麥秸打包機(jī)機(jī)構(gòu)及傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)含3張CAD圖
麥秸打包機(jī)機(jī)構(gòu)及傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)含3張CAD圖,麥秸,打包機(jī),機(jī)構(gòu),傳動(dòng),裝置,設(shè)計(jì),cad
附錄1：機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)力學(xué)分析計(jì)算程序
OPEN #1:NAME"MA.TRU", CREATE NEWOLD
ERASE #1
OPTION NOLET
W=-10
YC=0
XA=0
YA=400
LAB=388
LBC=1315
LAD=108
XF=395
YF=469
LFE=256
LDE=333
LFM=949
FOR I=0 TO 360 STEP 5
QAB=I
CALL LINK (XA,YA,0,0,0,0,QAB*PI/180,W,0,LAB,XB,YB,VBX,VBY,ABX,ABY)
QAD=QAB-95
CALL LINK (XA,YA,0,0,0,0,QAD*PI/180,W,0,LAD,XD,YD,VDX,VDY,ADX,ADY)
CALL RRP (+1,YC,LBC,YB,VBY,ABY,QBC,W2,E2)
CALL LINK(XB,YB,VBX,VBY,ABX,ABY,QBC,W2,E2,LBC,XC,YC,VCX,VCY,ACX,ACY)
CALL RRR (XF,YF,0,0,0,0,XD,YD,VDX,VDY,ADX,ADY,LFE,LDE,QFE,W5,E5,QDE,W4,E4)
CALL LINK(XF,YF,0,0,0,0,QFE,W5,E5,LFE,XE,YE,VEX,VEY,AEX,AEY)
QFM=QFE+222*PI/180
CALL LINK (XF,YF,0,0,0,0,QFM,W5,E5,LFM,XM,YM,VMX,VMY,AMX,AMY)
IF I<=154 THEN
P=50
ELSEIF I<=348 THEN
P=-50-(XC-837)*7850/820
ELSE
P=50
END IF
FBCX=-P
FBCY=SIN(QBC)/COS(QBC)*FBCX
FBC=SQR(FBCX^2+FBCY^2)
FGH=0
FM1=G
FDEX=FM*(XF-XM)/((YE-YF)+SIN(QDE)/COS(QDE)*(XF-XE))
FDEY=FM*(XF-XM)*SIN(QDE)/COS(QDE)/((YE-YF)+(XF-XE)*SIN(QDE)/COS(QDE))
FDE=SQR(FDEX^2+FDEY^2)
FFX=-FDEX
FFY=FM1-FDEY
FF=SQR(FFX^2+FFY^2)
MA=FBCY*(XB-XA)+FDEX*(YA-YD)+FDEY*(XD-XA)-FBCX*(YB-YA)
FAX=FBCX+FDEX
FAY=FBCY+FDEY
FA=SQR(FAX^2+FAY^2)
PRINT #1: STR$(I);",";STR$(MA);",";STR$(FBC);",";STR$(FDE);",";STR$(FF);",";STR$(FA)
NEXT I
END
! 5 SUBS: LINK, RRR, RPR, RRP, RRP1
SUB LINK(XA,YA,VAX,VAY,AAX,AAY,QAB,W,E,L,XB,YB,VBX,VBY,ABX,ABY)
XB=XA+L*COS(QAB)
YB=YA+L*SIN(QAB)
VBX=VAX-L*SIN(QAB)*W
VBY=VAY+L*COS(QAB)*W
ABX=AAX-L*COS(QAB)*W^2-L*SIN(QAB)*E
ABY=AAY-L*SIN(QAB)*W^2+L*COS(QAB)*E
END SUB
SUB RRR(XA,YA,VAX,VAY,AAX,AAY,XC,YC,VCX,VCY,ACX,ACY,LAB,LCB,QAB,WAB,EAB,QCB,WCB,ECB)
LAC=SQR((XC-XA)^2+(YC-YA)^2)
COSQAC=(XC-XA)/LAC
SINQAC=(YC-YA)/LAC
QAC=ANGLE(COSQAC,SINQAC)
COSQCBA=(LAB^2+LAC^2-LCB^2)/(2*LAB*LAC)
SINQCBA=SQR(1-COSQCBA^2)
QCBA=ANGLE(COSQCBA,SINQCBA)
QAB=QAC-QCBA
XB=XA+LAB*COS(QAB)
YB=YA+LAB*SIN(QAB)
COSQCB=(XB-XC)/LCB
SINQCB=(YB-YC)/LCB
QCB=ANGLE(COSQCB,SINQCB)
WAB=((VAX-VCX)*COSQCB+(VAY-VCY)*SINQCB)/LAB/SIN(QAB-QCB)
WCB=((VAX-VCX)*COS(QAB)+(VAY-VCY)*SIN(QAB))/LCB/SIN(QAB-QCB)
G=AAX-ACX-LAB*COS(QAB)*WAB^2+LCB*COSQCB*WCB^2
F=AAY-ACY-LAB*SIN(QAB)*WAB^2+LCB*SINQCB*WCB^2
EAB=(G*COSQCB+F*SINQCB)/LAB/SIN(QAB-QCB)
ECB=(G*COS(QAB)+F*SIN(QAB))/LCB/SIN(QAB-QCB)
END SUB
SUB RPR(M,XA,YA,VAX,VAY,AAX,AAY,XC,YC,VCX,VCY,ACX,ACY,LAB,QBD,W,E)
LAC=SQR((XC-XA)^2+(YC-YA)^2)
COSQAC=(XC-XA)/LAC
SINQAC=(YC-YA)/LAC
QAC=ANGLE(COSQAC,SINQAC)
LBC=SQR(LAC^2-LAB^2)
QACB=ATN(LAB/LBC)
QBD=QAC+M*QACB
DELTA=-(YC-YA)*SIN(QBD)-(XC-XA)*COS(QBD)
DELTAW=(VCX-VAX)*SIN(QBD)-(VCY-VAY)*COS(QBD)
DELTAV=-(YC-YA)*(VCY-VAY)-(XC-XA)*(VCX-VAX)
W=DELTAW/DELTA
VLBC=DELTAV/DELTA
T1=(ACX-AAX)+(VCY-VAY)*W+SIN(QBD)*W*VLBC
T2=(ACY-AAY)-(VCX-VAX)*W-COS(QBD)*W*VLBC
DELTAE=T1*SIN(QBD)-T2*COS(QBD)
E=DELTAE/DELTA
END SUB
SUB RRP(M,YB,LAB,YA,VAY,AAY,QAB,W,E)
! THE GUIDEWAY IS HORIZONTAL
! B IS THE REVOLUTE BETWEEN COUPLER AND SLIDING BLOCK
! IF XB>XA THEN M=+1,OTHERWISE, M=-1
SINQAB=(YB-YA)/LAB
COSQAB=M*SQR(1-SINQAB^2)
QAB=ANGLE(COSQAB,SINQAB)
W=-VAY/(LAB*COSQAB)
E=(-AAY*COSQAB-VAY*SINQAB*W)/(LAB*COSQAB^2)
END SUB
SUB RRP1(M,XB,LAB,XA,VAX,AAX,QAB,W,E)
! THE GUIDEWAY IS VERTICAL
! B IS THE REVOLUTE BETWEEN COUPLER AND SLIDING BLOCK
! IF YB>YA THEN M=+1,OTHERWISE, M=-1
COSQAB=(XB-XA)/LAB
SINQAB=M*SQR(1-COSQAB^2)
QAB=ANGLE(COSQAB,SINQAB)
W=VAX/(LAB*SINQAB)
E=(AAX*SINQAB-VAX*COSQAB*W)/(LAB*SINQAB^2)
END SUB
程序運(yùn)行結(jié)果
I(度)
MA(N*mm)
FBC(N)
FDE(N)
FF(N)
FA(N)
0
-19300.4
52.4872
534.917
667.771
549.526
5
-20209.4
52.9652
535.655
670.095
547.724
10
-21214.1
53.4927
537.51
673.375
547.026
15
-22352.7
54.068
540.46
677.592
547.437
20
-23657.4
54.6882
544.47
682.709
548.949
25
-25151.8
55.3488
549.481
688.668
551.534
30
-26848.5
56.0435
555.41
695.389
555.141
35
-28746.2
56.7642
562.146
702.762
559.695
40
-30827.
57.5009
569.547
710.646
565.089
45
-33052.5
58.2414
577.431
718.858
571.18
50
-35362.
58.9715
585.574
727.174
577.782
55
-37669.9
59.6756
593.711
735.324
584.669
60
-39865.9
60.3363
601.534
742.992
591.568
65
-41817.8
60.9358
608.7
749.827
598.172
70
-43377.2
61.4564
614.844
755.454
604.142
75
-44389.9
61.8814
619.602
759.496
609.136
80
-44709.6
62.1964
622.639
761.606
612.828
85
-44214.7
62.3901
623.685
761.506
614.943
90
-42824.6
62.4555
622.567
759.02
615.294
95
-40512.8
62.3901
619.244
754.107
613.805
100
-37313.1
62.1964
613.819
746.882
610.535
105
-33316.9
61.8814
606.544
737.616
605.678
110
-28661.6
61.4564
597.792
726.71
599.544
115
-23512.7
60.9358
588.026
714.659
592.526
120
-18043.
60.3363
577.745
701.999
585.059
125
-12415.5
59.6756
567.441
689.26
577.573
130
-6769.81
58.9715
557.553
676.916
570.458
135
-1216.63
58.2414
548.445
665.362
564.035
140
4162.78
57.5009
540.389
654.9
558.546
145
9312.64
56.7642
533.57
645.732
554.154
150
14196.8
56.0435
528.089
637.979
550.949
155
19069.2
47.6503
523.98
631.688
506.349
160
26154.3
61.6894
521.229
626.852
496.343
165
34649.2
98.3876
519.781
623.425
478.822
170
45994.4
156.266
519.56
621.335
455.709
175
61472.7
234.062
520.475
620.494
431.964
180
82233.9
330.725
522.428
620.808
416.063
185
109315.
445.402
525.319
622.177
419.563
190
143656.
577.411
529.046
624.505
453.594
195
186105.
726.216
533.512
627.695
523.558
200
237418.
891.389
538.618
631.652
628.037
205
298248.
1072.58
544.266
636.283
762.505
210
369123.
1269.47
550.359
641.493
922.573
215
450413.
1481.73
556.792
647.185
1104.98
220
542294.
1709.
563.459
653.255
1307.42
225
644697.
1950.84
570.242
659.596
1528.27
230
757251.
2206.65
577.014
666.087
1766.2
235
879224.
2475.73
583.638
672.599
2020.05
240
1.00947e+6
2757.14
589.963
678.991
2288.67
245
1.14634e+6
3049.76
595.829
685.11
2570.84
250
1.2877e+6
3352.23
601.065
690.795
2865.2
255
1.43084e+6
3662.98
605.5
695.883
3170.21
260
1.5725e+6
3980.18
608.97
700.215
3484.18
265
1.70887e+6
4301.81
611.324
703.646
3805.17
270
1.83569e+6
4625.64
612.443
706.055
4131.08
275
1.94829e+6
4949.3
612.248
707.363
4459.6
280
2.04179e+6
5270.3
610.714
707.535
4788.3
285
2.1112e+6
5586.04
607.875
706.593
5114.56
290
2.15168e+6
5893.95
603.828
704.617
5435.72
295
2.15876e+6
6191.42
598.727
701.738
5749.04
300
2.12853e+6
6475.93
592.774
698.132
6051.8
305
2.05794e+6
6745.04
586.203
694.005
6341.33
310
1.94498e+6
6996.43
579.267
689.576
6615.03
315
1.78887e+6
7227.92
572.22
685.069
6870.45
320
1.59024e+6
7437.47
565.301
680.693
7105.29
325
1.3512e+6
7623.21
558.731
676.637
7317.4
330
1.07534e+6
7783.4
552.701
673.068
7504.84
335
767750.
7916.48
547.374
670.121
7665.8
340
434871.
8021.
542.879
667.907
7798.65
345
84320.1
8095.65
539.32
666.512
7901.91
350
-17595.1
51.6806
536.774
665.998
556.337
355
-18444.2
52.0592
535.295
666.409
552.409
360
-19300.4
52.4872
534.917
667.771
549.526
附錄2：低速軸大齒輪的參數(shù)計(jì)算
l 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
根據(jù)【5】第74頁(yè)圖2設(shè)計(jì)齒輪結(jié)構(gòu)：
根據(jù)計(jì)算及3軸的設(shè)計(jì)可知：z=89，mn=3mm，d=70mm，分度圓直徑275.9mm
查【3】第114頁(yè)得=1；=0.25；根據(jù)式6-12~6-14得
h=（2+）mn=（2+0.25）=6.75mm
da=275.9mm+2mn =281.9mm
df=275.9mm-2（+） mn=268.4mm
d1=1.6d=112mm
l=（1.2~1.5）dB，取l=B=97mm
=（2.5~4）mn 8~10mm取12mm
C=0.3B=29.1mm
n=0.5 mn =1.5mm
D1=df-2=244.4mm
=0.5（D1+d1）=178.2mm
=0.25（D1-d1）=33.1mm
倒角r=5mm
l 嚙合參數(shù)
根據(jù)【1】第123頁(yè)表10-5選擇檢測(cè)項(xiàng)目
查【1】第123頁(yè)表10-6得：
齒圈徑向跳動(dòng)公差=0.063mm；齒形公差=0.018mm
查【1】第123頁(yè)表10-7得：
齒距極限偏差=0.022mm；基節(jié)極限偏差=0.020mm
查【1】第124頁(yè)表10-8得：
=0.050mm；
查【1】第124頁(yè)表10-9得：
中心距極限偏差=0.036mm
查【1】第124頁(yè)表10-11得：
接觸斑點(diǎn)：按高度不小于40%，按長(zhǎng)度不小于50%
查【1】第125頁(yè)表10-14得：
齒厚極限偏差參考值為HL
查【1】第125頁(yè)表10-12得：
齒厚極限偏差H=-8=-0.176mm；L=-16=-0.352mm
查【1】第125頁(yè)公式式得：
公法線極限偏差
=-0.72=0.176-0.720.063=0.165mm
=+0.72=0.352-0.720.063=0.331mm
查【1】第126頁(yè)表10-15得：
頂圓直徑形狀公差為IT11
查【1】第99頁(yè)表9-1得頂圓直徑形狀公差數(shù)值為0.320mm
查【1】第126頁(yè)表10-15得：
齒輪基準(zhǔn)面徑向圓跳動(dòng)公差及端面跳動(dòng)公差皆為0.022mm
查【1】第128頁(yè)表10-18得：
假想齒輪系數(shù)=1.090
根據(jù)【1】第127頁(yè)表10-17公式得：
Z’=Z=97.01
查【1】第127頁(yè)表10-17得：
跨側(cè)齒數(shù)K=11，W’=32.3559
查【1】第128頁(yè)表10-19得：
=0.0014
根據(jù)【1】第127頁(yè)表10-17公式得：
公法線長(zhǎng)度=（W’+）mn=（32.3559+0.0014）3=97.0719
表面粗糙度的值：
查【1】第126頁(yè)表10-16得：
齒面粗糙度的值為：1.6
齒頂圓柱面粗糙度值為：3.2
基準(zhǔn)端面粗糙度值為：3.2
基準(zhǔn)孔粗糙度值為：1.6
附錄三：軸的參數(shù)設(shè)計(jì)
根據(jù)軸上的直徑尺寸：
查【1】第113頁(yè)表9-10得軸承配合處軸段的圓柱度為0.013
查【1】第115頁(yè)表9-12得，（為了方便加工，該值統(tǒng)一取最大值）
各配合處軸段及軸肩相對(duì)中心基準(zhǔn)的圓跳動(dòng)度為0.040
直徑公差值均查閱【1】第99頁(yè)表9-1
軸承配合公差參考【1】第76頁(yè)表16-10；其余配合參考【1】第203頁(yè)表15-1
表面粗糙度值參考【1】第208頁(yè)表16-2
軸承配合處軸肩表面粗糙度值參考【1】第77頁(yè)表6-14
倒角參考【1】第14頁(yè)表1-27及表1-28
目錄
1. 設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)…………………………………………………… P3
2. 執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)及分析
l 運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)……………………………………………… P4
l 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析……………………………………………… P5
l 機(jī)構(gòu)受力分析計(jì)算………………………………………… P6
3. 傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)
l 傳動(dòng)方案…………………………………………………… P8
l 電動(dòng)機(jī)的選擇及分配傳動(dòng)比……………………………… P8
l 帶的傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算及校核………………………………… P10
l 高速級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算及校核…………………… P13
l 低速級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算及校核…………………… P18
l 潤(rùn)滑及密封的選擇………………………………………… P23
l 減速器軸的設(shè)計(jì)計(jì)算及校核、聯(lián)軸器及軸承的選擇…… P23
l 軸承的校核………………………………………………… P31
l 鍵的選擇及校核…………………………………………… P37
l 減速器附件的選擇及說(shuō)明………………………………… P37
l 箱體設(shè)計(jì)及說(shuō)明…………………………………………… P38
4. 設(shè)計(jì)小結(jié)……………………………………………………… P39
5. 參考資料……………………………………………………… P40
6、附錄
一、設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)
1、設(shè)計(jì)題目：麥秸打包機(jī)機(jī)構(gòu)及傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)
2、打包機(jī)工作原理簡(jiǎn)介
人工將麥秸挑到料倉(cāng)上方，撞板B上下運(yùn)動(dòng)（不一定是直線運(yùn)動(dòng)）將麥秸喂入料倉(cāng)，滑塊A在導(dǎo)軌上水平往復(fù)運(yùn)動(dòng)，將麥秸向料倉(cāng)前部推擠。每隔一定時(shí)間往料倉(cāng)中放入一塊木板，木版的兩面都切出兩道水平凹槽。這樣，麥秸將被分隔在兩塊木版之間并被擠壓成長(zhǎng)方形。從料倉(cāng)側(cè)面留出的空隙中將兩根彎成∏型的鐵絲穿過(guò)兩塊木版凹槽留出的空洞，在料倉(cāng)的另一側(cè)將鐵絲絞接起來(lái)，麥秸即被打包，隨后則被推出料倉(cāng)。
打包機(jī)由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，經(jīng)傳動(dòng)裝置減速，再通過(guò)適當(dāng)?shù)臋C(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)滑塊和撞板的運(yùn)動(dòng)。傳動(dòng)裝置有以下三種方案：
I：帶傳動(dòng)+二級(jí)圓柱斜齒輪減速器；
II：圓錐圓柱齒輪減速器；
III：蝸桿減速器
3、設(shè)計(jì)參數(shù)及說(shuō)明
執(zhí)行構(gòu)件的位置和運(yùn)動(dòng)尺寸如圖1所示，當(dāng)滑塊處于極限位置A1和A2時(shí)，撞板分別處于極限位置B1和B2。一個(gè)工作循環(huán)所需時(shí)間為T(mén)。撞板的質(zhì)量m = 15kg，依靠重力將麥秸喂入料倉(cāng)?；瑝K所受載荷如圖2所示，其中P1 = 50N， T=1.05，P2=7900，l1=300，l2=400，l3=260，l4=820，l5=200，l6=600
4、說(shuō)明和要求：
（1） 工作條件：一班制，田間作業(yè)，每年使用二個(gè)月；
（2） 使用年限：六年；
（3） 生產(chǎn)批量：小批量試生產(chǎn)（十臺(tái)）；
（4） 生產(chǎn)條件：一般機(jī)械廠，可加工7級(jí)精度齒輪、蝸桿及蝸輪；
（5） 動(dòng)力來(lái)源：三相交流電（220V/380V）；
（6） 工作周期T的允許誤差為±3%之內(nèi)；
二、執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)及分析
1、運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)
經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)有如下三種運(yùn)動(dòng)方案：
1、
方案說(shuō)明：
該機(jī)構(gòu)有7個(gè)運(yùn)動(dòng)件，其中4個(gè)是滑動(dòng)件，3根轉(zhuǎn)動(dòng)件，桿1為主動(dòng)件
2、
方案說(shuō)明：
該機(jī)構(gòu)有5個(gè)運(yùn)動(dòng)件，其中兩個(gè)滑動(dòng)件，三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)件，桿1為主動(dòng)件
3、
方案說(shuō)明：該機(jī)構(gòu)由7個(gè)運(yùn)動(dòng)件構(gòu)成，其中一個(gè)滑動(dòng)件，6個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)件，桿AB為主動(dòng)件
方案比較：從運(yùn)動(dòng)件的構(gòu)成上看，第一種方案的滑動(dòng)件最多，這也就意味著摩擦大，將來(lái)該機(jī)構(gòu)的強(qiáng)度要求要比第2、3種方案高，而且機(jī)構(gòu)數(shù)目多，機(jī)器復(fù)雜。
而第二種方案，雖然機(jī)構(gòu)數(shù)目較少，但其滑動(dòng)副相對(duì)第三種要多，因此最終確定第一種方案為最佳方案！
2、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析
根據(jù)所選機(jī)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，參數(shù)如下：
各桿長(zhǎng)度為：LAB=388mm;LBC=1315mm;LAD=108mm;LDE=333mm;LEF=356mm;LFM=949mm;LFG=120mm;LMN=219mm;e=400mm;
RRP桿組的傳動(dòng)角為53.18°；RRR桿組的傳動(dòng)角為51.679°；極位夾角12°
執(zhí)行構(gòu)件MN與滑塊C的運(yùn)動(dòng)分析如下圖：
見(jiàn)圖1，當(dāng)XT>XN時(shí)，即滑塊的右上角T位于撞板MN的右邊，此時(shí)，為了防止兩個(gè)執(zhí)行件相互干涉，圖2的YN應(yīng)該大于YT，也就是說(shuō)，圖二的兩根黑線必須位于圖一的兩根黑線內(nèi)，故該機(jī)構(gòu)的兩個(gè)執(zhí)行件不會(huì)相互干涉！
3、機(jī)構(gòu)受力分析計(jì)算
根據(jù)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行力的分析，設(shè)機(jī)架A點(diǎn)正下方與滑塊中心線相交點(diǎn)為原點(diǎn)建立坐標(biāo)系，力的方向向右為正：
首先根據(jù)滑塊的運(yùn)動(dòng)方向確定機(jī)構(gòu)的外載荷：
當(dāng)滑塊處于向右運(yùn)動(dòng)的過(guò)程時(shí)：
P=P1+(XC-XCmin)(P2-P1)/L4=50+(XC-837)*7950/820
當(dāng)滑塊處于向左運(yùn)動(dòng)的過(guò)程時(shí)：P=-P1=-50N
由滑塊力平衡得：
FBCX=-P；
FBCY=SIN(QBC)/COS(QBC)*FBCX
得:FBC=
由于撞板是三力構(gòu)件，根據(jù)力的平衡可知，撞板的重力均作用在FM桿上即：FFM=mg
對(duì)于桿EFM，根據(jù)力矩平衡條件可得FDEX=FFM*(XF-XM)/((YE-YF)+SIN(QDE)/COS(QDE)*(XF-XE))
FDEY=FFM*(XF-XM)*SIN(QDE)/COS(QDE)/((YE-YF)+(XF-XE)*SIN(QDE)/COS(QDE))
FDE=
根據(jù)的力的平衡條件可得：
FFX=-FDEX
FFY=FFM-FDEY
FF=
對(duì)ABD構(gòu)件進(jìn)行力的分析，根據(jù)力矩的平衡可得運(yùn)動(dòng)所需的轉(zhuǎn)矩MA為： MA=FBCY*(XB-XA)+FDEX*(YA-YD)+FDEY*(XD-XA)-FBCX*(YB-YA)
根據(jù)力的平衡條件可得：
FAX=FBCX+FDEX
FAY=FBCY+FDEY
FA=
根據(jù)以上對(duì)機(jī)構(gòu)的分析可編寫(xiě)計(jì)算機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)所需的總力矩MA及各運(yùn)動(dòng)副所受的力，程序見(jiàn)附錄1
由程序得出的MA-QAB曲線圖：
其中最大值MAmax= 215876N*mm
三、 傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)內(nèi)容
計(jì)算及說(shuō)明
結(jié) 果
一、傳動(dòng)方案
方案簡(jiǎn)圖
二、電動(dòng)機(jī)的選擇及分配傳動(dòng)比
1、電動(dòng)機(jī)的選擇
2、電動(dòng)機(jī)功率
由序號(hào)確定為 帶傳動(dòng)+兩級(jí)圓柱斜齒輪減速器
選用Y系列電動(dòng)機(jī)
根據(jù)工作機(jī)的載荷情況,取工作機(jī)平均功率為：
==
根據(jù)可以求得工作機(jī)所需功率為：
Pw=1.8=1.8×3143.33
查[1]第三頁(yè)表1-7可知：
8級(jí)圓柱傳動(dòng)效率： η1=η2=0.97
V帶傳動(dòng)效率： η3=0.96
彈性聯(lián)軸器的傳動(dòng)效率： η4=0.99~0.995 取η4=0.99
球軸承的傳動(dòng)效率： η5=η6=η7=0.99
由此可求得傳動(dòng)裝置的總效率η：
根據(jù)[1]第170頁(yè)公式：η=η1η2η3η4η5η6η7=0.97×0.97×0.96×0.99×0.99×0.99×0.99
由此可求得電動(dòng)機(jī)所需輸出功率：
根據(jù)[1]第170頁(yè)公式：Pd==
序號(hào)為4
=3143.33W
Pw=5658.0W
η=0.868
Pd=6518.43W
設(shè)計(jì)內(nèi)容
計(jì)算及說(shuō)明
結(jié) 果
3、確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速
4、選定電動(dòng)機(jī)
5、分配傳動(dòng)比
6、確定各軸動(dòng)力參數(shù)
由此可求得電動(dòng)機(jī)額電功率Pm：
Pm=（1~1.3）Pd，取Pm=1.2Pd=1.2×6518.43=7822.11W
查【1】第155頁(yè)表12-1:
根據(jù)Pm>Pd 取電動(dòng)機(jī)的額定功率
綜合考慮電動(dòng)機(jī)的性?xún)r(jià)比，優(yōu)先選用同步轉(zhuǎn)速為1500r/min的電動(dòng)機(jī)，滿載轉(zhuǎn)速nm=1440r/min
由此選定電動(dòng)機(jī)型號(hào)：
Y 132M-4
根據(jù)工作機(jī)的工作周期T可求得工作機(jī)的輸入轉(zhuǎn)速為：
nw=60/T
由此可求得傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比i
根據(jù)【1】第171頁(yè)公式：i=i1 i2 i3= nm / nw=1440/57.14
查【1】第3頁(yè)表1-8得：
V帶傳動(dòng)比i1<7
齒輪傳動(dòng)比i2<8；i3<8
根據(jù)【1】第169頁(yè)表13-2
取i1=2.267
根據(jù)【1】第171頁(yè)原則：i2=（1.3~1.5）i3
取i2=3.8；i3=2.883
驗(yàn)算σi==
根據(jù)【1】第172頁(yè)公式可得：
各軸轉(zhuǎn)速：
n1= nm/i1=1440/2.267
n2= nm/（i1i2）=1440/（2.267×3.8）
n3= nm/（i1i2i3）=1440/（2.267×3.8×2.883）
nw = n3
各軸輸入功率：
P1=Pd×η3=6518.43×0.96
P2=P1×η1×η5=6518.43×0.96×0.97×0.99
P3=P2×η2×η6=6518.43×0.96×0.97×0.99×0.97×0.99
Pw=P3×η4×η7=6518.43×0.96×××0.99
各軸輸入轉(zhuǎn)矩：
T1=9.55×P1/n1=9.54516×Nmm
T2=9.55×P2/n2=3.483159× Nmm
T3=9.55×P3/n3=9.64476× Nmm
Pm=7.5KW
nm=1440r/min
電動(dòng)機(jī)型號(hào)Y 132M-4
nw=57.14r/min
i=25.2
i1=2.267
i2=3.8
i3=2.883
σi=1.46%<3%
n1=626.087r/ min
n2=164.76 r/ min
nw = n3=57.14 r/ min
P1=6257.70W
P2=6009.27W
P3=5770.70W
Pw=5655.86W
設(shè)計(jì)內(nèi)容
計(jì)算及說(shuō)明
結(jié) 果
三、帶的傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算及校核
1、確定計(jì)算功率
2、選擇帶型
3確定帶輪的基準(zhǔn)直徑dd1和dd2
4、確定中心距a和帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld
Tw=9.55×Pw /nw=9.4528288× Nmm
軸
名
參
數(shù)
電動(dòng)機(jī)軸
1軸
2軸
3軸
工作機(jī)軸
轉(zhuǎn)速（r/min）
1440
626.087
164.76
57.14
57.14
功率（KW）
6.51843
6.25770
6.00927
5.77070
5.65586
轉(zhuǎn)扭（Nmm）
9.54516×
3.483159×
9.64476×
9.4528288×
傳動(dòng)比
2.267
3.8
2.883
1
效率
0.96
0.9603
0.9603
0.9801
根據(jù)【2】第151頁(yè)公式可得：
計(jì)算功率Pca=KAP
查【2】第151頁(yè)表8-6得KA=1.2
則Pca=KAP= KAPd=1.2×6.51843KW
根據(jù)Pca，n1查【2】第152頁(yè)圖8-9選用SPZ窄V帶
查【2】第145頁(yè)表8-3得dd1min=63mm
查【2】第153頁(yè)表8-7及所選電動(dòng)機(jī)中心高取
dd1=90mm<132mm
根據(jù)【2】第147頁(yè)式8-15得
dd2=i1 dd1=204mm
查【2】第153頁(yè)表8-7取dd2=204mm
驗(yàn)算帶速，根據(jù)【2】第146頁(yè)式8-13得
v1=≈=6.79m/s
v2=≈=1.786m/s
根據(jù)【2】第153頁(yè)原則驗(yàn)算帶速合格
根據(jù)【2】第154頁(yè)公式及考慮傳動(dòng)結(jié)構(gòu)需要
0.7（dd1+dd2）<<2(dd1+dd2)
Pca=7.8216KW
選用SPZ窄V帶
dd1=90mm
dd2=204mm
v1=6.79m/s
v2=1.786m/s
設(shè)計(jì)內(nèi)容
計(jì)算及說(shuō)明
結(jié) 果
5、驗(yàn)算主動(dòng)輪上的包角
6、確定帶的根數(shù)z
7、確定帶的預(yù)緊力
初定：207.9mm<=350mm<594mm
根據(jù)【2】第154頁(yè)式8-20
L’d≈2+（dd1+dd2）+=11176.30mm
查【2】第142頁(yè)表8-2取Ld的標(biāo)準(zhǔn)值1250mm
根據(jù)【2】第154頁(yè)式8-21計(jì)算實(shí)際中心距a
a≈+=350+
中心距調(diào)整范圍amin=a-0.015Ld=368.1mm
amax=a+0.03Ld=424.35mm
根據(jù)【2】第154頁(yè)公式
α1≈180°-×57.5°=180°-×57.5°
根據(jù)【2】第154頁(yè)式8-22計(jì)算帶的根數(shù)z=
根據(jù)n1、dd1、i1查【2】第150頁(yè)表8-5c得
單根帶的基本額定功率：
用插值法：=1.98-=1.958kw
根據(jù)n1、i1查【2】第150頁(yè)表8-5d得：
單根帶的基本額定功率增量=0.22kw
根據(jù)α1查【2】第14頁(yè)表8-8用插值法得包角系數(shù)：
=0.96-≈0.95522
根據(jù)Ld查【2】第142頁(yè)表8-2得長(zhǎng)度系數(shù)：
=0.94
則，帶數(shù)z==
根據(jù)【2】第155頁(yè)式8-23計(jì)算帶的預(yù)緊力
=500+q
=350mm
L’d≈1176.30mm
Ld=1250mm
a=386.85mm<594mm
amin=368.1mm
amax=424.35mm
α1≈162.61°>120°
=1.958kw
=0.22kw
≈0.95522
=0.94
z=3.999取z=4
設(shè)計(jì)內(nèi)容
計(jì)算及說(shuō)明
結(jié) 果
8、計(jì)算帶傳動(dòng)作用在軸上的力Fp
9、小帶輪材料選擇及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
根據(jù)帶型查【2】第145頁(yè)表8-4得：
V帶單位長(zhǎng)度的質(zhì)量q=0.07kg/m
由此可計(jì)算出=500+q
500
根據(jù)【2】第155頁(yè)式8-24計(jì)算帶的壓軸力Fp
Fp===2289.567N
根據(jù)【2】第156頁(yè)選擇帶輪材料為HT200
根據(jù)【2】第159頁(yè)選擇帶輪的張緊裝置為定期張緊裝置
根據(jù)【2】第156頁(yè)原則
查【1】第156頁(yè)表12-3得帶輪的孔徑為38mm
dd1=90mm<2.5d=95mm故采用實(shí)心式
根據(jù)帶型查【2】第157頁(yè)表得帶輪的參數(shù)：
基準(zhǔn)寬度bd=8.5mm
基準(zhǔn)線上槽深hamin=2.0mm
基準(zhǔn)線下槽深hfmin=9.0mm
槽間距e=12mm
第一槽對(duì)稱(chēng)面至端面距離f=81mm
最小輪緣厚=5.5mm
帶輪寬B=（z-1）e+2f=52mm
外徑=+2=94mm
輪槽角=38°
=230.35N
Fp=2289.567N
設(shè)計(jì)內(nèi)容
計(jì)算及說(shuō)明
結(jié) 果
四、高速級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算及校核
1、選定齒輪類(lèi)型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)
2、按齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算
根據(jù)傳動(dòng)方案及工作機(jī)用途查【2】第208頁(yè)表10-8
選定8級(jí)圓柱斜齒輪傳動(dòng)
根據(jù)工作機(jī)用途查【2】第189頁(yè)表10-1
小齒輪選用40Cr 調(diào)質(zhì)處理 硬度為280HBS
大齒輪選用45 調(diào)質(zhì)處理 硬度為240HBS
初選Z1=27，Z2=iZ1=103 取=14°
根據(jù)【2】第216頁(yè)式10-21
確定公式內(nèi)各值
1、 初選K=4.3
2、 根據(jù)查【2】第215頁(yè)圖10-30得=2.433
3、 根據(jù)Z1、Z2查【3】第131頁(yè)式6-45
≈ =1.679
4、 根據(jù)減速器齒輪布置查【2】第201頁(yè)表10-7取=1
5、 根據(jù)齒輪材料查【2】第198頁(yè)表10-6得材料的彈性系數(shù)=189.8
6、 根據(jù)齒輪齒面硬度查【2】第207頁(yè)圖10-21d得
小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限=750MPa
大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限=550MPa
7、 應(yīng)力循環(huán)次數(shù)：
N1=60n1jLh=60720118606=1.244
N2=N1/3.8=3.274
8、由N1、N2查【2】第203頁(yè)圖10-19得
小齒輪的接觸疲勞壽命系數(shù)=0.97
大齒輪的接觸疲勞壽命系數(shù)=1.05
9、 計(jì)算接粗疲勞許用應(yīng)力
取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1
小齒輪40Cr 280HBS
大齒輪45 240HBS
Z1=27
Z2= 103
≈1.679
=189.8
=750MPa
=550MPa
=0.97
=1.05
設(shè)計(jì)內(nèi)容
計(jì)算及說(shuō)明
結(jié) 果
根據(jù)【2】第202頁(yè)式10-12計(jì)算得
=727.5MPa
=577.5MPa
則=652.5MPa
則
計(jì)算圓周速度v==2.217m/s
計(jì)算齒寬b及模數(shù)mnt
根據(jù)【2】第197頁(yè)公式計(jì)算得b==67.63mm
根據(jù)【3】第130頁(yè)式6-40得=
計(jì)算載荷系數(shù)K
1、 根據(jù)工作機(jī)使用情況查【2】第190頁(yè)表10-2得=1.5
2、 根據(jù)V及齒輪精度查【2】第192頁(yè)圖10-8得=1.15
3、 根據(jù)b、、齒輪布置查【2】第194頁(yè)表10-4得：
=1.15+0.18（1+0.6）+0.31b
=1.15+0.18（1+0.6）+0.3167.63
根據(jù)=2822.7118N；=62.60N/mm
查【2】第193頁(yè)表10-3得取=1.783
根據(jù)【2】第190頁(yè)式10-2計(jì)算載荷系數(shù)K
K==1.51.151.4591.783
按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑
根據(jù)【2】第200頁(yè)式10-10a
=67.73
=652.5MPa
67.63mm
v=2.217m/s
b=67.63mm
=2.43
=1.5
=1.15
=1.459
=62.60N/mm<100N/ mm
=1.783
K=4.487
=68.599mm
設(shè)計(jì)內(nèi)容
計(jì)算及說(shuō)明
結(jié) 果
3、初定傳動(dòng)主要
4、精確計(jì)算齒面接觸疲勞強(qiáng)度
根據(jù)【3】第130頁(yè)式6-40得=
根據(jù)【4】第77頁(yè)表4-2取標(biāo)準(zhǔn)值=2.5
根據(jù)【3】第130頁(yè)式6-41計(jì)算中心距a
a===167.47mm取整168mm
修正
===14.70132
根據(jù)【3】第130頁(yè)式6-40計(jì)算分度圓直徑和齒寬
=69.785mm
=266.215mm
取B2=70mm，B1=B2+5=75mm
圓周速度v===2.288m/s
根據(jù)V及齒輪精度查【2】第192頁(yè)圖10-8得=1.15
根據(jù)b、、齒輪布置查【2】第194頁(yè)表10-4得：
=1.15+0.18（1+0.6）+0.31b
=1.15+0.18（1+0.6）+0.3169.785
根據(jù)=2735.591N；=58.62N/mm
查【2】第193頁(yè)表10-3得取=1.795
根據(jù)【2】第190頁(yè)式10-2計(jì)算載荷系數(shù)K
K==1.51.151.461.795
根據(jù)【2】第200頁(yè)式10-10a
=2.4652
取=2.5
a=168mm
=14°42’4’’
=69.785mm
=266.215mm
B2=70mm
B1 =75mm
v=2.288m/s
=1.15
=1.46
<100N/m
=1.795
K=4.521
設(shè)計(jì)內(nèi)容
計(jì)算及說(shuō)明
結(jié) 果
5、校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度
=67.63=68.769mm<69.785mm
故上述齒輪的主要尺寸及參數(shù)適用
根據(jù)【2】第213頁(yè)式10-16校核彎曲疲勞強(qiáng)度
=
根據(jù)【2】第190頁(yè)式10-2計(jì)算載荷系數(shù)K
K=
1、 根據(jù)工作機(jī)使用情況查【2】第190頁(yè)表10-2得=1.5
2、 根據(jù)V及齒輪精度查【2】第192頁(yè)圖10-8得=1.15
3、 根據(jù)【3】第130頁(yè)式6-38及式6-39得
h=2.25=2.252.5=5.625則B2/h=70/5.625=12.444
4、 根據(jù)B2/h、查【2】第195頁(yè)圖10-13得：=1.45
5、 查【2】第193頁(yè)表10-3得= =1.795
故K=1.51.151.451.795=4.49
根據(jù)【3】第132頁(yè)式6-46計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)
===29.84
===113.82
根據(jù)、查【2】第197頁(yè)表10-5用插值法得：
=2.52-(2.52-2.53)(30-29.84)/(30-29)=2.5216
=1.625-(1.625-1.62)(30-29.84)/(30-29)=1.6242
=2.14-(2.14-2.18)(150-113.82)/(150-100)=2.169
=1.83-(1.83-1.79)(150-113.82)/(150-100)=1.801
齒面接觸疲勞強(qiáng)度校核通過(guò)
=1.5
=1.15
=1.45
=1.795
K=4.49
=29.84
=113.82
=2.5216
=1.6242
=2.169
=1.801
設(shè)計(jì)內(nèi)容
計(jì)算及說(shuō)明
結(jié) 果
6、驗(yàn)算傳動(dòng)比
根據(jù)【2】第213頁(yè)公式計(jì)算斜齒輪的縱向重合度
=0.318=0.318127tan14.70132°=2.253
根據(jù)、查【2】第215頁(yè)圖10-28得=0.88 故
==
==
根據(jù)【2】第202頁(yè)式10-12計(jì)算齒輪的齒根彎曲許用應(yīng)力
=
根據(jù)齒輪材料查【2】第204頁(yè)圖10-20c得：
小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限=620MPa
大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限=440MPa
根據(jù)N1，N2查【2】第202頁(yè)得
小齒輪的彎曲疲勞壽命系數(shù)為=0.95
大齒輪的彎曲疲勞壽命系數(shù)為=0.97
則根據(jù)【2】第202頁(yè)取安全系數(shù)S=1.4
===420.7MPa>
===304.86MPa>
校核通過(guò)
高速級(jí)齒輪的傳動(dòng)比為i==3.8148
傳動(dòng)比誤差為==0.3%<3%合格
=2.253
=150.66MPa
=143.70MPa
=620MPa
=440MPa
=0.95
=0.97
=420.7MPa
=304.86MPa
齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度校核通過(guò)
設(shè)計(jì)內(nèi)容
計(jì)算及說(shuō)明
結(jié) 果
五、低速級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算及校核
1、選定齒輪類(lèi)型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)
2、按齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算
根據(jù)傳動(dòng)方案及工作機(jī)用途查【2】第208頁(yè)表10-8
選定8級(jí)圓柱斜齒輪傳動(dòng)
根據(jù)工作機(jī)用途查【2】第189頁(yè)表10-1
小齒輪選用40Cr 調(diào)質(zhì)處理 硬度為260HBS
大齒輪選用45 調(diào)質(zhì)處理 硬度為230HBS
初選Z1=31，Z2=iZ1=89 取=14°
根據(jù)【2】第216頁(yè)式10-21
確定公式內(nèi)各值
1、 初選K=2.8
2、 根據(jù)查【2】第215頁(yè)圖10-30得=2.433
3、 根據(jù)Z1、Z2查【2】第214頁(yè)圖10-26得
=0.78，=0.88，=+=1.66
4、 根據(jù)減速器齒輪布置查【2】第201頁(yè)表10-7取=1
5、 根據(jù)齒輪材料查【2】第198頁(yè)表10-6得材料的彈性 系數(shù)=189.8
6、 根據(jù)齒輪齒面硬度查【2】第207頁(yè)圖10-21d得
小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限=617MPa
大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限=550MPa
7、 應(yīng)力循環(huán)次數(shù)：
N1=60n1jLh=60164.76118606=2.847
N2=N1/2.883=9.875313
8、 由N1、N2查【2】第203頁(yè)圖10-19得
小齒輪的接觸疲勞壽命系數(shù)=1.06
大齒輪的接觸疲勞壽命系數(shù)=1.15
9、 計(jì)算接粗疲勞許用應(yīng)力
取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1
小齒輪40Cr 260HBS
大齒輪45 230HBS
Z1=31
Z2= 89
≈1.66
=189.8
=617MPa
=550MPa
=1.06
=1.15
設(shè)計(jì)內(nèi)容
計(jì)算及說(shuō)明
結(jié) 果
根據(jù)【2】第202頁(yè)式10-12計(jì)算得
=654.02MPa
=632.50MPa
則=643.26MPa
則
計(jì)算圓周速度v==0.81m/s
計(jì)算齒寬b及模數(shù)mnt
根據(jù)【2】第197頁(yè)公式計(jì)算得b==93.43mm
根據(jù)【3】第130頁(yè)式6-40得=
計(jì)算載荷系數(shù)K
1、 根據(jù)工作機(jī)使用情況查【2】第190頁(yè)表10-2得=1.5
2、 根據(jù)V及齒輪精度查【2】第192頁(yè)圖10-8得=1.08
3、 根據(jù)b、、齒輪布置查【2】第194頁(yè)表10-4得：
=1.15+0.18（1+0.6）+0.31b
=1.15+0.18（1+0.6）+0.3193.43
根據(jù)=7456.19N；=119.71N/mm
查【2】第193頁(yè)表10-3得=1.2
根據(jù)【2】第190頁(yè)式10-2計(jì)算載荷系數(shù)K
K==1.51.081.4671.2
按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑
根據(jù)【2】第200頁(yè)式10-10a
=93.43
=643.26MPa
93.43mm
v=0.81m/s
b=93.43mm
=2.9243
=1.5
=1.08
=1.467
=119.71N/mm>100N/ mm
=1.2
K=2.852
=94.003mm
設(shè)計(jì)內(nèi)容
計(jì)算及說(shuō)明
結(jié) 果
3、初定傳動(dòng)主要
4、精確計(jì)算齒面接觸疲勞強(qiáng)度
根據(jù)【3】第130頁(yè)式6-40得=
根據(jù)【4】第77頁(yè)表4-2取標(biāo)準(zhǔn)值=3
根據(jù)【3】第130頁(yè)式6-41計(jì)算中心距a
a===185.5mm取整186mm
修正
===14.59255
根據(jù)【3】第130頁(yè)式6-40計(jì)算分度圓直徑和齒寬
=96.100mm
=275.900mm
取B2=97mm，B1=B2+5=102mm
圓周速度v===0.829m/s
根據(jù)V及齒輪精度查【2】第192頁(yè)圖10-8得=1.085
根據(jù)b、、齒輪布置查【2】第194頁(yè)表10-4得：
=1.15+0.18（1+0.6）+0.31b
=1.15+0.18（1+0.6）+0.3196.100
根據(jù)=7249.03N；=112.10N/mm
查【2】第193頁(yè)表10-3得=1.2
根據(jù)【2】第190頁(yè)式10-2計(jì)算載荷系數(shù)K
K==1.51.0851.4681.2
根據(jù)【2】第200頁(yè)式10-10a
=2.9423
取=3
a=186mm
=14°35’33’’
=96.100mm
=275.900mm
B2=97mm
B1 =102mm
v=0.829m/s
=1.085
=1.468
>100N/m
=1.2
K=2.87
設(shè)計(jì)內(nèi)容
計(jì)算及說(shuō)明
結(jié) 果
5、校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度
=93.43=94.202mm<96.100mm
故上述齒輪的主要尺寸及參數(shù)適用
根據(jù)【2】第213頁(yè)式10-16校核彎曲疲勞強(qiáng)度
=
根據(jù)【2】第190頁(yè)式10-2計(jì)算載荷系數(shù)K
K=
1、 根據(jù)工作機(jī)使用情況查【2】第190頁(yè)表10-2得=1.5
2、根據(jù)V及齒輪精度查【2】第192頁(yè)圖10-8得=1.085
3、根據(jù)【3】第130頁(yè)式6-38及式6-39得
h=2.25=2.253=6.75則B2/h=97/6.75=14.37
4、根據(jù)B2/h、查【2】第195頁(yè)圖10-13得：=1.44
5、查【2】第193頁(yè)表10-3得= =1.2
故K=1.51.0851.21.44=2.812
根據(jù)【3】第132頁(yè)式6-46計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)
===34.20
===98.20
根據(jù)、查【2】第197頁(yè)表10-5用插值法得：
=2.45-(2.45-2.52)(35-34.20)/(35-30)=2.4612
=1.65-(1.65-1.625)(35-34.20)/(35-30)=1.646
=2.18-(2.18-2.2)(100-98.20)/(100-90)=2.1836
=1.79-(1.79-1.78)(100-98.20)/(100-90)=1.7882
齒面接觸疲勞強(qiáng)度校核通過(guò)
=1.5
=1.085
=1.44
=1.2
K=2.812
=34.20
=98.20
=2.4612
=1.646
=2.1836
=1.7882
設(shè)計(jì)內(nèi)容
計(jì)算及說(shuō)明
結(jié) 果
6、驗(yàn)算傳動(dòng)比
根據(jù)【2】第213頁(yè)公式計(jì)算斜齒輪的縱向重合度
=0.318=0.318131tan14.59255°=2.566
根據(jù)、查【2】第215頁(yè)圖10-28得=0.88 故
==
==
根據(jù)【2】第202頁(yè)式10-12計(jì)算齒輪的齒根彎曲許用應(yīng)力
=
根據(jù)齒輪材料查【2】第204頁(yè)圖10-20c得：
小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限=500MPa
大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限=380MPa
根據(jù)N1，N2查【2】第202頁(yè)得
小齒輪的彎曲疲勞壽命系數(shù)為=0.97
大齒輪的彎曲疲勞壽命系數(shù)為=0.98
則根據(jù)【2】第202頁(yè)取安全系數(shù)S=1.4
===346.43MPa>
===266MPa>
校核通過(guò)
低速級(jí)齒輪的傳動(dòng)比為i==2.871
傳動(dòng)比誤差為==0.4%<3%合格
=2.566
=150.44MPa
=145.00MPa
=500MPa
=380MPa
=0.97
=0.98
=346.43MPa
=266MPa
齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度校核通過(guò)
設(shè)計(jì)內(nèi)容
計(jì)算及說(shuō)明
結(jié) 果
六、潤(rùn)滑及密封的選擇
七、減速器軸的設(shè)計(jì)計(jì)算及校核、聯(lián)軸器及軸承的選擇
由于高速級(jí)齒輪的圓周速度v=2.288m/s>2m/s，故軸承選用油潤(rùn)滑
根據(jù)【2】第231頁(yè)表10-11及【2】第232頁(yè)表10-12選用硫-磷型極壓工業(yè)齒輪油200
根據(jù)【2】第326頁(yè)滾動(dòng)軸承的密封裝置選用原則采用氈圈密封
1、 1軸的設(shè)計(jì)
l 材料選擇
根據(jù)高速級(jí)小齒輪的材料，該軸為齒輪軸故材料選用40Cr 調(diào)質(zhì)處理 =70MPa
l 按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件初估軸的最小直徑
根據(jù)【2】第362頁(yè)式15-2計(jì)算最小軸徑
d
根據(jù)軸的材料查【2】第362頁(yè)表15-3得=112~97取110
則=110=23.69mm
考慮單鍵槽根據(jù)【2】第362頁(yè)原則計(jì)算
（1+6%）=25.11mm圓整為26mm
故=26mm
l 根據(jù)最小軸徑確定軸與大帶輪配合處軸徑
考慮小帶輪的孔徑為38mm初取大帶輪孔徑為45mm
即軸1處直徑=45mm并根據(jù)大帶輪輪轂寬取l1=62mm
l 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
選用油潤(rùn)滑
潤(rùn)滑油選用硫-磷型極壓工業(yè)齒輪油200
密封裝置：氈圈密封
軸材料：40Cr
=70MPa
=26mm
=45mm
l1=62mm
設(shè)計(jì)內(nèi)容
計(jì)算及說(shuō)明
結(jié) 果
l 確定軸的各段直徑及長(zhǎng)度
為滿足大帶輪輪轂的軸向定位，取==55mm
并根據(jù)此軸徑初選軸承，因軸承需承受一定的軸向力及徑向力故選用角接觸球軸承，查【1】第71頁(yè)選用軸承型號(hào)為：
7211AC 標(biāo)記：滾動(dòng)軸承 7211AC GB/T 292-94
軸承參數(shù)：dDBa=5510021649120.9
為滿足右軸承的軸向定位，軸承一段用端蓋定位，另一端根據(jù)大小選定=64mm
根據(jù)軸承潤(rùn)滑方式查【1】第179頁(yè)取=5mm
為滿足左軸承的軸向定位，一端用端蓋頂住，另一端選用擋油環(huán)頂住，根據(jù)【5】第81頁(yè)取擋油環(huán)最小厚度=6mm，距離軸承1mm
根據(jù)【1】第146頁(yè)取齒輪端面與內(nèi)箱壁的距離=11mm則
l5=+--1=9mm
為滿足軸承的載荷均勻，軸末端伸出2mm，故
l6=B++1+2=30mm；由齒輪輪轂寬確定l4=75mm
根據(jù)【1】第146頁(yè)取軸承旁聯(lián)接螺栓型號(hào)為M16
下箱體厚為=10，調(diào)整墊片厚度取2mm
查【1】第149頁(yè)確定扳手空間C1+C2++5=57mm
查【1】第154頁(yè)確定端蓋厚度e=9.6mm，
根據(jù)【1】第181頁(yè)取軸段5伸出端蓋長(zhǎng)度為L(zhǎng)’=20mm
故l2= L’+ C1+C2++5+2+e-=83.6mm
根據(jù)左右內(nèi)箱壁距離（本說(shuō)明書(shū)2軸設(shè)計(jì)得到）為208.5mm
則l3=208.5-l4-l5--1+2=127.5mm
l 選擇密封圈
根據(jù)查【1】第85頁(yè)表7-12選用半粗羊毛氈氈圈
標(biāo)記：氈圈 55 JB/ZQ 4606-86
l 計(jì)算跨距：
L1=（62+2）/2+l2-B+a=136.5mm
L2=B+l3+l4/2-a=165.1mm
L3=B++l5-a+1+l4/2=52.6mm
==55mm
軸承型號(hào)為7211AC
=64mm
=5mm
=11mm
l5=9mm
l6=30mm
l4=75mm
l2= 83.6mm
l3=127.5mm
氈圈 55 JB/ZQ 4606-8
L1=136.5mm
L2=165.1mm
L3=52.6mm
設(shè)計(jì)內(nèi)容
計(jì)算及說(shuō)明
結(jié) 果
2、 2軸的設(shè)計(jì)
l 材料選擇
根據(jù)【2】第355頁(yè)，該軸材料選用45 調(diào)質(zhì)處理 =60MPa
l 按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件初估軸的最小直徑
根據(jù)【2】第362頁(yè)式15-2計(jì)算最小軸徑
d
根據(jù)軸的材料查【2】第362頁(yè)表15-3得=112~97取103
則=103
考慮單鍵槽根據(jù)【2】第362頁(yè)原則計(jì)算
（1+5%）=35.87mm圓整為36mm
故=36mm
l 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
l 確定軸的各段直徑及長(zhǎng)度
根據(jù)最小軸徑初選軸承，因軸承需承受一定的軸向力及徑向力故選用角接觸球軸承，查【1】第71頁(yè)選用軸承型號(hào)為：
7211AC 標(biāo)記：滾動(dòng)軸承 7211AC GB/T 292-94
軸承參數(shù)：dDBa=5510021649120.9
根據(jù)軸承小徑選定==55mm
材料選用45 =60MPa
=36mm
滾動(dòng)軸承 7211AC GB/T 292-94
==55mm
設(shè)計(jì)內(nèi)容
計(jì)算及說(shuō)明
結(jié) 果
根據(jù)齒輪孔徑取軸徑==60mm
為了滿足兩齒輪的軸向定位根據(jù)【2】第357頁(yè)原則取軸肩高度h=6mm則=72mm
根據(jù)軸承潤(rùn)滑方式查【1】第179頁(yè)取=5mm
為滿足右軸承的軸向定位，軸承一段用端蓋定位，另一端根據(jù)大小選用擋油板定位，根據(jù)【5】第81頁(yè)取擋油環(huán)最小厚度=6mm，距離軸承1mm
為滿足軸承的載荷均勻，兩端軸末端伸出2mm
根據(jù)【2】第259頁(yè)原則，l2=102-2=100mm；l4=70-2=68mm
根據(jù)【1】第146頁(yè)取右齒輪端面與內(nèi)箱壁的距離=11mm則
l1=++B+2+2=41mm
為保證兩齒輪距離，取l3=12mm
為滿足右軸承的軸向定位，軸承一段用端蓋定位，另一端根據(jù)大小選用軸套定位，左齒輪距箱體內(nèi)壁距離為+2.5
l5=++B+2+2+2.5=43.5mm；
由此可得左右內(nèi)箱壁距離為2+2.5+70+l3+102=208.5mm
l 計(jì)算跨距：
L1= l1+l2/2-a-2=68.1mm
L2=l4/2+l3+l2/2 =96mm
L3=l5+l4/2-a-2=54.6mm
3、 3軸的設(shè)計(jì)
l 材料選擇
根據(jù)【2】第355頁(yè)，該軸材料選用40Cr 調(diào)質(zhì)處理 =70MPa
l 按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件初估軸的最小直徑
根據(jù)【2】第362頁(yè)式15-2計(jì)算最小軸徑
d
根據(jù)軸的材料查【2】第362頁(yè)表15-3得=112~97取97
==60mm
=72mm
l2=100mm
l4=68mm
l1=41mm
l3=12mm
l5=43.5mm；
L1=68.1mm
L2= 96mm
L3= 54.6mm
設(shè)計(jì)內(nèi)容
計(jì)算及說(shuō)明
結(jié) 果
則=97
考慮單鍵槽根據(jù)【2】第362頁(yè)原則計(jì)算
（1+5%）=47.43mm圓整為48mm
故=48mm
l 選擇聯(lián)軸器
根據(jù)工作機(jī)查【2】第343頁(yè)表14-1得KA=1.9
根據(jù)【2】第343頁(yè)式14-3得到計(jì)算轉(zhuǎn)矩
=KAT=1832.5Nm
根據(jù)，查【1】第94頁(yè)表8-7選用HL5
標(biāo)記：HL5 聯(lián)軸器 ZC 55107
l 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
l 確定軸的各段直徑及長(zhǎng)度
根據(jù)聯(lián)軸器=55mm
為了滿足聯(lián)軸器的軸向定位根據(jù)【2】第357頁(yè)原則取軸肩高度h=5mm則==65mm
根據(jù)初選軸承，因軸承需承受一定的軸向力及徑向力故選用角接觸球軸承，查【1】第71頁(yè)選用軸承型號(hào)為：
7213AC 標(biāo)記：滾動(dòng)軸承 7213AC GB/T 292-94
軸承參數(shù)：dDBa=65120237411124.2
=48mm
標(biāo)記：HL5 聯(lián)軸器 ZC 55107
=55mm
==65mm
標(biāo)記：滾動(dòng)軸承 7213AC GB/T 292-94
設(shè)計(jì)內(nèi)容
計(jì)算及說(shuō)明
結(jié) 果
為滿足左軸承的軸向定位，根據(jù)取=82mm
根據(jù)齒輪的孔徑大小，取=70mm
根據(jù)軸承潤(rùn)滑方式查【1】第179頁(yè)取=5mm
為滿足左軸承的軸向定位，一端用端蓋定位，另一端選用套筒定位
齒輪端面與內(nèi)箱壁的距離+2.5，為滿足軸承的載荷均勻，軸末端伸出2mm，則
l1=++2+2.5+2+B=45.5mm
根據(jù)【2】第259頁(yè)原則，l2=97-2=95mm
根據(jù)聯(lián)軸器參數(shù)確定l5=107-3=104mm
根據(jù)【1】第146頁(yè)取軸承旁聯(lián)接螺栓型號(hào)為M16
下箱體厚為=10，調(diào)整墊片厚度取2mm
查【1】第149頁(yè)確定扳手空間C1+C2++5=57mm
查【1】第154頁(yè)確定端蓋厚度e=12mm，
根據(jù)【1】第181頁(yè)取軸段5伸出端蓋長(zhǎng)度為L(zhǎng)’=20mm
故l4= L’+ C1+C2++5+2+e-=86mm
根據(jù)左右內(nèi)箱壁距離為208.5mm
則l3=208.5-l2-2-2.5-+=103mm
l 計(jì)算跨距：
L1=l2/2+2++2.5++B-a =66.8mm
L2= l2/2+l3++B-a =154.3mm
L3=107/2+l4-B+a=140.7mm
l 軸的強(qiáng)度校核
根據(jù)【2】第195頁(yè)式10-3計(jì)算2軸主動(dòng)輪的力
T2=348315.9Nmm
d1=96.100mm
==7249.0N
==1887.2N
==2726.4N
=82mm
=70mm
l1=45.5mm
l2=95mm
l5=104mm
l4=86mm
l3=103mm
L1 =66.8mm
L2=154.3mm
L3=140.7mm
=6991.5N
=1820.2N
=2629.5N
設(shè)計(jì)內(nèi)容
計(jì)算及說(shuō)明
結(jié) 果
（1）求彎矩
1、求水平面支反力和彎矩
=L1/（L1+L2）=724966.8/(66.8+154.3)
=-=7249-2190.1
=L2=2190154.3=337917Nmm
2、求垂直面支反力和彎矩
=（L1-d/2）/(L1+L2)
=-=2726.4-1012.6
=L1=67641.68Nmm
=L2=264439.34Nmm
3、求合成彎矩
==
==
（2）作扭矩圖T
（3）求當(dāng)量彎矩([2]第364頁(yè)式15-4)
根據(jù)【2】第364頁(yè)原則取=0.6
= =
= M2=429087.5 Nmm（4）校核危險(xiǎn)截面強(qiáng)度
在最大處，根據(jù)【2】第365頁(yè)表15-4取W=0.1
====19.6MPa<=70MPa
校核通過(guò)
=2190.1N
==5058.9N
=337917Nmm
=1012.6N
=1713.8N
=67641.68Nmm
=264439.34Nmm
=344620.5Nmm
=429087.5Nmm
=673528.3Nmm
429087.5Nmm
=19.64MPa
校核通過(guò)！
設(shè)計(jì)內(nèi)容
計(jì)算及說(shuō)明
結(jié) 果
設(shè)計(jì)內(nèi)容
計(jì)算及說(shuō)明
結(jié) 果
八、軸承的校核
1、1軸上的軸承校核
l 求作用在軸承上的徑向力
根據(jù)【2】第195頁(yè)式10-3計(jì)算力
T1=95451.6Nmm
d1=69.785mm
==2735.6N
==717.7N
==1029.4N
水平面支反力為：
=L2/（L2+L3）=2735.6165.1/(165.1+52.6)=2074.6N
=-=2735.6-2074.6=661N
垂直支反力為：
=（L2-d/2）/(L3+L2)=665.6N
=-=1029.4-665.6=363.8N
可得徑向力為：
===2178.76N
===754.50N
l 求載荷、
查【2】第314頁(yè)表13-5及【2】第315頁(yè)表13-7得e=0.68
則派生軸向力為
=0.68=0.682178.76=1481.56N
=0.68=0.68754.50=513.06N
=2178.76N
=754.50N
=1481.56N
=513.06N
設(shè)計(jì)內(nèi)容
計(jì)算及說(shuō)明
結(jié) 果
+=513.06+717.7=1230.76N<
故1松2緊，可得：
==1481.56N
=-=1481.56-717.7=763.86N
l 計(jì)算當(dāng)量載荷P1、P2，查【2】第314頁(yè)表13-5得
==0.68 得X1=1；Y1=0
==1.01>e=0.68得X2=0.41；Y=0.87
查【2】第315頁(yè)表13-6得=1.5
根據(jù)【2】第313頁(yè)式13-8a
P1=（X1+Y1）=1.5(12178.76+01481.56)
P2=(X2+Y2)=1.5(0.41754.50+0.87763.86)
取P=max{P1,P2}=max{3268.14，1460.85}=3268.14N
根據(jù)【2】第312頁(yè)式13-5得
Lh=
查【1】第71頁(yè)表6-6得=50500N
則Lh==98216.9h>2880h
校核通過(guò)！
2、2軸上的軸承校核
1松2緊
X1=1；Y1=0
X2=0.41；Y=0.8
=1.5
P1=3268.14N
P2=1460.85N
P=3268.14N
Lh=98216.9h
設(shè)計(jì)內(nèi)容
計(jì)算及說(shuō)明
結(jié) 果
l 求作用在軸承上的徑向力
根據(jù)【2】第195頁(yè)式10-3計(jì)算力
T2=348315.9Nmm
d1=266.215mm
d2=96.100mm
==2735.6N
==717.7N
==1029.4N
==7249.0N
==-1887.2N
==-2726.4N
水平面支反力為：
=（L2+L1）/（L1+L2+L3）
=2735.6（68.1+96）/(68.1+96+54.6)=2052.6N
=-=2735.6-2052.6=683N
=L1/（L1+L2+L3）
=724968.1/(68.1+96+54.6)=2257.2N
=-=7249-2257.2=4991.8N
=+=2052.6+2257.2=4309.8N
=+=683+4991.8=5674.8N
垂直支反力為：
=（（L2+L1）-d1/2）/（L1+L2+L3）=335.6N
=-=1029.4-335.6=693.8N
=4309.8N
=5674.8N
設(shè)計(jì)內(nèi)容
計(jì)算及說(shuō)明
結(jié) 果
=（L1-d2/2）/（L1+L2+L3）=-434.3N
=-=-2726.4+434.3=-2292.1N
=+=335.6+（-434.3）=-98.7N
=+=-2292.1+693.8=-1598.3N
可得徑向力為：
===4310.9N
===5895.7N
l 求載荷
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