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1、六、齿轮传动设计1、选择材料及确定许用应力考虑到传动功率不大(P=2.85kw),所以齿轮选择软齿面。由已知条1件(单向传动、载荷较平稳)通过查机械设计基础表11-1，小齿轮选用40Cr调质，齿面硬度217286HBS，=730Mpa，Hlim1=580Mpa；大齿轮选用45钢调质，齿面硬度197286HBS，FE1=600Mpa，=450Mpa。由表11-5，取s=1.1,S=1.25。所以,Hlim2FE2HFH1Hlim1SH=730Mpa=664Mpah2】=罟咖=545期=Zfe1=8Mpa=464Mpaf1S1.25F=450Mpa=360MpaF21.252、按齿面接触强度设计根
2、据表11-2，设齿轮按8级精度设计。由表11-3取载荷系数K=1.2,由表11-6取齿宽系数e=0.8，小齿轮转矩T=0.48x1O5Nmm,由表11-4d1取Z=188,又Z,所以EHd3113訂Hy2x1.2x0.48x100.86+1f188x2.5x6J545丿-49.99mm取Z=20，Z=i01Z=6x20=120（机械设计指导表16-2）121模数m=人=49.99mm=2.5Z201齿宽b=ed=0.8x49.99mm=39.99mmd11大齿轮的齿宽b=40mm小齿轮的齿宽b=45mm取b=45mm,b=50mm,按表4-1取m=2.5mm,实际的21d=zm=20x2.5m
3、m=50mm,d=120x2.5mm=300mm11112中心距a=diidi2=175mm12验算轮齿弯曲强度齿形系数y=2.94（图11-8）,y=1.56（图11-9）Fa1Sa1Y=2.13,Y=1.81Fa2Sa2c=2y=2,1.2,0.48,105,2.94,1.56=105.7Mpat=464MpaF1bm2z39.99，2.52,20F11Q=GYFa2Ysa2=105.7,23*81Mpa=88.85MpaL=360Mpa，安全。f2F1YY2.94x1.56F2Fa1Sa13、齿轮的圆周速度v二兀d11n1=3.14x5x561.4m/s=1.47m/s6m/s60x10
4、0060000（对照课本表11-2），选择8级精度是合适的。七、输入轴的设计1、按扭转强度初步计算轴径根据课本表14-1，材料选用45号钢调质，硬度217255HBS，由表14-2取c=115p1=11532.85mm=19.8mmn3561.41考虑有键槽加大5%,d=19.8(1+5%)=19.86mm21取d=20mm212、轴的结构设计将齿轮安排在箱体中央，相对两轴承对称分布，齿轮右面用轴肩定位，左面用套筒轴向定位，周向定位采用键和过渡配合，两轴承分别以轴承肩和套筒定位，周向定位则用过渡配合或过盈配合，轴呈阶状，右轴承从右面装入，齿轮、套筒、左轴承、轴承盖和皮带轮依次从左面装入，轴端挡
5、圈固定皮带轮。3、确定轴的各段直径和长度根据机械设计指导表10-1初选用6005深沟球轴承，其内径为25mm,宽度为12mm。考虑齿轮端面和箱体内壁，轴承端面与箱体内壁应有一定矩离，则该段长32mm,安装齿轮段长度为轮毂宽度为2mm。则此段长度l=(2+12+20+47)mm=81mm。轴承盖安装安装直径IId=66mm,高度31mm；齿轮安装直径d=28mm；轴肩直径d=2)%)15)(28+2X6)mm=40mm,宽度为8mm。l=(31+12+0.6)mm=43.6mm,III带轮安装轴径L=(1.52)d21=(1520)mm取L=20mm。(机械设2计手册6.1-21)V带轮缘宽B=
6、(Z-1)e+2f=(4-1)X(15,0.3)+2X9)mm=(63,0.9)mm，取B=63mm。=(63+22+82)mm=91mmLI4、按弯矩复合强度计算由上已知:分度圆直径d=50mm,转矩t=290.8N.m112 圆周力F=2X48.48N.m/50mm=1939.2Nt1d11 向力FFtan=1939.2NXtan200=705.81Nr1t1 轴进行受力分析齿轮位于两轴承中央所以lL=48.5mm12FFFAyr1By 绘制垂直面弯矩图轴承支反力：F=F=F/2=352.91NAyByr1F=F=F/2=969.6NAzBzt1由两边对称，知截面C的弯矩也对称。截面C在垂
7、直面弯矩为M=FL=17.12N.m,C1Ay1水平面弯矩M=FL=47.025N.m,C2Az2合弯矩m=M2M2=50.04N.m。CC1C2画出弯矩图求轴传递的转矩=Xd/2=11635.2X300/2=290.88t1 如图可知是危险截面绘制其当量弯矩图MM2+（aTeC可认为轴的扭切应力是脉动循环变应力取折合系数a所以M（300.26+（0.6290.88eMeC 校验危险截面=Me=181.56Mpa=3.961Mpac3P=115X32.85mm=35.9mm,考虑有键槽应加大5%,d=35.9313n393.5731(1+5%)=37.7mm取d=38mm312、轴的结构设计将
8、齿轮安排在箱体中央，相对两轴承对称分布，齿轮左面用轴肩定位，右面用套筒轴向定位，周向定位采用键和过渡配合，两轴承分别以轴承肩和套筒定位，周向定位则用过渡配合或过盈配合，轴呈阶状，左轴承从左面装入，齿轮、套筒、右轴承和皮带轮依次从右面装入,轴承挡圈固定带轮。3、确定各段直径和长度根据机械设计指导表10-1初步选用6010深沟球轴承,内径50mm,宽度16mm。考虑齿轮端面和箱体内壁，轴承端面与箱体内壁应有一定矩离，则取套筒长为20mm,安装齿轮段长度为轮毂宽度为2mm。L=(50+20+16+2)mm=88mm，LI=(16+1+15)mm=32mm。轴承盖高度取31mm，安装直径d26)=11
9、0mm；轴肩宽度为3mm，直径为d23)=78mm。齿轮安装直径为dG2)=dG4)=68mm，7)=d31=38mm。3、按弯扭复合强度计算已知：分度圆直径d=300mm，转矩t=290.88N.m122 圆周力：DF=超=y290.88N.m/3N02t2d12 口径向力：口F=Ftan,=1939.an2OoD70508DDDr2t2 支承反力口因为齿轮安装在两轴承中央所以L=12F=F=F/2=352.90NAyByr2F=F=F/2=969.60NAzBzt1 定危险截面,并计算弯矩由设计以及输入轴的计算可确定同样截面为危险截面。所以在截面垂直面弯矩MFL=22.23N.mC1Ay1
10、水平面弯矩M=FL=61.08N.mC2Az2合弯矩为M=M,(MN.mCC1C2当量弯矩取a所以M(M亠,(aTeC2 验危险截面丄二J862!8eO.ld、30.1X633(24)所以此轴的强度足够九、滚动轴承寿命的校核计算根据已知条件计算要求寿命为6Xi计算输入轴轴承352.91N已知条件初选深沟球轴承两轴承径向反力FFrArB转速nrmin寿命计算公式1106(C)7|一h60np,当量动载荷的计算1取1径,向动载因为只受径向力,所以根据课本机械设计基础表1荷系数轴向动载荷系数故=352.91NrA寿命计算根据机械设计指导表得基本额定动载荷Cr。取所以寿命Lh106(10.0x103)
11、360x561.42117.45预期寿命足够、计算输出轴轴承已知条件初选深沟球轴承两轴承径向反力FrAT106(C丫7转速n93.57rmin寿命计算公式Lh=|亠h2h60np丿当量动载荷的计算=352.90NrB同理=352.90NrA寿命计算根据机械设计指导表得基本额定动载荷Cr。同样取，3所以寿命Lh106(30.2x103)360x93.57352.90预期寿命足够十、键连接的选择和强度校核计算根据机械1、带轮与输入轴连接已知轴径d=20mm,转矩t=48.48N.m。材料选用45#钢,211设计基础表10-10,取,LllOMpa。根据机械设计指导表9-25p选用A型平键，标记为6
12、X40GB/T1096-1979,h=6mm。则平键挤压强度，=里=4X48.48N.m/(20mmX6mmX40mm)pdhl=40.4Mpa,LllOMpa强度足够p2、输入轴与齿轮连接已知轴径d=28mm,转矩t=48.48N.m。材料选用45#钢，根据机141械设计基础表10-10,取,=110Mpa。根据机械设计指导表p9-25选用A型平键，标记为8X40GB/T1096-1979,h=7mm。则平键挤压强度,=竺=4X48.48N.m/(28mmX7mmX40mm)pdhl=24.73Mpa,l=110Mpa强度足够p3、输出轴与齿轮连接已知轴径d=68mm,转矩t=290.88N
13、.m。材料选用45#钢，根据机(242械设计基础表10-10,取,=110Mpa。根据机械设计指导表p9-25选用A型平键，标记为20X50GB/T1096-1979,h=12mm。则平键挤压强度，=竺=4X290.88N.m/(62mmX11mmX50mm)pdhl=34.12Mpa,l=110Mpa强度足够p十一、输入轴与传送机连接联轴器选择1、选择类型选用弹性套柱销联轴器2、求计算转矩已知输入轴转矩T=48.48N.m。由机械设计基础表17-1选择机器2工作情况系数k=1.5,故计算转矩t=KT=1.5X48.48N.m=72.72N.mACA3、确定型号由机械设计课程设计表8-164选取HL1弹性柱销联轴器。其公称转矩为160Nm,钢性材料许用转速为7100r/min,允许的轴孔直径中有20mm。以上数据均满足要求，故适用。十二、减速器的润滑油及润滑方式的选择1、齿轮润滑此减速器装置是采用闭式,齿轮传动为一级圆柱展开式,其齿轮的最大线速度：v二，diini=3.1450561.4m/s=1.47m/s12m/so故选用机械油AN1560x100060000型号（GB443-89）浸油润滑方式，浸油深度为h=4mm,级圆柱齿轮减速器需设一个（浸油）小齿轮以使第一级齿轮得到良好的润滑,详见装配图。2、轴承润滑滚动轴承在本设计中均
