机械设计课程设计-带式运输上的单级直齿圆柱齿轮减速器(编辑修改稿)

机械设计课程设计-带式运输上的单级直齿圆柱齿轮减速器(编辑修改稿)内容摘要：

强度校核计算 ］［ σσFaFaF YYmbdKT  .21s11 1 15c os2 校核 式中 ○ 1 小轮分度圆直径 d1=m Z/ βsco =20/ .15cos = 18 ○ 2 齿轮啮合宽度 b=Ψ d d1 == ○ 3 复合齿轮系数 由 Zv1=20/ 15cos3 = Zv1=90/ 15cos3 =100 查图 118 YFa1= YFa2= 查图 119 Ysa1= Ysa2= 许用应力 查 表 111 σ Flim1=600MPa σ Flim2=510Mpa 查表 68 ，取 SF= 则 aFFF MPS  σ］［ σ aFFF MPS 40 02lim2  σ］［ σ ○ 6 计算大小齿轮的FFSYσ 并进行比较 0 09 801 . 58* s a 111a ］［ σ FFY 1 . 8 2*. 2 42Y s a 222a ］［ σ FFY 11a Ysa1］［ σFFY 22a Y sa2］［ σFFY 取较大值代入公式进行计算 则有 osY s a 22 12   FF Ymbd KTσ =［σ F］ 2 19 故满足齿根弯曲疲劳 强度要求 （ 6） 几何尺寸计算 a=m （ Z1+Z2） / 2 βsco =（ 20+90） /(2)= mm 取 a=200mm 确定螺旋角β=arcos[m(z1+z2)/2a]== “‘ 254415. d1=mz1/ βsco = d2=mz2/ βsco = 则取得 d1=72mm,d2=328mm b=75 mm b2=75 取小齿轮宽度 b1=80 mm 20 （ 7）验算初选精度等级是否合适 齿轮圆周速度 v=π d1 n1/（ 60 1000） = 72 411..43/（ 60 1000） = m/s 对照表 112 可知选择 8 级精度合适。 七 轴的设计 1， 齿轮轴的设计 (1) 确定轴上零件的定位和固定方式 （如图） 1， 5— 滚动轴承 2— 轴 3— 齿轮 轴的轮齿段 4— 套筒 6— 密封盖 7— 轴端挡圈 8— 轴承端盖 9— 带轮 10— 键 (2)按扭转强度估算轴的直径 选用 45调质，硬度 217~255HBS 轴的输入功率为 PⅠ = KW 转速为 nⅠ = r/min 根据课本 P245（ 142）式，并查表 122，取 c=110 21 d≥ mmnPC 33 Ⅰ (3)确定轴各段直径和长度 ○ 1 从大带轮开始右起第一段，由于带轮与轴通过键联接，则轴应该增加 5%，取 D1=Φ 30mm，又带轮的宽度 B=（ Z1） e+2 f =（ 31） 19+2 =61 mm 则第一段长度 L1=58mm ○ 2 右起第二段直径取 D2=Φ 38mm 根据轴承端盖的装拆以及对轴承添加润滑脂的要求和箱体的厚度，取端盖的外端面与带轮的左端面间的距离为 30mm，则取第二段的长度 L2=70mm ○ 3 右起第三段，该段装有滚动轴承，选用 单列 圆锥滚子轴承 ，选用 320xx 型轴承，其尺寸为 d DB=40 68 19，那么该段的直径为 D3=Φ 40mm，长度为 L3=24mm ○ 4 右起第四段， 为滚动轴承的定位轴肩 ,其直径应小于滚动轴承的内圈外径，取 D4=Φ 48mm，长度取 L4= 10mm ○ 5 右起第五段，该段为齿轮轴段，由于齿轮的齿顶圆直径为Φ 80mm，分度圆直径为Φ 72mm，齿轮的宽度为 80mm，则，此段的直径为 D5=Φ 80mm，长 PⅠ 的值为前面第 10 页中给出 在前面带轮的计算中已经得到 Z=3 其余的数据手册得到 D1=Φ 30mm L1=58mm D2=Φ 38mm L2=70mm D3=Φ 40mm L3=24mm D4=Φ 48mm L4=10mm 22 度为 L5=80mm ○ 6 右起第六段，为滚动轴承的定位轴肩 ,其直径应小于滚动轴承的内圈外径，取 D6=Φ 48mm 长度 取 L6= 10mm ○ 7 右起第七段，该段为滚动轴承安装出处，取轴径为 D7=Φ 40mm，长度 L7=24mm (4) 按弯矩较合强度计算 由上述轴各段的长度及轴承的类型可以算得轴支承跨距 ○ 1 小齿轮分度圆直径： d1=72mm ○ 2 作用在齿轮上的转矩为： T1 = 105 N mm ○ 3 求圆周力： Ft Ft=2T1/d1=2 105/72= ○ 4 求径向力 Fr Fr=Ft tan α / βsco = tan200/。 = 求轴向力 Fa Fa=Fttanβ = tan。 = （ 5）轴长支反力 根据轴承支反力的作用点以及轴承和齿轮在轴上的安装位置，建立力学模型。 L=124,K=140 水平面的支反力： F1H = F2H =Ft/2 = D5=Φ 80mm L5=80mm D6=Φ 48mm L6= 10mm D7=Φ 40mm L7=24mm Ft= Fr= Fa= F1H = 23 垂 直 面 的 支 反 力 ： F 1V =Fr (L/2)Fa (d1/2)/L= N F2V =Fr F1V = FQ 力在支点产生的反力 F f1 = FQ K/L= 140/124= F f2 = FQ + F f1 =+= （ 6）画弯矩图 右起第四段剖面 C 处的弯矩： 垂 直 面的 弯矩 ： Mcv= F 2V L/2= Mcv’ = F1V L/2= 水平面的弯矩： Mch= F 1H L/2= F Q 力 产 生 的 弯 矩 ： M2f= F Q K= = 在 cc 截面 FQ 力产生的弯矩： Mcf= F f1 L/2= 合成弯矩： NmMMMM CFCHCVC 2 2 6 . 8 49 1 . 3 91 1 8 . 8 365 2222  （ 7）画转矩图： T= Ft d1/2=138 Nm （ 8）画当量弯矩图 F2H = F1V = N F2V =N FQ =N F f1 =N F f2 =N Mcv= Nm Mcv’ = Nm Mch=Nm M2f= Mcf== T=138 Nm α = 24 因为是单向回转，转矩为脉动循环，α = 可得右起第四段剖面 C 处的当量弯矩： NmTMM CeC 2 4 1 . 4 8)( 22  α （ 9）判断危险截面并验算强度 ○ 1 右起第四段剖面 C 处当量弯矩最大，而其直径与相邻段相差不大，所以剖面 C 为危险截面。 已知 MeC= ,由课本表 143 有 : ［σ 1］ =60Mpa 则： σ e= MeC/W= MeC/( D43) = 1000/( 803)=［σ 1］ ○ 2 右起第一段 D 处虽仅受转矩但其直径较小，故该面也为危险截面： NmTM D 3  ）（ α σ e= MD/W= MD/( D13) = 1000/( 303)= Nm［σ 1］ 所以确定的尺寸是安全的。 受力图如下： MeC= ［σ 1］ =60Mpa MD= 25。