齒輪部分中心距前,彎曲強(qiáng)度校核

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1、自己動(dòng)手改，特別是圖要加一個(gè)鏈傳 動(dòng)，自己找圖或者動(dòng)手畫，拍下來貼 上去。如果是按照課程設(shè)計(jì)畫的草 圖，直接加；不是的話，按照當(dāng)時(shí)計(jì) 算的那個(gè)圖畫簡(jiǎn)圖 機(jī)械設(shè)計(jì)《課程設(shè)計(jì)》 學(xué) 院 能源與動(dòng)力工程 班 級(jí) 熱工B 姓 名 學(xué) 號(hào) 指導(dǎo)老師 目錄 第一章緒論 第二章 課題題目及主要技術(shù)參數(shù)說明 2.1課題題目 2.2主要技術(shù)參數(shù)說明 2.3傳動(dòng)系統(tǒng)工作條件 2.4傳動(dòng)系統(tǒng)方案的選擇... 第三章減速器結(jié)構(gòu)選擇及相關(guān)性能參數(shù)計(jì)算 3.1減速器結(jié)構(gòu) 3.2電動(dòng)機(jī)選擇 3.3傳動(dòng)比分配 3.4動(dòng)力運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算 第四章齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算（包括小齒輪和大齒輪）

2、 4.1齒輪材料和熱處理的選擇 4.2齒輪幾何尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算 4.2.1 按照接觸強(qiáng)度初步設(shè)計(jì)齒輪主要尺寸 423 齒輪幾何尺寸的確定 4.3齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 第五章軸的設(shè)計(jì)計(jì)算（從動(dòng)軸） 5.1軸的材料和熱處理的選擇 5.2軸幾何尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算 5.2.1 按照扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度初步設(shè)計(jì)軸的最小直徑 5.2.2軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 5.2.3軸的強(qiáng)度校核 第六章軸承、鍵和聯(lián)軸器的選擇 6.1軸承的選擇及校核__ 6.2鍵的選擇計(jì)算及校核 6.3聯(lián)軸器的選擇 第七章 減速器潤滑、密封及附件的選擇確定以及箱體主要結(jié)構(gòu) 尺寸的計(jì)算 7.1潤滑的選擇確定 7.2密封的選擇確定 7.

3、3減速器附件的選擇確定 7.4箱體主要結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算 第八章總結(jié) 參考文獻(xiàn) 第一章 緒 論 本論文主要內(nèi)容是進(jìn)行一級(jí)圓柱直齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算， 在設(shè)計(jì)計(jì)算中運(yùn)用到 了《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》、《機(jī)械制圖》、《工程力學(xué)》、《公差與互換性》等多門課程 知識(shí)，并運(yùn)用《 AUTOCAD 》軟件進(jìn)行繪圖，因此是一個(gè)非常重要的綜合實(shí)踐 環(huán)節(jié) ,也是一次全面的、 規(guī)范的實(shí)踐訓(xùn)練。通過這次訓(xùn)練，使我們?cè)诒姸喾矫?得到了鍛煉和培養(yǎng)。主要體現(xiàn)在如下幾個(gè)方面： （1）培養(yǎng)了我們理論聯(lián)系實(shí)際的設(shè)計(jì)思想，訓(xùn)練了綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)課程和 其他相關(guān)課程的基礎(chǔ)理論并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際進(jìn)行分析和解決工程實(shí)際問題的能 力，鞏固、深化和擴(kuò)展

4、了相關(guān)機(jī)械設(shè)計(jì)方面的知識(shí)。 （2）通過對(duì)通用機(jī)械零件、常用機(jī)械傳動(dòng)或簡(jiǎn)單機(jī)械的設(shè)計(jì)，使我們掌握了 一般機(jī)械設(shè)計(jì)的程序和方法，樹立正確的工程設(shè)計(jì)思想，培養(yǎng)獨(dú)立、全面、科 學(xué)的工程設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)新能力。 （3）另外培養(yǎng)了我們查閱和使用標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、手冊(cè)、圖冊(cè)及相關(guān)技術(shù)資料的 能力以及計(jì)算、繪圖數(shù)據(jù)處理、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)方面的能力。 （4）加強(qiáng)了我們對(duì)Office軟件中Word功能的認(rèn)識(shí)和運(yùn)用 第二章 課題題目及主要技術(shù)參數(shù)說明 2.1課題題目 帶式輸送機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)中的減速器。要求傳動(dòng)系統(tǒng)中含有單級(jí)圓柱齒輪 減速器及v帶傳動(dòng)。 2.2主要技術(shù)參數(shù)說明 輸送帶主動(dòng)鼓輪輸入端轉(zhuǎn)矩T=480N?

5、M輸送帶速度V=1.7 m/s,輸送機(jī)滾 筒直徑D=370mm。 2.3傳動(dòng)系統(tǒng)工作條件 帶式輸送機(jī)連續(xù)工作、單向運(yùn)轉(zhuǎn)；兩班制（每班工作 8小時(shí)），工作 期限5年。 2.4傳動(dòng)系統(tǒng)方案的選擇 圖1帶式輸送機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)圖 計(jì)算及說明 結(jié)果 第二章減速器結(jié)構(gòu)選擇及相關(guān)性能參數(shù)計(jì) 算 ^-r 3.1減速器結(jié)構(gòu) 本減速器設(shè)計(jì)為水平剖分，封閉臥式結(jié)構(gòu)。 3.2電動(dòng)機(jī)選擇 （一）工作機(jī)的功率 Pw Pw =TWn? /9550=480/9550x nw =4.410kw 60v nw =詢=87.750r/mi n

6、 （二）總效率口總 口總=口帶口齒輪口聯(lián)軸器口滾筒□軸承 電動(dòng)機(jī) = 0.96 漢 0.98 漢 0.99 漢 0.96 漢 0.992= 0.876 選用： （三）所需電動(dòng)機(jī)功率Pd Y132S-4 Pd =Pw/口 總=1.84/0.876 =2.100(KW) 查《機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)》得 Ped = 3 kw 電動(dòng)機(jī)選用 丫132S-4 n滿 =1440 r/min 3.3傳動(dòng)比分配 工作機(jī)的轉(zhuǎn)速n=60X 1000v/ （兀D =60X 1000X 1.7/(3.14 X 370) =87.750r/mi n i 帶=1.65

7、n滿/n =144/877501641 取 b =⑴65 貝q i齒=i總/i帶=6.41/1 忌44864.000 i齒=4 3.4動(dòng)力運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算 （一）轉(zhuǎn)速n 計(jì)算及說明 結(jié)果 no = n滿=1440 (r/min ) n I = no / i帶=口滿 / i帶=1440/1.65=872.727 ( r/min ) nH =m /i 齒=872.727/4=218.182 (r/min ) nhi = nii / i 鏈=(r/min ) （二） 功率P Po =Pd =1.612(kw) R = 帶=2.100

8、漢 0.94 =1.974(kw) P2 齒輪"軸承=1.974x0.98x0.99 = 1.916(kw) P3 =卩2口聯(lián)軸器 11 軸承=1.916 沃 0.99 漢 0.99 = 1.875(kw) （三）轉(zhuǎn)矩T T° =9550P。/ n° = 9550 x 2.100/1420 =14.126(N. m) Tj =T0m帶i帶=14.126 漢 0.96 漢 3 = 40.684(N m) T2 =TJ 齒輪 口 軸承 i 齒=40.684 7.98 7.99^4.025 =158.872(N ? m) T3 =丁2口聯(lián)軸器 n

9、軸承 i齒帶=158.872 x 0.99X0.99" =155.710(N. m) 計(jì)算及說明 結(jié)果 將上述數(shù)據(jù)列表如下： 軸號(hào) 功率 P/kW N /(r.min 1) T/ (N - m) i n 0 2.100 1420 14.126 3 0.96 1 1.974 473.333 40.684 2 1.916 117.589 158.872 4.025 0.97 3 1.875 117.589 155.710 1 0.98 第四章齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 4.1齒輪材料和熱處理的選擇 小齒輪選用4

10、5號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理，HB = 236 大齒輪選用45號(hào)鋼，正火處理，HB = 190 4.2齒輪幾何尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算 4.2.1按照接觸強(qiáng)度初步設(shè)計(jì)齒輪主要尺寸 由《機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)》查得 叭阮1 =540皿巳，6阮2 =480MPa ,SH|jm = 1 住血=43側(cè)1?,住訕2 =35MPSlim =1 卩=m / n2 =872 727/218.182 =4 由《機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)》查得 ZN1 = ZN2 = 1 Y N1 = YN2 = 1 由 &丄 Hlim1ZN1 _580 1 _540MPa 由 Sh lim 1 =_53^!=480MPa SH lim 1

11、計(jì)算及說明 結(jié)果 SFlim ■-■F1 ]= 350 1 1 430 1 =430MPa =350MP 1 （一） 小齒輪的轉(zhuǎn)矩T I T =9550?/n’ =9550 5.225872.727 57.176N m） （二） 選載荷系數(shù)K 由原動(dòng)機(jī)為電動(dòng)機(jī)，工作機(jī)為帶式輸送機(jī)， 載荷平穩(wěn)，齒輪在兩軸承間對(duì)稱布置。查《機(jī)械 原理與機(jī)械零件》教材中表得，取 Ka =1 Kv =1 K：=1.06 K： =1.23,K = 1.304,初設(shè) y- 3m/s （三） 確定乙ZH Z Z 初設(shè) B =15o，Ze =189.8Zh =2.43Z =0.773Z

12、： =0.983 Z — ,X=1. t （1.88-3.2（丄 —））cos： \ Xj 乙 Z2 =1.675 乙:;=COS =0.983 （四） 選擇齒寬系數(shù)'d 根據(jù)齒輪為軟齒輪在兩軸承間為對(duì)稱布置。查 《機(jī)械原理與機(jī)械零件》教材中表得，取.d = 1.1 （五） 計(jì)算小齒輪分度圓直徑d1 d1 > 計(jì)算及說明 結(jié)果 3 （kt I（u + 1） dl ｛屮 dWH2】2U = 3 Z1 = 26 Z2 = 104 d1 =53.6mm d2 =214.4m m I 2 11304 2沃 57176 40684 （4+1） 7898沃

13、 243 0.773 0.983 彳 1^480疋4 =41.455（ mm） 取 d1 =53.834mm （六）驗(yàn)算速度v Hd1 n[ 兀漢 53.834漢 872.727 V = — = =2.459 60X000 60X000 與初設(shè)相符。 （七）確定齒輪模數(shù) mn d 1 cos 卩 53.834 江 cos 15 0 . m n 一 1 一 1.89 mm z1 26 按標(biāo)準(zhǔn)取 mn=2mm （六）確定齒輪的齒數(shù) 乙和z2 乙一：—寧一26$ 取乙=26 Z2 我=4.02524=0疋 取 Z2 = 104 計(jì)算及說明 結(jié)果 422齒輪彎

14、曲強(qiáng)度校核 a=134 mm （一） 由4 ? 2 ? 1中的式子知兩齒輪的許用彎曲應(yīng)力 (□>1 】=244MPa G F2 ]= 204MPa （二）計(jì)算兩齒輪齒根的彎曲應(yīng)力 由《機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)》得 YF1 =2.63 Yf2=2.19 比較Yf/^f 的值 Yf 1 /[升1]=2.63/244=0.0108>丫尸2/[<^21=2.19/204=0.0107 計(jì)算大齒輪齒根彎曲應(yīng)力為 計(jì)算及說明 結(jié)果 強(qiáng)度足夠 da1 =57.6m m da2 =218.4 mm df1 =48.6m m df2=209

15、.4m m 2000K「Yfi 2000x101.741 x2.63 B2m2Z2 66 32 22 = 40.952(MPa) J；「fi 1 齒輪的彎曲強(qiáng)度足夠 423齒輪幾何尺寸的確定 齒頂圓直徑da 由《機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)》得 h a =1 c = 0.25 da1= d1 2ha1 二乙 2ha (26 2 1) 2 二 57.6(mm) da2=d2 20廠 Z2 2ha m^(104 2 1) 2 = 2184(mm df1 = -2hf =53.6- 2 2.5 = 48.6(mm) df2 =d2-2hf =214.4-2 2.5 = 209.4(mm)

16、 4.3齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 小齒輪采用齒輪軸結(jié)構(gòu)，大齒輪采用鍛造毛坯的腹板式結(jié)構(gòu)大齒 輪的關(guān)尺寸計(jì)算如下： 軸孔直徑 d= 50(mm) 輪轂直徑 D1=1.6d=1.6X 50=80(mm) 輪轂長(zhǎng)度 L 二 60(mm) 輪緣厚度 8 o = :(3?4)m = 6?8(mm) 取 o =8 輪緣內(nèi)徑 D2 = da2-2h-2、o =218.4-20=198.4 腹板厚度 c=0.3 B2 =0.3 X 60=18 腹板中心孔直徑 D o =0.5( D2 )=0.5(198.4+80)=139.2(mm) 腹板孔直徑 d 0 =0.25 ( D2-D

17、1) =0.25 (198.4-80) =29.6(mm) 齒輪工作如圖2所示： 第五章軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 5.1軸的材料和熱處理的選擇 由《機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)》中的圖表查得 選45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理，HB217?255 ；「b=650MPa 二 s=360MPa ；「_,=280MPa 5.2軸幾何尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算 5.2.1按照扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度初步設(shè)計(jì)軸的最小直徑 3 — 3 D2=32mm 從動(dòng)軸 d2=c P2 =115 1.955 =29.35 \ n2 F 117.587 考慮鍵槽 d2 =29.35X 1.05=30.82 選取標(biāo)準(zhǔn)直徑d2 =32 mm 5.2

18、.2軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 根據(jù)軸上零件的定位、裝拆方便的需要，同時(shí)考慮到強(qiáng)度的原則， 主動(dòng)軸和從動(dòng)軸均設(shè)計(jì)為階梯軸。 5.2.3軸的強(qiáng)度校核 從動(dòng)軸的強(qiáng)度校核 圓周力 Ft = 2°°°T2 =2000x 158.872/192=1654.92 d2 徑向力 Fr = Ft tan=1654.92Xtan20° =602.34 由于為直齒輪，軸向力Fa=0 作從動(dòng)軸受力簡(jiǎn)圖：（如圖3所示） RHA RHB 丄 水平面彎矩 1 丄 T 百 Ft -p B 1 垂直面彎矩 合力彎矩 扭矩 危險(xiǎn)截面 當(dāng)量彎矩 113.4/Nr 從動(dòng)軸受力簡(jiǎn)圖 L=110

19、mm Rha = Rhb =0.5 Ft =0.5X 1654.92=827.46( N) Mhc =0.5 Rha L=827.46X 110X 0.5/1000=51.72( N m) Rva = RVb =0.5 Fr =0.5X 602.34 =301.17( N m) Mvc =0.5RvaL=501.17X 110X 0.5/1000=36.4(N m) 轉(zhuǎn)矩 T=158.872(N m) 校核 M C = i M HC 2 M VC2 =、51.722 18.822 =55.04(N m) Me=..MC2 aT 2 = 55.042 0.6 158.872 2 =

20、118.42( N m) 由圖表查得，b=55MPa 3 . 3 | d> 10 ：—Me__=10 118.42 =29.21(mm) 0.1* 55 考慮鍵槽 d=29.21mm < 45mm 則強(qiáng)度足夠 第六章軸承、鍵和聯(lián)軸器的選擇 6.1軸承的選擇及校核 考慮軸受力較小且主要是徑向力，故選用單列深溝球軸承主 動(dòng)軸承根據(jù)軸頸值查《機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)》選擇 6207 2個(gè) 從動(dòng)軸 承2個(gè) (GB/T276-1993)從動(dòng)軸承 6209 2 個(gè) (GB/T276-1993) 壽命計(jì)劃: 計(jì)算及說明 結(jié)果 兩軸承受純徑向載荷 P= F r =602.34

21、X=1 Y=0 從動(dòng)軸軸承壽命：深溝球軸承6209,基本額定功負(fù)荷 Cr=25.6KN ft=1 d =3 JI 3 1 106〔ftCj 106 「25.6x1x1000、 Lioh= 1 t r i = i =10881201 60壓 I P 丿 60x117.589 i 602.34 丿 預(yù)期壽命為：8年，兩班制 L=8 X 300 X 16=38400< L10h 軸承壽命合格 6.2鍵的選擇計(jì)算及校核 （一）從動(dòng)軸外伸端 d=42，考慮鍵在軸中部安裝故選鍵 10 X 40 GB/T1096— 2003, b=16, L=50 , h=10,選 45 號(hào)鋼，其許

22、用擠壓力 玩=100MPa ° = Ft =4000Ti= 400^158.872 =82 75^ ] p h l hld 8 乂 30 江 32 p 則強(qiáng)度足夠，合格 （一）與齒輪聯(lián)接處 d=50mm,考慮鍵槽在軸中部安裝，故同 一方位母線上，選鍵 14X 52 GB/T1096— 2003,b=10mm, L=45mm , h=8mm ,選45號(hào)鋼，其許用擠壓應(yīng)力 玩】=100MPa F t 4000丁 4000X58.872 “c 匚 1 % = 、- - -45.392<匕」 p h l hld 8 漢 35 漢 50 p 則強(qiáng)度足夠，合格 從動(dòng)軸 外伸端 鍵10

23、X 40 GB/1096 —2003 與齒輪 聯(lián)接處 鍵14 X 52 GB/T109 6—2003 6.3聯(lián)軸器的選擇 由于減速器載荷平穩(wěn)，速度不高，無特殊要求，考慮拆 裝方便及經(jīng)濟(jì)問題，選用彈性套柱聯(lián)軸器 K=1.3 KP|| 1.3 1.916 , TC =9550—11 =9550X =202.290 nil 117.589 選用TL8 選用TL8型彈性套住聯(lián)軸器，公稱尺寸轉(zhuǎn)矩 Tn =250， 套住聯(lián) 軸器 TC

24、 轉(zhuǎn)矩 T/(N ?m) 許用 轉(zhuǎn)速 n/ (r - min 軸孔 直徑 d/mm 軸孔 長(zhǎng)度 L/mm 外 徑 D/m m 材料 軸孔 類型 鍵 槽 類 型 TL6 250 3300 35 82 160 HT20 0 Y型 A型 第七章 減速器潤滑、密封及附件的選擇確定 以及箱體主要結(jié)構(gòu)尺寸的計(jì)算及裝配圖 7.1潤滑的選擇確定 7.1.1潤滑方式 齒輪浸油 潤滑 軸承脂 潤滑 1. 齒輪V=1.2vv 12 m/s應(yīng)用噴油潤滑，但考慮成 本及需要，選用浸油潤滑 2. 軸承采用潤滑脂潤滑 7.1.2潤滑油牌號(hào)及用量 齒輪用

25、 150號(hào)機(jī) 械油 1. 齒輪潤滑選用150號(hào)機(jī)械油，最低?最高油面距10?20mm 需油量為1.5L左右 軸承用 2L—3 型 潤滑脂 2. 軸承潤滑選用2L— 3型潤滑脂，用油量為軸承間 隙的1/3?1/2為宜 7.2密封形式 1?箱座與箱蓋凸緣接合面的密封 選用在接合面涂密封漆或水玻璃的方法 2.觀察孔和油孔等處接合面的密封 在觀察孔或螺塞與機(jī)體之間加石棉橡膠紙、墊片進(jìn)行密封 3. 軸承孔的密封 悶蓋和透蓋用作密封與之對(duì)應(yīng)的軸承外部 軸的外伸端與透蓋的間隙，由于 V<3 (m/s),故選用半粗羊毛氈加 以密圭寸 4. 軸承靠近機(jī)體內(nèi)壁處用擋油環(huán)加以密封，

26、防止?jié)櫥瓦M(jìn)入軸承內(nèi)部 7.3減速器附件的選擇確定 列表說明如下： 計(jì) 算及 說 f明 結(jié)果 名稱 功用 數(shù)量 材料 規(guī)格 螺栓 安裝端蓋 12 Q235 M6 X 16 GB 5782 —1986 螺栓 安裝端蓋 24 Q235 M8 X 25 GB 5782 —1986 銷 定位 2 35 A6 X 40 GB 117 — 1986 墊圈 調(diào)整安裝 3 65Mn 10 GB 93—1987 螺母 安裝 3 A3 M10 GB 617

27、0 —1986 油標(biāo)尺 測(cè)量油 面高度 1 組合件 通氣器 透氣 1 A3 7.4箱體主要結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算 箱座壁厚=10mm 箱座凸緣厚度b=1.5 / =15mm 箱蓋厚度1=8mm 箱蓋凸緣厚度4=1.5「1=12mm 箱底座凸緣厚度b2=2.5 / =25mm，軸承旁凸臺(tái)高度h=45,凸 臺(tái)半徑R=20mm 齒輪軸端面與內(nèi)機(jī)壁距離h=18mm 大齒輪頂與內(nèi)機(jī)壁距離，：1=12mm 小齒端面到內(nèi)機(jī)壁距離 2=15mm 上下機(jī)體筋板厚度 m1 =6.8mm , m2=8.5mm 主動(dòng)軸承端蓋外徑D1 =105mm

28、 從動(dòng)軸承端蓋外徑D2=130mm 地腳螺栓M16，數(shù)量6根 第八章 總結(jié) 通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)， 使自己對(duì)所學(xué)的各門課程進(jìn)一步加深了理解， 對(duì)于各方 面知識(shí)之間的聯(lián)系有了實(shí)際的體會(huì)。 同時(shí)也深深感到自己初步掌握的知識(shí)與實(shí)際 需要還有很大的距離，在今后還需要繼續(xù)學(xué)習(xí)和實(shí)踐。 本設(shè)計(jì)由于時(shí)間緊張，在設(shè)計(jì)中肯定會(huì)有許多欠缺，若想把它變成實(shí)際產(chǎn)品 的話還需要反復(fù)的考慮和探討。 但作為一次練習(xí)，確實(shí)給我們帶來了很大的收獲， 設(shè)計(jì)涉及到機(jī)械、電氣等多方面的內(nèi)容，通過設(shè)計(jì)計(jì)算、認(rèn)證、畫圖，提高了我 對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的選用等方面的認(rèn)識(shí)和應(yīng)用能力。 總之，本次設(shè)計(jì)讓我受益非淺，各方面的能力得到了一定的提高。 參考文獻(xiàn) 1、《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》 ，孫巖等主編，北京理工大學(xué)出版社。 2、《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》 ，銀金光等主編，中國林業(yè)出版社； 北京希望電子出 版社。 3、《機(jī)械制圖》教材 4、《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》教材 5、《工程力學(xué)》教材 6、其它機(jī)械類專業(yè)課程教材