1122燕山大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)：車輛與能源學(xué)院11學(xué)號(hào)：教師職稱：教授日期：2014.1.15目錄一．電動(dòng)機(jī)選擇計(jì)算 1原始數(shù)據(jù) 1電動(dòng)機(jī)型號(hào)選擇 1二．總傳動(dòng)比確定及各級(jí)傳動(dòng)比分配 2三．運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算 2四．傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算 3II軸小齒輪 3五．軸的設(shè)計(jì)和計(jì)算 8初選材料以及軸承潤(rùn)滑方式 8Ⅲ軸強(qiáng)度校核 8六．滾動(dòng)軸承的選擇計(jì)算 12七．鍵連接的選擇 14八．減速器附件的選擇 15九．潤(rùn)滑和密封說(shuō)明 16潤(rùn)滑說(shuō)明 16密封說(shuō)明 16十．拆裝和調(diào)整的說(shuō)明 16十一．減速箱體的附加說(shuō)明 16十二．設(shè)計(jì)小結(jié) 17十三．參考資料 17燕ft大學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)燕ft大學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)燕ft大學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)燕ft大學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)1122一．電動(dòng)機(jī)選擇計(jì)算原始數(shù)據(jù)①運(yùn)輸鏈牽引力F=2104N②運(yùn)輸鏈工作速度V=0.63m/s③滾筒直徑D=0.24m電動(dòng)機(jī)型號(hào)選擇類型：選擇Y系列電動(dòng)機(jī)容量：工作功率，取 Pw

=1.33kwPFV＝21040.631.33kw1000 1000取η1=0.99（連軸器）,η2=0.97（齒輪傳動(dòng)效率8級(jí)）,η3=0.991 2 （軸承,=0.9（卷筒，則 =η2η2×η×1 2 電動(dòng)機(jī)功率Pd=Pw/ηa=1.33/0.85=1.56kw3.轉(zhuǎn)速：卷筒輪轉(zhuǎn)速

ηa=0.85Pd=1.56Kwn=50.2r/minn60v＝

60

50.2r/minD 3.140.24二級(jí)圓柱齒輪減速器推薦傳動(dòng)比為ia’=8~40故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速可選范圍nd’=ia’×n=(8~40)×50.2=401.6~2008r/min綜合考慮選電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y112M-6，主要性能如下表：

電動(dòng)機(jī)型號(hào)Y112M-6額定功

同步轉(zhuǎn)

滿載轉(zhuǎn)

起動(dòng)轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩n

=1000r/min電動(dòng)機(jī) 率型號(hào)

速 速 額定轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)

dnm=940r/min（Kw）（r/min）（r/min）Y112M-6

2.2 1000 940 2.0 2.2二．總傳動(dòng)比確定及各級(jí)傳動(dòng)比分配a總傳動(dòng)比為 i=18.73ani 總 n

940r/minr/

18.73

i=4.33工作 1傳動(dòng)比分配i總

ii1 2

i=4.332故ii i21 2

18.734.33三．運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算123軸4軸。各軸轉(zhuǎn)速：1 n=n =940r/1 4 2 m 3 2 n=n /i=940/4.33=217.09r/minn=n/i=217.09/4.33=50.14r/4 2 m 3 2 各軸輸入功率：P1=Pd×η1=1.56×0.99=1.54kwP=P3η3=1.40.99=1.41kw各軸輸入轉(zhuǎn)距：1 1 T=9.55×103×P/n=9.55×103×1.54/940=15.65N·1 1

n=940r/min1234n=217.09r/n=50.14r/minn=50.14r/min12341234P=1.54kwP=1.48kwP=1.42kwP=1.41kw12341234T=15.65TTT1234燕ft大學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)燕ft大學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)燕ft大學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)燕ft大學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)PAGEPAGE5PAGEPAGE6T2=9.55×103×P2/n2=9.55×103×1.48/217.09=65.11N·mT3=9.55×103×P3/n3=9.55×103×1.42/50.14=270.46N·mT4=9.55×103×P4/n4=9.55×103×1.39/50.14=264.75N·m運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算結(jié)果整理于下表：功率P軸號(hào)（Kw）Ⅰ軸 1.54

轉(zhuǎn)矩15.65

轉(zhuǎn)速n 傳動(dòng)比（r/min) i940 Ⅱ軸1.48Ⅱ軸1.4865.11217.09Ⅲ軸1.42270.4650.141四．傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算II軸小齒輪(1).選擇材料、精度及參數(shù)

=240HBS，z

=25

齒輪計(jì)算公式和有關(guān)數(shù)據(jù)皆引自《機(jī)械設(shè)計(jì)》第751 1~100頁(yè)號(hào)鋼，正火，HB2=200HBS，z2=108

齒輪材料用45z=z×i=4.33×25=108.252 1 1 鋼，1 HB—HB=40HBS合適1 初選8級(jí)精度，d(2)β=14°，ψ=1.0d按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)

z1=25z2=108確定小齒輪分度圓直徑u1

ZZZud3 u1d

H①確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值使用系數(shù)查表取KA=1.25動(dòng)載系數(shù)預(yù)估v=4m/svZ1/100=1m/s查圖取KV=1.08c.齒間載荷分配系數(shù)端面重合度

KA=1.25K=1.45α 1 1

K=1.093.2

1.67 β1 2軸向重合度

Kv=1.08K=2.13nbsin/n

Z

tan/d1=1.0×25/π×tan14=1.98>1d1總重合度 3.65r 查圖取 K1.45齒向載荷分布系數(shù)查圖取K=1.09β則K=K·K·K·K=2.13A V α β材料的彈性影響系數(shù)查表得ZE=189.8齒向區(qū)域系數(shù)查圖取ZH=2.43重合度系數(shù)z

1 0.77螺旋角系數(shù)Z cos0.985接觸疲勞強(qiáng)度極限查圖取σ =550MPaHlim1σ =450MPaHlim2應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N 60nL 60217.09630081.881081 1hN N2

1i 4.341071%)

查表得接觸疲勞壽命系數(shù)KHN1=1 KHN2=1.05計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力，取安全系數(shù)SH=1(失效概率為則 []H1=550MPa[故 []=472.5MPa②計(jì)算試算小齒輪分度圓直徑d1d

22.1365.111035.33189.82.430.770.9852 157.20mm

1.0

4.33

472.5 校核圓周速度nd

3.14217.0957.20v 11 0.654ms601000 601000結(jié)果與前面假設(shè)不符合，需要對(duì)計(jì)算結(jié)果修正。c修正載荷系數(shù)v1/100=0.1625m/s 取V’1則d.校正分度圓直徑3dd3

K

57.20

1.97

55.73mm1 1 Kv 2.13確定主要參數(shù)①計(jì)算法向模數(shù)mn

dcos1

55.731Z 251

2.16查表取標(biāo)準(zhǔn)值mn=2.5mm②計(jì)算中心距am

ZZ1

171.34n 2cos圓整取a=171mm③修正螺旋角

mn

Z2

14.00062aβ大于出去值，故設(shè)計(jì)合理，不需再做修正。④計(jì)算分度圓直徑md n

Z164.411 cosmd n

Z2278.272 cos⑤計(jì)算齒寬 b d 64.41d 1則取b1=70mm，b2=65mm校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 1

Y Y

F1 bdm1 n

Fa1

Sa1 F1燕ft大學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)燕ft大學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)燕ft大學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)燕ft大學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)PAGEPAGE7PAGEPAGE82KT 1

Y Y

F2 bdm1 n

Fa

Sa2 F2①計(jì)算重合度系數(shù)Y 0.25

0.250.750.6991.67②計(jì)算螺旋角系數(shù)Y 1

11120

0.883③計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)Z 25Z 1 27.371V cos3 cos314.000612Z Z 108 118.2322V cos3 cos314.00062④查取齒形系數(shù) YFa1=2.6，YFa2=2.17⑤查取應(yīng)力集中系數(shù)

Sa1

=1.6，Y

Sa2=1.8

[]F1=420MPa⑥計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力［σ］=K ·σ /S

[]F2=390MPaF FN Flim H彎曲疲勞極限應(yīng)力

=390MPa查取壽命系數(shù)

Flim2安全系數(shù) SH=1 取失效概率為

38.39MPaF1則［σ］=1×420/1=420MPaF1F2［σ］=1×390/1=390MPaF2

36.05MPaF2⑦計(jì)算彎曲應(yīng)力 22.1365.11103

2.61.60.6890.883

=1.251F 8003 A138.39MPa

420MPaF1

KV=1.08 F F2 1

2.171.82.61.6

36.05MPaF2

390MPa故設(shè)計(jì)合理。五．軸的設(shè)計(jì)和計(jì)算初選材料以及軸承潤(rùn)滑方式軸的材料：選用45鋼調(diào)質(zhì)， 650MPa, 360MPab s

軸的計(jì)算公式和有關(guān)數(shù)據(jù)皆引自《機(jī)械設(shè)計(jì)》第137頁(yè)~第153頁(yè)軸的材料選用 1

0.45650293MPa0.26650169MPa

常用的45鋼1 0 b

0.81650527MPa0.50650325MPa0 b 1 00

2293527

0.11 1 0

21693250.04325

d=28mm0軸承潤(rùn)滑及密封：

13d=42mm3d=30mm因 為 齒 輪 的 圓 周 速 度 2vv1

1.72ms2ms;v v3 4

0.58ms2ms,所以軸承采用脂潤(rùn)滑，氈圈密封。Ⅲ軸強(qiáng)度校核AC=121.5mm，CB=67mm。燕ft大學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)燕ft大學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)燕ft大學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)燕ft大學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)PAGEPAGE19PAGEPAGE18a圖2TF t2 d4

2237.5

2025NFF t22

tann

2025tan20768N2r cos2

cos16.26F Ft2 2

tan2025tan12659N由此畫(huà)出大齒輪軸受力圖，見(jiàn)上圖（a圖）水平面4F d F BC 591237.5768674R 2 r4 2

100NHA AB 188.54F d F AC 591237.5768121.54F 2 r4 2HB867N垂直面

AB 188.5FR t

BC202567720NVA AB 188.5FR t

AC2050121.51305NVB AB 188.5畫(huà)出水平彎矩MH圖b)，垂直面彎矩Mv圖(圖c)M

M2MH V

圖（圖。MHMVMT=407890N

T 圖（圖·

h ），mmT

10.12; 0 W 0.1473 mT

407890

16.3MPaW 0.2523 T T

240430

5.79MPa m t

40.1473

(K ),(K) D D截面 C 為過(guò)盈配合，由附表 3 ， 650MPa,(K )b

3.363.663.512 ,(K) D

10.6(K) D

12.512.過(guò)渡圓角rd2470.043Dd52471.11K

K

1.39 650MPab查手冊(cè)可得：0.93;

0.81;r

0.76D

K2.58D

K

1.97求安全系數(shù) 設(shè)為無(wú)限壽命SD

1

293 10.123.51169S D

1

5.792.515.79

11.45則綜合安全系數(shù)為S SSS2S2

8.2511.458.25211.452

6.70

1.5故軸安全。六．滾動(dòng)軸承的選擇計(jì)算軸承的計(jì)算公由于傳動(dòng)裝置采用二級(jí)展開(kāi)式斜齒輪傳動(dòng)，存在一定的軸向力，式和有關(guān)數(shù)據(jù)故選用深溝球軸承?，F(xiàn)計(jì)算Ⅲ軸上的一對(duì)軸承的壽命。

皆引自《機(jī)械設(shè)軸承型號(hào)為6209，d=45mm，D=85mm，B=19mm，基本額定動(dòng)載荷計(jì)》第159頁(yè)~Cr=31500NCor=20500N173nlim=7000r/min,。計(jì)算內(nèi)部軸向力 受力如圖1軸承的徑向反力R1R R2A 2

2R VA

10027202727N

S=315.765NR RB

2R VB

8672130521567N

S=713.25NFa1=315.765NFa2=924.5NfP=1.1當(dāng)量動(dòng)負(fù)荷PA軸承當(dāng)量動(dòng)負(fù)荷：只受徑向R

作用。A

X1=0.56，P fRA P

1.1727800N

Y1=1.99查手冊(cè)得f

1.1p軸承當(dāng)量動(dòng)負(fù)荷

X2=0受軸向FA

力的聯(lián)合作用。B

Y2=0.6P1=800N根據(jù)FA

R 與B

P2=2557N當(dāng)F RA B當(dāng)F R

e時(shí)：PBe時(shí)：P

fRp Bf

yFA B B p B AiF

C 15910.028e0.220 20500

L 665798hF R 59115670.377e0.22

h10A B 則：P fB p

xR yFB A查手冊(cè)得：x0.56;y1.99P1.115671.997272557NBA,兩軸承較大載荷計(jì)算PmaxP,PA B

PB

2557N計(jì)算壽命取P1P2因?yàn)槭乔蜉S承，取106 C 106 315003Lh10

60nP 6046.802557靜載荷驗(yàn)算查表得X0=0，Y0=0.6，則P =Y

=0.6727=436.2N0 AA 因P01< R，故取P01= R=727N<<CA P =Y

=0.61567=940.2N<<C0 B極限速度驗(yàn)算 1 2 0.081C 31500 C 31500查圖得f =1，f =1，tanβ=

R =0727=0，11

1 A A

軸承選擇合理tanβ= F R =59125572 A B21 查圖得f =1，f =121

0.23f f n =1×1×7000=7000r/min>n21limf f n =1×1×7000=7000r/min>n22lim故選用6209型角接觸球軸承符合要求。七．鍵連接的選擇Ⅰ軸鍵槽部分的軸徑為所以選擇普通圓頭平鍵A6×28 GB/T1096-79強(qiáng)度校核:

4

0.018MPa

125MPap dhl 22622 p該鍵滿足強(qiáng)度要求。Ⅱ軸上端鍵槽部分的軸徑為32mm，所以選擇普通圓頭平鍵鍵A10×56GB/T1096-79強(qiáng)度校核:

4

0.022MPa

125MPap dhl 32846 p該鍵滿足強(qiáng)度要求。下端鍵槽部分的軸徑為所以選擇普通圓頭平鍵 A1025 GB/T1096-79強(qiáng)度校核: p

466.0632815

0.068MPap

125MPa該鍵滿足強(qiáng)度要求。Ⅲ軸下端鍵槽部分的軸徑為所以選擇普通圓頭平鍵A14×50 GB/T1096-79強(qiáng)度校核:

4240.430.063MPa

125MPap dhl 47936 p該鍵滿足強(qiáng)度要求。上端鍵槽部分的軸徑為所以選擇普通圓頭平鍵A10×50 GB/T1096-79強(qiáng)度校核:

4240.430.085MPa

125MPap dhl 35840 p該鍵滿足強(qiáng)度要求。八．減速器附件的選擇窺視孔蓋窺視孔蓋的規(guī)格為。箱體上開(kāi)窺視孔處設(shè)有凸臺(tái)強(qiáng)密封，蓋板材料為Q215A鋼，用四個(gè)M6螺栓緊固。通氣器 減速器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，箱體內(nèi)溫度升高，氣壓加大，密封不利，故在窺視孔蓋上安裝通氣器，是箱體內(nèi)熱膨脹氣體自由逸出，以保證壓力均衡，提高箱體縫隙處的密封性能。考慮到室外的工作環(huán)境，選用帶金屬濾網(wǎng)的通氣器。啟蓋螺釘 在減速器裝配時(shí)于箱體剖分面上涂有水玻璃或密封膠，為了便于開(kāi)蓋故設(shè)有啟蓋螺釘。其螺紋長(zhǎng)度要大于機(jī)連接凸緣的厚度，螺桿端部做成圓柱形、大倒角或半圓形，以免壞螺紋。定位銷 為了保證剖分式箱體的軸承座孔的加工及裝配精度，在箱體連接凸緣的長(zhǎng)度方向兩端各安置一個(gè)圓錐定位銷，兩銷盡量遠(yuǎn)些，以提高定位精度。定位銷的直徑為長(zhǎng)度應(yīng)于箱蓋和箱座連接凸緣的總厚度，以便于裝卸。吊環(huán)和吊鉤 為了便于拆卸和搬運(yùn)在箱蓋上裝有環(huán)首釘或鑄出吊環(huán)、吊鉤，并在箱座上鑄出吊鉤。油標(biāo)尺 油標(biāo)尺應(yīng)放在便于觀測(cè)減速器油面及油面穩(wěn)定之處。先確定右面高度，再確定油標(biāo)尺的高度和角度