机械设计课程设计--带式运输机传动装置(3)

d1?d1t31.42?66.68mm1.3

M=d1/Z1=1.96mm 由表7-6取标准模数：m=2mm (3) 计算几何尺寸

d1=mz1=2×34=68mm

d2=mz2=2×89=178mm

a=m(z1＋z2)/2=123mm b=φddt=1×68=68mm

取b2=65mm b1=b2+10=75 3.校核齿根弯曲疲劳强度

由图7-18查得，YFS1=4.1，YFS2=4.0 取Yε=0.7 由式(7-12)校核大小齿轮的弯曲强度.

?F1?2K??dZm213?2?1.37?136784?4.1?0.7?40.53M231?34?24.0?39.54M4.1P????aF1 YFS2?40.53???F2?F1YFS1P????aF2

二、低速级减速齿轮设计（直齿圆柱齿轮）

1.齿轮的材料，精度和齿数选择，因传递功率不大，转速不高，材料按表7-1选取，都采用45号钢，锻选项毛坯，大齿轮、正火处理，小齿轮调质，均用软齿面。齿轮精度用8级，轮齿表面精糙度为Ra1.6，软齿面闭式传动，失效形式为占蚀，考虑传动平稳性，齿数宜取多些，取Z1=34 则Z2=Z1i=34×3.7=104

2.设计计算。

（1） 设计准则，按齿面接触疲劳强度计算，再按齿

根弯曲疲劳强度校核。

（2）按齿面接触疲劳强度设计，由式（7-9）

d1t?3ZZZH??H?ZE2Kt1a?d?u?1u

T1=9.55×106×P/n=9.55×106×5.20/148=335540 N〃mm

由图（7-6）选取材料的接触疲劳，极限应力为

бHILim=580 бHILin=560 由图 7-7选取材料弯曲疲劳极阴应力

бHILim=230 бHILin=210 应力循环次数N由式（7-3）计算

N1=60n at=60×148×(8×360×10)=2.55×109 N2= N1/u=2.55×109/3.07=8.33×108

由图7-8查得接触疲劳寿命系数；ZN1=1.1 ZN2=1.04 由图7-9查得弯曲 ；YN1=1 YN2=1

由图7-2查得接触疲劳安全系数：SFmin=1.4 又YST=2.0 试选Kt=1.3

由式(7-1)(7-2)求许用接触应力和许用弯曲应力

?????ZS

?????ZHlimmHminHlimN1?580MPa

a

H2SN2?586MPHmin

?????YYSF1linSTF1FminN1?328KPa

?????YYSF2linSTF2FminUE2N2?300MPa

将有关值代入式(7-9)得

d1t?3

2KTZZZ?()???H2t1?du?1?70.43mmu

则V1=(πd1tn1/60×1000)=0.55m/s

( Z1 V1/100)=0.55×(34/100)m/s=0.19m/s

查图7-10得Kv=1.05 由表7-3查和得K A=1.25.由表7-4查得Kβ=1.08.取Kα=1.05.则KH=KAKVKβKα=1.377 ,修正

d1?d1t31.37?71.8mm1.3

M=d1/Z1=2.11mm 由表7-6取标准模数：m=2.5mm (3) 计算几何尺寸 d1=mz1=2.5×34=85mm d2=mz2=2.5×104=260mm a=m(z1＋z2)/2=172.5mm b=φddt=1×85=85mm 取b2=85mm b1=b2+10=95 3.校核齿根弯曲疲劳强度

由图7-18查得，YFS1=4.1，YFS2=4.0 取Yε=0.7 由式(7-12)校核大小齿轮的弯曲强度.

?F1?

2K??dZm213?2?1.37?335540?4.1?0.7?127.9M231?34?2.5P????aF1

总结：高速级 z1=34 z2=89 m=2 低速级 z1=34 z2=104 m=2.5

第四部分 轴的设计

高速轴的设计

1.选择轴的材料及热处理

由于减速器传递的功率不大，对其重量和尺寸也无特殊要求故选择常用材料45钢,调质处理.

2.初估轴径

按扭矩初估轴的直径,查表10-2,得c=106至117,考虑到安装联轴器的轴段仅受扭矩作用.取c=110则:

c3p5.42?1103?27mmn384

D1min=

pc3?1103 D2min=n5.20?36mm148

D3min=

3.初选轴承

c3p5.00?1103?52mmn48

1轴选轴承为6008 2轴选轴承为6009 3轴选轴承为6012

根据轴承确定各轴安装轴承的直径为:

D1=40mm D2=45mm

D3=60mm

4.结构设计(现只对高速轴作设计,其它两轴设计略,结构详见图)为了拆装方便,减速器壳体用剖分式,轴的结构形状如图所示.

(1).各轴直径的确定

初估轴径后,句可按轴上零件的安装顺序,从左端开始确定直径.该轴轴段1安装轴承6008,故该段直径为40mm。2段装齿轮，为了便于安装，取2段为44mm。齿轮右端用轴肩固定，计算得轴肩的高度为4.5mm，取3段为53mm。5段装轴承，直径和1段一样为40mm。4段不装任何零件，但考虑到轴承的轴向定位，及轴承的安装，取4段为42mm。6段应与密封毛毡的尺寸同时确定，查机械设计手册，选用JB/ZQ4606-1986中d=36mm的毛毡圈，故取6段36mm。7段装大带轮，取为32mm>dmin 。 （2）各轴段长度的确定

轴段1的长度为轴承6008的宽度和轴承到箱体内壁的距离加上箱体内壁到齿轮端面的距离加上2mm，l1=32mm。2段应比齿轮宽略小2mm，为l2=73mm。3段的长度按轴肩宽度公式计算l3=1.4h；去l3=6mm，4段：l4=109mm。l5和轴承6008同宽取l5=15mm。l6=55mm，7段同大带轮同宽，取l7=90mm。其中l4，l6是在确定其它段长度和箱体内壁宽后确定的。

于是，可得轴的支点上受力点间的跨距L1=52.5mm，L2=159mm，L3=107.5mm。 （3）.轴上零件的周向固定

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