機(jī)械設(shè)計，課程設(shè)計說明書

1、<p>　　編號： </p><p><b>　　機(jī)械設(shè)計</b></p><p><b>　　課程設(shè)計說明書</b></p><p>　　題 目： 設(shè)計帶運(yùn)輸機(jī)用減速器</p><p>　　院 （系）： 機(jī)械工程系 <

2、/p><p>　　專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化（卓越）</p><p>　　學(xué)生姓名： 張俊榮 B12020328 </p><p>　　指導(dǎo)教師： 鮑莉 </p><p>　　2015年03月15 日</p><p><b>　　目　錄

3、</b></p><p>　　第1章 設(shè)計任務(wù)書1</p><p>　　1.1 設(shè)計題目1</p><p>　　1.2 已知條件1</p><p>　　1.3 設(shè)計要求1</p><p>　　1.4 設(shè)計工作量1</p><p>　　第2章 機(jī)械系統(tǒng)總體設(shè)計2</p

4、><p>　　2.1 動力機(jī)選擇2</p><p>　　2.2 計算傳動裝置運(yùn)動參數(shù)錯誤!未定義書簽。</p><p>　　第3章 傳動零件的設(shè)計錯誤!未定義書簽。</p><p>　　3.1 一級傳動中的V帶設(shè)計錯誤!未定義書簽。</p><p>　　3.2第一對嚙合齒輪的設(shè)計計算8</p>&l

5、t;p>　　3.3第二對嚙合齒輪的設(shè)計計算18</p><p>　　第4章 傳動軸的設(shè)計28</p><p>　　4.1 輸入軸的設(shè)計計算28</p><p>　　4.2中間軸的設(shè)計計算33</p><p>　　4.3輸出軸的設(shè)計計算39</p><p>　　第5章 變速箱箱體的設(shè)計46</p&

6、gt;<p>　　第6章 參考文獻(xiàn)48</p><p><b>　　第7章 總結(jié)49</b></p><p>　　機(jī)械工程系； 機(jī)械設(shè)計制造及自動化專業(yè)</p><p>　　姓名：張俊榮 班級：B120215 學(xué)號：B12020328</p><p><b>　　課程名稱：

7、機(jī)械設(shè)計</b></p><p>　　設(shè)計題目：設(shè)計帶運(yùn)輸機(jī)用減速器</p><p><b>　　設(shè)計篇幅：</b></p><p><b>　　圖 紙 3 張</b></p><p><b>　　說明書 54 頁</b></p><p>

8、;<b>　　指導(dǎo)教師評語：</b></p><p>　　年 月 日 指導(dǎo)教師 </p><p><b>　　第一章 設(shè)計任務(wù)書</b></p><p>　　1.1 題目：設(shè)計帶運(yùn)輸機(jī)用減速器（兩級援助齒輪減速器）。</p><p><b>　　1.2 已知條

9、件：</b></p><p>　　載荷情況：中等沖擊、雙向頻繁啟動。</p><p>　　工作制度：單班制（8小時）。</p><p>　　生產(chǎn)規(guī)模：大批量生產(chǎn)。</p><p><b>　　1.3 設(shè)計要求：</b></p><p>　　設(shè)計參數(shù)： 運(yùn)輸帶工作拉力 運(yùn)輸帶工作速度

10、 卷筒直徑 </p><p>　　減速器外廓尺寸：結(jié)構(gòu)緊湊 </p><p>　　使用年限：八年、大修期四年</p><p>　　運(yùn)輸帶速度允許誤差： 之間</p><p>　　1.4 設(shè)計工作量：</p><p>　　減速器裝配圖一張(0號圖紙）；零件圖兩張（輸出軸、從動帶輪，A3圖紙，計算機(jī)輔助）；設(shè)計說明書一

11、份。</p><p>　　1.5 機(jī)器傳動簡圖：</p><p><b>　　機(jī)械系統(tǒng)總體設(shè)計</b></p><p>　　機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動方案的選擇：在上一章任務(wù)書中已經(jīng)給出無需選擇。</p><p><b>　　動力機(jī)的選擇：</b></p><p>　　1、電動機(jī)類型：由于

12、直流電動機(jī)需要直流電源，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價格較高，因此選擇交流電。其中三相異步電動機(jī)應(yīng)用最多，常用的為Y系列三相異步電動機(jī)。因此本設(shè)計中采用Y系列三相異步電動機(jī)。</p><p>　　2、選擇對電動機(jī)的功率：</p><p><b>　　由公式：</b></p><p>　　公式中為工作機(jī)實際需要的電動機(jī)輸出功率，；為電動機(jī)至工作機(jī)之間傳動裝置的總效

13、率。</p><p>　　1）、工作機(jī)所需求的功率應(yīng)由機(jī)器工作阻力和運(yùn)動參數(shù)計算求得； </p><p>　　或 </p><p>　　公式中：F為工作機(jī)的阻力，N;V為工作機(jī)的線速度，m/s；為工作機(jī)的轉(zhuǎn)速，r/min;為工作機(jī)的效率。</p><p><

14、b>　　2）、求解總效率：</b></p><p>　　由任務(wù)書中可以看出：3對軸承；2對齒輪；兩個聯(lián)軸器；一個卷筒以及皮帶這些會有功率損失。</p><p>　　查表1-5可以得到：（球軸承）；（8級油潤滑）；（兩個均為有彈性元件）；卷筒采用平摩擦，；</p><p><b>　　即：</b></p><

15、p>　　由任務(wù)書已知：工作拉力 F=3500 N；工作速度 V=1.1 m/s;</p><p>　　查表12-1Y系列電動機(jī)，選擇電動機(jī)功率：5.5kw。</p><p><b>　　選擇電動機(jī)的轉(zhuǎn)速</b></p><p>　　1）、工作機(jī)轉(zhuǎn)速的計算：</p><p>　　每分鐘轉(zhuǎn)過的長度S;S=Vt S=6

16、6m。</p><p>　　由表1-6和14-2可得各個傳動比 </p><p>　　因為有兩組齒輪傳動：。</p><p><b>　　即電動機(jī)轉(zhuǎn)速： </b></p><p>　　查表12-1最終確定電動機(jī)型號：Y132S-4； 額定功率5.5kw;同步轉(zhuǎn)速1500r/min。</p><p

17、>　　、實際轉(zhuǎn)速和實際傳動比：</p><p><b>　　取</b></p><p>　　傳動比分配： </p><p><b>　　、運(yùn)輸帶速度誤差：</b></p><p>　　即滿足速度誤差要求。</p><p>　　、在此轉(zhuǎn)速及傳動比下工作機(jī)實際需要功率

18、及各傳動部分功率及轉(zhuǎn)矩的計算：</p><p>　　此時的電動機(jī)功率： 滿足要求。</p><p>　　計算傳動裝置的運(yùn)動和運(yùn)動參數(shù)</p><p><b>　　1、各軸轉(zhuǎn)速：</b></p><p><b>　　2、各軸功率：</b></p><p>　　同理可得：

19、 </p><p><b>　　各軸轉(zhuǎn)矩計算：</b></p><p>　　同理可得： </p><p><b>　　傳動零件的設(shè)計計算</b></p><p>　　一、一級傳動中V帶的設(shè)計選擇計算</p><p>　　由前面可以得到下面條件：電動機(jī)輸出功率

20、P=5.16kw經(jīng)過一個聯(lián)軸器與V帶連接效率為0.99轉(zhuǎn)速是1440r/min，傳動比i=2.08每天工作8小時。</p><p>　　確定計算功率：由表8-8查得工作情況系數(shù)</p><p><b>　　故</b></p><p>　　選擇V帶的帶型：根據(jù)由圖8-11選用A型</p><p>　　確定帶輪的基準(zhǔn)直徑并驗

21、算帶速V</p><p>　　1）、初選小帶輪直徑。由表8-7和表8-9取</p><p><b>　　2）、驗算帶速V</b></p><p>　　因為 所以帶速合適。</p><p>　　3）、計算大帶輪的基準(zhǔn)直徑：</p><p>　　取標(biāo)準(zhǔn)直徑200mm。</p><p

22、>　　確定V帶的中心距a和基準(zhǔn)長度：</p><p>　　、根據(jù)式（8-20）</p><p>　　初取中心距=500mm</p><p>　　、由式（8-22)計算V帶所需基準(zhǔn)長度</p><p><b>　　得到：</b></p><p><b>　　由表8-2選取 </

23、b></p><p>　　、按式（8-23）計算實際中心距a</p><p>　　按式（8-24）計算中心距的變化范圍：</p><p>　　驗算小帶輪上的包角：</p><p><b>　　計算V帶根數(shù)</b></p><p>　　、計算單根V帶的額定功率</p><p

24、>　　由查表8-4得；根據(jù)和A型帶查表8-5得 查表8-6和8-2得到：</p><p>　　于是： </p><p><b>　　、計算V帶根數(shù)：</b></p><p><b>　　所以V帶根數(shù)是：</b></p><p>　　計算單根V帶的初拉力：</p>

25、<p>　　由表8-3得A型帶的單位長度質(zhì)量 所以</p><p><b>　　計算壓軸力：</b></p><p><b>　　主要設(shè)計結(jié)論：</b></p><p>　　選用A型普通V帶4根，帶的基準(zhǔn)長度；帶輪基準(zhǔn)直徑 ；中心距：；。</p><p>　　減速器中第一對嚙合齒輪的設(shè)計

26、計算</p><p>　　由前面的條件可以知道：輸入功率 ，小齒輪轉(zhuǎn)速 ，齒數(shù)比u=3電動機(jī)驅(qū)動，工作壽命8年（每年工作300天）單班制，中等沖擊，雙向頻繁啟動。</p><p>　　解： 1、選定齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù)。</p><p>　　、按任務(wù)書中所示傳動方案，選用斜齒圓柱齒輪傳動，壓力角</p><p>　　、帶式輸送機(jī)為一

27、般工作機(jī)器參考表10-6選用7級精度</p><p>　　、材料選擇由表10-1選取小齒輪材料為（調(diào)質(zhì)）齒面硬度大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)）齒面硬度240HBS</p><p>　　、選小齒輪齒數(shù)大齒輪齒數(shù)</p><p><b>　　、初選螺旋角</b></p><p>　　按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計</p>

28、<p>　?。?）、由式（10-24）試算小齒輪分度圓直徑，即：</p><p>　　、確定公式中的各參數(shù)值</p><p><b>　　1、試選 </b></p><p>　　2、計算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩</p><p>　　3、由表10-7選取齒寬系數(shù) </p><p>　　4、由圖10

29、-20查得區(qū)域系數(shù) </p><p>　　5、由表10-5查得材料的彈性影響系數(shù) </p><p>　　6、由式（10-9）計算接觸疲勞強(qiáng)度用重合度系數(shù) </p><p>　　7、由式（10-23）可得螺旋角系數(shù) </p><p>　　8、計算接觸疲勞許用應(yīng)力 </p><p>　　由圖10-25d查得小齒輪和大齒輪的

30、接觸疲勞極限分別為 </p><p>　　由圖10-23查取接觸疲勞壽命系數(shù) </p><p>　　取失效概率為1%、安全系數(shù)S=1，由式（10-14）得</p><p>　　取 和 中較小者作為該齒輪副的接觸疲勞許用應(yīng)力，即</p><p>　　2）、試算小齒輪分度圓直徑</p><p>　　、調(diào)整小齒輪分度圓直徑&

31、lt;/p><p>　　1）、計算實際載荷系數(shù)前的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備</p><p><b>　　圓周速度v</b></p><p><b>　　齒輪寬度b</b></p><p>　　2)、計算實際載荷系數(shù)</p><p>　　由表10-2查得使用系數(shù) </p><p

32、>　　根據(jù)7級精度由圖10-8查得動載系數(shù)</p><p><b>　　齒輪的圓周力</b></p><p>　　查表10-3得齒間載荷分配系數(shù) </p><p>　　由表10-4插值法查得7級精度；小齒輪相對支承非對稱布置，則載荷系數(shù)為：</p><p>　　、由式（10-12），可得按實際載荷系數(shù)算得的分度圓直

33、徑</p><p><b>　　及相應(yīng)的齒輪模數(shù)</b></p><p>　　按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計</p><p>　?。?）由式（10-20）試算齒輪模數(shù)，即</p><p>　　、確定公式中的各參數(shù)值</p><p><b>　　1、試選載荷系數(shù)</b></p&g

34、t;<p>　　2、由式（10-18），可得計算彎曲疲勞強(qiáng)度的重合度系數(shù)</p><p>　　3、由式（10-19），可得計算彎曲疲勞強(qiáng)度的螺旋角系數(shù)</p><p><b>　　計算</b></p><p>　　由當(dāng)量齒數(shù) ，，查圖10-17得齒形系數(shù)。</p><p>　　由圖10-18查得應(yīng)力修正系數(shù)

35、</p><p>　　由圖10-24c查得小齒輪和大齒輪的齒根彎曲疲勞極限分別為：</p><p>　　由圖10-22查得彎曲疲勞壽命系數(shù) 取彎曲疲勞安全系數(shù) 由式（10-14）得：</p><p>　　因為大齒輪的大于小齒輪，所以取</p><p><b>　　、試計算齒輪模數(shù)</b></p><p

36、><b>　　、調(diào)整齒輪模數(shù)</b></p><p>　　、計算實際載荷系數(shù)前的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備</p><p><b>　　圓周速度v</b></p><p><b>　　齒寬b</b></p><p>　　齒輪高h(yuǎn)及寬高比b/h</p><p>　　、

37、計算實際載荷系數(shù) </p><p>　　根據(jù)v=1.163m/s;7級精度由圖10-8查得動載系數(shù)</p><p><b>　　由</b></p><p>　　查表10-3得齒間載荷分配系數(shù) </p><p>　　由表10-4用插值法查得，結(jié)合吧、b/h=7.61查圖10-13得：。則載荷系數(shù)為：</p>

38、<p>　　、由式（10-13），可得按實際載荷系數(shù)算得的齒輪模數(shù)</p><p>　　對比計算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計算的法面模數(shù)大于齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計算的法面模數(shù)，從滿足彎曲疲勞強(qiáng)度出發(fā)，從標(biāo)準(zhǔn)中就近取；為了同時滿足接觸疲勞強(qiáng)度出發(fā)，需按接觸疲勞強(qiáng)度算得分度圓直徑來計算小齒輪和大齒輪的齒數(shù)即：</p><p><b>　　幾何尺寸計算</b></

39、p><p><b>　　、計算中心距</b></p><p>　　考慮到模數(shù)從1.411增大圓整至2mm為此中心距減小圓整為111mm。</p><p>　　、按圓整后的中心距修正螺旋角</p><p>　　、計算小大齒輪的分度圓直徑</p><p><b>　　、計算齒輪寬度</b&

40、gt;</p><p>　　圓整中心距后的強(qiáng)度校核</p><p>　　齒輪副的中心距在圓整后，等均產(chǎn)生變化，應(yīng)該重新校核齒輪強(qiáng)度，以明確齒輪的工作能力。</p><p>　　、齒面接觸疲勞強(qiáng)度校核</p><p><b>　　計算式中各個參數(shù)</b></p><p><b>　　、 &

41、lt;/b></p><p>　　由表10-2查得使用系數(shù) </p><p>　　根據(jù)v=2.011m/s;7級精度由圖10-8查得動載系數(shù) </p><p><b>　　3 、齒輪圓周力</b></p><p>　　查表10-3得齒間載荷分配系數(shù) </p><p>　　由表10-4用插值法

42、查得7級精度；小齒輪相對支承非對稱布置時，得到：。則載荷系數(shù)為：</p><p><b>　　、由前面可知：</b></p><p>　　、由圖10-20查取區(qū)域系數(shù) </p><p>　　、由表10-5查得材料的彈性影響系數(shù) </p><p><b>　　、</b></p><

43、p>　　、由式（10-23）可得螺旋角系數(shù)</p><p><b>　　強(qiáng)度校核：</b></p><p>　　滿足齒面接觸疲勞強(qiáng)度條件</p><p>　　、齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核</p><p>　　按前述類似做法，先計算式（10-17）中的各參數(shù)。</p><p><b>　　

44、、由前面條件可得：</b></p><p>　　、由式（10-18）可得計算彎曲疲勞強(qiáng)度重合度系數(shù)</p><p>　　、由式（10-19）可得計算彎曲疲勞強(qiáng)度的螺旋角系數(shù)：</p><p><b>　　、由當(dāng)量齒數(shù)：</b></p><p>　　查圖10-17得齒形系數(shù) </p><p&

45、gt;　　齒根彎曲疲勞強(qiáng)度滿足。</p><p><b>　　主要設(shè)計結(jié)論</b></p><p>　　齒數(shù)： 模數(shù)m=2mm壓力角 ；螺旋角 變位系數(shù)； 中心距；齒寬 ；小齒輪選用(調(diào)質(zhì))，大齒輪選用45鋼（調(diào)質(zhì)），齒輪按7級精度設(shè)計。</p><p>　　三、第二對嚙合齒輪的設(shè)計計算</p><p>　　由前面的條

46、件可以知道：輸入功率 ，小齒輪轉(zhuǎn)速 ，齒數(shù)比u=3電動機(jī)驅(qū)動，工作壽命8年（每年工作300天）單班制，中等沖擊，雙向頻繁啟動。</p><p>　　解： 1、選定齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù)。</p><p>　　1）、按任務(wù)書中所示傳動方案，選用斜齒圓柱齒輪傳動，壓力角</p><p>　　2）、、帶式輸送機(jī)為一般工作機(jī)器參考表10-6選用7級精度</p&

47、gt;<p>　　3）、材料選擇由表10-1選取小齒輪材料為（調(diào)質(zhì)）齒面硬度大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)）齒面硬度240HBS</p><p>　　4）、選小齒輪齒數(shù)大齒輪齒數(shù)</p><p><b>　　5）、初選螺旋角</b></p><p>　　按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計</p><p>　?。?）、由式（1

48、0-24）試算小齒輪分度圓直徑，即：</p><p>　　、確定公式中的各參數(shù)值</p><p><b>　　1、試選 </b></p><p>　　2、計算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩</p><p>　　3、由表10-7選取齒寬系數(shù) </p><p>　　4、由圖10-20查得區(qū)域系數(shù) </p>

49、;<p>　　5、由表10-5查得材料的彈性影響系數(shù) </p><p>　　6、由式（10-9）計算接觸疲勞強(qiáng)度用重合度系數(shù) </p><p>　　7、由式（10-23）可得螺旋角系數(shù) </p><p>　　8、計算接觸疲勞許用應(yīng)力 </p><p>　　由圖10-25d查得小齒輪和大齒輪的接觸疲勞極限分別為 </p>

50、;<p>　　由圖10-23查取接觸疲勞壽命系數(shù) </p><p>　　取失效概率為1%、安全系數(shù)S=1，由式（10-14）得</p><p>　　取 和 中較小者作為該齒輪副的接觸疲勞許用應(yīng)力，即</p><p>　　2）、試算小齒輪分度圓直徑</p><p>　　鑒于第二對齒輪受力較大取 </p><p&

51、gt;　　、調(diào)整小齒輪分度圓直徑</p><p>　　1）、計算實際載荷系數(shù)前的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備</p><p><b>　　圓周速度v</b></p><p><b>　　齒輪寬度b</b></p><p>　　2)、計算實際載荷系數(shù)</p><p>　　由表10-2查得使用系數(shù)

52、</p><p>　　根據(jù)7級精度由圖10-8查得動載系數(shù)</p><p><b>　　齒輪的圓周力</b></p><p>　　查表10-3得齒間載荷分配系數(shù) </p><p>　　由表10-4插值法查得7級精度；小齒輪相對支承非對稱布置，則載荷系數(shù)為：</p><p>　　、由式（10-12）

53、，可得按實際載荷系數(shù)算得的分度圓直徑</p><p><b>　　及相應(yīng)的齒輪模數(shù)</b></p><p>　　按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計</p><p>　?。?）由式（10-20）試算齒輪模數(shù)，即</p><p>　　、確定公式中的各參數(shù)值</p><p><b>　　1、試選載荷系數(shù)&

54、lt;/b></p><p>　　2、由式（10-18），可得計算彎曲疲勞強(qiáng)度的重合度系數(shù)</p><p>　　3、由式（10-19），可得計算彎曲疲勞強(qiáng)度的螺旋角系數(shù)</p><p><b>　　計算</b></p><p>　　由當(dāng)量齒數(shù) ，，查圖10-17得齒形系數(shù)。</p><p>

55、　　由圖10-18查得應(yīng)力修正系數(shù)</p><p>　　由圖10-24c查得小齒輪和大齒輪的齒根彎曲疲勞極限分別為：</p><p>　　由圖10-22查得彎曲疲勞壽命系數(shù) 取彎曲疲勞安全系數(shù) 由式（10-14）得：</p><p>　　因為大齒輪的大于小齒輪，所以取</p><p><b>　　、試計算齒輪模數(shù)</b>

56、</p><p><b>　　、調(diào)整齒輪模數(shù)</b></p><p>　　、計算實際載荷系數(shù)前的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備</p><p><b>　　圓周速度v</b></p><p><b>　　齒寬b</b></p><p>　　齒輪高h(yuǎn)及寬高比b/h</p&

57、gt;<p>　　、計算實際載荷系數(shù) </p><p>　　根據(jù)v=0.564m/s;7級精度由圖10-8查得動載系數(shù)</p><p><b>　　由</b></p><p>　　查表10-3得齒間載荷分配系數(shù) </p><p>　　由表10-4用插值法查得，結(jié)合吧、b/h=10.992查圖10-13得：。

58、則載荷系數(shù)為：</p><p>　　、由式（10-13），可得按實際載荷系數(shù)算得的齒輪模數(shù)</p><p>　　對比計算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計算的法面模數(shù)大于齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計算的法面模數(shù)，從滿足彎曲疲勞強(qiáng)度出發(fā)，從標(biāo)準(zhǔn)中就近?。粸榱送瑫r滿足接觸疲勞強(qiáng)度出發(fā)，需按接觸疲勞強(qiáng)度算得分度圓直徑來計算小齒輪和大齒輪的齒數(shù)即：</p><p><b>　　幾何

59、尺寸計算</b></p><p><b>　　、計算中心距</b></p><p>　　考慮到模數(shù)從1.705增大圓整至2mm為此中心距減小圓整為185mm。</p><p>　　、按圓整后的中心距修正螺旋角</p><p>　　、計算小大齒輪的分度圓直徑</p><p><b&

60、gt;　　、計算齒輪寬度</b></p><p>　　圓整中心距后的強(qiáng)度校核</p><p>　　齒輪副的中心距在圓整后，等均產(chǎn)生變化，應(yīng)該重新校核齒輪強(qiáng)度，以明確齒輪的工作能力。</p><p>　　（1）、齒面接觸疲勞強(qiáng)度校核</p><p><b>　　計算式中各個參數(shù)</b></p>&

61、lt;p><b>　　1）、 </b></p><p>　　1、由表10-2查得使用系數(shù) </p><p>　　2、 </p><p>　　根據(jù)v=0.894m/s;7級精度由圖10-8查得動載系數(shù) </p><p><b>　　3、 齒輪圓周力</b></p&

62、gt;<p>　　查表10-3得齒間載荷分配系數(shù) </p><p>　　4、由表10-4用插值法查得7級精度；小齒輪相對支承非對稱布置時，得到：。則載荷系數(shù)為：</p><p><b>　　2）、由前面可知：</b></p><p>　　3）、由圖10-20查取區(qū)域系數(shù) </p><p>　　4）、由表10

63、-5查得材料的彈性影響系數(shù) </p><p><b>　　5）、</b></p><p>　　6）、由式（10-23）可得螺旋角系數(shù)</p><p><b>　　強(qiáng)度校核：</b></p><p>　　滿足齒面接觸疲勞強(qiáng)度條件</p><p>　　、齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核<

64、;/p><p>　　按前述類似做法，先計算式（10-17）中的各參數(shù)。</p><p>　　1）、由前面條件可得：</p><p>　　2）、由式（10-18）可得計算彎曲疲勞強(qiáng)度重合度系數(shù)</p><p>　　3）、由式（10-19）可得計算彎曲疲勞強(qiáng)度的螺旋角系數(shù)：</p><p><b>　　4）、由當(dāng)量齒

65、數(shù)：</b></p><p>　　查圖10-17得齒形系數(shù) </p><p>　　齒根彎曲疲勞強(qiáng)度滿足。</p><p><b>　　主要設(shè)計結(jié)論</b></p><p>　　齒數(shù)： 模數(shù)m=2mm壓力角 ；螺旋角 變位系數(shù)； 中心距；齒寬 ；小齒輪選用(調(diào)質(zhì))，大齒輪選用45鋼（調(diào)質(zhì)），齒輪按7級精度設(shè)計

66、。</p><p><b>　　傳動軸的設(shè)計</b></p><p>　　第一根輸入軸的設(shè)計計算</p><p>　　1、求輸入軸上的功率P轉(zhuǎn)速n和轉(zhuǎn)矩T</p><p><b>　　由前面計算可得：</b></p><p>　　2、求作用在齒輪上的力</p>

67、<p>　　因已知高速級小齒輪的分度圓直徑為：</p><p>　　3、初步確定軸的最小直徑</p><p>　　先按式（15-2）初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為45鋼調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)表15-3取 于是得：</p><p>　　輸入軸的最小直徑是安裝皮帶輪處軸的直徑， 此處有一個鍵所以軸直徑應(yīng)增大5%-7%,即</p><p>

68、;<b>　　軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計</b></p><p>　　（1）、擬定軸上零件</p><p>　　在設(shè)計軸時軸的結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足：軸和裝在軸上的零件要有準(zhǔn)確的工作位置；軸上的零件應(yīng)便于拆裝和調(diào)整；軸應(yīng)具有良好的制造工藝性等。</p><p>　　第一根高速軸其一端與帶輪相接其上安裝齒輪1并且齒輪是斜齒輪工作時會產(chǎn)生軸向力綜上所述初步設(shè)計軸的結(jié)構(gòu)如圖：

69、</p><p>　　、根據(jù)軸向定位要求確定軸的各段直徑</p><p>　　根據(jù)表15-2取圓角R=1mm由此可得：</p><p>　　因為軸承既要受軸向力又要受徑向力取軸承為圓錐滾子軸承其型號是302007。齒輪連接處軸直徑根據(jù)手冊查得：</p><p><b>　　、確定各段長度</b></p>&

70、lt;p>　　、 軸承端蓋的總寬度為20mm 根據(jù)軸承端蓋的拆裝及便于對軸承添加潤滑脂的要求取端蓋的外端面與帶輪左端面間距l(xiāng)=30mm故取由前面計算可知齒寬b=65mm為了使套筒端面可靠的押金齒輪此軸段應(yīng)略短，故取</p><p>　　、取齒輪距離箱體內(nèi)壁的距離 考慮箱體的鑄造誤差在確定軸承位置時應(yīng)距離箱體內(nèi)壁一段距離S 取已知軸承的寬度是： 為了滿足第二根軸上安裝兩個齒輪的要求需要加長取則：</p&

71、gt;<p>　　、軸上零件的周向定位</p><p>　　齒輪帶輪與軸的周向定位均采用平鍵連接按由表6-1查得平鍵截面鍵槽用鍵槽銑刀加工長為30mm齒輪與軸的連接用平鍵為同時為了保證齒輪與軸配合有良好的對中性故選擇齒輪輪轂與軸的配合為。</p><p><b>　　求軸上的載荷</b></p><p>　　首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖做出

72、軸的計算簡圖；在確定軸承的指點(diǎn)位置時，應(yīng)從手冊中查取值。對于30207型圓錐滾子軸承由手冊查得因此作為簡支梁的支承跨距</p><p>　　、軸上力的作用點(diǎn)位置及支點(diǎn)跨距</p><p>　?。?）、計算軸上各作用力</p><p>　　作用力即齒輪上作用力前面已經(jīng)計算</p><p><b>　　、計算支反力</b>&

73、lt;/p><p><b>　　1）、垂直面上的力</b></p><p><b>　　根據(jù) 得：</b></p><p><b>　　、水平面上的力</b></p><p>　　由前面計算可知：；根據(jù) 得：</p><p><b>　　、各支點(diǎn)

74、的支反力</b></p><p>　　、計算各點(diǎn)轉(zhuǎn)矩和彎矩</p><p><b>　　、垂直面內(nèi)彎矩</b></p><p><b>　　、水平面內(nèi)彎矩</b></p><p><b>　　3）、合成彎矩計算</b></p><p>　　按

75、彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度</p><p>　　進(jìn)行校核時，通常指教和軸上承受最大彎矩和扭矩的截面（即危險截面C）的強(qiáng)度，根據(jù)式（15-5）及前面計算結(jié)果以及周單向旋轉(zhuǎn)扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動循環(huán)變應(yīng)力，取 ，計算軸的應(yīng)力：</p><p>　　前面選定軸的材料為454鋼，調(diào)質(zhì)處理由表15-1查得 因此 ，故安全。</p><p><b>　　校核軸承壽命</

76、b></p><p>　　查手冊知30207圓錐滾子軸承：</p><p>　　所以：軸承1被壓緊軸承2被放松</p><p><b>　　因為：</b></p><p>　　所以：軸承壽命大于5年符合。</p><p><b>　　鍵強(qiáng)度的校核</b></p&g

77、t;<p>　　本設(shè)計中鍵均為普通平鍵，而普通平鍵強(qiáng)度校核公式為：</p><p>　　由前面條件查表6-2得：</p><p>　　、與帶輪連接處鍵的校核：</p><p>　　、與齒輪連接處鍵的校核：</p><p><b>　　中間軸的設(shè)計計算</b></p><p>　　求中

78、間軸上的轉(zhuǎn)速n和轉(zhuǎn)矩T</p><p><b>　　由前面計算可知：</b></p><p>　　求中間軸上兩齒輪上的力</p><p><b>　　、大齒輪上所受的力</b></p><p>　　由前面計算可知大齒輪的參數(shù)為：</p><p><b>　　即：&l

79、t;/b></p><p><b>　　、小齒輪上所受的力</b></p><p><b>　　由前面計算可知：</b></p><p>　　初步確定軸的最小直徑</p><p>　　先按式（15-2）初步估算軸的最小直徑，選取軸的材料為45鋼調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)表15-3取，于是得：</p&

80、gt;<p>　　中間軸的最小直徑是軸兩端安裝軸承處，由前面計算可知輸入軸中軸承型號為30307故中間軸的最小直徑</p><p><b>　　軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計</b></p><p>　　、擬定軸上零件的裝配方案</p><p>　　由輸入軸的設(shè)計可得中間軸的總長度</p><p>　　初步設(shè)計軸的結(jié)構(gòu)如下：

81、</p><p>　　、根據(jù)軸向定位的要求確定軸各段直徑和長度</p><p><b>　　、軸各段長度的確定</b></p><p>　　齒輪與相嚙合，由前面計算可得：，為了使套筒端面可靠地壓緊齒輪，應(yīng)比齒輪略短些取則有同理。由齒輪計算可知齒輪的齒寬同理取則由此可得：</p><p>　　、中間軸各段直徑的確定<

82、/p><p>　　圓錐滾子軸承型號30307，查手冊可得軸承定位軸直徑所以可得，取。</p><p>　　、軸上零件的周向定位</p><p>　　兩個齒輪的周向定位均采用平鍵連接按由表6-1查得平鍵截面的尺寸為鍵槽用鍵槽銑刀加工，長為45mm，同時為了保證齒輪與軸配合有良好的對中性，故齒輪輪轂與軸的配合為。</p><p><b>　

83、　求軸上的載荷</b></p><p>　　、首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖做出軸的計算簡圖</p><p>　　、軸上力的作用點(diǎn)位置及支點(diǎn)跨距</p><p>　　、求作用在軸上的支反力</p><p><b>　　、垂直面上的支反力</b></p><p><b>　　根據(jù) 得：&

84、lt;/b></p><p><b>　　、水平面上的支反力</b></p><p><b>　　根據(jù) 得：</b></p><p>　　、求軸上的轉(zhuǎn)矩和彎矩</p><p><b>　　、垂直面內(nèi)的彎矩</b></p><p><b>

85、;　　、水平面內(nèi)支反力</b></p><p><b>　　、合成彎矩計算</b></p><p><b>　　、轉(zhuǎn)矩計算</b></p><p><b>　　由前面計算可知：</b></p><p>　　按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度</p><p

86、>　　進(jìn)行校核時，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面（即危險截面C)的強(qiáng)度根據(jù)式（15-5）以及前面計算的數(shù)據(jù)取軸的計算應(yīng)力：</p><p>　　前面已經(jīng)選定軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由表15-1查得，因此，故安全。</p><p><b>　　校核軸承壽命</b></p><p>　　查手冊知30307圓錐根子軸承：</p

87、><p>　　所以：軸承1被放松軸承2被壓緊。</p><p>　　所以：軸承的壽命大于5年，符合。</p><p><b>　　鍵強(qiáng)度校核</b></p><p>　　本設(shè)計中鍵均為普通平鍵，而普通平鍵強(qiáng)度校核公式為：</p><p>　　由前面條件查表6-2得：</p><p&

88、gt;　　中間軸的這兩個平鍵相同所以：</p><p><b>　　所以鍵的強(qiáng)度合適。</b></p><p>　　三、輸出軸的設(shè)計計算</p><p>　　1、求輸入軸上的功率P轉(zhuǎn)速n和轉(zhuǎn)矩T</p><p><b>　　由前面計算可得：</b></p><p>　　2、求

89、作用在齒輪上的力</p><p>　　由前面計算可知大齒輪4的參數(shù)：</p><p>　　3、初步確定軸的最小直徑</p><p>　　先按式（15-2）初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為45鋼調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)表15-3取 于是得：</p><p>　　輸出軸的最小直徑是安裝在聯(lián)軸器處軸的直徑，為了使所選的軸直徑與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)故需要同

90、時選取聯(lián)軸器型號。</p><p>　　聯(lián)軸器的計算轉(zhuǎn)矩 查表14-1取則可計算聯(lián)軸器的轉(zhuǎn)矩：按照計算轉(zhuǎn)矩應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩的條件查手冊選用凸緣聯(lián)軸器CY6此聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩為聯(lián)軸器孔徑d=50mm聯(lián)軸器的長度112mm聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度。</p><p><b>　　4、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計</b></p><p>　?。?）、擬定軸上零件&l

91、t;/p><p>　　在設(shè)計軸時軸的結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足：軸和裝在軸上的零件要有準(zhǔn)確的工作位置；軸上的零件應(yīng)便于拆裝和調(diào)整；軸應(yīng)具有良好的制造工藝性等。</p><p>　　綜上所述初步設(shè)計軸的結(jié)構(gòu)如圖：</p><p>　　（2）、根據(jù)軸向定位要求確定軸的各段直徑和長度</p><p>　　1)、為了滿足聯(lián)軸器的軸向定位要求1-2軸段右端需制出一軸肩，故

92、選取2-3段直徑左端用軸端擋圈定位按軸端直徑取擋圈直徑D=60mm聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度為了保證軸端擋圈只壓聯(lián)軸器而不壓在軸端上故取</p><p>　　2）、初步選擇滾動軸承。因軸承同時受有徑向力和軸向力的作用，故選用圓錐滾子軸承，參照工作要求并根據(jù)由軸承產(chǎn)品目錄中選取軸承型號30312其尺寸為：故可以得到右端軸承定位軸肩高度h=6mm所以。</p><p>　　3）、取安裝齒輪處的軸

93、段4-5的直徑，齒輪的左端與左軸承之間采用套筒定位，已知齒輪的齒寬75mm為了使套筒端面可靠地壓緊齒輪，此軸段應(yīng)略短于齒寬故齒輪右端采用軸肩定位軸肩高度h=(2-3)r由軸徑則軸環(huán)寬度b>1.4h故。</p><p>　　4）、軸承端蓋的總寬度為20mm 根據(jù)軸承端蓋的拆裝及便于對軸承添加潤滑脂的要求取端蓋的外端面與帶輪左端面間距l(xiāng)=30mm故取。</p><p>　　5）、因為齒輪

94、4和齒輪3嚙合由前面中間軸的計算可知又因為可得：并且由前面計算可得在箱體內(nèi)軸的總長度L=225mm，所以可得：</p><p>　　（3）、軸上零件的周向定位</p><p>　　齒輪帶輪與軸的周向定位均采用平鍵連接按由表6-1查得平鍵截面鍵槽用鍵槽銑刀加工長為60mm齒輪與軸的連接用平鍵為同時為了保證齒輪與軸配合有良好的對中性故選擇齒輪輪轂與軸的配合為，滾動軸承與軸的周向定位是由過渡配合

95、來保證的此處選軸的直徑尺寸公差為m6。</p><p><b>　　5、求軸上的載荷</b></p><p>　?。?）首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖做出軸的計算簡圖：</p><p>　?。?）、軸上力的作用點(diǎn)位置及支點(diǎn)跨距</p><p>　?。?）、計算軸上各作用力</p><p>　　作用力即齒輪上作

96、用力前面已經(jīng)計算</p><p><b>　?。?）、計算支反力</b></p><p><b>　　1）、垂直面上的力</b></p><p><b>　　根據(jù) 得：</b></p><p><b>　　2）、水平面上的力</b></p>

97、<p>　　由前面計算可知：根據(jù) 得：</p><p>　　3）、各支點(diǎn)的支反力</p><p>　　（5）、計算各點(diǎn)轉(zhuǎn)矩和彎矩</p><p><b>　　1）、垂直面內(nèi)彎矩</b></p><p><b>　　2）、水平面內(nèi)彎矩</b></p><p><

98、;b>　　3）、合成彎矩計算</b></p><p><b>　　、扭矩</b></p><p><b>　　由前面計算可得：</b></p><p>　　6、按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度</p><p>　　進(jìn)行校核時，通常指教和軸上承受最大彎矩和扭矩的截面（即危險截面C）的強(qiáng)度，

99、根據(jù)式（15-5）及前面計算結(jié)果以及周單向旋轉(zhuǎn)扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動循環(huán)變應(yīng)力，取 ，計算軸的應(yīng)力：</p><p>　　前面選定軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理由表15-1查得 因此 ，故安全。</p><p><b>　　7、校核軸承壽命</b></p><p>　　查手冊知30312圓錐滾子軸承：</p><p>　　所以：軸

100、承1被壓緊軸承2被放松</p><p><b>　　因為：</b></p><p>　　所以：軸承壽命大于5年符合。</p><p><b>　　8、鍵強(qiáng)度的校核</b></p><p>　　本設(shè)計中鍵均為普通平鍵，而普通平鍵強(qiáng)度校核公式為：</p><p>　　由前面條件查

101、表6-2得：</p><p>　?。?）、與聯(lián)軸器連接處鍵的校核：</p><p>　　（2）、與齒輪連接處鍵的校核：</p><p>　　所以兩個鍵強(qiáng)度都適合。</p><p>　　第五章 變速箱箱體的設(shè)計計算</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>

102、;　　[1]吳宗澤,高志，羅勝國，李威，機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計手冊（第四版），北京：高等教育出版社。</p><p>　　[2]孫桓，陳作模，葛文杰，機(jī)械原理（第八版），北京：高等教育出版社。</p><p>　　[3]濮良貴，陳國定，吳立言，機(jī)械設(shè)計（第九版），北京：高等教育出版社。</p><p>　　[4]辛棟，劉艷龍，謝龍漢，三維造型視頻講解，北京：人民郵電出版社

103、。</p><p>　　[5]孫小撈，邱玉江，PRO/ENGINEER Wildfire4.0中文版教程（第二版），北京：人民郵電出版社。</p><p><b>　　總結(jié)</b></p><p>　　課程設(shè)計結(jié)束了，經(jīng)過本次課程設(shè)計我的收獲很大，在進(jìn)行課程設(shè)計的過程中，我又重新復(fù)習(xí)了學(xué)過的很多知識，同時在本次課程設(shè)計過程中我也發(fā)現(xiàn)我之前學(xué)習(xí)的

104、課程是多么的重要，這一個課程設(shè)計將我們大學(xué)前面所學(xué)的課程都聯(lián)系了起來，包括工程制圖、材料力學(xué)、理論力學(xué)、機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計、公差等等課程都聯(lián)系在了一起，我也發(fā)現(xiàn)在之前學(xué)習(xí)的過程中知識掌握的不扎實，這次的課程設(shè)計，讓我重新溫故了以前學(xué)習(xí)的知識，正所謂“溫故而知新”不斷的鞏固已經(jīng)學(xué)習(xí)的知識，還有在本次課程設(shè)計中的另一個收獲就是我的三維軟件使用更加靈活（主要是PROE)我們學(xué)院從今年開始要求畢業(yè)設(shè)計用三維了，這也是為以后畢業(yè)設(shè)計做準(zhǔn)備，總之經(jīng)