(shè)）求帶的計(jì)算基礎(chǔ)準(zhǔn)長(zhǎng)度 L0 L。2a。29d1 dd2) 2 (dd〔 dd2) ZE 189.8MPa1/2 (2 700 2 (112 280) 4a0 (280 112)2、 )mm 4 700 1960mm 查圖.由表2-2（機(jī)設(shè)）取帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld=2000mm 、按式（2-24機(jī)設(shè)）計(jì)算中心距：a Ld L0 2000 1960 a a0 (700 )mm 7.20mm 、按式（2-25 , 2-26機(jī)設(shè)）確定中心距調(diào)整范圍 amax a 0.03 Ld (720 0.03 2000)mm 780mm 5. ami

11、n a 0.015Ld (720 0.015 2000)mm 690mm 驗(yàn)算小帶輪包角a 1 由式(2-2機(jī)設(shè)) dd2 dd 1 1 180 2 1 60 166 120 a 6. 確定V帶根數(shù)Z (1)、由表(2-4 機(jī)設(shè))查得 dd1=112 n1=800r/min n1=980r/min時(shí)，單根 V帶的額定功率分呷為1.00Kw和1.18Kw, 用線性插值法求 (2) Po 、由表 n1=980r/min時(shí)的額定功率 P0值。 1.18 1.00 (1.00 (960 800)Kw 1.16Kw 980 800 (2-7 機(jī)設(shè))查得△ P0=0.1

12、1Kw Him1 700MPa H lim2 490MPa N1 4.15 107 N2 1.17 107 KHN 1 KhN 2 0.95 0.98 665MPa, 480.2MPa 、由表查得（2-9機(jī)設(shè)）查得包角系數(shù)k 0.96 、由表（2-2機(jī)設(shè)）查得長(zhǎng)度系數(shù)KL=1.03 、計(jì)算V帶根數(shù)Z,由式（2-27機(jī)設(shè)） Pea ca 51.07mm (Po P0)K Kl 5.65 （1.16 0.11） 0.96 1.03 4.49 取Z=5根 7 .計(jì)算單根V帶初拉力F0,由式（2.28）機(jī)設(shè)。 F 500 Pc

13、a (竺 vZ Ka 2 1) qv 160N 51.07mm FQ 2Z F0sin 21 (2 5 160 sin 166 )N 1588N 9 .確定帶輪的結(jié)構(gòu)尺寸，給制帶輪工作圖 小帶輪基準(zhǔn)直徑dd1=112mn用實(shí)心式結(jié)構(gòu)。大帶輪基準(zhǔn) mt 2.32 直徑dd2=280mm采用孔板式結(jié)構(gòu)，基準(zhǔn)圖見(jiàn)零件工作圖 5.22 第三部分各齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 9.78 由表2-1機(jī)設(shè)查得 8 .計(jì)算對(duì)軸的壓力FQ由式（2-29機(jī)設(shè)）得 一、高速級(jí)減速齒輪設(shè)計(jì)（直齒圓柱齒輪） 1 .齒輪的材料，精度和齒數(shù)選擇，因傳遞功率不大，轉(zhuǎn)速不 高，材

14、料按表4-2選取，都采用45號(hào)鋼，鍛選項(xiàng)毛坯，大齒輪、 正火處理，小齒輪調(diào)質(zhì)，均用軟齒面。齒輪精度用 8級(jí)，輪齒表 KF 1.2 面精髓度為Ra1.6,軟齒面閉式傳動(dòng)，失效形式為占蝕，考慮傳 動(dòng)平穩(wěn)性，齒數(shù)宜取多些，取 Z1=34 則Z2=Z1i=34X 2.48=85 Ka=1.50 2 .設(shè)計(jì)計(jì)算。 （1）設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，按齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算，再按齒根彎曲 &勞強(qiáng)度校核。 （2）按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，由式（7-9） ,3 ZHZZZE2Kt1a U 1 d1t ； H d u T1=9.55 X 106 X P/n=9.55 X106 X 5.42/387=1337

15、49 N - mm 由圖(4.19-3 )選取材料的接觸疲勞，極限應(yīng)力為 6 HILim1=580 6 HILim2=560 由圖4.21-3選取材料彎曲疲勞極陰應(yīng)力 6 HILin1 =230 6 HILin2=210 應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N由式(4.15)計(jì)算 一 一 _ _ ，一 一 一 9 N 1=60n, at=60 X 380X (8 X 360X 10)=6.57 X1。 N 2= N1/u=6.57 X 109/2.48=2.64 X 宿 由圖4.20查得接觸疲勞壽命系數(shù)；Zni=1.1 Z N2=1.04 由圖4.23查得彎曲 ；Yni=1 Yn2=1 由

16、圖4.10查得接觸疲勞安全系數(shù)： Snmin=1.1 S Fmin=1.25又 Yst=2.0 試選 Kt=1.3 由式(4.13)求許用接觸應(yīng)力和許用彎曲應(yīng)力 H lim SHmin Zni 580M Pa S：：ZN2 529Mp F1 ：nYsTYN1 368K Pa ^^F min F2 F2linYsTYN2 336M Pa Sf min 將有關(guān)值代入式（4-9）得 (ZuZeZ)22KTu 1 65.10 貝U V1=(Ttd1Xn1/60 x 1000)=1.3m/s Kh 1.408 Kf 1.35 K 1.825 d1 62.69 m

17、2.849 (Z1 V1/100)=1.3 x(34/100)m/s=0.44m/s 查圖4.9得Kv=1.05由表4-4查和得K A=1.25.由圖4.12查得 K B =1.08.取 Ka =1.05.貝 U KH=KAKV恪 K a =1.42 ，修 正 di 66.68mm M=d1/Z1=1.96mm 由表7-6取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)：m=2mm (3)計(jì)算幾何尺寸 d1=mz1=2<

18、 34=68mm d2=mz2=2 x 85=170mm a=m(z1 + z2)/2=119mm b=(|)dd1=1 x 68=68mm 取 b2=65mm b1=b2+10=75 3.校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 由圖 4.18 查得，YFS1=4.1, YFS2=4.0 取 Ye =0.7 由式(4.11)校核大小齒輪的彎曲強(qiáng)度. 2KT1 F1 Z12m3 2 1.42 133749 1 342 23 4.1 0.7 42.01M pa F1 F2 Y FS2 F1Yfs1 42.01 4.0 41.07M p 4.1 Pa F2 FE1 500M

19、Pa fE2 380MPa S 1 .4 二、低速級(jí)減速齒輪設(shè)計(jì)(直齒圓柱齒輪) K 2.18 1 .齒輪的材料，精度和齒數(shù)選擇，因傳遞功率不大，轉(zhuǎn)速不高， 材料按表7-1選取，都采用45號(hào)鋼，鍛選項(xiàng)毛坯，大齒輪、正火 處理，小齒輪調(diào)質(zhì)，均用軟齒面。齒輪精度用 8級(jí)，輪齒表面精髓 度為Ra1.6,軟齒面閉式傳動(dòng)，失效形式為占蝕，考慮傳動(dòng)平穩(wěn)性， 齒數(shù)宜取多些，取Z1=34 則 Z2=Z1i=34X 3.07=104 2 .設(shè)計(jì)計(jì)算。 YFa1 2.72% 22 (1)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，按齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算，再按齒根 彎曲疲勞強(qiáng)度校核。 （2）按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)

20、，由式（4-9） d1t 3 ZHZzZE2Kt1a U 1 Ysa2 1.766 T1=9.55 X 106 X P/n=9.55 X106 X 5.20/154=322468 N - mm 由圖(4.19-3)選取材料的接觸疲勞，極限應(yīng)力為 6 HILim1=580 6 HILiM2=560 由圖4.21-3選取材料彎曲疲勞極限應(yīng)力 6 HILiN1 =230  6 HILin2=210 x109 ZN1=1.1 Zn2=1.04 Yn1=1 Yn2=1 SHmin=1.1 S Fmin = 1.25 1.81 mm 應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N

21、由式（4.15）計(jì)算 9 N 1=60n at=60 X 154X(8 X 360X 10)=2.66 X1。 N 2= N1/u=2.66 X 109/3.07=8.67 由圖4.20查得接觸疲勞壽命系數(shù)； 由圖4.23查得彎曲 ； 由圖4.10查得接觸疲勞安全系數(shù)： Yst=2.0 試選 Kt=1.3 由式（4.13）求許用接觸應(yīng)力和許用彎曲應(yīng)力 S^ZN1 580Mpa H2 F1 F2 H lim2 Sh min ZN2 530M Pa F1lin 1Y ST Sf min YN1 368KPa 尸2而2丫 ST, Sf min Yn2

22、 336M Pa Z1 Z2 31 107 將有關(guān)值代入式（4-9）得 計(jì) 算 及 說(shuō) 明 主 要結(jié)果 LZZZ、2 2KTu 1 1t 3() 70.43mm d1 62 mm d if H2 du d 2 214 mm 則 V1=(兀 di X n1/60 X 1000)=0.57m/s (Z1 V1/100)=0.57 X (34/100)m/s=0.19m/s 查圖4.9得Kv=1.05由表4-4查和得K A=1.25.由圖4.12查 得 K0 =1.08.取 Ka =1.

23、05. WJ KH=KAKVK Ka =1.377，修正 — a 138mm …1.37 .o d1 d1%.3 71.8mm M=d1/Z1=2.11mm 取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)：m=2.5mm (3)計(jì)算幾何尺寸 B2 62mm, B1 d1=mz1=2.48X 34=85mm d2=mz2=2.5X 104=260mm a=m(z1+ z2)/2=172.5mm b=(|)dd1=1X 85=85mm 取 b2=85mm b1=b2+10=95 3.校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 由圖

24、 4.18 查得，Yfs1=4.1 , YFs2=4.0 取 Y0 =0.7 由式(4.11)校核大小齒輪的彎曲強(qiáng)度. 2KT1 2 1.42 322468 一 「 一—一 F1 21 3 2 3 4.1 0.7 145.5M Da , F1 Z12m3 1 342 2.53 Pa 1 d 1 :1 F2 f1YFS2 145.5 4.0 142.0M Pa F2 Y FS1 4.1 總結(jié)：高速級(jí) z1=34 z2=85 m=2 低速級(jí) z1=34 z2=104 m=2.5 第四部分 軸的設(shè)計(jì) 高速軸的設(shè)計(jì)

25、Z 85 1.選擇軸的材料及熱處理 Z 4 由于減速器傳遞的功率不大，對(duì)其重量和尺寸也無(wú)特殊要求故 mm 計(jì) 算 及 說(shuō) 明 主要結(jié)果 選擇常用材料45鋼，調(diào)質(zhì)處理. 2.初估軸徑 按扭矩初估軸的直徑,查表6-3，得c=106至117,考慮到安裝聯(lián) 軸器的軸段僅受扭矩作用.取c=110則： D1min=C3歸 110 31542 27mm \ n . 387 5.20 ” D2min= C 3 p 110 3 36mm n 154 D3min= C 3 p 110 3 5^00 51mm 3.初選軸承 1軸選軸承為6008 2軸選

26、軸承為6009 3軸選軸承為6012 根據(jù)軸承確定各軸安裝軸承的直徑為： D1=40mm D2=45mm D3=60mm 4.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(現(xiàn)只對(duì)高速軸作設(shè)計(jì)，其它兩軸設(shè)計(jì)略，結(jié)構(gòu)詳見(jiàn) 圖)為了拆裝方便，減速器殼體用剖分式，軸的結(jié)構(gòu)形狀如圖所示. (1).各軸直徑的確定 初估軸徑后，句可按軸上零件的安裝順序,從左端開(kāi)始確定 直徑.該軸軸段1安裝軸承6008,故該段直徑為40mm 2段裝齒輪， 為了便于安裝，取2段為44mm齒輪右端用軸肩固定，計(jì)算得軸肩 的高度為4.5mm取3段為53mm 5段裝軸承，直徑和1段一樣為 40mm 4段不裝任何零件，但考慮到軸承的軸向定位，及軸承的安 裝

27、，取4段為42mm 6段應(yīng)與密封毛氈的尺寸同時(shí)確定，查機(jī)械設(shè) 計(jì)手冊(cè)，選用JB/ZQ4606-1986中d=36mm勺毛氈圈，故取6段36mm 7段裝大帶輪，取為32mm>dmin。 (2)各軸段長(zhǎng)度的確定 軸段1的長(zhǎng)度為軸承6008的寬度和軸承到箱體內(nèi)壁的距離加 上箱體內(nèi)壁到齒輪端面的距離加上 2mm l1=32mm 2段應(yīng)比齒輪寬 Kt 1 .3 Zz 189.8 MP H lim1 H lim 2 N3 N4 1/ 2 700 M 560 M 1.17 108 3.31 10 7 Pa Pa

28、 K NH 3 0.93 K NH 4 0.95 略小2mm為l2=73mmi 3段的長(zhǎng)度按軸肩寬度公式計(jì)算l3=1.4h ; 去 l3=6mrn 4 段：l4=109mm 15 和軸承 6008 同寬取 l5=15mni 16=55mm] 7段同大帶輪同寬，取17=90mm其中14 , 16是在確定 “它段長(zhǎng)度和箱體內(nèi)壁寬后確定的。 于是，可得軸的支點(diǎn)上受力點(diǎn)間的跨距 L1=52.5mm L2=159mm L3=107.5mm (3) .軸上零件的

29、周向固定 520.8 MPa 665 MPa 為了保證良好的對(duì)中性，齒輪與軸選用過(guò)盈配合 H7/r6。與軸承 內(nèi)圈配合軸勁選用k6,齒輪與大帶輪均采用A型普通平鍵聯(lián)接，分 別為 16*63 GB1096-1979 及鍵 10*80 GB1096-1979。 (4) .軸上倒角與圓角 為保證6008軸承內(nèi)圈端面緊靠定位軸肩的端面， 根據(jù)軸承手冊(cè) 的推薦，取軸肩圓角半徑為1mm其他軸肩圓角半徑均為 2mm根 據(jù)標(biāo)準(zhǔn)GB6403.4-1986,軸的左右端倒角均為 1*45。。 (5) 的受力分析 (1) 畫(huà)軸的受力簡(jiǎn)圖。 (2) 計(jì)算支座反力。 2 128.65 Ft=2T1/d

30、1= 68 3784N Fr=Fttg20 o =3784 0.3639 1377N v 1.12 mS FQ=1588N 在水平面上 FR1=Ek 3Z"25 966N l2 l3 153 52.5 b 78.95 mm FR2=Fr-FR1H=1377-966=411N 在垂直面上 j 空72 352N FR1V=l2 l3 153 52.5 Fr2V=Ft- FR1V=1377-352=1025N (3) 畫(huà)彎矩圖 在水平面上，a-a剖面左側(cè) M Ah=FR1Hl3=966 52.5=50.715N - m a-a剖面右側(cè) M Ah=F

31、R2Hl2=411 153=62.88 N - m 在垂直面上 MAv=M 合成彎矩, AV=FR1Vl2=352< 153=53.856 N m a-a 剖面左側(cè) mt 2.55 5.73 13.7 Ma 2 2 ,M AH M AV a-a剖面右側(cè) 2 2 50.715 53.856 73.97N Ma J轉(zhuǎn)矩圖 2 MaV 62.88 53.856 82.79N m 轉(zhuǎn)矩T F t d/2 3784 X (68/2) =128.7N ? m 6 .判斷危險(xiǎn)截面 顯然，如圖所示，a-a剖面左側(cè)合成彎矩最大、扭矩為 該截面左側(cè)可能是危險(xiǎn)截面；b

32、-b截面處合成灣矩雖不是最大， 該截面左側(cè)也可能是危險(xiǎn)截面。若從疲勞強(qiáng)度考慮， a-a, b-b 面右側(cè)均有應(yīng)力集中，且 b-b截面處應(yīng)力集中更嚴(yán)重，故 a-a 面左側(cè)和b-b截面左、右側(cè)又均有可能是疲勞破壞危險(xiǎn)截面。 7 .軸的彎扭合成強(qiáng)度校核 T, 但 截 截 Kh Kf 1.2 0.6 1b 60Mpa 0 b 100Mpa Kh 1.611 W 0.1d 3=0.1 X 443=8.5184m3 M2 (aT)2 742 W (2) b-b截面左側(cè) 2 0.6 128.7 8.5184 =14.57 MPa W 01d 3=0.1 X423=7.4

33、1m3 2.09 計(jì) 算 及 說(shuō) 明 主要結(jié)果 b-b截面處合成彎矩Mb: — I2 42.5 0-c 153 42.5 Mb M J 82.79 Ma 13 52.5 rz 13 =174 N ? m 2 2 , _、2 , 2 2 {m (aT) \174 06 128.7 e W 7.41 =27MPa 8.軸的安全系數(shù)校核：由表 10-1 查 d1

34、 92.46 R 650MPa, ? 300MPa, ? 155MPa, 02, 0.1 B 1 1 (1) 在a-a截面左側(cè) WT=0.2d3=0.2X 443=17036.8mm3 由附表10-1查得K 1,K 1.63,由附表10-4查得絕對(duì)尺寸 系數(shù) 0.81, 0.76;軸經(jīng)磨削加工，由附表10-5查得質(zhì)量系 數(shù)1.0.則 M 73.97 …1Vm , 8.68MPa 彎曲應(yīng)力 b W 8.5184 …欣 h 8.68MPa 應(yīng)力幅 a b 平均應(yīng)力 m 0 T工衛(wèi)工7.57MPa 切應(yīng)力 Wt 17.0368 —T 757 3.79MPa a m 2

35、 2 安全系數(shù) m 4.20 計(jì) 算 及 說(shuō) 明 主要結(jié)果 300 1 _ _ 28 FE1 500MPa 8.68 0.2 0 1.0 0.81 FE 2 380MPa 18.22 28 18.22 K FN 1 0.92 S2 S2 28 2 2 15.27 18.22 KFN 2 0..97 查表10-6得許用安全系數(shù)S =1.3?1.5,顯然S>S ,故a-a剖 1 .4 面安全. (2)b-b截面右側(cè) 抗彎截面系數(shù) W 0.1d 3=0.1 X533=14.887m3 抗扭截面系數(shù) WT

36、=0.2d3=0.2X 533=29.775 m3 又Mb=174 N?m,故彎曲應(yīng)力 328.57M IPa 174 14.887 11.7MPa 263.29 F MPa 切應(yīng)力 11.7MPa 1.846 WT 128.7 4.32MPa 29.775 m 1 2.16MPa m 2 由附表10-1 查得過(guò)盈配合引起的有效應(yīng)力集中系數(shù) YFa 1 2.72, YSa2 2.2 155 1.63 3.79 0.1 3.79 1.0 0.76 26 K 1.89, 0.81, 0.76, 1.0, 0.2, 0.1 2.

37、6 1.0 0.81 300 11.7 0.2 0 155 1.89 2.16 0.1 2.16 1.0 0.76 37.74 27.74 ” “ ■7 2 2 22.36 ，37.74 27.74 顯然S> S，故b-b截面右側(cè)安全。 (3) b-b截面左側(cè) WT=0.2d3=0.2 X 423=14.82 m3 37.74 27.74 YFa1YSa1 0.01299 YFa2YSa2 0.01 492 b-b截面左右側(cè)的彎矩、扭矩相同。 彎曲應(yīng)力 174 23.48MPa 7.41 23.48MPa m 2.56 mm 切應(yīng)力

38、128.7 Wt —8.68MPa 14.82 m T 4.34MPa m 2 (D-d) /r=1 r/d=0.05 ,由附表10-2查得圓角引起的有 效應(yīng)力集中系數(shù)K 1.48,K 1.36 0由附表10-4查得絕對(duì)尺 寸系數(shù) 083 0.78。又 1.0, 0.2, 0.1。則 S S S S 2 2 S S 300 1.48 1.0 0.83 23.48 0.2 0 7.16 Z1 31 Z2 107 155 1.36 1.0 0.78 19.38 4.34 0.1 4.349 7.16 19.38 f 6

39、.72 2 2 716 19.38 d1 93mm d2 321mm 顯然S> S，故b-b截面左側(cè)安全。 a 207 mm B 93mmB2 85mm fe 5 1000 MPa FE 6 670 MPa 計(jì) 算 及 說(shuō) 明 主要結(jié)果 a a T 軸1 計(jì) 算 及 說(shuō) 明 主要結(jié)果 b6 75mm m 2.90 mm m=4 d5 80mm d6 276mm b5 80mm

40、 計(jì) 算 及 說(shuō) 明 主要結(jié)果 軸3 第五部分校 核 高速軸軸承 Ftl3 3784 52.5 FR1H F tl3 966N l2 l3 153 52.5 計(jì) 算 及 說(shuō) 明 主要結(jié)果 FR2H=Fr-FR1H=1377-966=411N FR1V 5 1377 5

41、2.5 352N |2 |3 153 52.5 Fr2v=Ft- F ri產(chǎn)1377-352=1025N 軸承的型號(hào)為6008, Cr=16.2 kN 1) FA/COr=0 2) 計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷 Pr f PXFR YFa 查表得fP=1.2徑向載荷系數(shù)X和軸向載荷系數(shù)Y為X=1, Y=0 Pr f P X FR YFA =1.2 x ( 1X352) =422.4 N 3) 驗(yàn)算6008的壽命 3 h 16667 162003 2448486 28800 L 384 422.4 驗(yàn)算右邊軸承 3 16667 16200 3 99177 28800 L 384

42、1.2 1025 鍵的校核 鍵 1 10 X 8 L=80 GB1096-79 則強(qiáng)度條件為 2T/d 2 128.65/0.032 …一「 33.5MPa p lk 0.08 0.003 *工、-、1 110MPa 查表許用擠壓應(yīng)力 p 所以鍵的強(qiáng)度足夠 鍵 2 12 X 8 L=63 GB1096-79 則強(qiáng)度條件為 2T/d 2 128.65/0.044 ” 人…「 30.95MPa p lk 0.063 0.003 d1=d4=40mm ? 一， d2 =54mm d3=93mm df3=85.5mm da3=99mm 計(jì) 算 及 說(shuō) 明 主要

43、結(jié)果 查表許用擠壓應(yīng)力 所以鍵的強(qiáng)度足夠 聯(lián)軸器的選擇 聯(lián)軸器選擇為 p 110MPa Ft2 1669N Fr2 607N TL8型彈性聯(lián)軸器GB4323-84 Ft3 384(N F3 1398J I 第六部分主要尺寸及數(shù)據(jù) RAz 25N 減速器的潤(rùn)滑 1 .齒輪的潤(rùn)滑 因齒輪的圓周速度<12 m/s,所以才用浸油潤(rùn)滑的潤(rùn)滑方式。 高速齒輪浸入油里約0.7個(gè)齒高，但不小于10mm低速級(jí)齒 輪浸入油高度約為1個(gè)齒高（不小于10mrm, 1/6齒輪。 2 .滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑 因潤(rùn)滑油中的傳動(dòng)零件（齒輪）的圓周速度

44、 V> 1.5?2m/s所以 采用飛濺潤(rùn)滑， 箱體尺寸: 箱體壁厚 10mm 箱蓋壁厚 1 8mm 箱座凸緣厚度b=15mm Rbz 766N 箱蓋凸緣厚度b1=15mm 箱座底凸緣厚度b2=25mm 地腳螺栓直徑df=M16 地腳螺栓數(shù)目n=4 軸承旁聯(lián)接螺栓直徑d1=M12 聯(lián)接螺栓d2的間距l(xiāng)=150mm 軸承端蓋螺釘直徑d3=M8 定位銷(xiāo)直徑d=6mm df、di、d2 至外箱壁的距離 C1=18mm 18 mm 13 mm df、d2至凸緣邊緣的距離 C2=16mm 11 mm 軸承旁凸臺(tái)半徑 R1=11mm 凸臺(tái)高度根據(jù)低速軸承座外半徑確定

45、 外箱壁至軸承座端面距離L1=40mm 軸號(hào) 功率p 轉(zhuǎn)矩T 轉(zhuǎn)速n 傳動(dòng)比i 效率 刀 電機(jī)軸 5.5 2.0 960 1 1 1 5.42 127.62 [ 387 P 2.48 [ ( ).9 2 5.20 306.38 154 2.50 ( ).9 3 5.00 903.25 51 3.07 ( ).9 工作機(jī)軸 4.90 885.29 [ 51 r 1 1 ( ).9 T1=9550Pdi1 4 8 4 7/nm=9550X 5.5 乂 2.48 乂 0.95 乂 0.99=127.62 T

46、2= T1 i2 4 6 4 5=127.62 義 2.5 義 0.97 義 0.99=306.38 T3= T2 i3 4 4 4 3=306.38 乂 3.07 乂 0.97 乂 0.99=903.25 T4= T3 4 2 4 1=954.23 X 0.99 X 0.99=885.29 齒輪的結(jié)構(gòu)尺寸 兩小齒輪米用實(shí)心結(jié)構(gòu) 兩大齒輪采用復(fù)板式結(jié)構(gòu) 齒輪z1尺寸 z=34 d1=68 m=2 d=44 b=75 d1=68 大齒輪頂 圓與內(nèi)箱壁距離 △ 1=10mm 齒輪端面與內(nèi)箱壁距離4 2=10mm 箱蓋，箱座肋厚 m1=m=7mm 軸承端蓋外徑D2 :凸緣式端

47、蓋：D+ (5-5.5) d3 以上尺寸參考機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) P17?P21 傳動(dòng)比 原始分配傳動(dòng)比為：i1=2.48 i2=3.07 i3=2.5 修正后 ：i1=2.48 i2=2.50 i3=3.07 各軸新的轉(zhuǎn)速為 ：n1=960/2.48=387 n2=387/2.5=154 n3=154/3.07=51 RAY 2511 N 2998N 各軸的輸入功率 P1=pd.84 P2=p1r1 64 P3=p24 44 P4=p3r] 24 各軸的輸入轉(zhuǎn)矩 7 =5.5 X0.95 5=5.42 義 0.97 3=5.20X0.97 1=5.00X0.

48、99 X 0.99=5.42 X 0.99=5.20 X 0.99=5.00 X 0.99=4.90 T2 178540 N ?mr ha=ha*m=1x 2=2mm hf=( ha*+c*)m=(1+0.25) x 2=2.5mm h=ha+hf=2+2.5=4.5mm da=d1 + 2ha=68+2X 2=72mm df=d1 -2hf=68 —2X2.5=63 p=冗 m=6.28mm s= 兀 m/2=3.14 x 2/2=3.14mm e= 兀 m/2=3.14 x 2/2=3.14mm c=c*m=0.25 x 2=0.5mm 齒輪z2的

49、尺寸 由軸可得 d2=170 z2=85 m=2 b=65 d4=49 ha=ha*m=1 x 2=2mm h=ha+hf=2+2.5=4.5mm hf=(1 + 0.5) x 2=2.5mm da=d2+ 2ha=170+ 2X2=174 df=d1 —2hf=170 —2X2.5=165 p=冗 m=6.28mm s=兀 m/2=3.14 x 2/2=3.14mm e=Tt m/2=3.14 x 2/2=3.14mm c=c*m=0.25 x 2=0.5mm Do D3 78.4 162 120 D存 2 2 Dg 1.6D4=1.6 X 49=78.4

50、DO da-10mn=182-10X 2=162 D2 0.25(D0-D3)=0.25(162-78.4)=20 R=5 c=0.2b=0.2 X 65=13 齒輪3尺寸 由軸可得,d=49 d3=85 z3=34 m=2.5 b=95 ha =ha*m=1 x 2.5=2.5 h=ha+hf=2.5+3.125=5.625 hf=(ha*+c*)m=(1+0.25) 乂 2.5=3.125 da=d3+2ha=85+2X 2.5=90 df=d1-2hf=85-2 X 3.125=78.75 0.58 T2 103553J?mm b h 12 8 圓角r=3

51、 p=Tt m=3.14X 2.5=7.85 s=兀 m/2=3.14 義 2.5/2=3.925 e=s c=c*m=0.25 x 2.5=0.625 齒輪4寸 由軸可得 d=64 d4=260 z4=104 m=2.5 b=85 ha =ha*m=1 x 2.5=2.5 h=ha+hf=2.5+3.25=5.625 hf=(ha*+c*)m=(1+0.25) 乂 0.25=3.125 da=d

52、4+2ha=260+2X 2.5=265 df=d1-2hf=260-2 X 3.125=253.75 p=Tt m=3.14X 2.5=7.85 s=e=兀 m/2=3.14 義 2.5/2=3.925 c=c*m=0.25X 2.5=0.625 DO da-10m=260-10X 2.5=235 Dg 1.6 X 64=102.4 Di D D3 2 235 102.4 2 168.7 D2=0.25(D0-D3)=0.25 乂 (235-102.4)=33.15 r=5 c=0.2b=0.2 X 85=17 24MPa 0.18, 0.25 參考文獻(xiàn)： 《機(jī)械設(shè)

53、計(jì)》呂宏 王慧 主編 北京大學(xué)出版社 《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》陸玉 主編 第4版機(jī)械工業(yè)出版社 《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》 設(shè)計(jì)心得 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)是機(jī)械課程當(dāng)中一個(gè)重要環(huán)節(jié)通過(guò)了 2周的 課程設(shè)計(jì)使我從各個(gè)方面都受到了機(jī)械設(shè)計(jì)的訓(xùn)練，對(duì)機(jī)械的有關(guān) 各個(gè)零部件有機(jī)的結(jié)合在一起得到了深刻的認(rèn)識(shí)。 一 一 3 7611.3mm 由于在設(shè)計(jì)方面我們沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)，理論知識(shí)學(xué)的不牢固，在設(shè)計(jì) 中難免會(huì)出現(xiàn)這樣那樣的問(wèn)題，如：在選擇計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)件是可能會(huì)出 現(xiàn)誤差，如果是聯(lián)系緊密或者循序漸進(jìn)的計(jì)算誤差會(huì)更大，在查表 和計(jì)算上精度不夠準(zhǔn) 在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，培養(yǎng)了我綜合應(yīng)用機(jī)械設(shè)計(jì)課程及其他課程 的理論知識(shí)和應(yīng)用

54、生產(chǎn)實(shí)際知識(shí)解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力， 在設(shè)計(jì) 的過(guò)程中還培養(yǎng)出了我們的團(tuán)隊(duì)精神， 大家共同解決了許多個(gè)人無(wú) 法解決的問(wèn)題，在這些過(guò)程中我們深刻地認(rèn)識(shí)到了自己在知識(shí)的理 解和接受應(yīng)用方面的不足，在今后的學(xué)習(xí)過(guò)程中我們會(huì)更加努力和 向結(jié)。 3 WtC 16557.47儕 22.5MPa 5.3MPa 5.39 MPa K 1, K 1.54 計(jì) 算 及 說(shuō) 明 主要結(jié)果 (K)D 1.78 Kn 1 di=32

55、mm 計(jì) 算 及 說(shuō) 明 主要結(jié)果 d2=34mm d3=d7=35mm, d4=d6=44mm d5=62mm,(i=6 6mm,d f5=57mm Lo=223mm L=55mm b h 10 8 A0=106 d 1 38 mm d3=d7=45mm 計(jì) 算 及 說(shuō) 明 主要結(jié)果 L=56mm d4=52mm Lo=229mm L==57mm b h 14 9 計(jì) 算 及 說(shuō)

56、明 主要結(jié)果 ni 960 %n FrA 1169 N FrB 493.73 fp 1.5 P 1753.5 N Cr 40.8KN n" 271/9Xmin 計(jì) 算 及 說(shuō) 明 主要結(jié)果 FrA 2995N FrB 2395.7N fp 1.5 fp 1.5 P 3720.2N bi hi 10 8m L1 56mm b3 h3 12 8 L 3 50mm b， h， 16 10 b5 h5 10 8 110 MPa 10 56 13 38mm GB/T 1096-1979 計(jì) 算 及 說(shuō) 明 主要結(jié)果 d 2 45mm 鍵 12 50 d 3 52mm 鍵：16 70 鍵 C： 10 63 計(jì) 算 及 說(shuō) 明 主要結(jié)果 Ka 1.9 _ _ 一 一4 --- Tb 7.49 10 N ?mm Ka 1.9 Tca 142.31N ?m