用于带式运输机二级圆柱齿轮传动减速器课程设计

用于带式运输机二级圆柱齿轮传动减速器课程设计内容摘要：

/h= D. 计算纵向重合度   = d 1Z tanβ = E. 计算载荷系数 K 已知使用系数 AK =1，根据 v=， 8 级精度，由《机械设计》图 108 查得动载系数 vK =；由表 104 查得 HK ，查图 1013 得 FK ；查表 103得  FaHa KK。 所以 载荷系数 K = AK vK HaK HK = 按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 mmKKddtt 9 8  F. 计算模数 mmZdm n os33   圆整为 3mm （ 4）按齿根弯曲强度设计 3 23 22 ][cos2 Fad SaFan Z YYYKTm   确定计算参数 A. 计算载荷系数 K = AK vK FaK FK = B. 由纵向重合度  =，查《机械设计》图 1028 得螺 旋角影响系数 Y = C. 计算当量齿数 cos 233  ZZ v 同理 4vZ = D. 查取齿形系数 由《机械设计》表 105 查得齿形系数 FaY ； FaY 应力 校正系数 SaY ； 4SaY = 由 《 机 械 设 计 》 图 1020C 查 得 小 齿 轮 的 弯 曲 疲 劳 强 度 极 限MPaFE 5003  MPaFE 3804  E. 由图 1018 查得弯曲疲劳寿命系数 FNK ； FNK F. 计算弯曲疲劳许用应力 取弯曲疲劳安全系数 S=；则 M P aSK FEFNF 03][ 333  ；同理 4][ F = G. 计算大、小齿轮的][ FSaFaYY，并加以比较 333 ][FSaFaYY = 444 ][FSaFaYY = 大齿轮的数值大  = K= d3= K= Y = 设计计算及说明 （第 11 页） 结果 （ 5）设计计算 3 2322][c o s2 Fad SaFan Z YYYKTm  = 对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的法面模数 nm 大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数，取 nm =，已可满足弯曲强度。 但为了同时满足接触疲劳强度，需按接触疲劳强度算得的分度圆直径 mmd  来计算应有的齿数。 于是有nmdZ cos33  = 取 3Z =33 则 4Z =u 3Z =92 （ 6）几何尺寸计算 A. 计算中心距 a= cos2 )( 43   nmZZmm 圆整为 161mm B. 按圆整后的中心距修正螺旋角 39。 21 957132 )(a rc c o s   a mZZ n 因β值改变不多，故参数 a 、 K 、 HZ 等不必修正。 C. 计算大、小齿轮的分度圆直径 s33  nmZd mm 同理 4d = D. 计算齿轮宽度 b= 3dd = 圆整后取 mmB 854  3B =90mm （ 7） 速齿轮组的结构设计 A. 齿根圆直径为  nnaf mChdd )(2 **33 mmd f  B. 齿顶圆直径为 mmmhdd nana 0 *33  mmd a  小齿轮齿顶圆直径小于 160mm ，故以选用实心式结构为宜；大齿轮齿顶圆直径大于 160mm，而又小于 500mm，故选用腹板式机构为宜。 nm = 3Z =33 4Z =92 a=161 95713 39。  d4d = 3B =90mm mmB 854  设计计算及说明 （第 12 页） 结果 六、轴的 设计与计算 1. 高速轴的设计与计算 （ 1）列出轴上的功率、转速和转矩 n1=min9673290010 rin  wPP  v01  带 NmnPT 111  （ 2） 求作用在齿轮上的力 因已知 高 速级 小 齿轮的分度圆直径为 1d = 39。 5214 而 圆周力 NdTF t 6666222 11  径向力 NaFFoontr 86739。 39。 5214c o s 20t a n*2 3 1 0c o st a n   轴向力 NFF ta 57639。 39。 5214t a n2 3 10t a n 0   （ 3） 初步确定轴的最小直径 选取轴的材料为 40Cr，调质处理。 由《机械设计》表 153，取 0A =100，则 mmnPAd 33 330m i n  （ 4）拟定轴上零件的装配方案 1 2 3 4 5 6 7 8 （ 5）根据轴的轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 输入轴的最小直径显然是安装带轮的直径 78d 处，如上图所示。 为了使所选轴直径 78d 与带轮的孔径相适应，故需同时选取带轮型号。 由《课程设计》表 91 得，带轮的槽型为 A 型槽，孔径为 20mm，带轮长 40m，所以 mmd 2078 ＝78l 40mm 为满足带轮的轴向定位要求， 78 左端需制出一轴肩，故取 mmd 2667。 右端用轴端挡圈定位，按轴端直径取挡圈直径 D=30mm（ GB891~892— 1986）。 为了保证轴端挡圈只压在带轮上而不压在轴的端面上，故 12 段的长度就比带轮长稍短一些，现取 78l =38m。 d 设计计算及说明 （第 13 页） 结果 初步选择滚动轴承。 因轴承同时受有径向力和 轴向力的作用，故选用角接触球轴承。 由工作要求 及 67d =26mm，查 GB/T29283，选择 7206AC型号，其尺寸为 d D T=30mm 62mm 16mm，故 mmdd 301256  ，而 56l =16+10+16=42mm（取铸造误差 S=10，中间轴中的小齿轮距离箱体内壁的距离为 16） 左端滚动轴承若采用 封油盘 定位， 则 可 取 45d = 23d =40mm。 34 段齿轮分度圆直径过小，可做成齿轮轴的形式，因此 34l =B1=64mm，为了 防止 齿轮轴两端直径突变，应力集中，需在齿轮两端制作出半径 R=3 的过度圆角，取 23l =8mm，又轴承离内壁距离为 10，齿轮离内壁距离为 16mm，则 12l =16+10+168=34mm。 设中间轴小齿轮与高速轴齿轮之间的距离 C=15，且小齿轮宽 度为 B3=90，则45l =90+15=105mm。 轴承端盖的总宽度为 40mm，（由减速器及轴承端盖的结构设计而定）。 根据轴承端盖的拆卸及便于对轴承添加润滑脂的要求，去端盖外端面距离 78 段的距离 L=30，故取 67l =70。 （ 6） 轴上零件的轴向定位 皮带与轴的轴向定位采用平键连接，按 mmd 2078 查得平键截面 b h=6 6，键槽用键槽铣刀加工，长为 32，为了保证良好的对中性，故选择皮带与轴的配合 为 H7/k6；滚动轴承与轴的周向定位是借过渡配合来保证的，此处选轴的直径尺寸公差为 m6。 （ 7） 确定轴上的圆角以及倒角尺寸 查《机械设计》表 152，取轴端倒角为 1 45 ，各轴肩处的圆角半径可根据直径 查表 152 大致估取。 （ 8） 求轴上的载荷 设计计算及说明 （第 14 页） 结果 首先根据轴的结构图做出轴的计算草图，在确定轴承 7206AC 的支点位置 时，从中查取a 值 ，由 手册 可知 a=。 则计 算可 知两 个轴 承到齿 轮中 心的 距离分 别是L1=32+8+=； L2=32+105+= 根据计算可得： 1NBF =1717N 2NBF =593N HM =94950Nmm 1NVF =567N 2NVF =300N 1VM =31355Nmm 2VM =47980Nmm 1M =99993Nmm 2M =106384Nmm （ 9）按弯扭合成应力校核轴的强度 进行弯钮校核时，通常只校核轴上承受最大弯矩和扭矩的截面的强度。 取 a=，轴的计算应力为： M P aW aTMca 6 6 6 (1 0 6 38 4)( 3 222322 ＝）  前 选定轴的材料为 40Cr，调质处理，由《机 械设计》表 151 查得 ][ 1 =70MPa，因此是安全2. 中间轴的设计与计算 （ 1）列出轴上的功率、转速和转矩 n2 = min267r wP   NmT  （ 2）求作用在齿轮上的力 因已知 高 速级大齿轮的分度圆直径为 2d = 39。 5214 而 圆周力 NdTF t 2 22 82 102 34 2 7 922 222  径向力 NaFFoontr 83639。 39。 5214c o s 20t a n*2 2 2 8c o st a n22   轴向力 NFF ta 55639。 39。 5214t a n23 1 0t a n 022   同理，低速级小齿轮的分度圆为 mmd  39。 95713 NdTFt 55092 323  costan33 ntr aFF2066N NFF ta 1 3 7 4ta n33   （ 3）初步确定轴的最小直径 选取轴的材料为 45 钢 ，调质处理。 由《机械设计》表 153，取 0A =110，则 mmnPAd 33 330m i n  （ 4）拟定轴上零件的装配方案 MPca ＝ 高速轴安全 d 设计计算及说明 （第 15 页） 结果 1 2 3 4 5 6 （ 5）根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 初步选择滚动轴承。 因轴承同时受有径向力和轴向力的作用，故选用角接触球轴承。 查 GB/T29283，选择 7208AC 型号，其尺寸为 d D B=40mm 80mm 18mm， mmdd 405612 。 取安装齿轮处的轴段 23与 45的直径 4523 dd  =50mm，齿轮与左轴承之间。