设计台式钻床中V带传动.doc

减速器设计任务说明书 齿轮的设计制作人：郭芳敏 冉帆亭 设计一带式运输机的单级减速器中的直齿圆柱齿轮传动。已知减速器中的输入功率10KW，满载转速n=960r/min，传动比 i=4，单向运转、载荷平稳。1、选择齿轮材料，确定许用应力载荷中等且平稳、速度不高、传动尺寸无特殊要求，因此两齿轮均可用软齿面齿轮。为保证大、小齿轮齿面硬度差3050HBS,小齿轮可用45钢调质，齿面硬度为230HBS，大齿轮用45钢正火，齿面硬度为190 HBS。根据两轮的齿面硬度，由表9可得两轮的接触疲劳强度和弯曲疲劳强度的许用应了如下：380+0.7HBS=541MPa =380+0.7HBS=513MPa140+0.2HBS=1862MPa =140+0.2HBS=178MPa2、选取设计参数(1)小齿轮齿数z 对于闭式软齿面齿轮传动，通常z在2040之间选取。现取z=24，则z=424=96.(2)齿数比 u=i=96/24=4(3)齿宽系数 单级齿轮传动，齿轮相对于两支承对称布置，两轮均为软齿面，查表10取=1.03、按齿面接触疲劳强度设计 (1)小齿轮的转矩 T=9550P/n=955010/960=99.48Nm(2)载荷系数 由表8，K=1.2.(3)按齿面接触疲劳强度设计得d766=766=63.4mm(4) 确定齿轮模数 m=2.64mm。据表1，取标准模数m=2.75.(5)小齿轮的直径 d=mz=242.75=66mm.4、齿轮几何尺寸计算d=mz1 2.7524=66 mm d=mz2=2.7596=264 mmd=mz+2m=66+5.5=71.5 mmd=mz+2hm=264+5.5=269.5mmd=mz-2(h+c)m=66-6.875=59.125mmd=mz-2(h+c)m=164-6.875=157.125mma=(d+d)/2=(66+264)/2=165mmb=d=1.06.6=66mm取b=66mm, b=66+5=71mm5、校核弯曲疲劳强度由齿轮查表11得两齿轮的复合齿形系数为：= 4.24, = 3.96. = =84.46MPa=186 MPa 合格 = =78.88MPa=178 MPa 合格 6、齿轮传动的精度等级圆周速度v=3.32 m/s,据表7，选用8级精度。 7、机构设计（略）附表1 圆柱齿轮标准模数系列（GB/T 1357-1987）第一系列0.1 0.12 0.15 0.2 0.25 0.3 0.4 0.5 0.6 0.8 1 1.25 1.5 2 2.5 3 4 5 6 8 10 12 16 20 25 32 40 50 第二系列0.35 0.7 0.9 1.75 2.25 2.75 (3.25) 3.5 (3.75) 4.5 5.5 (6.5) 7 9 (11) 14 18 22 28 (30) 36 45注：（1）优先选用第一系列，括号里的模数尽量不用。（2）对斜齿轮，表中模数为法面模数表7 各种机械中的齿轮精度等级表8 载荷系数K表10 齿宽系数附表9 许用接触应力和许用弯曲应力材料热处理方式齿面硬度/MPa/MPa普通碳钢正火150210HBS240+0.8HBS130+0.15HBS碳素钢调质、正火170270HBS380+0.7HBS140+0.2表面淬火4558HBS500+11HRC160+2.5HRC合金钢（略）轴的设计 制作人：杨圣菊 盛文平 带是传送机的减速器的低速轴，已知低速轴的传递N=5KN转速n=42.8rpm,轴上圆柱直齿轮的主要参数为；m=3mm齿数Z=110,压力角=20齿轮B=80mm,采用单向心球轴承解；设计计算步骤列表如下； 选择轴的材料选用45号钢调制处理。由表查HB=187-229=650MPa；根据有表11-6取【】=60MPa【】=100MPa二初步确定轴的最小直径dmin因轴的外伸端和联轴器相连，基本不承受弯矩，所以A取小值，由表11-2查得A=0.11.代入公式dminA=0.110.054m=54mm.联轴节段标准直径d=55mm,一次最小N直径为基础行轴的结构设计。三 轴的初步结构设计1)轴上零件位置与固定方式；齿轮装在中央靠近左轴承处，两端用轴承直持。齿轮用轴肩和套筒做轴向固定，用平键和有过属的过度配合，右端轴承内圈用轴肩和过渡配合固定；两端轴承外圈用轴承盖固定，2）轴的直径从轴的右端看，联轴器处的轴径取为d联=55 mm 。为了保证联轴器的轴向定位，其左端加粗些，因联轴器不传递轴向力，所以轴肩高度较小些，同时考虑到是结构尽可能简单，并避免轴径越加越粗，所以将以滚动轴承内圈配合及密封皮碗配合的轴径公称尺寸取得一样大。这样，按滚动轴承内经的标准取其直径为d滚=60 mm；与滚动轴承配合端的高精度按gc加工，而与皮碗配合部分按dc4加工后，后者实际尺寸比前者小，所以不影响轴承撞拆的方便性。现选用向心球轴承412号，为了保证滚动轴承的轴向定位为，其左段轴径应加粗些，按412轴承要求的轴肩高。去此段轴径d肩1=76 mm.再从轴的左端看，左端与滚动轴承配合的轴径也取d滚2=60 mm，为了便于齿轮从左装入，并考虑到此段弯矩最大，与齿轮配合的轴径取标准直径d齿=65 mm.齿轮右端所需要的轴肩定位仍利用d肩2=76 mm的轴径足够，因轴肩高度有5.5 mm，按表11-4取轴由圆角半径r=2 mm.3)轴向尺寸轴向尺寸与轴承的跨距，齿轮的位置以及轴的长度有关的轴向尺寸，有些零件的尺寸；如轴承，齿轮和联轴器等的宽度是根据标准（如轴承标准查得轴承宽度l滚=35 mm）或以设计好的尺寸（如齿轮宽度B=80 mm）确定的。左轴承和齿轮间、齿轮和减速器齿轮箱体内壁之间分别留有间隙15 mm和10 mm前者为了便于滚动轴承单独从轴上拆卸下来，后者防止齿轮与箱体相碰，齿轮右端至箱体右壁间71mm的是给轴I上大齿轮留的（此齿轮宽度为65mm）带密封装置35mm是根据密封件尺寸确定的（可查相关手册）轴的各段尺寸可计算并且两支点间距为206。设计师时应先定出轴承的跨距和齿轮对轴承的距离，以便进行轴的弯扭组合强度及其他零件（如轴承、键）的校核4）按弯扭组合验算轴的危险截面直径（计算如下图所示（1）齿轮对周的作用力受力如下图所示1）扭矩MnIII=9547.Nn =9547*542.8=1115N. m 2)此齿轮分度圆直径 df 4= mZ4=3*110=330 mm 3)圆周力Pt4; Pt4=2MnIII df 4=2*11150.33=6757.6N4 )径向力Pr 4；Pr 4= Pt4* tg =6757.6* tg 20=2459.77N （2）求轴承之反力R 1)在轴承平面内轴承的支反力R见图C左端轴承A的支反力RA; RA= Pr 4*133.5206=2459.77*133.5206=1594.N 2)右端轴承B的支反力RB RB= Pr 4*72.5206=2459.77*72.5206=865.7N3)计算弯矩M w并作弯矩图最大弯矩M w= RA*0.0725=1594.1*0.0725=115.57N m弯矩图如D所示4）计算水平平面弯矩并作弯矩图最大弯矩M w= RA*0.0725=4378.8*0.0725=317.46Nm弯矩图如图F所示5）画出合成弯矩图 合成弯矩图如图G所示 绘扭矩图按Mn=1115Nm绘得扭矩图如图H五校核轴危险截面的强度有合成弯矩M w和扭矩Mn的分布图和各段轴径的大小，可见齿轮处的断面I是危险断面所以只校核I的强度截面处I的当量弯矩Md Md=749.4Nm其中安带式输送机装在分布不均匀情况，考虑扭矩为脉动的则=【】=60100=0.6有公式（11-3）d齿 =考虑键槽影响将d齿增大5%得d齿原齿订此处直径d齿=65 mm大于计算d齿能满足强度要求。决定采用直径d齿=65 mm应当指出，滚动轴承寿命和键连接强度的校核也应在轴系设计过程中进行此处略。V型带的设计 制作人； 张太宗 葛红艳台式钻床中V带传动，已知其原动机为Y801-4型三相异步电动机，额定功率P=550w转速n1=1390r/min，传动比i12=4；单班制工作，系统的安装布置要求传动(中心距a500mm) 解：(1)选择带的型号，根据带的工作情况表，取工作情况系数KA=1.3则： Pc=KaXP=（1.3x550)w=715w根据Pc和n1，由V带选型图，选取Z型带(2) 选取带轮基准直径，由v带选型图和各型号v带基准直径系列 选取d1=70mm d2=ixd1=280mm按带轮基准直径系列取d2=280mm(3)验算带速=5.1m/s V在5-25m/s之间适合(4)确定中心距a和带的基准长度Ld由已知条件，初定中心距a00.7(d1+d2) a0 2(d1+d2)取a0=370mm初定带长 =1320mm查带的基准直径长度表，选取Ld=1400mm， 实际中心距 Aa0+（Ld+ Ld0）/2=4