動設計計算說明書__2一、設計任務書---------------------------------------------------2二、傳動方案的分析與擬定-----------------------------------3四、傳動裝置的運動及動力參數的選擇和計算---------6五、傳動零件的設計計算--------------------------------------8六、軸的設計計算------------------------------------------------16七、滾動軸承的選擇和計算-----------------------------------25八、鍵連接的選擇和計算--------------------------------------28九、聯軸器的選擇------------------------------------------------29十、減速器的潤滑方式和密封類型的選擇潤滑油的牌號選擇和裝油量計算----------------------30十一、鑄造減速器箱體的主要結構尺寸-------------------31十二、設計小結----------------------------------------------------32十三、參考文獻----------------------------------------------------333課程設計是機械設計課程中的最后一個教學環節，也是第一次對學生進行較全面的機械設計訓練。其目的是：解決工程實際中的具體設計問題。通過設計實踐，掌握機械設計的。編寫設計計算說明書等各個環節，要求學生掌握一般機械傳動裝置的設計內容、步驟和方法，并在設計構思設計技能等方面得到，常溫下連續單向運轉，空載起動，載荷平穩，室內工作，環00天，減速器設計壽命10年，電壓為三相交流電(220V/380V).％4為正常狀態，產品生產批量為成批Dm40000.9350。1.6.4繪制傳動裝置中一級減速器裝配圖一張(A0)。1.6.5繪制高速軸齒輪軸、低速軸和低速軸大齒輪零件圖各一張(A3)。1.6.6編寫和提交設計計算說明書(電子版和紙版)各一份。二、傳動方案的分析與擬定2、原始數據(按學號分到第A16組)5空載起動，載荷平穩，室內工作，環天，減速器設計壽命10年，電壓為三相交流電(220V/380V)，運輸帶允許速度誤差：±5％。帶傳動傳動平動的傳動比不宜過大，否則4、傳動方案的擬定(如下圖)2、減速器3、聯軸器6三、電動機的選擇計算 (1)選擇電動機的類型：Y系列三相異步電動機 (2)選擇電動機的功率n=nn3nnn12453式中各部分效率由《機械設計基礎課程設琳、張秀芳主編》82頁表8-20差得12普通V帶傳動效率η、一對滾動軸承(球軸承)的效率123453451234512345那么有功率：P3.6P=Kw=1=4.14kWdn0.87K1kW (3)選擇電動機的轉速7滾筒的轉速：Vii=3612則總傳動比范圍為i=624。電電動機轉速傳動裝置的傳動比 速60比動減速器55Y132M2-6率(kW)12 (4)確定電動機型號的尺寸、重量、價格和帶傳動、減速器的傳動比，選擇方案2較為適合(在滿足傳動比范圍的條件下，有利于提高齒輪轉速，便于箱體潤滑設計)。堵截轉截 960008四、傳動裝置的運動及動力參數的選擇和計算i=m==19.5w又i=iii=24i=361212Vii52 (1)計算各軸的輸入功率P=4.14kWd軸I(減速器高速軸)I1dII231III22 (2)計算各軸的轉速m9n=n=m==n=1==IIi52dn960mIn246IIIn49IIIi3.91：： (3)計算各軸的轉矩n=n=49r/minIIIIIP4.14P3.66T=9550III=9550=713N.mIIIn49III轉速輸入轉矩傳動比i傳動效率η電機軸510.96五、傳動零件的設計計算1電機軸輸入功率P=4.14kW電機軸轉速n=960r/mindm1)確定計算功率PWcaAd式中取工作情況系數K由《機械設計第八版》表8-7查得，取K=1.3AA2)選擇V帶的類型根據計算功率P與小帶輪的轉速n1，查《機械設計第八版》圖8-10，選d①初選小帶輪的基準直徑d根據《機械設計第八版》表8-8，圓整為d=450mmd中心距d1d20d1d2000ddda7000d際中心距a022mindmaxd5)驗算小帶輪上的包角a1a7886)計算帶的根數zrWd1o10查《機械設計第八版》表8-5得K=0.93aK9Lro0aLP6.05P1.28r7)計算單根V帶的初拉力的最小值(F)0zvK5人5.60.93aF＞(F)oomin8)計算壓軸力FQQomin229)帶輪的結構設計各參數如下d2.75fmin98450a2.75槽邊距fmin輪緣厚6min9基準線上槽深h基準線下槽深h8基準寬度be外徑d內徑d內徑ds帶輪寬度B3AA型、精度等級、材料及齒數⑴選用直齒圓柱齒輪傳動⑵卷筒機為一般工作機器，速度不高，故選用7級精度(GB10095-88)⑶材料選擇，兩齒輪均為硬齒輪，齒面硬度均為48—55HRC。1221dHt1d1E計第八版》表10-21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強度極限(=1100MPa，大齒輪的接觸疲勞強度極限(=1100MPaHlim1Hlim2N=60njL1hhh1h2i5H1SH2S1tHdH度vd1thd46.3tz201tb46.3vHaFaA支承對稱布置取K=1.316HbhK=1.316查《機械設計第八版》圖10-13得K=1.25HFK=KKKK=11.1211.316=1.474AvHaH⑥按實際載荷系數校正所算得的分度圓直徑K1.474tK1.3d=d3=46.3tK1.3td48.3m=1==2.4151計2KTYY2KTYYd1F⑴確定公式內的各計算數值①由《機械設計第八版》圖10-20c查得小齒輪的彎曲疲勞強度極限K=0.85,K=0.88疲勞許用應力FS1.4K=KKKK=11.1211.25=1.4AvFaF數FaFa2⑦計算大、小齒輪的 F1⑵設計計算YmzSYd1F (即模數與齒數的乘積)有關，故可取由彎曲疲勞強度所算得的模數1d48.31m2.51z221⑴計算分度圓直徑222a2121則齒輪傳動的幾何尺寸，制表如下：(詳細見零件圖)⑷計算大、小齒輪的齒頂高h、齒根高h和齒全高haf取h*=1c*=0.25aaa2af1f2a12a1f1⑸計算大、小齒輪齒頂圓直徑d和齒根圓直徑dafa1a1a2a2f11f1f22f2m440a201222032六、軸的設計計算㈠輸入軸(高速軸)的設計計算⑴選擇軸的材料，確定許用應力5MPa,彎曲疲勞強度極限=355MPa，許用彎曲應力B一10ImindA1=112I0n11各段軸的直徑和長度113112 23333Ⅳ段：該段位齒輪軸，直徑為小齒輪分度圓直徑，故d=50mm4m1輪5353Ⅵ段：Ⅵ段軸和Ⅱ段軸出裝軸承，故d=d=35mm626LB8025122222BL2555l=+h+L+4=+6+15+=61mm223222LB5525l=4+L+h+=+15+6+=61mm3252221)繪出軸的計算簡圖2T2154圓周力：F=1==6160Nt1d0.051r1t1nQ3)計算支反力F=0F+F+FF=0yQByDyt1CzQByDy算得F=410NF=4754NByDyxF=0z得FBzDzr1Dzr14)作彎矩圖作x0y面的彎矩圖M，如圖(c)所示z作x0z面的彎矩圖M，如圖(d)所示y作合成彎矩圖M，如圖(e)所示5)作扭矩圖如圖(f)所示T=154N.m6)按彎扭合成應力校核軸的強度的強度，在C截面處M=M=298N.m，CmaxC4 (= (=dd242BB2 (= (=3333nIIII0P軸上圓角和倒角16⑤繪制軸的工作圖(見零件圖《齒輪軸》)㈡輸出軸(低速軸)的設計計算BIImin1相對兩軸承對稱布置，大齒輪左右端面由軸套軸向定位，靠平鍵和過盈配合實現以軸肩和軸套實現軸向定位，靠過盈配合和軸承方式為兩支點單向固定，即全固式，選取擋油環m②確定各段軸的直徑和長度1聯1112 223232244m5255LB8222122222BB2250l=+h+a+2一2=+6+17.5+=59.5mm22222BB5022l=2+L+h+=+17.5+6+=59.5mm3242221)繪出軸的計算簡圖2T2743圓周力：F=2==5944Nt2d0.252r2t2n簡化力系如圖(b)所示yAyCyt25F=MBzAy5F=算得F=F=2972N垂直面F=0F+FF=0zAzCzr2FFByAzCz得F=F=1082N4)作彎矩圖作x0y面的彎矩圖M，如圖(c)所示z作x0z面的彎矩圖M，如圖(d)所示y作合成彎矩圖M如圖(e)所示5)作扭矩圖如圖(f)所示T=743N.m6)按彎扭合成應力校核軸的強度BmaxC3 (= (=15軸2mm。⑤繪制軸的工作圖(見零件圖《輸出軸》)七、滾動軸承的選擇和計算h軸承轉速n=n=246r/min1IrBByBzFrD=DyDzrBFrD=DyDzrB故取徑向載荷F=F=4884N，又因為減速器傳動為直齒輪傳動，故理r1rD論上軸向力為零，即F=0P按《機械設計第八版》式13-8a計算當量動載荷P=f(XF+YF)prapp1pr1a1定動載荷tf106h1106t106(C)c106(56800)31