二级减速器课程设计指导

机 械 交 通 学 院 机 械 设 计 课 程 设 计 551 1 设 计 任 务 书2 电 动 机 选 择3 传 动 比 分 配4 带 传 动 设 计5 齿 轮 传 动 设 计6 传 动 比 校 核7 轴 的 结 构 设 计8 联 轴 器 选 择9 轴 的 强 度 校 核10 键 的 强 度 校 核11 轴 承 的 寿 命 校 核12 壳 体 设 计课 程 设 计 机 械 交 通 学 院 机 械 设 计 课 程 设 计 552 1 设 计 任 务 书设 计 题 目 及 简 图 ： 第 1题 机 械 交 通 学 院 机 械 设 计 课 程 设 计 553 原 始 数 据 ： 第 1组组 号 1滚 筒 直 径 （ mm） 300输 送 带 速 度 （ m/s） 1滚 筒 圆 周 力 （ N） 2800 机 械 交 通 学 院 机 械 设 计 课 程 设 计 554 设 计 条 件 ： 载 荷 均 匀工 作 场 合 ： 室 内使 用 年 限 ： 15年 ， 2班 工 作 制总 传 动 比 误 差 ： 3%工 作 情 况 ： 定 载 荷生 产 批 量 ： 大 批 量 量 生 产应 完 成 任 务 ： 减 速 器 总 装 1图 张 ， 零 件 2图 张， 设 计 说 明 书 1份 。设 计 日 期 ： 年 月 日 至 年 月 日 机 械 交 通 学 院 机 械 设 计 课 程 设 计 555 2 电 动 机 选 择2.2.1 确 定 滚 筒 输 入 功 率P0=FvF滚 筒 圆 周 力 2800（ N） ；v输 送 带 速 度 1（ m/s） ；P=2.8 1=2.8kW2.1 选 择 电 动 机 类 型2.2 确 定 电 动 机 额 定 功 率一 般 工 业 常 选 择 三 相 异 步 电 动 机 ， 其 结构 简 单 ， 价 格 低 。 机 械 交 通 学 院 机 械 设 计 课 程 设 计 556 2.2.2 确 定 传 动 系 统 输 入 功 率传 动 系 统 输 入 功 率 ： P=P0/=12345 机 械 交 通 学 院 机 械 设 计 课 程 设 计 557 1联 轴 器 传 动 效 率 ， 1=0.99；2带 传 动 效 率 ， 2=0.96；3齿 轮 传 动 效 率 ， 3=0.97；4一 对 轴 承 传 动 效 率 ， 4=0.99。=0.99 0.96 0.97 0.99 0.99 =0.904P=P0/ =2.8/0.904 =3.01kW 机 械 交 通 学 院 机 械 设 计 课 程 设 计 558 2.2.3 确 定 电 动 机 额 定 功 率由 电 机 手 册 查 得 电 动 机 额 定 功 率 为 3kW。2.3 确 定 电 动 机 转 速 范 围电 动 机 同 步 转 速 分 为 3000 rpm、 1500 rpm和 1000 rpm等 几 类 ， 综 合 考 虑 选 择 同 步转 速 为 1500 rpm。由 电 机 手 册 查 得 3 kW电 动 机 额 定 转 速 为1420 rpm。 机 械 交 通 学 院 机 械 设 计 课 程 设 计 559 2.4 确 定 电 动 机 的 型 号由 电 机 手 册 查 得 ：电 动 机 型 号 为 Y100L1-4， 额 定 功 率 为3kW， 额 定 转 速 为 1420rpm。轴 颈 直 径 为 28+0.009-0.004mm 机 械 交 通 学 院 机 械 设 计 课 程 设 计 5510 3 传 动 比 分 配3.1 总 传 动 比 计 算2） 总 传 动 比 计 算1） 滚 筒 转 速 计 算ng=60 1000v/d =60 1000 1/300 =63.7rpmi 0=n0/ng =1420/63.7 =22.3 机 械 交 通 学 院 机 械 设 计 课 程 设 计 5511 3.2 传 动 比 分 配 机 械 交 通 学 院 机 械 设 计 课 程 设 计 55122） 带 传 动 比 计 算 1） 齿 轮 传 动 比 选 择ig=5.5id=i/ig =22.3/5.5 =4.05 机 械 交 通 学 院 机 械 设 计 课 程 设 计 5513 3.3 各 轴 的 运 动 和 动 力 参 数输 入 功率 P（kW） 转 速 n（ r/min） 输 入 转矩 T（Nm） 传 动 比 i 传 动 效率 电 动 机输 出 轴 3 1420 20 4.05 0.96带 传 动输 出 轴 2.88 351 78 5.5 0.93齿 轮 箱输 出 轴 2.68 63.7 401 机 械 交 通 学 院 机 械 设 计 课 程 设 计 5514 1） 确 定 计 算 功 率 Pc由 表 8.21查 得 1.2， 由 式 （ 8.21） 得PC=KAP=1.2 3=3.6kW4 V带 传 动 设 计工作情况KA软启动（小时数/h）硬启动（小时数/h） 10 10 16 16 10 10 16 16载荷变动微小1.0 1.1 1.2 1.1 1.2 1.3载荷变动小1.1 1.2 1.3 1.2 1.3 1.4载荷变动较大1.2 1.3 1.4 1.4 1.5 1.6载荷变动大1.3 1.4 1.5 1.5 1.6 1.8 机 械 交 通 学 院 机 械 设 计 课 程 设 计 5515 2） 选 取 普 通 V带 型 号根 据 Pc=3.6 kW,n1=1420 rpm,由图 8.12选 用 A型 普 V通 带 。 点击小图看大图 机 械 交 通 学 院 机 械 设 计 课 程 设 计 5516大 轮 带 轮 基 准 直 径 dd2为按 表 8.3， 选 取 标 准 直 径 dd2=355mm 3） 确 定 带 轮 基 准 直 径 dd1、 dd2根 据 表 8.6和 图 8.12选 取 dd1=85mmdd2=dd1id=85 4.05=344mm4） 验 算 带 速 V带 速 度 在 5 25m/s范 围 内 。=6.4m/s 机 械 交 通 学 院 机 械 设 计 课 程 设 计 5517 5） 确 定 带 的 基 准 长 度 Ld和 实 际 中 心 距 a按 结 构 设 计 要 求 初 步 确 定 中 心 距 ：由 式 （ 8.15） 得 0 2122100 4 )()(22 addddaL dddd 21021 2)(7.0 dddd ddadd 取 中 心 距 为 ： 400mm=1536.7mm按 表 8.2， 选 取 标 长 度 L=1600mm 机 械 交 通 学 院 机 械 设 计 课 程 设 计 5518 由 表 （ 8.16） 的 实 际 中 心 距 a为=400+(1600-1536.4)/2432mm6） 校 验 小 带 轮 包 角 1由 式 （ 8.17） 得=180-35.8=144.2 机 械 交 通 学 院 机 械 设 计 课 程 设 计 5519 7） 计 算 V带 的 根 数 z由 式 （ 8.18） 得 LC KKPP Pz 00 根 据 dd1=85mm， n=1420r/min， 查 表8.4a， 用 内 插 法 得P0=0.92kW由 式 8.4b得 功 率 增 量 ：P 0=0.168kW 机 械 交 通 学 院 机 械 设 计 课 程 设 计 5520 由 表 8-2查 得 带 长 度 修 正 系 数 Kl=0.99，由 表 8-5查 得 包 角 系 数 Ka=0.91，得 普 通 带 根 数取 z=4根Z=3.6/(0.92+0.168) 0.99 0.91=3.5 机 械 交 通 学 院 机 械 设 计 课 程 设 计 5521 8） 求 初 拉 力 F0及 带 轮 轴 上 的 压 力 FQ由 表 查 得 B型 普 通 V带 的 每 米 质 量q=0.1kg/m， 根 据 式 (8.27)得 单 根 V带 的 初 拉 力为 机 械 交 通 学 院 机 械 设 计 课 程 设 计 5522 由 式 (8.20)可 的 作 用 在 轴 上 的 压 力 FQ 机 械 交 通 学 院 机 械 设 计 课 程 设 计 5523d d1 9） 带 轮 的 结 构 设 计 （ 设 计 过 程 及 带 轮工 作 图 略 ） 。选 用 4根 A-1600GB1171-89V带 ，中 心 距 a=432mm，带 轮 直 径 dd1=85 mm，10） 设 计 结 果dd2=355 mm， 宽 度 Bb=63 mm， 轴 上 压 力F Q=776N。 机 械 交 通 学 院 机 械 设 计 课 程 设 计 5524 5 齿 轮 传 动 设 计 （ 直 齿 软 齿 面 ）5.1 齿 轮 传 动 比 计 算ig=i/id ig=22.3 85/355 =5.34nd1=1420 85/355 =340 rpmT 1=9550 P/nd1 =9550 2.88/340 =80.9 Nm 机 械 交 通 学 院 机 械 设 计 课 程 设 计 5525 5.2 齿 轮 精 度 、 材 料 、 热 处 理 及 齿 数 选 择1） 精 度 选 择运 输 机 为 一 般 工 作 机 器 ， 速 度 不 高 ， 因此 选 择 7级 精 度 。2） 材 料 与 热 处 理 选 择 （ 软 齿 面 ）选 择 小 齿 轮 材 料 为 40Cr， 调 制 处 理 ， 硬度 为 280HBS； 大 齿 轮 材 料 为 45， 调 制 处 理 ，硬 度 为 240HBS ， 两 者 硬 度 差 40HBS。 机 械 交 通 学 院 机 械 设 计 课 程 设 计 5526 3） 齿 轮 齿 数 选 择选 择 小 齿 轮 齿 数 Z1=21计 算 大 齿 轮 齿 数Z2=Z1ig =21 5.34 =112.14取 Z2=112ig=Z2/Z1=112/21 =5.33 机 械 交 通 学 院 机 械 设 计 课 程 设 计 5527 5.3 按 齿 面 接 触 疲 劳 强 度 设 计 齿 轮 传 动1） 试 选 载 荷 系 数 K=1.32） 齿 轮 箱 输 入 扭 矩 T1=80.9Nm3） 由 表 10-7选 择 齿 宽 系 数 d=14） 由 表 10-6查 得 材 料 弹 性 影 响 系 数Z E=189.8 机 械 交 通 学 院 机 械 设 计 课 程 设 计 5528 5） 由 图 10-21d按 齿 面 硬 度 查 得 小 齿 轮接 触 疲 劳 强 度 极 限 Hlim1=750 MPa； 大 齿 轮 接触 疲 劳 强 度 极 限 Hlim2=550 MPa。6） 由 公 式 10-13计 算 应 力 循 环 次 数N1=60n1jLh =60 340 1 2 8 220 15 =1.077 109N2=60n2jLh =60 63.7 1 2 8 220 15 =2.018 10 8 机 械 交 通 学 院 机 械 设 计 课 程 设 计 5529 7） 由 图 10-19查 得 小 齿 轮 接 触 疲 劳 寿 命系 数 KHN1=0.95； 大 齿 轮 接 触 疲 劳 寿 命 系 数KHN2=1.1。 机 械 交 通 学 院 机 械 设 计 课 程 设 计 5530 8） 选 择 接 触 疲 劳 强 度 安 全 系 数取 失 效 概 率 为 1%， S=19） 计 算 接 触 疲 劳 需 用 应 力H 1=KHN1Hlim1/S =0.95 750/1 =713 MPaH 2=KHN2Hlim2/S =1.1 550/1 =605 MPa 机 械 交 通 学 院 机 械 设 计 课 程 设 计 5531 10） 计 算 小 齿 轮 分 度 圆 直 径d1t48 mm 机 械 交 通 学 院 机 械 设 计 课 程 设 计 553212） 计 算 齿 宽b=dd1t =1 52.5=52.5 11） 计 算 齿 轮 模 数m=d1t/z1=48/21=2.3由 齿 轮 模 数 系 列 值 取 m=2.5d1t=mz1=2.5 21=52.5 mm 机 械 交 通 学 院 机 械 设 计 课 程 设 计 553314） 计 算 圆 周 速 度v=d1tn1/60000 = 2.5 21 340/60000=0.93 m/s 13） 计 算 齿 高 比b/h=52.5/（ 2.5 2.25） =9.3 机 械 交 通 学 院 机 械 设 计 课 程 设 计 553415） 计 算 载 荷 系 数由 表 10-2查 得 使 用 系 数 KA=1；根 据 圆 周 速 度 由 图 10-8查 得 Kv=1.05；直 齿 齿 轮 齿 间 载 荷 分 布 不 均 匀 系 数KH= KF=1； 机 械 交 通 学 院 机 械 设 计 课 程 设 计 5535 查 表 10-4并 使用 插 值 法 计 算 ， 得KH=1.314；查 图 10-13并使 用 插 值 法 计 算 ，得 KF=1.28。 机 械 交 通 学 院 机 械 设 计 课 程 设 计 553616） 分 度 圆 修 正 =49.5 52.5 K=KAKvKHKH=1 1.05 1 1.314=1.38 机 械 交 通 学 院 机 械 设 计 课 程 设 计 5537 5.4 按 齿 根 弯 曲 疲 劳 强 度 校 核 齿 轮 传 动1） 齿 轮 箱 输 入 扭 矩 T1=80.9Nm2） 齿 宽 系 数 d=14） 小 齿 轮 齿 数 z1=213） 齿 轮 模 数 m=2.5 机 械 交 通 学 院 机 械 设 计 课 程 设 计 55385） 计 算 载 荷 系 数由 表 10-2查 得 使 用 系 数 KA=1；根 据 圆 周 速 度 由 图 10-8查 得 Kv=1.05；直 齿 齿 轮 齿 间 载 荷 分 布 不 均 匀 系 数 KH = KF =1； 机 械 交 通 学 院 机 械 设 计 课 程 设 计 5539 查 表 10-4并使 用 插 值 法 计 算 ，得 KH =1.314；查 图 10-13并使 用 插 值 法 计 算 ，得 KF =1.28。K=KAKvKF KF =1 1.05 1 1.28 =1.34 机 械 交 通 学 院 机 械 设 计 课 程 设 计 5540 6） 由 图 10-20d按 齿 面 硬 度 查 得 小 齿 轮齿 根 弯 曲 强 度 极 限 Flim1=600 MPa； 大 齿 轮齿 根 弯 曲 强 度 极 限 Flim2=400 MPa。 机 械 交 通 学 院 机 械 设 计 课 程 设 计 5541 7） 弯 曲 疲 劳 寿 命 系 数 计 算N1=1.077 109N2=2.018 108由 图 10-18查 得 小 齿 轮 弯 曲 疲 劳 寿 命 系数 KFN1=0.95； 大 齿 轮 弯 曲 疲 劳 寿 命 系 数 KFN2=1。 机 械 交 通 学 院 机 械 设 计 课 程 设 计 5542 8） 选 择 弯 曲 疲 劳 强 度 安 全 系 数S=1.49） 计 算 弯 曲 疲 劳 需 用 应 力 F 1=KFN1 Flim1/S =0.95 600/1.4 =407 MPa F 2=KFN2 Flim2/S =1 400/1.4 =286 MPa 机 械 交 通 学 院 机 械 设 计 课 程 设 计 554311） 应 力 校 正 系 数由 表 10-5查 得 YSa1=1.56， YFa2=1.795 10） 齿 形 系 数由 表 10-5查 得 YFa1=2.76， YFa2=2.17512） 计 算 YFaYSaYFa1YSa1=2.76 1.56 =4.31YFa2YSa2=2.175 1.795 =3.9将 4.31代 入 公 式 计 算 机 械 交 通 学 院 机 械 设 计 课 程 设 计 5544 13） 计 算 齿 轮 模 数=136min（ 407、 286）所 选 齿 轮 模 数 m=2.5合 适 。 机 械 交 通 学 院 机 械 设 计 课 程 设 计 5545 5.5 几 何 尺 寸 计 算1） 分 度 圆 直 径d1=z1m=21 2.5=52.5 mmd2=z2m=112 2.5=280 mm2） 中 心 距a=（ z1+z2） m/2 =（ 21+112） 2.5/2=166.25 mm3） 计 算 齿 轮 宽 度b 2=52.5 mmb1=58 mm 机 械 交 通 学 院 机 械 设 计 课 程 设 计 5546 5.6 齿 轮 结 构 设 计1） 小 齿 轮做 成 实 心 结 构 的 齿 轮 。 机 械 交 通 学 院 机 械 设 计 课 程 设 计 5547 2） 大 齿 轮 Ld a d wd 做 成 孔 板 结 构 的 齿 轮 。 机 械 交 通 学 院 机 械 设 计 课 程 设 计 5548 5 齿 轮 传 动 设 计 （ 斜 齿 硬 齿 面 ）5.1 齿 轮 传 动 比 计 算ig=i/id ig=22.3 85/355 =5.34nd1=1420 85/355 =340 rpmT 1=9550 P/nd1 =9550 2.88/340 =80.9 Nm 机 械 交 通 学 院 机 械 设 计 课 程 设 计 5549 5.2 齿 轮 精 度 、 材 料 、 热 处 理 及 齿 数 选 择1） 精 度 选 择运 输 机 为 一 般 工 作 机 器 ， 速 度 不 高 ， 因此 选 择 7级 精 度 。2） 材 料 与 热 处 理 选 择 （ 硬 齿 面 ）选 择 小 齿 轮 材 料 为 40Cr， 调 制 表 面 淬 火处 理 ， 硬 度 为 55HRC； 大 齿 轮 材 料 为 45， 调制 表 面 淬 火 处 理 ， 硬 度 为 50HRC ， 两 者 硬 度差 5HRC。 机 械 交 通 学 院 机 械 设 计 课 程 设 计 5550 3） 齿 轮 齿 数 选 择选 择 小 齿 轮 齿 数 Z1=24计 算 大 齿 轮 齿 数Z2=Z1ig =24 5.34 =128.16取 Z2=128ig=Z2/Z1=128/24 =5.33 机 械 交 通 学 院 机 械 设 计 课 程 设 计 5551 4） 齿 轮 螺 旋 角 选 择选 择 螺 旋 角 =14 机 械 交 通 学 院 机 械 设 计 课 程 设 计 5552 5.3 按 齿 面 接 触 疲 劳 强 度 设 计 齿 轮 传 动1） 试 选 载 荷 系 数 K=1.22） 齿 轮 箱 输 入 扭 矩 T1=80.9Nm3） 由 表 10-7选 择 齿 宽 系 数 d=0.64） 由 表 10-6查 得 材 料 弹 性 影 响 系 数Z E=189.8 机 械 交 通 学 院 机 械 设 计 课 程 设 计 5553 5） 由 图 10-30查 得 区 域 系 数 ZH=2.433 机 械 交 通 学 院 机 械 设 计 课 程 设 计 5554 6） 由 图 10-26查 得1=0.78， 1=0.87，则 =1+2 =1.65 机 械 交 通 学 院 机 械 设 计 课 程 设 计 5555 7） 由 图 10-21e按 齿 面 硬 度 查 得 小 齿 轮 接触 疲 劳 强 度 极 限 Hlim1=1250 MPa； 大 齿 轮 接触 疲 劳 强 度 极 限 Hlim2=1200 MPa。8） 由 公 式 10-13计 算 应 力 循 环 次 数N1=60n1jLh =60 340 1 2 8 220 15 =1.077 109N2=60n2jLh =60 63.7 1 2 8 220 15 =2.018 10 8 机 械 交 通 学 院 机 械 设 计 课 程 设 计 5556 9） 由 图 10-19查 得 小 齿 轮 接 触 疲 劳 寿 命系 数 KHN1=0.92； 大 齿 轮 接 触 疲 劳 寿 命 系 数KHN2=0.97。 机 械 交 通 学 院 机 械 设 计 课 程 设 计 5557 10） 选 择 接 触 疲 劳 强 度 安 全 系 数取 失 效 概 率 为 1%， S=111） 计 算 接 触 疲 劳 需 用 应 力H 1=KHN1Hlim1/S =0.92 1250/1 =1150 MPaH 2=KHN2Hlim2/S =0.97 1200/1 =1164 MPa 机 械 交 通 学 院 机 械 设 计 课 程 设 计 555812） 计 算 小 齿 轮 分 度 圆 直 径d1t39.9 mm H = （ H 1+H 2） /2 =（ 1150+1164） /2 =1157 MPa 机 械 交 通 学 院 机 械 设 计 课 程 设 计 555914） 修 正 螺 旋 角 大 小=acos m（ z1 + z2 ） /2a =13 13） 计 算 齿 轮 模 数mn=d1tcos/z1=39.9 cos14 /24=1.61由 齿 轮 模 数 系 列 值 取 m=2at=m（ z1 + z2 ） /2cos =2 （ 24+128） / 2 cos14 =156.6 mm， 取 156mm 机 械 交 通 学 院 机 械 设 计 课 程 设 计 556016） 计 算 齿 高 比b/h=28.8/（ 2 2.25） =6.4 15） 计 算 齿 宽b=dd1t =0.6 48=28.8 机 械 交 通 学 院 机 械 设 计 课 程 设 计 556118） 计 算 载 荷 系 数由 表 10-2查 得 使 用 系 数 KA=1；根 据 圆 周 速 度 由 图 10-8查 得 Kv=1.02；由 于 平 均 压 力 大 于 100N/mm， 斜 齿 齿 轮齿 间 载 荷 分 布 不 均 匀 系 数 取 KH= KF=1.4； 17） 计 算 圆 周 速 度v=d1tn1/60000 = 2 24 340/60000=0.85 m/s 机 械 交 通 学 院 机 械 设 计 课 程 设 计 5562 查 表 10-4并 使用 插 值 法 计 算 ， 得KH =1.19；查 图 10-13并使 用 插 值 法 计 算 ，得 KF =1.15。 机 械 交 通 学 院 机 械 设 计 课 程 设 计 556319） 分 度 圆 修 正 =44.8 48 K=KAKvKHKH=1 1.02 1.4 1.19=1.699 机 械 交 通 学 院 机 械 设 计 课 程 设 计 5564 5.4 按 齿 根 弯 曲 疲 劳 强 度 设 计 齿 轮 传 动1） 齿 轮 箱 输 入 扭 矩 T1=80.9Nm2） 齿 宽 系 数 d=0.63） 小 齿 轮 齿 数 z1=24 机 械 交 通 学 院 机 械 设 计 课 程 设 计 5565 4） 计 算 载 荷 系 数由 表 10-2查 得 使 用 系 数 KA=1；根 据 圆 周 速 度 由 图 10-8查 得 Kv=1.02；由 于 平 均 压 力 大 于 100N/mm， 斜 齿 齿 轮齿 间 载 荷 分 布 不 均 匀 系 数 取 KH = KF =1.4； 机 械 交 通 学 院 机 械 设 计 课 程 设 计 5566 查 表 10-4并 使用 插 值 法 计 算 ， 得KH =1.19；查 图 10-13并使 用 插 值 法 计 算 ，得 KF =1.15。K=KAKvKF KF =1 1.02 1.4 1.15 =1.642 机 械 交 通 学 院 机 械 设 计 课 程 设 计 5567 5） 计 算 纵 向 重 合 度 =0.318 dZ1tan =0.318 0.6 24 tan13 =1.0316） 螺 旋 角 影 响 系 数 Y ， 数 值 查 图 1028， 取 0.89 机 械 交 通 学 院 机 械 设 计 课 程 设 计 5568 7） 由 图 10-20d按 齿 面 硬 度 查 得 小 齿 轮齿 根 弯 曲 强 度 极 限 Flim1=650 MPa； 大 齿 轮 齿根 弯 曲 强 度 极 限 Flim2=600 MPa。8） 弯 曲 疲 劳 寿 命 系 数 计 算N1=1.077 109N2=2.018 108 机 械 交 通 学 院 机 械 设 计 课 程 设 计 5569 由 图 10-18查 得 小 齿 轮 弯 曲 疲 劳 寿 命 系数 KFN1=0.95； 大 齿 轮 弯 曲 疲 劳 寿 命 系 数 KFN2=1。 机 械 交 通 学 院 机 械 设 计 课 程 设 计 5570 9） 选 择 弯 曲 疲 劳 强 度 安 全 系 数S=1.410） 计 算 弯 曲 疲 劳 需 用 应 力F 1=KFN1Flim1/S =0.95 650/1.4 =441 MPaF 2=KFN2Flim2/S =1 600/1.4 =429 MPa 机 械 交 通 学 院 机 械 设 计 课 程 设 计 557114） 应 力 校 正 系 数由 表 10-5查 得 YSa1=1.595， YFa2=1.82 12） 计 算 当 量 齿 数Zv1=Z1/cos3=25.94Zv2=Z2/cos3=138.3713） 齿 形 系 数由 表 10-5查 得 YFa1=2.6， YFa2=2.15 机 械 交 通 学 院 机 械 设 计 课 程 设 计 557215） 计 算 YFaYSa/FYFa1YSa1/F1 =2.6 1.595/441 =0.0094YFa2YSa2/F2 =2.15 1.82/429 =0.0091将 0.0091代 入 公 式 计 算 机 械 交 通 学 院 机 械 设 计 课 程 设 计 5573 16） 计 算 齿 轮 模 数=1.53所 选 齿 轮 模 数 m=2大 于 1.53。 机 械 交 通 学 院 机 械 设 计 课 程 设 计 5574 5.5 几 何 尺 寸 计 算1） 分 度 圆 直 径d1=z1m/cos=24 2/cos13=49.26 mmd2=z2m/cos=128 2/cos13=262.74 mm2） 中 心 距a=（ z1+z2） m/2cos =（ 24+128） 2/2 cos13=156 mm3） 计 算 齿 轮 宽 度b 2=30 mmb1=34 mm 机 械 交 通 学 院 机 械 设 计 课 程 设 计 5575 5.6 齿 轮 结 构 设 计1） 小 齿 轮做 成 实 心 结 构 的 齿 轮 。 机 械 交 通 学 院 机 械 设 计 课 程 设 计 5576 2） 大 齿 轮 Ld a d wd 做 成 孔 板 结 构 的 齿 轮 。 机 械 交 通 学 院 机 械 设 计 课 程 设 计 5577 6 传 动 比 校 核1） 实 际 传 动 比i=idig=（ 355/85） （ 128/24） =22.272） 传 动 比 误 差=（ i0-i） /i0 =（ 22.3-22.27） /22.3=0.1 %在 误 差 允 许 范 围 内 。 机 械 交 通 学 院 机 械 设 计 课 程 设 计 5578 7 轴 的 结 构 设 计8.1 高 速 轴 的 结 构 设 计1） 设 计 公 式8.1.1 轴 的 最 小 直 径 计 算2） 轴 的 材 料 选 择轴 的 材 料 选 用 45钢 ， 正 火 回 火 ，A 0=120， -1=55。 机 械 交 通 学 院 机 械 设 计 课 程 设 计 5579 3） 轴 的 传 动 功 率 与 转 速P=2.88 kW，n=340 rpm。4） 轴 的 最 小 直 径有 一 个 键 槽 有 两 个 键 槽轴径d100mm轴径增大3%轴径增大7%轴径d100mm轴径增大5%7%轴径增大10%15%轴 的 最 小 直 径 取 d=26 mm。 机 械 交 通 学 院 机 械 设 计 课 程 设 计 5580 8.1.2 拟 定 轴 上 零 件 的 装 配 方 案轴 上 主 要 零 件 为 带 轮 和 齿 轮 ， 两 个 轴 承为 支 撑 零 件 ， 还 有 轴 承 通 盖 和 轴 承 端 盖 。 装配 关 系 如 图 。 机 械 交 通 学 院 机 械 设 计 课 程 设 计 5581 8.1.3 轴 上 零 件 的 轴 向 定 位1） 带 轮 左 侧 使 用 轴 端 挡 圈 定 位 ， 右 侧 使用 轴 肩 定 位 ；2） 左 侧 轴 承 左 侧 使 用 轴 承 通 盖 定 位 ， 右侧 使 用 套 筒 定 位 ； 、 齿 轮 的 、 为 支 撑 零 件 ， 还有 和 轴 承 端 盖 。3） 齿 轮 左 侧 使 用 套 筒 定 位 ， 右 侧 使 用 轴肩 定 位 4） 右 侧 轴 承 左 侧 使 用 轴 肩 定 位 ， 右 侧 使用 轴 承 端 盖 定 位 。 机 械 交 通 学 院 机 械 设 计 课 程 设 计 5582 8.1.4 轴 上 零 件 的 周 向 定 位1） 带 轮 和 齿 轮 使 用 单 键 链 接 ；2） 轴 承 不 需 要 周 向 定 位 。 机 械 交 通 学 院 机 械 设 计 课 程 设 计 5583 8.1.5 确 定 各 轴 段 的 直 径轴 段 1安 装 带 轮 ， 轴 段 2部 分 有 轴 承 通 盖 ，轴 段 3安 装 轴 承 ， 轴 段 4安 装 齿 轮 ， 轴 段 5为 轴环 ， 轴 段 6安 装 轴 承 。轴 肩 1、 4、 5为 定 位 轴 肩 ， 轴 肩 2、3为 非 定 位 轴 肩 。 机 械 交 通 学 院 机 械 设 计 课 程 设 计 5584 1） d1=26 mm；2） d2=d1+2 （ 0. 07 0.1） d1 =29.6 31.4 mm；d2取 32 mm3） 由 于 轴 段 3安 装 的 是 轴 承 ， 选 择 深 沟球 轴 承 ， 轴 承 代 号 为 6207， 因 此d3= 35 mm4） d 4=d3+2 h3 =36 mm； 机 械 交 通 学 院 机 械 设 计 课 程 设 计 5585 5） d5=d4+2 （ 0. 07 0.1） d4 =41 43.2 mm；d5取 42 mm6） 由 于 轴 段 6安 装 的 是 轴 承 ， 并 且 应 与轴 段 3的 轴 承 同 型 号 ， 因 此d6=d3= 35 mm由 轴 承 手 册 查 得 定 位 轴 肩 对 应 直 径 为42mm。 机 械 交 通 学 院 机 械 设 计 课 程 设 计 5586 8.1.6 确 定 各 轴 段 长 度l2是 轴 承 内 端 面 到 箱 体 内壁 的 间 隙 ， 一 般 取 5 10mm；l3是 轴 承 端 盖 的 厚 度 ， 根据 齿 轮 箱 大 小 不 同 一 般 为 2040mm；l4是 轴 承 端 盖 到 带 轮 的 间隙 ， 一 般 为 20 40mm；B 1是 齿 轮 宽 度 ；B2是 轴 承 宽 度 ；B3是 带 轮 宽 度 。 机 械 交 通 学 院 机 械 设 计 课 程 设 计 5587 1） L1=B3-（ 3 5） =63-3=60 mm；2） d2=d1+2 （ 0. 07 0.1） d1 =29.6 31.4 mm；d2取 32 mm3） 由 于 轴 段 3安 装 的 是 轴 承 ， 选 择 深 沟球 轴 承 ， 轴 承 代 号 为 6207， 因 此d3= 35 mm4） d 4=d3+2 h3 =36 mm； 机 械 交 通 学 院 机 械 设 计 课 程 设 计 5588 机 械 交 通 学 院 机 械 设 计 课 程 设 计 5589 机 械 交 通 学 院 机 械 设 计 课 程 设 计 55901） 设 计 公 式 8.2 轴 的 最 小 直 径 计 算2） 轴 的 材 料 选 择轴 的 材 料 选 用 45钢 ， 正 火 回 火 ，A 0=120， -1=55。 机 械 交 通 学 院 机 械 设 计 课 程 设 计 5591 8 轴 的 结 构 设 计8.1 轴 的 最 小 直 径 计 算1） 设 计 公 式 303 6 1055.95 nPAn Pd T 机 械 交 通 学 院 机 械 设 计 课 程 设 计 5592 2.1 选 联 轴 器 类 型1） 由 于 齿 轮 箱 与 输 送 机 不 是 整 体 机 架 ，因 此 存 在 轴 线 误 差 ， 其 中 位 移 误 差 为 主 要 误差 量 ， 同 时 存 在 较 小 的 角 度 误 差 ；2） 工 作 转 速 不 高 ， 并 且 对 机 械 运 转 过程 中 的 动 平 衡 无 特 殊 要 求 。8 联 轴 器 选 择选 择 有 弹 性 元 件 的 挠 性 联 轴 器 ， 选 择 弹性 柱 销 联 轴 器 GB5014-84。 机 械 交 通 学 院 机 械 设 计 课 程 设 计 5593 2.2 计 算 联 轴 器 的 计 算 转 矩Tca=KAT=1.5 401=601 Nm式 中 ：KA工 况 系 数 ， 查 表 14-1， 取 1.5；T工 程 转 矩 ， 401 Nm。2.3 孔 直 径 选 择所 选 电 动 机 输 出 轴 直 径 为 28 mm。 机 械 交 通 学 院 机 械 设 计 课 程 设 计 5594 2.4 确 定 联 轴 器 的 型 号根 据 电 动 机 输 出 轴 直 径 和 联 轴 器 所 需 传动 的 功 率 ， 从 联 轴 器 手 册 中 查 取 的 型 号 为TL5。 联 轴 器 公 称 扭 矩 为 125Nm， 许 用 转 速 为3600rpm， 轴 孔 有 25mm和 28mm两 种 ， 宽 度为 44mm。T ca T2.5 转 速 校 核n n max 40.5 1251440 3600 机 械 交 通 学 院 机 械 设 计 课 程 设 计 5595 。， 两 者 材 料 硬 度 差 为钢 （ 调 质 ） 硬 度 为大 齿 轮 材 料 为 ，（ 调 质 ） ， 硬 度 为选 择 小 齿 轮 材 料 为） 材 料 选 择 。 由 表 ）级 精 度 （器 ， 速 度 不 高 ， 故 选 用） 运 输 机 为 一 般 工 作 机 。选 用 直 齿 圆 柱 齿 轮 传 动） 按 图 示 的 传 动 方 案 ， HBSHBS HBSCr GB 4024045 280401-103 8810095721 9 轴 的 强 度 校 核 机 械 交 通 学 院 机 械 设 计 课 程 设 计 5596 。， 两 者 材 料 硬 度 差 为钢 （ 调 质 ） 硬 度 为大 齿 轮 材 料 为 ，（ 调 质 ） ， 硬 度 为选 择 小 齿 轮 材 料 为） 材 料 选 择 。 由 表 ）级 精 度 （器 ， 速 度 不 高 ， 故 选 用） 运 输 机 为 一 般 工 作 机 。选 用 直 齿 圆 柱 齿 轮 传 动） 按 图 示 的 传 动 方 案 ， HBSHBS HBSCr GB 4024045 280401-103 8810095721 10 键 的 强 度 校 核 机 械 交 通 学 院 机 械 设 计 课 程 设 计 5597 。， 两 者 材 料 硬 度 差 为钢 （ 调 质 ） 硬 度 为大 齿 轮 材 料 为 ，（ 调 质 ） ， 硬 度 为选 择 小 齿 轮 材 料 为） 材 料 选 择 。 由 表 ）级 精 度 （器 ， 速 度 不 高 ， 故 选 用） 运 输 机 为 一 般 工 作 机 。选 用 直 齿 圆 柱 齿 轮 传 动） 按 图 示 的 传 动 方 案 ， HBSHBS HBSCr GB 4024045 280401-103 8810095721 11 轴 承 的 寿 命 校 核 机 械 交 通 学 院 机 械 设 计 课 程 设 计 5598 。， 两 者 材 料 硬 度 差 为钢 （ 调 质 ） 硬 度 为大 齿 轮 材 料 为 ，（ 调 质 ） ， 硬 度 为选 择 小 齿 轮 材 料 为） 材 料 选 择 。 由 表 ）级 精 度 （器 ， 速 度 不 高 ， 故 选 用） 运 输 机 为 一 般 工 作 机 。选 用 直 齿 圆 柱 齿 轮 传 动） 按 图 示 的 传 动 方 案 ， HBSHBS HBSCr GB 4024045 280401-103 8810095721 12 壳 体 设 计 机 械 交 通 学 院 机 械 设 计 课 程 设 计 5599