机械课程设计_带式运输机传动装置(编辑修改稿)

机械课程设计_带式运输机传动装置(编辑修改稿)内容摘要：

d1=1179。 50=50mm 取 b1=55mm、 b2=50mm。 齿轮的结构设计 小齿轮采用齿轮轴结构，大齿轮采用锻造毛坯的腹板式结构大齿轮的关尺寸计算如下： [ σ H2]= MPa z1=25 z2=101 m=2 a=126mm d1=50mm d2=202mm da1=54mm da2=206mm df1=45mm df2=197mm b1=55mm b2=50mm h= S= 12 齿距 P = 2179。 =(mm) 轴孔直径 d=Ф =42mm 轮毂直径 1D ==179。 42=67mm 轮毂长度 L=b2=50mm 轮缘厚度 δ 0 = (3～ 4)m = 6～ 8(mm) 取δ 0 =8 轮缘内径 2D =da22h2δ 0=2062179。 179。 8=181mm 取 D2=180mm 腹板厚度 c= 2B =179。 50=15 取 c=18(mm) 腹板中心孔直径 0D =( 1D + 2D )=(67+180)=118(mm) 腹板孔直径 0d =（ 2D 1D ） =（ 18167） =(mm) 取 0d =28(mm) 齿轮倒角 n==179。 2=1 校核齿根弯曲疲劳强度 由《机械设计基础》第 127 页图 83取 σ Flim1=179。 250+380=580MPa，σ Flim2=179。 180+275=401MPa； SF= 按下式计算齿轮轮齿许用弯曲应力： [σ F1]= σ Flim1/SF =580/= MPa [σ F2]= σ Flim2/SF =401/= MPa 由《机械基设计础》第 129 页 84 取标准齿轮的复合齿形系数： YFS1= YFS2= σ F1=（ 2179。 K179。 T1179。 YFS1） /（ b179。 m179。 d1） =（ 2179。 179。 48700179。 ）/（ 50179。 2179。 50） = MPa[σ F1] σ F2=σ F1179。 （ YFS2/ YFS1） =179。 （ ） = MPa[σ F2] 经验算，齿根弯曲疲劳强度满足要求，故合格。 计算齿轮的圆周速度及确定精度等级 P= [ σ F1]= MPa [ σ F2]= MPa σ F1= σ F2= MPa 13 v=（π179。 d1179。 n1） /（ 60179。 1000） =（ 179。 50179。 480） /（ 60179。 1000） = 由《机械设计基础》第 132 页表 87，根据圆周速度 v=，取 该齿轮传动为 8级精度。 五、轴的设计计算及校核 输入轴的设计计算与校核 （ 1）根据工作要求选择材料 由《机械设计基础》第 173 页表 111 选用 45 调质钢，硬度217~255HBW，抗拉强度极限σ b=640MPa。 （ 2）按扭矩初算轴的最小直径 d≥ C3√（ P/n） =1103√（ ） = 由《机械设计基础》第 179 页表 112 取 C=110 其中： P= P1= n=n1=480 r/min 考虑有键槽，将直径增大 4%，则 d=179。 (1+4%)= 输入轴最小直径处安装大带轮， 将 化为整数，所以选：d=22mm。 （ 3）轴的结构设计 a） 轴的结构 分析 单级减速器中可将齿轮安排在箱体中央，相对两轴承对称分布。 由于小齿轮尺寸很小，所以和轴一起做成齿轮轴。 由于是直齿轮传动，传动过程中只受径向作用力，不会有轴向力，由《机械设计基础》第 187 页表 121续 选用深沟球轴承。 根据上述需要初定轴的结构应是阶梯轴，阶梯轴的各轴段为：① 安装大带轮；轴段②为轴段①提供轴肩对带轮定位和安装密封圈。 轴段③用于安装轴承；轴段④是轴环，对 轴承进行轴向定位；轴段⑤是小齿轮；轴段⑥是轴环，对轴承进行轴向定位；轴段⑦用于安装轴承。 如下图所示： v= 输入轴材料为45调质钢 d=22mm 14 a） 确定轴各段直径和长度 ①段：轴段①的直径为最小，已确定为 d1=22mm。 若将 d1=22mm 定为带轮轮毂孔径，则带轮的大致宽度为： L=（ ~2） d1=（ ~2）179。 22=33~44mm 那么轴段①的长度 L1=40mm. ②段：根据 h=（ ~） d1的计算方法，（ h为轴肩单侧高度） h=（ ~）179。 22=~，考虑到装带轮放大一点， 取轴段②的直径为 d2=27mm 考虑到轴承端盖的厚度与拆卸紧固螺钉的空间，取 L2=45mm。 ③、⑦段：根据《机械设计基础》第 187 页表 121 续 选用深沟球轴承。 由于本设计载荷很小而且平稳，参照轴径要求按照经验初步选择型号 6206，其内径为 d3=30mm（ d7=30mm） 轴承的宽度为 16mm，考虑到大齿轮圆周速度小于 2m/s，所以可以采用脂润滑，挡油环的厚度为 6~9，则取轴段③、⑦的长度为 L3=L7=16+8=24mm。 ④、⑥段：是轴环，考虑到轴承的定位与装拆，取 d4=36mm （ d6=36mm） 长度为 L4= L6≈ 0。 7（ d4d3） =179。 （ 3630） = ，考虑到要保证箱体内表面与齿轮端面之间的距离，取 L4= L6=10mm ⑤段：用于齿轮轴部分，根据小齿轮定尺寸， Z1=25， m=2， d1=50mm， da1=54mm， df1=45mm 小齿轮的齿宽为： b1=55mm，则轴段⑤的长度为： L5=55mm。 则输入轴的基本尺寸如图： d1=22mm L1=40mm d2=27mm L2=45mm d3= d7=30mm L3= L7=24mm d4=d6=36mm L4= L6=10mm d5=da1=54mm L5=55mm 15 b） 确定两轴承之间的支承跨距 l1（两支反力作用点距离） 由《机械设计课程设计》第 131 页表 153 查出代号为 6206的深沟球轴承的外形尺寸， D=62mm， B=16mm。 将轴承装到轴上，并取支承点为轴承宽度的中点，即可求 l1。 l1=107mm （ 4）轴的强度校核 a） 绘制并计算轴上的作用力 由于是直齿圆柱齿轮，齿轮所受法向力可以分解为两个相互垂直的分力，即圆周力 Ft和径向力 Fr。 此外，皮带轮传递进来扭矩 T与轴压力 FQ。 Ft=2T/d=（ 2179。 48700） /50=1948N Fr= Fttanα =1948179。 tan20176。 = 其中 :T 为高速轴的输入转矩 l1=107mm Ft=1948N Fr= 16 d为小齿轮的分度圆直径 α为分度圆压力角 以下求解 FAY、 FAZ、 FBY、 FBZ。 由于空间平衡的力系，在任意平面上的投影力系也平衡，所以分别作出 XY 平面与 XZ 平面上的受力简图，利用平面一般力系的平衡方程，即可解出 FAY、 FAZ、 FBY、 FBZ。 XY 面受力图： 列方程求解： ∑ MB（ F） =0 FAY179。 107+Fr179。 179。 180=0 FAY179。 107+179。 179。 180=0 FAY= ∑ FY=0 FQ FAY FBYFr=0 FBY= FQ FAYFr== XZ 面受力图： 列方程求解： ∑ MB（ F） =0 FAZ179。 107Ft179。 =0 FAZ179。 1071948179。 =0 FAZ = 974N ∑ FZ=0 FAZ + F t+ FBZ = 0 974+1948+ FBZ = 0 FAY= FBY= FAZ = 974N 17 FBZ=9741948= 974N b） 作出 XY面弯矩图与 XZ 面弯矩图 XY 面弯矩图 MXY： XZ 面弯矩图 MXZ： c ） 作出合成 弯矩图 M=√ MXY2+MXZ2 FBZ=974N 18 d ）作出扭矩图 e ） 作出当量弯矩图 M’ =√ M2+（α T） 2 ，并判断危险截面 因为是单向回转轴，所以扭转切应力视为脉动循环变应力，修正系数α =。