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    [求助]求链式运输机上的圆锥圆柱齿轮减速器的课程设计 [复制链接]

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    离线450351686
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    只看该作者 10楼 发表于: 2008-11-20
    我也要啊 y0~Ia:y  
    我的邮箱是zhangxinliang0520@126.com d2s OYCKe  
    谢谢啦
    离线b3115321
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    只看该作者 11楼 发表于: 2008-12-22
    woyexiangyao
    离线hubowen
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    只看该作者 12楼 发表于: 2008-12-24
    xuyao a  
    离线szh8349845
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    只看该作者 13楼 发表于: 2009-01-07
    51541651
    离线豆豆瓜皮
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    只看该作者 14楼 发表于: 2009-05-31
    我也需要啊,675714396@qq.com uQLlA&I"  
    很感谢
    离线tian1986
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    只看该作者 15楼 发表于: 2009-06-08
    我也要啊
    离线359974973
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    只看该作者 16楼 发表于: 2009-11-27
    借借用……
    离线zyh_feng
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    只看该作者 17楼 发表于: 2009-12-08
    机械资源里有
    离线liyangcomeon
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    只看该作者 18楼 发表于: 2009-12-29
    回 楼主(waitwuyi) 的帖子
    就是啊,快啊,急,谢谢啊
    离线liyangcomeon
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    只看该作者 19楼 发表于: 2009-12-29
    回 楼主(waitwuyi) 的帖子
    课程设计任务书-设计用于链式运输机的圆锥—圆柱齿轮减速器 vrcE]5(:s  
    @vH2Vydu  
    1.设计用于链式运输机的圆锥—圆柱齿轮减速器 zi!#\ s^  
    q&M:17+:Q  
    原始数据 `ENP=kL(+  
    ZL91m`r  
    数据编号     11     12     13     14     15     16     17     18     19     20 C@@$"}%v2  
    jW5iqU"{*  
    运输链的工作拉力(N)     3000     3200     3400     3600     3800     4000     3500     4200     4400     4500 | 1V2tx  
    .K9l*-e[=  
    运输链的工作速度(m/s)     1.00     0.8     0.9     0.95     0.84     0.78     0.9     0.8     0.95     0.85 dt-K  
    G j6. Iv  
    运输链链轮齿数Z     10     10     10     10     10     10     10     10     10     10 dXP6"V@iI  
    <Ry $7t,  
    运输链节距(mm)     60     60     60     60     60     60     60     80     80     70 wkT;a&_  
    ' Js?N  
      工作条件:连续单向运转,工作时有轻微振动,使用期限为10年,小批量生产.两班制 &G{2s J5{  
    ]t/f<jKN^  
    工作,运输链工作速度允许误差为土5%。 .w'vD/q;  
    O<`R~  
    2.设计用于带式运输机的展开式二级圆柱齿轮减速器。 g3rRhS  
    $Xt;A&l2?  
    原始数据 S[U/qO)m  
    %_tk7x  
    数据编号     21     22     23     24     25     26     27     28     29     30 ]V<"(?,K  
    7Dl%UG]  
    运输机工作轴转矩(N.m)     1600     1700     1800     1900     1500     1700     1800     1600     1100     1200 _'c+fG \  
    i| xt f  
    运输带子的工作速度(m/s)     1.20     1.2     1..25     1.3     1.4     1.0     1.2     1.3     1.35     1.4  rA#s   
    94z8B;+ H]  
    卷筒直径(mm)     360     360     360     370     380     380     360     380     380     370 v' 0!=r  
    *]!l%Uf%  
      工作条件;连续单向运转,工作时有轻微振动,使用期限为10年,小批量生产。单班制 vXubY@k2  
    I<`V_  
    工作.运输带速度允许误差为 5%。 STlPT5e.}  
    VG\mo?G  
    机械设计课程设计计算 u{+!& 2}k  
    7)PJ:4IqS  
    说明书 5DSuUEvWcL  
    Q [:<S/w  
    设计题目:链式运输机的圆锥-圆柱齿轮减速器 L1MrrC  
    H XP;0B%4  
    目录 .Cfp'u%\;  
    U?EG6t  
    1.     设计任务书....................................3 IozNjII$:.  
    Cgo XZX  
    2.     系统传动方案分析与设计........................4 w -dI<s  
    ;Xh5oB\)W  
    3.     电动机的选择..................................4 _FFv#R*4  
    pE(sV{PD  
    4.     传动装置总体设计..............................6 j]4,6` b\  
    {r{>?)O  
    5.     传动零件的设计计算............................7 EOQaY  
    ~*kK4]lP  
    1)     圆锥齿轮的设计.................................7 =SL^>HS.fo  
    .pKN4  
    2)     圆柱齿轮的设计.................................11 /1N)d?Pcl  
    7yUvL8p-  
    3)     链传动的设计计算........................... ...15 [U']kt  
    n531rkK-   
    6.     轴系零件的设计计算............................17 :W%4*-FP  
    ]]3Q*bq4  
    1)     轴一的设计.....................................17 Y)v%  
    aLHrl6"  
    2)     轴二的设计.....................................23 |QMT A5  
    `{WCrw6)  
    3)     轴三的设计.....................................25 -rRz@Cr  
    acy"ct*I  
    7.     润滑、润滑剂的选择及密封......................26 YiO3<}Uf  
    ^Wk0*.wg  
    8.     键联接的强度较核..............................27 WSSaZ9 =  
    cY^Y!.,  
    9.     轴承的强度较核计算............................29 pdy+h{]3  
    Lm.Ik}Gli  
    10.     参考文献......................................35 H'']J9O  
    8m \;P  
    11.     圆锥圆柱齿轮减速器外形(附图)................35 y "<JE<X  
    2t.fD@  
    一、课程设计任务书 qm~Kw!kV  
    R<t&F\>  
    1.要求:设计用于链式运输机的圆锥-圆柱齿轮减速器(图一) vevx|<9,  
    WE7>?H*Ro  
                          图一 tPA"lBS !  
    VJGwd`qo*A  
    2.工作条件:连续单向运转,工作时有轻微振动;使用期限为10年;小批量生产;两班制工作;运输链工作速度允许误差为 5%。 we @Yw6<  
    lej^gxj/2  
    3.已知参数:运输链的工作拉力(N):4200 `c>A >c|  
    n/Or~@pHD  
    运输链的工作速度(m/s):0.8 NCp%sGBmG  
    2Sv>C `FMU  
    运输链节距(mm):60 1ME|G"$;  
    ^75pV%<%  
    运输链链轮齿数Z:10 @i\7k(9:A  
    x={kjym L  
    二、系统传动方案分析与设计 5N Fq7&rJ6  
    Un~]Q?w  
    1.合理的传动方案,首先要满足工作机的功能要求,例如传递功率的大小、转速和运动形式。其次还要适应工作条件(工作环境、场地、工作制度等),满足工作可靠,传动效率高,结构简单,尺寸紧凑,工艺性和经济性合理,维护方便等要求。任何一个方案,要满足上述所有要求是十分困难的,要多方面来拟定和评比各种传动方案,统筹兼顾,满足最主要和最基本的要求,然后选择较好的传动方案。 ,Z >JvTnH  
    5BZ+b_A>VV  
    2.本传动装置总传动比不是很大,宜采用二级传动。第一级(高速级)采用圆锥-圆柱齿轮减器;第二级(低速级)采用链条链轮机构传动,即在圆锥-圆柱齿轮减速器与链式运输机之间采用链传动。轴端连接选择弹性柱销联轴器。 qNhH%tYQ  
    |:{g?4Mi  
    3. 系统总体方案图如图二: tP -5  
    {P,>Q4N  
                        图二 g521Wdtnn  
    ]Pz|Oi+]  
    设计计算及说明     重要结果 e_tZja2s  
    &`-_)~5]  
    三、动力机的选择 3{6ps : w  
    /abmjV0  
    1.选择电动机的功率 RT1{+:l  
    9T?~$XlX  
    标准电动机的容量由额定功率来表示。所选电动机的额定功率应等于或稍大于工作要求的功率。电动机的容量主要由运行时的发热条件限定,在不变化或变化很小的载荷下长期连续运行的机械,只要其电动机的负载不超过额定值,电动机便不会过热,通常不必效验发热和启动力矩。所需电动机的功率Pd为 hYs82P|2Ol  
    9@JlaY)0  
    式中Pd→工作机实际需要的电动机输出功率,kW; I=Gr^\x=  
    Zjw!In|vC  
    Pw→工作机需要的输入功率,kW; 3}v0{c  
    ': 5Trx  
    η→电动机至工作机之间传动装置的总效率,即 gF$1wV]e  
    0-6:AHix  
    查[1]表1-7得:   联轴器效率η0=0.99;               yIn/Y0No  
    5)h+(u C3  
    滚动轴承效率η2=0.98; kq-mr  
    ee4KMS  
      链传动效率η3=0.96; @2)t#~Wc4h  
    _Ac/ir[,:  
    圆锥齿轮效率η4=0.98; y8Ei=[  
    %g2/ o^c*  
    圆柱齿轮效率η5=0.99; &\CJg'D:m  
    /F\>Z]  
    圆锥-圆柱齿轮减速器的效率 $`-SVC  
    ]Om'naD  
    因此总效率 Lg\8NtP   
    ,AGM?&A  
    工作机所需功率Pw应由机器工作阻力和运动参数计算求得,即 {o Q(<&Aw  
    PT 0Qzg  
    式中F为工作阻力,N;V为工作机的线速度,m/s;ηw为工作机的效率。从而   Tw`F?i~  
    P2A]qX  
    故选取功率为4 kW的电动机最为合适。 FY_avW  
    ,(1vEE[9-  
    2.选择电动机的转速   5P5A,K  
    H5F\-&cq  
    电动机的转速越高,磁极数越少,尺寸重量越小,价格也越低;但是传动装置的总传动比要增大,传动级数增多,尺寸重量增大,从而使成本增加。因此,要全面分析比较来选择电动机的转速。 K|P9uHD  
    xMO[3 D&D  
    按照工作机转速要求和传动机构的合理传动比范围,可以推算电动机转速的可选范围 , xg*\j)_}  
    7UeE(=Hr5  
    其中 为工作机的转速; 为各级传动的合理传动比范围。 Fjb4BdZ P  
    -N /8Ho  
    查[1]表13-2得,选择链传动的合理传动比i1=3; /h.:br?M#P  
    y\r^\ S9%  
    圆柱齿轮的合理传动比i2=2.5; B;Q`vKY  
    = !I8vQ>  
    圆锥齿轮的合理传动比,i3=2.4; "u3fs2  
    P>yG/:W;  
    工作机(运输链轮)的转速 由运输链已知参数求得,即 /6i Tq^.%  
    e>ZbZy?  
    所以   *o:B oP=S  
    @'k,\$/  
    因此 : 9djMsd  
    Pl>nd)i`  
    3.选择电动机的类型 +j)-L \  
    |,M#8NOp:  
    选择电动机的类型主要根据工作机械的工作载荷特性,有无冲击、过载情况,调速范围,启动、制动的频繁程度以及电网供电状况等。现场一般采用三相交流电源,如无特殊要求均应采用三相交流电动机。其中,以三相异步电动机应用最多。 JO<gN= [  
    0{U]STj  
    通过功率及转速的估计计算,选择型号为Y112M——4系列三相异步电动机。 i4{ /  
    X-*KQ+ ?  
    查[1]表12-1,其额定功率为4kW;满载转速为1440r/min;额定转矩T=2.2;最大转矩为2.3;质量M=43Kg;电动机安装代号是B6。 :JTRRv  
    pUCEYR  
    四、传动装置总体设计 (IO \+  
     9^b7jw  
    1.计算总传动比及分配各级传动比 |)|vG_  
    @SF" )j|  
    传动装置的传动比要求应为 1%]{0P0?[  
    (F4dFh  
    式中, 为电动机满载转速, ; 为执行机构(运输链轮)转速,r/min。 "W,"qFx  
    oJ4mxi@|#  
    各级传动比与总传动比的关系是总传动比为各级传动比的乘积。 P@! Q1pr  
    OW[/%U>  
    综合考虑各项因素,查[1]表13-2得,选择链传动的合理传动比i1=3;圆柱齿轮的合理传动比i2=2.5;圆锥齿轮的合理传动比,i3=2.4。 dctA`W@:-  
    's7SZ$(  
    2.计算传动装置的运动和动力参数 $z`cMQ r  
    jiw`i  
    设计计算传动件时,需要知道各轴的转速、转矩或功率,因此应将工作机上的转速、转矩或功率推算到各轴上。 ATXx? b8h  
    ~PH1|h6  
    该传动装置从电动机到工作机共有三根轴,分别记为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ轴,则 7Dx .;  
    g O\f:Pg  
    1)     各轴转速计算如下 +i q+  
    :`Zl\!]E`o  
    式中 为电动机满载转速,r/min; 分别为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ轴的转速; 依次为电动机与Ⅰ轴,Ⅰ、Ⅱ轴,Ⅱ、Ⅲ轴间的传动比。 am$-sh72  
    r,Y/4(.c7U  
        2)各轴功率 ;|2;kvf"w  
    ,Rr&.  
    式中, 电动机轴的输出功率; 分别为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ轴所传递的功率; 依次是电动机与Ⅰ轴,Ⅰ、Ⅱ轴,Ⅱ、Ⅲ轴间的传动效率。 VW<" c 5|  
    B9;,A;E};  
    3)     各轴转矩 Is*0?9qU  
    H pjIp.  
    电动机轴的输出转矩 [<3Q$*Ew  
    no\}aTx  
    五、传动零件的设计计算 a s<q  
    t6,M  
    1、直齿锥齿轮的设计  S9ak '  
    t KqCy\-q  
    1)设计已知:齿数比(传动比)u=2.4;小齿轮转速 输入功率P=3.96k     W;传递的转矩T=26.26N?m。 gYH:EuY,  
    XM5;AcD  
    2)选择精度等级,材料,压力角及齿数: 4{;8 ]/.a  
    ][>M<J  
    运输机是一般工作机械,速度不太高,故通过[2]表10-8选用7级精度(GB10095——88)。 K&"Pm9  
    :BZx ) HxQ  
    对齿轮材料性能的基本要求是:齿面要硬,齿芯要韧。由[2]表10-1选择小齿轮材料为40 (调质处理),硬度为280HBS;大齿轮材料为45钢(调制),硬度为240HBS。二者的硬度差是40HBS。 7$dc? K  
    xz Gsfd  
        在GB13269-90中规定了大端的压力角标准值为 ,齿顶高系数 ,顶隙系数 ; N- ?|]4e/  
    NId~| &\  
    初选小齿轮齿数 ,大齿轮齿数 ; MkV*+LXC  
    me}Gb a  
    3)     按齿面接触强度设计,由[2]设计计算公式10-26,即 qeO6}A"^|  
    2zrWR%B  
    a、     试选载荷系数 ;并选齿宽系数 ; *IO;`k q,;  
    $xn%i\  
    b、     小齿轮传递的转矩 ; s%TO(vT  
    3vGaT4TDx  
    c、     查[2]表10-16得材料的弹性影响系数 ; nY5n%>8  
    ^$s~qQQ}B  
    d、     由[2]图10-21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限 %>z8:oJ  
    m*Lv,yw %a  
    ;大齿轮的接触疲劳强度极限 ; g J[q {b  
    }zfLm` vJ  
    e、     根据[2]公式10-13计算应力循环次数 I>4Tbwy.-  
    a518N*]j  
      由[2]图10-19查得接触疲劳寿命系数 ]zR;%p  
    Z?!:=x>7m  
    f、     取失效概率为1/100,安全系数S=1,根据[2]公式10-12得接触疲劳许用应力 G>{:D'#  
    OaCj3d>  
    g、     代入[σH]中较小的值计算小齿轮的分度圆直径 Z-sN4fr a  
    Ai_|)  
    h、     小齿轮分度圆周速度v q ]R @:a/  
    nR|LV'(  
    i、     查[2]表10-2得使用系数 ; @.]K6qC  
    kFZu/HRI  
      根据v=4.511m/s及7级精度,查[2]图10-8得动载系数 ; !vo'8r?&  
    +mQC:B7>  
      齿间载荷系数取 ; . eag84_  
    2D_Vo ])l/  
      由[2]表10-9查得轴承系数 ,则齿向载荷系数 DBh/V#* D  
    d~f0]O  
      故载荷系数 ; f+88R=-u6S  
    LGg x.Z  
    j、     按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径。根据[2]公式10-10a MVU'GHv  
    %<*pM@  
    模数     Q\>SF  
    bFdg '_  
    4)     按齿根弯曲强度设计,根据[2]设计计算公式10-24,即 @_:?N(%(  
    D2*Q1n  
    a)     由[2]图10-20c查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限 ; =d4',[O  
    ^0?cyv\>LA  
    大齿轮的弯曲疲劳强度极限 ; K.L+; nQ  
    !rmo*-=^=  
    由[2]图10-18查得弯曲疲劳寿命系数 )^@V*$D  
    f7AJSHe  
    b)     去弯曲疲劳安全系数S=1.4;根据[2]中公式10-12求得弯曲疲劳许用应力 `0vy+T5  
    O NzdCgY  
    载荷系数K=2.742; yT9RNo/w  
    ?|rw=%  
    c)     分度圆锥角 ;易求得 -+2xdLa63  
    BCDf9]X  
    因此,当量齿数 3K] 0sr  
    $,v+i -  
    根据[2]表10-5查得齿形系数 IG@&l0ARL  
    M@ZpgAfq  
    应力校正系数   Ox1QP2t6Y  
    "YU~QOGx@  
    d、计算大小齿轮的 值并比较大小: X1QZEl  
    cx%9UK*c  
    结果显示大齿轮的数值要大些; k yA(m;r  
    _[Wrd?Z  
    e、设计计算 3T^dgWXEG  
    >!.lr9(l  
    为了既满足齿面接触疲劳强度,又满足齿根弯曲疲劳强度,并做到结构紧凑,避免浪费,取由弯曲强度算得的模数2.62并查[3]表5-10选择圆整为标准值m=3mm;从而小齿轮齿数 &zDFf9w2{  
    p" W0$t.  
    大齿轮齿数   ; %SFR.U0}yK  
    -.3k vL  
    5) 其他几何尺寸的计算 g 5N<B+?!i  
    ,'DrFlI  
    分度圆直径   f;dU72]q+  
    gx R|S  
    锥距       d(tf: @  
    WC;a  
    分度圆锥角   zC;lfy{f=  
    jJC( (1|  
    齿顶圆直径   W%QtJB1)  
    3Ya6yz  
    齿根圆直径   A{"t0Ai='0  
    AQU: 0  
    齿顶角       KftM4SFbK  
    n 9M6wS  
    齿根角     #$T"QL@  
    *%+buHe  
    当量齿数     UeeV+xU  
    pC Is+1O/  
    分度圆齿厚   8uW:_t]q  
    dR{ V,H7N  
    齿宽       -{mq\GvGn  
    _ 9]3S>Rn  
    6) 结构设计及零件图的绘制 7OHw/-j\  
    Qn&^.e9I  
    小齿轮的齿顶圆直径 ,故做成实心结构;大齿轮的齿顶圆直径 ,故做成腹板式结构.其他主要尺寸参见[1]表11-7. u6d~d\  
    4u7>NQUDu  
    零件图见附图二. bd;f@)X  
    /hR]aw  
    2、直齿圆柱齿轮的设计 <cjTn:w  
    [p<[83' ]  
        1)设计已知:齿数比u=2.5;小齿轮转速 ;输入功率 ;传递的转矩 ; 2 -8:qmP(  
    qE=OQs9  
    2)齿轮传动的主要特点是:效率高,结构紧凑,工作可靠,寿命长,传动比稳定,但制造和安装精度要求高。 wajhFBJ  
    )C6 7qY  
        3)失效分析:此处属于闭式齿轮传动,由于链式运输机为一般工作机械,速度不是很高,中等载荷,硬度在350HBS以下,齿轮的失效形式主要是点蚀。因此,设计时主要以保证齿面接触疲劳强度为主。 ~[6|VpGc:  
    :N:8O^D^<  
        4)材料及精度等级的选择 c17==S  
    YJsi5  
    运输机是一般工作机械,速度不太高,故通过[2]表10-8选用7级精度(GB10095——88)。 uMZf9XUE  
    - mXr6R?  
    由[2]表10-1选择小齿轮材料为40 (调质处理),硬度为280HBS;大齿轮材料为45钢(调制),硬度为240HBS。二者的硬度差是40HBS。 OUMr}~/  
    JFdzA  
    5)     压力角和齿数的选择 M lwQ_5O  
    ! .}{ f;Ls  
    选用标准齿轮的压力角,即 。 4tWI)}+ak  
    ywte \}  
    选小齿轮齿数 ,则大齿轮齿 u? 4N: ;Mo&B  
    . %7A7a  
    取 。 1^dWmxUZH  
    Ba~Iy2\x  
    6)     按齿面接触强度设计 "KwKO8f  
    P2F>iK#U  
    由[2]设计计算公式10-9a,即 #1R %7*$i  
    >^N :A  
    a.     试选载荷系数 ; `h6W@ROb  
    =Y[Ae7e  
    b.     计算小齿轮传递的转矩 : E~^'w.1  
    3J<,2  
    c.     由[2]表10-7选取齿宽系数 ; h65j,v6B  
    Df^S77&c!  
    d.     由[2]表10-6查得材料的弹性系数 ; IrC=9%pd$R  
    ~G:7*:[b  
    e.     由[2]图10-21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限  ;大齿轮的接触疲劳强度极限 。  Pq%cuT%  
    Fwqf4&/  
    f.     根据[2]中公式10-13计算应力循环系数 iSHl_/I<  
    w.H+$=aK  
    g.     由[2]图10-19查得接触疲劳寿命系数     ; 2O/_hv.  
    [*t E HW  
    h.     计算接触疲劳许用应力: 2oLa`33c1  
    4uA^/]ygo  
    取失效概率为 ;安全系数 ;由[2]公式10-12得 jfamuu7  
    <& iBR  
    i.     试算小齿轮分度圆直径 ,代入 中较小的值, Gy%e%'  
    @35 shLs  
    j.     计算圆周速度 %\0 Y1!Hw  
    w3D_ c~  
    k.     计算齿宽b 3LR Eue7Gr  
    Y{=@^4|]  
    l.     计算齿宽与齿高之比 oDa{HP\O]W  
     Km7  
    模数     {J$aA6t:"T  
    u7d]%<~'$F  
    齿高     wQT'~'kL  
    1S.~-K*X  
    所以     r8rR_ M{P  
    D2bUSRrb  
    m.     计算载荷系数 )RFeF!("  
    [eRMlSXA  
    根据 ,7级精度,由[2]图10-8查得动载系数 ; Z]<_a)>  
    xTT>3Fj  
    直齿轮, ,由[2]表10-3查得齿间载荷分配系数 ; 'S" F=)*-  
    M %~kh"  
    由[2]表10-2查得使用系数 ; d/1XL[&  
    O [/~V=  
    又由[2]表10-4查得7级精度小齿轮相对支承非对称布置时,齿向载荷分配系数     j$6}r  
    SCij5il%  
    代入数据计算得   >q`X%&l_  
    $]FWpr%)  
    又 , ,查[2]图10-13得 Cmj)CJ-  
    )T?ryp3ev  
    故载荷系数 @zbXG_J  
    AM>:At Y  
    n、按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径,由[2]公式10-10a得 P*>V6SK>b  
    mX89^  
    o、计算模数m }wV rmDh \  
    9=|5-? ^  
    7) 按齿面弯曲强度设计 Z>l>@wNm  
    |{ k B`  
    根据[2]中式10-5弯曲疲劳强度的设计计算公式 :Lx]`dSk  
    kbY@Y,:w  
    由[2]图10-20c查得小齿轮的弯曲疲劳强度极 大齿轮的弯曲疲劳强度极限 ; iX=*qiVX  
    jkq+j^  
    b.由[2]图10-18查得小齿轮,大齿轮的弯曲疲劳寿命系数 |($pXVLH`  
    Q*he%@w  
    c.取弯曲疲劳安全系数S=1.4;根据[2]公式10-12计算弯曲疲劳许用应力 k;sUDmrO  
    YdFCYSiS  
    d.又上面6)中查得的数据,计算载荷系数K V;"'!dVX  
    cnR>)9sX  
    e.查[2]表10-5得齿形系数 -Q; w4@  
    >qE$:V "_5  
    f.计算大小齿轮的 ,并加以比较 L" o6)N  
    * XJSa  
    小齿轮   mIyaoIE|$  
    )l=j,4nn  
    大齿轮 y{&,YV&_h  
    >97N $  
        结果是大齿轮的数值要大; r$KDNa$/a  
    /SiQw7yp%  
      g.设计计算 ?CIa)dhu  
    CVm*Q[5s"  
    结果分析:由齿面接触疲劳强度计算的模数m大于由齿根弯曲疲劳计算的模数。由于齿轮模数的大小主要取决于弯曲强度所决定的承载能力,而齿面接触疲劳强度所决定的承载能力仅与齿轮直径(即模数与齿数的乘积)有关。因此,可取弯曲强度算得的模数1.802,并查[3]表5-4圆整为标准值m=2mm。 |s:!LU&OL\  
    "P6MLf1  
          按接触强度计算的分度圆直径 ,算出小齿轮齿 ,圆整得 ;大齿轮齿数 ; 6R25Xfm_|  
    ps2C8;zT  
    8)     其他几何尺寸的计算 "k.<"pf  
    _/Hu'9432  
    分度圆直径     B4hR3%  
    `6zoZM7?Y  
    中心距       ; C RNO4  
    <%5ny!]  
    齿轮宽度     ; z8o Sh t`+  
    .FeEK(  
    9)验算     圆周力 w"~T5%p  
    [Y[|:_+5  
      10)结构设计及零件图的绘制 m`/OO;/;  
    BEw(SQH  
        由于齿轮的齿顶圆直径 故做成实心结构;其他主要结构尺寸参见[1]表11-6;零件图见附图一。 'G&w[8mqY  
    u URf  
    3、链传动的设计计算 *`kh}  
    uB\A8zC  
        1.设计条件 Ae"B]Cxb_X  
    -{dw Ll_  
        减速器输出端传递的功率 dQ<EDtap  
    [8ih-k  
        小链轮转速 zR%#Q_  
    r_QWt1K  
        链传动比 ;载荷连续平稳,采用滚子单排链传动。 ^W^%PJ D |  
    #(%6urd  
        2.选择链轮齿数 % 74}H8q_z  
    .k}h'nE  
        假定链速V=0.6-3m/s,查[2]表9-8选取小链轮齿数Z1=17,则大链轮(从动链轮)齿数 。 B{44|aq1|  
    bS*9eX=K  
        3.确定链条链节数 T a_#Rg*!  
    sPut@4[S  
        初定中心距 ,则由[2]公式9-19得链节数 p?5zwdX+`  
    0L'h5i>H)  
                  取 (节) I'JFt>]  
    4v;/"4)'  
        4.确定链条的节距p >y5~:L  
    yJ?6BLJi  
        1)查[2]表9-9得工作情况系数KA=1,故计算功率 cf96z|^C  
    z Mtx>VI  
        2)由[2]图9-13按小链轮转速估计,链工作在功率曲线顶点左侧,可能出现链板疲劳破坏。由[2]表9-10查得小齿轮 )<%GHDWL  
    {<V{0 s%  
    齿数系数 Z\n nVM=  
    06ZyR@.@v  
    链长系数       6]M(ElV1H  
    `rvS(p[s  
    由[2]表9-11查得多排链系数 ;故所需传递的功率为 Z<`QDBN"4  
    3{CXIS  
    根据小链轮转速n及功率P,由[2]图9-13选链号为A12单排链;又由[2]表9-1查得链条节距P=19.05。 ,#nyEE  
    Mp}U>+8  
        5.确定链长L及中心距a s$A|>TOY  
    [:Sl^ Z&6M  
        链长 'bTtdFvJ  
    [&51m^  
    由[2]公式9-20得理论中心距 MGK%F#PM  
    R,8;GS42  
    理论中心距 的减少量 X-=49)  
    jx J5F3d  
    实际中心距 G@s rQum(  
    b:2# 3;)  
    可取 =772mm ^tI ,eZ  
     tmKHT  
          6.验算链速V 13kl\ <6  
    =nG g k}Z  
    这与原假设相符。 ^8OK.iC  
    rytves%;C  
          7.作用在轴上的压轴力 Kqm2TMO]>V  
    PY[nnoF"|  
    有效圆周力 Ejmpg_kux  
    /@ m]@  
    按水平布置取压轴力系数 ,那么 ''tCtG" Xi  
    "\3C)Nz?  
    六、轴系零件的设计计算 6o6I]QL  
    1aDx 6Mq  
    1、轴三(减速器输出轴)的设计 *mby fu0q  
    ew?4;  
      (1)轴的转速及传递的功率和转矩: yvv]iRk<  
    shKTj5s?  
        (2)求作用在轴齿轮上的力: \,D>zF  
    uVN2}3!)Y  
    在齿轮的设计中已知低速级大齿轮的分度圆直径d=160mm;因此齿轮上的圆周力 T\q:  
    S"H djEF7\  
    径向力       }p5_JXBV  
    |0OY> 5  
    其方向如图五所示。 IK1'" S|  
    zncKd{Q\tP  
      (3)初步确定轴的最小直径 _0}u0fk  
    {.eo?dQ  
    选轴的材料为45钢,调质处理,以使轴有足够的韧度和强度。根据[2]公式15-2估算轴的最小直径,即 u:.w/k%+  
    F/V -@SF  
    查[2]表15-3取45钢的 w$iQ,--  
    y*=sboX  
    那么       z;DNl#|!L  
    s@zO`uBc  
    该输出轴的最小直径段直接安装链轮,将运动和力传递给链条。 Uo?4o*}  
    rtNYX=P  
      (4)轴的结构设计 .exBU1Yk@  
    Q p7h|<  
        ①、拟订轴上零件的装配方案,如图三所示。 DG?g~{Y~b  
    #lR-?Uh  
                    图三 fqjBor}  
    > a;iX.K  
        ②、根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 `*6|2  
    ClG\Kpi rh  
        a、考虑轴要与滚子链链轮配合使用,根据链条节距和链轮齿数,查[2]表9-4得链轮孔最大许用直径 参照(3)中计算的轴的最小直径,在中间取合适的直径值 ;链轮的周向定位采用平键联接,按d7-8查[1]表4-1得平键截面 ;键槽用键铣刀加工,长可查手册在长度系列中选取L=28mm;由此,再考虑加工与装配,取 为了满足链轮的轴向定位要求,6-7段需制 一个轴肩,因此可取 。 R:4@a ':H  
    j"K^zh  
        b、由于齿轮主要承受径向力,故选用单列深沟球轴承。并根据 初步选取0基本游隙组,标准精度级。查[1]表6-1选取6309号轴承,其尺寸为 ,故 ,p{naT%R  
    ,~q:rh+  
    ;坐端滚动轴承采用轴肩定位,6309型轴承的安装尺寸 ,故取 ; v*[UG^+)  
    i\<S ;  
    c、取安装齿轮处轴段的直径 ;齿轮左端与轴承之间用套筒定位。在齿轮的设计中已知齿轮宽度为64mm,为使套筒端面可靠的压紧齿轮,该轴段长度应略短于齿轮宽度,故取 ;齿轮的右端采用轴肩定位,轴肩高度 ,取 ,则轴肩处的直径 ;轴环宽度 ,故取 。 {0~\T[qm  
    `WIZY33V  
    d、轴承端盖的总宽度为20mm。考虑轴承端盖的拆装及便于给轴承添加润滑剂的要求,取右边端盖右端面到该轴段末的距离为20mm,则 (参看图四)。 \3OEC`  
    ~UJ.A<>Fh  
                    图四 tn#cVB3  
    yDfH`]i)U  
    e、取直齿轮距箱体内壁之间的距离a=14mm,锥齿轮与直齿圆柱齿轮间的距离c=20mm(参看图一),考虑箱体的铸造误差在确定滚动轴承的位置时,应距箱体内壁一段距离s=8mm;已知深沟球轴承的宽度B=25mm,大锥齿轮轮长 ,那么 h4jo<yp\  
    |.VSw  
    ③、直齿圆柱齿轮的周向定位采用平键联接,根据 由[1]表4-1查得平键截面 ,键槽长度为50mm。 FQJiLb._Z  
    Fei5'  
    ④、确定轴上圆角和倒角尺寸 "4\k1H"_  
    EB| iW2'  
    根据轴端直径,参考[2]表15-2取轴端倒角为 ;各轴肩未注圆角半径为R1.6,如轴结构与装配图四。 r4pX4 7H  
    tL3R<'  
    (5)求轴上的载荷 oUwo!n}  
    3m= _a  
    根据轴的结构图作出轴的计算简图如图五所示。将轴简化为简支梁,轴的支承跨度 , +j{(NwsX  
    b"uO BB  
    ; ; <pfl>Uf  
    u$ yXuFj/  
    图五 PChew3  
    md*U  
    从轴的结构图及弯矩和扭矩图中可以看出截面C是该轴的危险截面。该截面上的载荷分布列于下表一中: VcGl8~#9  
    <Y."()}GeH  
                    表一 k:I,$"y4  
    Pr1q X5>=  
    载荷     水平面H     垂直面V y{/7z}d  
    }[Z'Sg]s  
    支反力F       ("\{=XA Q  
    jB8Q% {%  
    弯矩M       dzEi^* (8  
    L/ Q[N^ (^  
    总弯矩       Asv]2> x  
    pd:7K'yaw  
    扭矩T     T=146.8Nm QuqznYSY{  
    OL>)SJj5  
    (6)按弯扭组合校核轴的强度: ydyTDn  
    GQ;0KIN  
    根据[2]中公式15-5,即 ss[`*89  
    ?OLd }8y  
    取 ,并计算抗弯截面系数 `0\Z*^>  
    n9xP8<w8  
    因此轴的计算应力 (/uAn2  
    RqgN<&g?  
    由45钢调质处理查[2]表15-1得许用弯曲应力 ,显然 iI{L>  
    <Cv(@A->  
    ,故安全。 (oi:lC@h*  
    |]4!WBK  
      (7)精确校核轴的疲劳强度 qFD ZD)K  
    4~,Z 'k  
    ①、判断危险截面 !gve]>M  
    =..Bh8P71!  
    截面4,5,D,6,7,8只受扭矩作用,虽然键槽,轴肩,及过度配合所引起的应力集中会影响轴的疲劳强度,但由于轴的最小直径是按扭转强度较为宽裕地确定的,故这些截面无需再做较核。 \P*_zd@%  
    1ZI1+TDH  
    截面C处虽然所受载荷最大,即应力最大,但应力集中并不大,因为过盈配合及键槽引起的应力均在两端;截面2和3处都有因过盈配合,键槽及轴肩引起的应力集中,但截面2比截面3直径要小,故该轴只需校核截面2左右两侧即可。 . :Skc  
    +b(};(wL  
    ②、截面2左侧: 5E\.YqdV  
    N[p o)}hp  
    抗弯截面系数     D`T;j[SsS#  
    w}gmVJ#p  
    抗扭截面系数     !l9{R8m>eJ  
    ^+SE_-+]  
    截面2左侧的弯矩为 Z^_qXerjP  
    6;Z -Y>\c  
    扭矩为         TI'v /=;)  
    _K o#36.S  
    截面上的弯曲应力   $D1ha CL  
    B n7uKa{P  
    扭转切应力为     }T@=I&g;  
    (-gomn  
    轴材料是45钢,调质处理。由[2]表15-1查得 ; KLyRb0V  
    K6kz{R%`  
    r/d=1.6/45=0.034;D/d=50/45=1.11;查[2]附表3-2得该截面上由于轴肩而形成的理论应力集中系数 d5$D[,`1  
    c_3B:F7  
    又由[2]附图3-1查得轴的材料敏感系数为 I8Aq8XBw  
    4rU/2}. q  
    故有效应力集中系数根据[2]中附3-4公式得 GGp.u@\r  
    e$J>z {  
    由[2]附图3-2得尺寸系数 ;由[2]附图3-3得扭转尺寸系数 ; `}EnY@*h  
    FJ_7<4ET  
    如按磨削加工由[2]附图3-4查得表面质量系数 ; cLV*5?gVO  
    XOvJlaY)'.  
    轴未经过表面强化处理,即 ;根据[2]公式3-12及3-12a得综合影响系数     aUaeK(x:H  
    #7]Jz.S  
    故该轴在截面2左侧的强度是足够的。 4yyw:"  
    z&6_}{2,]  
    ③、截面2右侧: 1,-C*T}nR  
    =SJ#6uFS  
    抗弯截面系数     !Y ,7%  
    aKDY_ D  
    抗扭截面系数     'JOUx_@z  
    { ADd[V  
    截面2右侧的弯矩为 50cVS)hG6d  
    gJQ#j~'  
    扭矩为         6KMO*v  
    o-\h;aQJ  
    截面上的弯曲应力   WC#6(H5t$  
    XQo\27Fo  
    扭转切应力为     \ %Mcvb.?  
    duaF?\vv  
    过盈配合处的 值可由[2]附表3-8用插入法求出,取 ;于是得 9{u=  
    P([!psgu  
    表面质量系数 ; /j~~S'sw  
    'H5 30Y\  
    故综合影响系数为 ;z'&$#pA