機械設計《單級斜齒圓柱齒輪減速器》

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1、 0+6 一、設計題目及方案 題目：設計用于皮帶運輸機的單級斜齒圓柱齒輪減速器 已知：輸送帶工作拉力 F=4500N，輸送帶速度V=1.8m/s,卷筒直徑D=400mm 方案圖： 工作條件: 1、兩班工 作（每班按8h 計算）， 運轉(zhuǎn)，載 大，空載 帶速度 .I H 連續(xù)單向 荷變化不 啟動，輸送 容許誤 差一 5%，運 輸機工 作效率 w =0.96。 2、室內(nèi)，灰塵較 大，環(huán)境溫度30 C左右。 3、折舊期10 年, 5年一次大修，（每年按300天計算）。 4、普通中小制造廠，小批量。 】、選擇電動機的型號

2、 設計步驟如下 序號 設計項目 計算內(nèi)容 計算結(jié)果 1 確定電動 機類型 按照工作要求和條件選用 Y型系列一般用途的全 封閉自扇冷籠型三相異步電動機 Y型 HW = 8.4 工作機所需功率Pw （ kw）按下式計算： kw 2 確定電動 c FV r> — n =0.885 機功率 nw / 1000 w 代人設計數(shù)據(jù)得： 4500如.8 Rv — kw — 8.44kw 10007.96 電動機的輸出功率按下式計算 P Po "V 式中，n為電動機至滾筒主動傳動裝置的總效率， 其值按下式

3、計算 引=%%"和C 查機械設計手冊（P6表 2-2）可得：帶傳動效率 叭 =0.95, 一對齒輪傳動（8級精度、油潤滑）效率 ng =0.97, 一對滾動軸承效率1=0.985,聯(lián)軸器（彈 性）效率nc =0.99，因此 n = 0.95x 0.97 x 0.9852 x 0.99 = 0.885 Po = Pw = 8.44 kw = 9.5 4kw 0.885 選取電動機的額定功率，使 Pm = （1?1 .3）P。，并查 電動機技術(shù)數(shù)據(jù)表（手冊 P148,表16-1） Pm = （1 ?1.3）匯 9.54 = 9.54 ?12.4 取電動機功率為Pm = 11kw

4、FO = 9.54kw Pm = 11kw 3 滾動軸的轉(zhuǎn)速為 6 0v 6 0x103x1.8 n w 一 一 r / mi n — 8 5.94r/min w nD 400 按推薦的各種傳動機構(gòu)傳動比范圍，取 V帶傳動 比i b = 2 ~ 4 ，單級圓柱齒輪傳動比 i a = 3 ?5 g ，則總傳動比范圍為 i = （2 漢 3）?（4 漢 5） = 6 ?2 0 電動機可選擇的轉(zhuǎn)速范圍相應為 n = inw = （6 ?20）x 85.94r/min =516 ~1718r /min 電動機同步轉(zhuǎn)速符合這一范圍的有 1000r/mi n、 15

5、00r/min兩種。為了降低電動機的重量和價格，由 電動機技術(shù)數(shù)據(jù)表選取同步轉(zhuǎn)速為 1500r/min的丫 系列電動機丫160M-4，其中滿載轉(zhuǎn)速為 nm = 1460 r / min m ，此外，電動機的安裝 和外型尺寸可從技術(shù)數(shù)據(jù)表（手冊 P149,表16-2） 得 nw = 8 5.9 4r /min nm 二 1 460/min 確定電動機類型: 電動機型號 額定功率/kw 滿載轉(zhuǎn)速 /（r/mi n） 堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩 最大轉(zhuǎn)矩 額定轉(zhuǎn)矩 額定轉(zhuǎn)矩 Y160M-4 11 1460 2.0 2.0 三、計算傳動裝置總體傳動比并分配各級傳動

6、比 序 號 設計項 目 計算內(nèi)容 計算結(jié)果 1 傳動裝 置總傳 動比 n m 1 = =- nw 14 6 0 1 6.9 9 I =16.99 8 5.4 4 一 ■ ■ ■ I = ibi 由式 g ，為使V帶傳動的外 2 分配各 級傳動 比 廓尺寸不致過大, 則齒輪傳動比為 取傳動比 ib = 4 ib=4 ig = 4.25 I Ib 1 6.9 9 4 =4.2 5 四、計算減速器的運動參數(shù)和動力參數(shù) 序 號 設計項 目 計算內(nèi)容 計算結(jié)果 P。= 9.54 kw Po

7、 = 9.54 kw O軸 1 （電 n。= nm = 1460 r / min no = nm =1 46 0/min 動機） Po 9.5 4 T= 9 5 5 0-^ = 9 5 5 0 N m ° no 14 6 0 To = 6 24 0N m =6 2.4 0N m P = FO^b = 9.54 漢 0.95kw = 9.06kw R = 9.0 6kw 2 I軸 nm 1460 n〔 一 - r / min - 3 6 5 / min ib 4 n >| = 365/ min T, = 2370N m

8、 P1 z 9.06 —9 5 5 0- —9550 N，m—2 3 70N m n〔 3 6 5 Pi _ P n n -Pl r g - 9.0 6漢 0.98 5 0.9 7kw = 8.66kw Pi = 8.66kw 3 u軸 nil nl 3 6 5 r / min = 8 5.8 8r / min nh =85.88?/min i g 4.2 5 Tii =963N m Pl 8.6 6 c — Tii -955 沁 — =9550 =96% m nii 8

9、 58 8 Pw =Pi □ r^c =8.66 漢 0.985汽 0.99kw = 8.44kw Fw = 844w nw 二 nii 二 85 .88r / min 4 WW （卷 n w =85.88? / min 筒軸） TW =955獨9550 8.44 N m=93854N m TW =938.54 N m nw 8 5.8 8 為了方便于下一階段的設計計算，將以上結(jié)果列表如下: 參數(shù) 軸 號 電機（0）軸 I軸 II軸 滾筒（w ）軸 功率P/kw 9.54

10、 9.06 8.66 8.44 轉(zhuǎn)速 n/r min ‘ 1460 365 85.88 85.88 轉(zhuǎn)矩T/N m 62.40 237.0 963 938.54 傳動比i 4 4..25 1 效率 0.95 0.965 0.98 五、V帶傳動設計 傳動的設計計算 根據(jù)前面設計獲得的數(shù)據(jù) P。n。i01，參照V帶傳動設計 方法，可得如下設計： 設計步驟 序 號 設計 項目 計算內(nèi)容 設計結(jié)果 計算 查表（課本P118, 5-7）取工況系數(shù) 1 功率 K a = 1.2 Ka = 1.2 Pc pc = K

11、AP。=1.2x 9.54 =11.45kw Pc = 1 14 5w 選擇 .Pc = 11 .45 kw n o = 1460 r / m in 士甘 由 c 和 ° 查圖 2 V帶 (課本P119, 5-15)選取 B型 型號 確定 帶輪 根據(jù)B型查表（課本P119, 5-8）取 dd1 =140mm dd1 = 140mm no 14 60 3 基準 i — — — 4 帶傳動的傳動比 n1 365 ,所以大帶輪基準 dd2 = 560mm 直徑 dd2 直徑 dd2 id d1

12、4 040 560 mm，按表(5-8) d d2 將dd2圓整為560mm 4 驗算 兀dd1no 3.14匯1401460 , V 在 5~25m/s 帶速 v — — — 10 7 um/ s 60沢1 000 60匯1000 范圍，符合要求 V 初定 由 0.7(dd1 + dd2)蘭ao 蘭 2(dd1 + dd2) 得. 中心 a。= 700mm 5 490 w a。w 1400 距 a 根據(jù)條件取 °o a。= 700 mm 6 初算 -H± [/

13、帶長 Ld。 兀 (dd^ _ dd1 )2 Ldo & 2ao + (dd[+ dd2)+ ■: o 2 1 2 4ao — 2 x7 0 0+ 江 x(1 4 0+56 0 + (56。* 40 2 4x700 = 25 6 25m m Ld =25 00nm 確定帶的基準長度Ld=2500mm 1 a 賂 a。+ —(Ld - Ld。) 2 確定 1 = 70 0+ — x (2 50 卜 256 25) = 66 9mm 2 實際 a = 6 6 9m m 7 中心 amin = a - 0.0

14、15 Ld = 6 69-0.01 57 5 0B6 3 2nm 距a amax = a + 0.03Ld =6 6 9+ 0.0 3漢 2 5 0* 7 4 4nm a1 = ◎ 5 7.3 1 4 4、1 2 6 故 。1乏180 — (dd2 — ddi) 驗算 a 小帶 =1 8 0’ _ 5 73 ( 5 6 0—1 40 符合要求 669 輪包 8 角 = 144”>120： P1 = 2.8 3cw 9 ai 根據(jù)dd1和no查表（課本P11

15、7, 5-3）得： 確定 KP〔 = 0.4 6kw V帶 P1 = 2.8永w （用內(nèi)查法） Ka =0.9 1 根數(shù)Z 根據(jù)i = 4和n^1 46 0/min查表(5-4)得 K L = 1.03 也 P[ = 0.4 6kw Z =4 根據(jù)G〔 = 1 44查表（5-5）得 心=0.9 1 根據(jù)Ld = 25 0mm查表（5-6）得 KL =1.03 r FC 巳 Z A C _ C F （巳+嚇）心匚 10.2 = 317 取 z = 4 單根 R 25 2 F°=500」（——1） +

16、 q* zv K （課本P107查表5-1） 1 V帶 0 的張 "c 11.45 / 2.5 八小 一 "”2 = 500 （ 1）+ 0.17 10.702 Fo =253.2N 緊力 4X0.70 0.91 Fo =2532N Of 作用 Fq = 2ZF°si n」 2 在軸 1 1 上的 144 —2漢 4漢 2532漢 sin Fq =1 9265N 壓力 2 Fq =1 92 65N 帶輪圖 六、齒輪傳

17、動設計 由于該傳動載荷不大，結(jié)構(gòu)尺寸要求緊湊，為了方便加工，采用硬齒輪傳動，根 據(jù)已有設計數(shù)據(jù)，參照直齒圓柱齒輪傳動的設計方法: 設計步驟 序號 設計 項目 計算內(nèi)容 計算結(jié)果 小: 20Cr 鋼 材料 由于要求結(jié)構(gòu)緊湊，故米用硬齒面齒輪傳動。小齒輪 滲碳淬火 1 選擇 選用20Cr，滲碳淬火處理，齒面平均硬度為， 60HRC 及熱 60HRC;大齒輪選用 20C + 2 0C 粕 大： 鋼 處理 表面淬火處理，齒面平均硬度為 60HRC 表面淬火 60HRC 2 參數(shù) (1)齒數(shù)： Z i = 1 9 3

18、 選擇 取6=19 貝“―二已=4.25X 9=8075 Z 2 = 8 1 確定 許用 應力 取 Z 2=81 （2） 齒寬系數(shù)： 兩輪為硬齒面，對稱布置，查表（課本 P146, 6-9） 取 甲 d = 0.6 （3） 載荷系數(shù)： 由于載荷為均勻、輕微沖擊，且采用硬齒面齒輪，應 取大值，查表（P143,6-6）取K=1.1 （4）初選螺旋角： 取 0 =14， 查表（P140,6-4）; 小齒輪：°H〔 = 1350 MPa J — 645MP a 大齒輪：^H 2 = 135MPa 匸 f ； = 645MPa 普d = 0.6 K=1.1

19、 P =14。 4 小齒 輪轉(zhuǎn) 矩 6 P1 「= 9.55 匯 10 6 沢— 口1 6 9.06 -9.55 漢 10 6 365 =2.37 1 05N mm 5 按齒 根彎 曲疲 勞強 度計 算 齒形系數(shù)： zV 一 z 按當里齒數(shù) co s P ，得 Z = 2 0.7 9 Z v2 = 8 8.6 7 查表（課本P145, 6-8）得：再根據(jù)內(nèi)查法計算得 Yfi =2.7必=1.57 氓=2.22%2 ".78 Yf1Ys1A^f 1 = 0.0067961 162 Yf2Ys2^f^=0.00801541 5（取大值） 由

20、式（6-36）得 mn = 2.5mm -」1.6KT1cos2 YfYs mn 訶 2 ? ~p - 2.44mm 1 珂乙 f 查表（6-1），取 mn =2.44mm 齒輪傳動中心距為： a = mn（7 + S）/2a =3漢（19 + 81 十 2cos14‘ = 12882 將中心距取為a = 130mm,以便加工，貝U螺旋角調(diào) 整為：B = arccosmn（zi 十 z 2）/2a 3工（19 +81） =arccos 2如30 a=130mm P =1 5.942 =60.86mm = 15.942 mnS 3^19

21、 d1 ° ou.uomm cosP cos 15.942 d2 =21 060mm 計算 齒輪 mn?2 2^81 = 65.86mm 6 幾何 d 2 — —2io .oumm cosP cos 15.942 ' d 臣=2 1 56m m 尺寸 da1 = d〔 + 2han mn b= 36.5 2 mm =6 0.8 6 2沃仆 2.5= 65.8 6mm da2 = d2 十 2han?mn 6 = 37mm =21 0.6 02漢仆 2.5= 21 56mm

22、b2 = 45mm b =空 da1 = 0.6 漢 6 08 6= 3 65 2m m 取 b2 = 37mm, J = 45mm ,由于取的標準 模數(shù)比計算值大，故 b2向小值圓整后仍能滿足要 求。 校核 查表（P144, 6-7）得 =189.8 由式（6-33） 齒面 1 7 接觸 KTe±1 叩-3.1疋eJ 舄 1 bq2u 1269.16MPa 疲勞 = 1269.1 6MPa#H 2 =1 35MPa 強度 齒面疲勞強度足夠 8 驗算 齒輪 圓周 速度 Hd1 nj

23、V 60漢 1000 3.14 疋 60.86 漢 210.60 - 60如000 = 0.6 7m/s v = 0.6 7 m/s 七、I軸設計計算 序 號 設計 項目 計算內(nèi)容 計算結(jié)果 1 選擇 軸的 材 料， 確定 許應 力 軸的材料選擇45鋼，正火處理。查表（課本P206,10-1）, 得▽ b = 6 0 0 MPa，s = 3 0 （MPa 。 ▽b =60(MPa ▽s = 30(MPa 2 估算 軸的 最小 直徑 輸出端和帶輪相配合的軸段軸徑最小。查表（P221， 10-4），C 在 118~107之間，取 C=1

24、10,則由式（10-13） 得： J P J 9.0 6 d = C$— =1 103 = 3 21mm * n V 365 軸端有一個鍵槽，直徑增大 3%,由表（P221，10-5） 取 dmn =34mm d = 32.1 mm dmn = 34mmi C = 11 0 分度圓直徑為 d =60.866 mm mnZ 2.5如9 rl — — . — RA T = 23 7k N m m U — — _ — UU.OWI 1II11 cosP COS15.942 — 轉(zhuǎn)矩為 Ft =9 59 51N 6

25、 9.06 5 T=9.55*106 乂 = 2.37x105 N mm 365 Fr =3632J 計算 = 963k Nmm Fa =274N 3 齒輪 圓周力為 受力 2T 2漢 237如03 F — 一 - 9595 1N 廠t P7P7 ? 1 IM d 60.86 徑向力為 Ft tanan 95935n20： F t n - 3 6 3 N cosp CO Si 5.942 軸向力為 Fg = Ft tanB =95951 San1594 2： = 2 74

26、N （1）軸上零件的裝配和定位方案的確定，繪制軸系結(jié)構(gòu) = 63mm 草圖 d2 = 72mm （2）確定軸的各段直徑 d3 = 75mm 從左到右，第一段和帶輪配合，所以確定 d4 = 80mm, g =34mmd2 = 34+2him=3 4+2"<3.5 = 41mm d5 = 89mm 軸的 （him查表課本P224, 10-7）; d3要符合軸承內(nèi)徑標 4 結(jié)構(gòu) 準系列，選用角接觸球軸承，查（手冊 P119, 12-6） L1=51-2=105 設計 代號 7211C，故 d3 =55mmd4

27、 =6Cmm mm d5=60+2hmn =60+2y.5 = 6?mm 0 L2=55mm （1）確定軸的各段長度 L3 = 4 3mm 和傳動零件（如齒輪、聯(lián)軸器等）相配合的軸段 L4 = 7 0mm 長度應比傳動零件輪轂寬度略小 2mm左右， L5=8mm L1 =51-2=105mm，第二段軸長考慮軸承蓋螺釘至聯(lián)軸器 L = 1 3 3nm Fa Ft 二1 = 319040 g Fmi (d) 二1 b 二 33066NT mm M e 二 381

28、 9 8T5 m Mb-= 3545310 mm Cb' 垂直面支承力： 1 1 Fvi 二 Fv2 Ft 9595.1 二 4797.6N 2 2 Ft (3)繪制水平面彎矩圖、垂直面彎矩圖及合成彎矩圖(圖 (c)、(e)、(f))。 (c) (4)水平面彎矩、垂直面彎矩及合成水平面彎矩 水平面彎矩為： M Hb_ = 668Fhi = 668漢 23251 5461NB mm M hid+ = 668Fh2 = 66.8" 13078691N mm 垂 直面彎矩為 Mg = 668/^=6 68^479^6 = 31 904

29、ND mm 合成彎矩為： Jb C%)2 Ci Hb-)2 3190402 1546132 = 35 45 310 mm ■1 b C%)2 Cl Hb )2 3190402 869162 = 330667 mm (3)繪制扭矩圖 序 號 設計 項目 計算內(nèi)容 計算結(jié)果 1 選擇 軸的 材 料， 確定 許應 力 軸的材料選擇45鋼，正火處理。查表（課本P206,10-1）， 得▽ ^=600 MPa，s = 3 0 （MPa 。 ▽ b = 600MPa bs = 300MPa 2 估算 軸的 最小 直徑 輸出端和聯(lián)軸器相配合的軸

30、段軸徑最小。查表（P221, 10-4），C 在 118~107之間，取 C=110,則由式（10-13） 得： d = C^— =110 3 8.66 = 3 21m m V n f 8 5.8 8 軸端有一個鍵槽，直徑增大 3%,由表（P221，10-5） 取 dmn =53mm d = 51.2 mm dmn = 53mm d = 21 06mm 3 計算 齒輪 受力 分度圓直徑為 mn 2.5漢81 d= = 210.6mm cosP cos15.942 轉(zhuǎn)矩為 6 8.66 5 T=9.55*106 匯 =9.63 漢 105N mm 85.

31、88 =963k N mm Tc = KT =96 31.5=14 445 圓周力為 3 2T 2漢1444.5漢103 Ft —— -13717.9N d 210.6 徑向力為 l Ft ta nan 1 3 71.9 x ta n20 — 「小“ F「- _ - ° -519N cosp cos1 5942 T = 96&N m Ft =1371.9N F「=519N Fa =919N 軸向力為 Fa =FttanB =1371衛(wèi)匯 tan1 4942： = 2 490N （1）軸上零件的裝配和定位方案的確定，繪制軸系結(jié)構(gòu) 草圖如： 軸的

32、4 結(jié)構(gòu) 設計 （2）確定軸的各段直徑 從左到右，第一段和聯(lián)軸器配合，選擇彈性套柱銷聯(lián)軸 器的規(guī)則（手冊P129,表13-5）取LT10，聯(lián)軸器J型 軸孔的孔徑為63mm,孔長B1 =107mm，所以確定 =63mm;d2 = 63 2him =63 2 4.5 = 72mm （him查表課本P224, 10-7）； d3要符合軸承內(nèi)徑標 = 63mm d2 二 72mm d3 = 75mm d4 二 80mm, d5 二 89mm L1=105mm L2=55mm L 3 二 47mm L4 二 94mm L5=8mm L 二 161mm 準系列，選用角接觸

33、球軸承，查（手冊 P119, 12-6） 代號 7215C 故 d3 = 75mm, d4 = 80mm, d5=80+2hmin = 80 + 2漢 4.5 = 89mm 。 (6)確定軸的各段長度 和傳動零件(如齒輪、聯(lián)軸器等)相配合的軸段 長度應比傳動零件輪轂寬度略小 2mm左右， Li=i07-2=105mm,第二段軸長考慮軸承蓋螺釘至聯(lián)軸 器距離 糾 為10?15mm取L2=55mm,其余各段軸長 和箱體的設計有關(guān)，可由齒輪開始向兩端逐步確定。 齒輪端面和箱壁的距離 也2取10?15mm此軸取 15mm軸承端面和箱體內(nèi)壁的距離和軸承的潤滑有關(guān)， 此軸取5mm軸承寬2

34、5mm L3 = 2+ 也2+ 也3+ 25= 47 ,L4 ".恥80-2-94^ ,軸環(huán)寬度 L5=8mm,和 軸承配合的軸段長L 6 + L7 = 12 * 25二37mm，兩支 點間的距離 L =L 3 +L4 + L5 + L6 = 47 + 94 + 8 +12 = 161mm (7)軸的結(jié)構(gòu)細節(jié)設計 5 軸的 強度 計算 (3)繪制軸的受力簡圖 Fhu =33.3N Fh[ = 5159.7N FvL FvH =685 N (4)計算支承反 水平面支承力： Ft k 1 卜 -____? F F羊 161 J — (a) Z

35、力 161FH2 -80.5Fr 垂直面支承力: 1 13717.9 二 6859N 2 \|1 二 0 嗎”0 2 解得 F ni (3)繪制水平面彎矩圖、垂直面彎矩圖及合成彎矩圖(圖 (c)、(e)、(f))。 4 1 53 5.9N - 26 80^N mm VD = 5521 45N mm Hb 二 551 2 5T6 m 1315049N mm

36、 (g) (9)繪制當量彎矩圖 (h) 危險截面的當量彎矩為： 丁 e 二 690933.92 (0.6 1444500)2 = 1 31 5049N mm (10)校核危險截面的直徑 查表(P220, 10-3)得 1 31 5 0 49Z 0.1 55 d ?出】=5 5MPa，貝y =6 2.1mm 增大3%為d - 6 4m m 因結(jié)構(gòu)設計的軸徑為80mm,故滿足條件。 九、I軸軸承選擇計算 已知：Fa=274N；Fr=363N；n = 365

37、/m 軸頸的直徑 d^ 55mm ； h' =10 300 16 = 48000 序 設計 計算內(nèi)容 計算結(jié)果 號 項目 1 求當 量動 載荷P 查表（P241, 11-7）,取 Kp=1.1。載荷系數(shù) X、丫 要根據(jù)Fa /Cor查取，Cor是軸承的徑向基本額定 載荷，軸承型號為7211C o由查表11-8，暫取 Fa/C°r = 0.058 ，貝U e=0.43 由 2741 Fa/Fr =3637 = 0.755 ：＞e。查表 11-8,得 X=0.44,Y=1.30 由式（11-4），得 P=Kp（XF「+ YFa） = 1.1 x（0.

38、44x36321.30乂 274）1= 497N P = 497N 2 計算 所需 的徑 向額 定動 載荷 由式（11-3），得 C' =5053N _' J6CnLh ‘ J 6^36548000 廠門廠 C §—— P _3 X49705053N f 106 Y 106 3 確定 軸承 型號 查有關(guān)機械設計手冊P119,根據(jù)軸頸直徑75mm，選取 7211C軸承，其 Cr = 5280N = 5053N , Cor =40500N ,7211C軸承的 Fa/Cor = 0.068， 和初定值相近 所以選擇7211C型軸承合適 選7211C型

39、十、II軸軸承選擇計算 已知：Fa =391N;F「=519N;n = 85.88r/m 軸頸的直徑 d^ 75mm ； h' =10 300 16 = 48000 序 號 設計 項目 計算內(nèi)容 計算結(jié)果 1 求當 量動 載荷P 查表（P241, 11-7）,取 Kp=1.1。載荷系數(shù) X、丫 要根據(jù)Fa /Cor查取，Cor是軸承的徑向基本額定 載荷，軸承型號為7211C o由查表11-8，暫取 Fa / Cor = °.°58，則 Q = 0.43 由 3919 Fa/Fr = 5193 =°.755：＞e。查表 11-8,得 X=0.44,Y=1.3

40、0 由式（11-4），得 P = Kp（XF「+ YFa） = 1.1 x （0.4 4x391 91.30況 391 9=81 1 N P = 497N 2 計算 所需 的徑 向額 定動 載荷 由式（11-3），得 人 」60nLh'f （60X85.88疋 48000 °, lccl" C =S P =3 X81H5095N V 105 Y 1C6 C'=5095N 3 確定 軸承 型號 查有關(guān)機械設計手冊P119,根據(jù)軸頸直徑75mm，選取 7215C軸承，其 Cr = 7920N 二 5366N， Cor=40500N ,7215C 軸 承 的

41、 Fa /Cor = 0.05955，和初定值相近 所以選擇7211C型軸承合適 選7215C型 (1)主動軸所傳遞的轉(zhuǎn)矩T = 237 m齒輪的材料為鑄鋼，載荷有輕微沖擊。 序 號 設計項 目 計算內(nèi)容 計算結(jié) 果 1 鍵的類 型和尺 寸選擇 齒輪傳動要求齒輪和軸對中性好，以避免嚙合不良， 故聯(lián)接選用普通平鍵 A型鍵。 d 4 =60mm 根據(jù)軸的直徑 ，及輪轂寬度 L = (1.5 ~ 2)d4 = 1.5 漢 60= 90mm 木. 查表 12-1得鍵寬b = 18mm鍵高h = 1 tnm,計算得 鍵長 L = 90-(5?1

42、0)=80?85mm，取 L=80mm,標記為：鍵 1^80GB/T10 9^ 20 03 L = 90mm b= 8mm h = 11mm 取^ 80mm 2 強度計 算 L」=100MPa 由表12-2差得 p ，鍵的工作長度 1 = 80-18= 62mm 小 l則： 4T 4^2371“ L 1 ◎ p 2 32MPa ￡ * p」 p dhl 60汽 11 漢 62 a p 故此平鍵聯(lián)接滿足強度要求。 (2)主動軸所傳遞的轉(zhuǎn)矩T = 237N m齒輪的材料為鑄鋼，載荷有輕微沖擊。 序 號 設計項 目 計算內(nèi)容 計算結(jié)

43、 果 1 鍵的類 型和尺 寸選擇 齒輪傳動要求齒輪和軸對中性好，以避免嚙合不良， 故聯(lián)接選用普通平鍵 A型鍵。 d 4—41 mm 根據(jù)軸的直徑 ，及輪轂寬度 L = (1.5~ 2)d4 = 1.5漢 41= 61.5mm 木士 查表 12-1得鍵寬b = 1加“鍵高h = 8mm，計算得鍵 上 L = 61.5-(5?10) = 51.5?56.5mm 怖 長 ，取 L= 61.5mm b=12mm h=8mm 取^ 52mm L = 52mm，標記為：鍵 12( 52GB/T1 09 6200 3 2 強度計 算 L」=100MPa 由表12

44、-2差得 p ，鍵的工作長度 1 = 52T2 二 40mm 小 l則： 4T 4^23710? “c L 1 ◎ p 723MPa ￡ * p」 p dhl 418漢 40 a p 故此平鍵聯(lián)接滿足強度要求。 十二、II軸鍵聯(lián)接強度計算 (1)主動軸所傳遞的轉(zhuǎn)矩 T =963 m齒輪的材料為鑄鋼，載荷有輕微沖擊。 序 號 設計項 目 計算內(nèi)容 計算結(jié) 果 1 鍵的類 型和尺 寸選擇 齒輪傳動要求齒輪和軸對中性好，以避免嚙合不良， 故聯(lián)接選用普通平鍵 A型鍵。 d4=80mm 根據(jù)軸的直徑 ，及

45、輪轂寬度 L = (1.5~ 2)d4 = 1.5漢 80= 96mm 杳表 12-1 得鍵寬b = 22mm鍵高^14mm ,計算得鍵長 L = 96 - (5 ?10) = 86 ?91mm 取 L = 96mm b= 22mm h = 14mm 取L = 90mm L = 90mm，標記為：鍵 22“ 90GB/T1 09 6200 3 2 強度計 算 L 1 00 MPa 由表12-2差得 p ，鍵的工作長度 1 = 90 - 22= 68mm 口 l則： 4T 4 沃 963103 “…L 1 ◎ p 5 Q6

46、MPa < 店 p」 p dhl 80漢 14漢 68 a p 故此平鍵聯(lián)接滿足強度要求。 (2)主動軸所傳遞的轉(zhuǎn)矩 T =963J m齒輪的材料為鑄鋼，載荷有輕微沖擊。 序 號 設計項 目 計算內(nèi)容 計算結(jié) 果 1 鍵的類 型和尺 寸選擇 齒輪傳動要求齒輪和軸對中性好，以避免嚙合不良， 故聯(lián)接選用普通平鍵 A型鍵。 d 4—72 mm 根據(jù)軸的直徑 ，及輪轂寬度 L = (1.5~2)d4 = 1.5^ 72 = 86.4mm 木士 查表 12-1得鍵寬b = 20mm鍵高h = 1 ,計算得 卄 L = 86.4-(5 ~

47、10)= 76.4 ~ 81.4mm 鍵長 ， L= 61.5mm b=12mm h=8mm 取^ 52mm 取 L= 80mm , 標 記 為： 鍵 12F0GB/T10 9~20 03 2 強度計 算 匸 n L 1 00 MPa 由表12-2差得 P ，鍵的工作長度 1 = 80 - 20= 60mm 小 i則： _ 4T 4 漢 963103 L ] 7 7 4 3IVII u r 7 P dhl 72漢 12漢 60 a P 故此平鍵聯(lián)接滿足強度要求。 十三、主要零件的配合及精

48、度表 齒輪傳動主要尺寸及其它參數(shù)表 參數(shù)名稱 符號 乙 Z2 齒數(shù) Z 19 80 模數(shù) m 2.5 2.5 中心距 a 130 130 分度圓直徑 d 60.86 210.60 齒頂圓直徑 da 54.4 215.6 齒根圓直徑 df 41.25 196.25 齒寬 b 29 34 精度等級 8級 齒圈徑向跳動公差 Fr 45 63 公法線長度變動公差 Fw 周節(jié)極限偏差 fpt 17 18 基節(jié)極限偏差 f pb 22 25 中心距極限偏差 fa 31.5 36 跨齒數(shù)

49、 K 3 10 公法線長度及偏差 W 7.6604 29.1937 十四、潤滑設計 序 號 設計 項目 計算內(nèi)容 計算結(jié) 果 1 滾動 軸承 的潤 滑 軸承的潤滑作用是減少摩擦和損失，同時有利于散熱、防蝕和 抗振延長軸承使用壽命。滾動軸承的潤滑機主要是潤滑油和潤滑 脂，一般可按軸承內(nèi)徑和轉(zhuǎn)身的乘積 dn值選取。 ① 已選的7211C軸承的內(nèi)徑為75mm,已知轉(zhuǎn)速 n[ = 858 8/mmdn1=7 5^85.88=64 4mm”Y /min 杳 課 本P251表11-12得：潤滑脂 。 ② 已選的7215C軸承的內(nèi)徑為 55mm,已知轉(zhuǎn)速

50、 n1 = 8588 / mmjdn1 = 55沁 85.88二 4 72 34m m ? / min 杳 課本P251表11-12得：潤滑脂。 潤滑脂 方式 2 輪動潤 齒傳的滑 齒輪的潤滑設計（課本 P162）閉式齒輪傳動的浸油潤滑和噴 油兩種。 已知齒輪的圓周速度 v= o.67m/s

51、自己深刻感受到設計工作的那份艱難。 而這份艱 難不僅僅體現(xiàn)在設計內(nèi)容和過程中為了精益求精所付出的艱辛， 更重要的是背負惡劣 的天氣所付出的決心和毅力！ 也許自己太過于執(zhí)著，從設計開始就落在大家的后面。 不過還好，很快就將基本 的數(shù)據(jù)設計和整理出來，不至于遠離大家的進度。由于測試已經(jīng)結(jié)束，我可以有充分 的時間搞設計。有些結(jié)構(gòu)設計上還是不太明白為什么要那樣設計。 看來自己學的感覺 設計對我們這些剛剛?cè)腴T（或者在某種意義上來說還是門外漢） 就是按照條條款款依 葫蘆畫瓢的過程，有的時候感覺挺沒有勁的。反正按照步驟一定可以完成設計任務， 其實不然。設計過程中有許多內(nèi)容必須靠我們自己去理解，去分

52、析，去取舍。就拿電 動機型號選擇來說，可以分別比較幾種型號電動機總傳動比， 以結(jié)構(gòu)緊湊為依據(jù)來選 擇；也可以考慮性價比來選擇。前者是結(jié)構(gòu)選擇，后者確實經(jīng)濟價格選擇。而擺在我 們面前的卻是兩條路，如何將兩者最優(yōu)化選擇才是值得我們好好深思的。 在準備做完的時候，遇到不少問題，比如說軸比齒輪大了，我要重新選過材料、 功率、尺寸等等，錯了就改，不懂就問，這是這次設計重要的一部分。我學會了在遇 到問題時，自己查找資料，問同學、問老師，還有在做這次鍵聯(lián)接開始的時候，不懂 為什么要這樣選擇，等到答辯了問了老師才知道還有多種選擇， 這也是我值得學習的 地方。 通過這次的設計，感慨頗多，收獲頗多。更多的是從中學到很多東西，包括書 本知識以及個人素質(zhì)和品格方面。感謝老師的辛勤指導，也希望老師對于我的設計提 出意見。