电磁炉炉盘运输传送带装置的设计含9张CAD图
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电磁炉炉盘运输传送带装置设计摘 要首先对电磁炉炉盘运输传送带作了简单的概述；接着分析了电磁炉炉盘运输传送带的选型原则及计算方法；然后根据这些设计准则与计算选型方法按照给定参数要求进行选型设计；接着对所选择的电磁炉炉盘运输传送带各主要零部件进行了校核。普通型电磁炉炉盘运输传送带装置由六个主要部件组成：传动装置，机尾或导回装置，中部机架，拉紧装置以及尾部组件。关键词：电磁炉炉盘运输传送带装置，传送带，设计计算，校核36AbstractFirst cooker hob transport conveyor briefly outlined; then analyzes the principle of selection cooker hob transport conveyor and the first conveyor belt to transport the cooker hob briefly outlined; then analyzes the cooker hob transport belt selection principles and calculation methods; and then based on these design criteria and calculation method of selection in accordance with the requirements of a given parameter selection and design; then the selected cooker hob transport belt of the main components were checked. Ordinary cooker hob transport conveyor device consists of six main components: gear, tail or device back into the middle frame, tail assembly and tensioning device.Keywords: cooker hob transport conveyor apparatus, conveyors, design calculations, checking目 录第1章 绪论1第2章 电磁炉炉盘运输传送带装置的设计计算22.1 已知原始数据及工作条件22.2 计算步骤42.2.1 带速的选择42.2.2 带宽的选择42.2.3 输送带宽度的核算62.3 圆周驱动力62.3.1 计算公式62.3.2 主要阻力计算72.3.3 主要特种阻力计算82.3.4 附加特种阻力计算92.3.5 倾斜阻力计算102.4传动功率计算102.4.1 传动轴功率计算102.4.2 电动机功率计算102.5 输送带张力计算112.6 传动滚筒、改向滚筒合张力计算122.6.1 改向滚筒合张力计算122.6.2 传动滚筒合张力计算122.7 传动滚筒最大扭矩计算122.8 拉紧力和拉紧行程计算122.9绳芯输送带强度校核计算13第3章 驱动装置的选用与设计143.1 电机的选用143.2 减速器的选用143.3 渐开线斜齿圆柱齿轮设计153.4 低速级斜齿圆柱齿轮设计计算表193.5 斜齿轮设计参数表24第4章 各个轴的设计计算254.1 轴的设计计算254.2 轴的设计计算274.3 轴的设计计算29结论32参考文献33致 谢34第1章 绪论带式输送机自1795年被发明以来，经过200多年的发展，已被电力、冶金、煤炭、化工、矿山、港口等各行各业广泛采用，特别是第三次工业技术革命后新材料、新技术的采用，带式输送机的发展步入了一个新纪元。当今，无论从输送量、运距、经济效益等各方面来衡量，它已经可以同火车、汽车运输相抗衡，成为各国争先发展的行业。带式输送机具有结构简单、输送量大、输送物料范围广泛、运距长、装卸料方便、可靠性高、运费低廉、自动化程度高等特点，它的优越性已十分明显，是国民经济中不可缺少的关键设备。带式输送机因其具有结构紧凑、传动效率高、噪声低、使用寿命长、运转稳定、工作可靠性和密封性好、占据空间小等特点，并能适应在各种恶劣工作环境下工作，包括潮湿、泥泞、粉尘多等，所以它已经是国民经济中不可或缺的关键设备。加之国际互联网络化的实现，又大大缩短了带式输送机的设计、开发、制造、销售的周期，使它更加具有竞争力。目前，带式输送机已经成为运输系统中重要的组成部分。为了更好的研究带式输送机的工作组成原理，发现及改进其不足之处，本课题所研究的是大倾角、下运带式输送机。此次研究的主要问题在于系统的驱动件布置、软启动和制动问题。带式输送机向下运送物料时，其驱动电动的运行工矿有别于一般的带式输送机。由于运转上的需要，在结构上有特点，控制上有特殊需求。下运带式输送机的制动装置及其控制技术尤为关键。如何实现制动与自动张紧，逐渐向智能化、自动化、人性化方向发张，是目前带式输送机的发展方向，也是本课题的研究目的和意义所在。相信随着课题的不断深入，对带式输送机将会有更深入的了解，为以后的学习也能打下夯实的基础。第2章 电磁炉炉盘运输传送带装置的设计计算2.1 已知原始数据及工作条件原始参数和工作条件1电磁炉炉盘参数（参考）电磁炉磁芯重量: 50g ； 30g 电磁炉磁芯尺寸：5x12x63电磁炉炉盘尺寸：另附图纸、尺寸（JYC-21E电磁炉，网上查尺寸）电磁炉底盘重量：约200gJYC-21E电磁炉外形尺寸 电磁炉炉盘尺寸直径：17cm2机械手机构设计参数：（参考）自由度数: 3机械手坐标型式: 圆柱坐标手指开合角度： 50（最大速度为50度每秒）支座旋转角度: 90（最大速度为90度每秒）手臂运动参数：伸缩行程：100mm伸缩速度：80mm/s升降行程：200mm升降速度：80mm/s磁芯定位精度：0.03mm驱动方式：气压传动控制方式：点位程序控制(采用PLC)3设计方法要求（参考）采用现代设计方法，进行必要的方案优化设计；关键零件的可靠性设计、有限元设计；技术经济分析与价值分析等。2.2 计算步骤2.2.1 带速的选择1.输送量大，输送带较宽时，应选择较高的带速。2.输送距离越短，带速应越低。较长的水平输送机，应选较高的带速3.物料易滚动、粒度大、磨琢性强的，或易扬尘的以及环境卫生条件要求高的，宜选用较低的带速。4.一般用于给料时，带速可取0.81m/s，或根据物料特性和工艺要求决定。5.人工配料称重时带速不应大于1.25 m/s。 6.有计量称时，带速应安自动计量称的要求而定。7.输送成件物品时，带速一般小于1.25 m/s。根据本设计特点，应选用带速速度0.0010.01m/s。2.2.2 带宽的选择电磁炉炉盘运输传送带装置使用的输送带有橡胶带、塑料带、钢带、金属网带等，最常见的是橡胶带。橡胶输送带有棉织芯、合成纤维芯、钢丝绳芯等多种。塑料输送带有层芯和整芯之分。各种芯材和不同的覆盖胶可组成各种类型的光面或花纹输送带。根据运送成品的形状、尺寸，此处带宽选为B=500mm。输送机的工作倾角=0。查DT电磁炉炉盘运输传送带装置选用手册或本设计（表2-1）(此后凡未注明均为该书)得k=1。按给定的工作条件,取堆积角为20。取带速为2.0m/s。将个参数值代入上式, 可得到为保证给定的运输能力,带上必须具有的的截面积AA图2-2 槽形托辊的带上物料堆积截面表2-2槽形托辊物料断面面积A带宽/mm堆积角/(o)槽角/（o）20253035404550001020300.00980.01420.01870.02340.01200.01620.02060.02520.01300.01800.02220.02660.01570.01960.02360.02780.01730.02100.02470.02870.01860.02200.02560.029365001020300.01840.02620.03420.04270.02240.02990.03770.04590.02600.03320.04060.04840.02940.03620.04330.05070.03220.03860.04530.05230.03470.04070.04690.053450001020300.02790.04050.05360.06710.03440.04660.05910.07220.04020.05180.06380.07630.04540.05640.06720.07930.05000.06030.07100.08220.05400.06360.07360.0840100001020300.04780.06740.08760.10900.05820.07710.09660.11700.06770.08570.10400.12400.07630.09330.11100.12900.08380.09980.11600.13400.08980.10500.12000.1360查表2-2或矿井运输提升表3-17， 输送机的承载托辊槽角35，物料的堆积角为0时，带宽为500 mm的输送带上允许物料堆积的横断面积为0.0427，此值大于计算所需要的堆积横断面积,据此选用宽度为500mm的输送带能满足要求。经如上计算,确定选用带宽B=500mm,初选输送带NN100，输送带层数为6层，查表1-6得，输送带各参数如下：NN100型煤矿用输送带的技术规格：扯断强度100N/(mm层)每层带厚1mm,输送带第层质量等于1.02kg/m上胶厚3mm下胶厚=1.5mm每毫米胶料质量为1.19kg/m胶带每米质量=布层数每层质量（kg/m）+(上胶厚（mm）+下胶厚（mm）第层胶带质量（kg/m）)带宽（mm）=61.02+(3.0+1.5) 1.19 0.8=9.18 kg/m输送带质量：=带长（m） =9.18600 =5508kg输送带厚度可按下式计算或查运输机械设计选用手册表1-6输送带度(mm)=布层数每层厚度（mm）+上胶厚（mm）+下胶厚（mm） =61+3+1.5 =10.5mm2.2.3 输送带宽度的核算输送大块散状物料的输送机，需要按（2-2）式核算，再查表3-3 （2-2） 式中最大粒度，mm。表2-3不同带宽推荐的输送物料的最大粒度mm带宽B500650500100012001400粒度筛分后100130180250300350未筛分150200300400500600故，输送带宽满足输送要求。2.3 圆周驱动力2.3.1 计算公式 1）所有长度（包括L80m） 传动滚筒上所需圆周驱动力为输送机所有阻力之和，可用式（2-3）计算： （2-3）式中主要阻力，N；附加阻力，N；特种主要阻力，N；特种附加阻力，N；倾斜阻力，N。五种阻力中，、是所有输送机都有的，其他三类阻力，根据输送机侧型及附件装设情况定，由设计者选择。2）对机长大于80m的电磁炉炉盘运输传送带装置，附加阻力明显的小于主要阻力，可用简便的方式进行计算，不会出现严重错误。为此引入系数C作简化计算，则公式变为下面的形式：+=C （2-5）式中C与输送机长度有关的系数，在机长大于80m时，可按式（2-6）计算，或从表查取 （2-6）式中附加长度，一般在70m到100m之间；C系数，不小于1.02。C查DT（A）型电磁炉炉盘运输传送带装置设计手册表3-5 既本说明书表2-4,取C为1.12表2-4附加阻力系数CL（m）80100150200300400500600C1.921.781.581.451.311.251.201.17L(m)70050090010001500200025005000C1.141.121.101.091.061.051.041.032.3.2 主要阻力计算输送机的主要阻力是物料及输送带移动和承载分支及回程分支托辊旋转所产生阻力的总和。可用式（2-7）计算： （2-7）式中模拟摩擦系数，根据工作条件及制造安装水平决定，一般可按表查取。查表2-30；输送机长度（头尾滚筒中心距），m；重力加速度；初步选定托辊为槽形托辊DT03c121，查表2-42，上托辊间距1.2m，下托辊间距 m，上托辊槽角35，下托辊槽角。直径D89mm,长度L315mm,轴承为4G204。承载分支托辊组每米长度旋转部分重量，kg/m，用式（2-8）计算 （2-8）其中承载分支每组托辊旋转部分重量，kg；承载分支托辊间距，m；托辊已经选好，知 计算：=20.25 kg/m回程分支托辊组每米长度旋转部分质量，kg/m，用式（2-9）计算： （2-9）其中回程分支每组托辊旋转部分质量回程分支托辊间距，m；查运输机械设计选用手册表2-50选择平行托辊，直径D89mm,托辊长L=950mm,kg计算：=5.267 kg/m每米长度输送物料质量55.6kg/m每米长度输送带质量，kg/m，=9.18kg/m=0.0456009.1820.25+5.267+（29.18+55.6）cos35=22783N 运行阻力系数f值应根据表2-5选取。取=0.045。表2-5 阻力系数f输送机工况工作条件和设备质量良好，带速低，物料内摩擦较小0.020.023工作条件和设备质量一般，带速较高，物料内摩擦较大0.0250.030工作条件恶劣、多尘低温、湿度大，设备质量较差，托辊成槽角大于350.0350.0452.3.3 主要特种阻力计算主要特种阻力包括托辊前倾的摩擦阻力和被输送物料与导料槽拦板间的摩擦阻力两部分，按式（2-10）计算：+ （2-10）按式（2-11）或式（2-12）计算：（1） 三个等长辊子的前倾上托辊时 （2-11）（2） 二辊式前倾下托辊时 （2-12）本输送机没有主要特种阻力，即=02.3.4 附加特种阻力计算附加特种阻力包括输送带清扫器摩擦阻力和卸料器摩擦阻力等部分，按下式计算： （2-13） （2-14） （2-15）式中清扫器个数，包括头部清扫器和空段清扫器；A一个清扫器和输送带接触面积，见表清扫器和输送带间的压力，N/，一般取为3 N/；清扫器和输送带间的摩擦系数，一般取为0.50.7；刮板系数，一般取为1500 N/m。表2-6导料槽栏板内宽、刮板与输送带接触面积带宽B/mm导料栏板内宽/m刮板与输送带接触面积A/m头部清扫器空段清扫器5000.3150.0050.0086500.4000.0070.015000.4950.0080.01210000.6100.010.01512000.7300.0120.01814000.8500.0140.021查表2-6得 A=0.008m，取=10N/m，取=0.6，将数据带入式（2-14）则 =AP =0.008100.6=480 N拟设计的总图中有两个清扫器和一个空段清扫器（一个空段清扫器相当于1.5个清扫器）=0由式（2-13） 则 =3.5480=1680 N2.3.5 倾斜阻力计算倾斜阻力按下式计算： （2-14）式中：因为是本输送机水平运输，所有H=0=0由式（2.4-2）得传动滚筒上所需圆周驱动力为=1.1222783+0+1680+0=27197N2.4传动功率计算2.4.1 传动轴功率计算传动滚筒轴功率（）按式（2-15）计算： （2-15）54.39kw2.4.2 电动机功率计算电动机功率，按式（2-16）计算： （2-16）式中传动效率，一般在0.850.95之间选取；联轴器效率；每个机械式联轴器效率：=0.98液力耦合器器：=0.96；减速器传动效率，按每级齿轮传动效率.为0.98计算；二级减速机：=0.980.98=0.96电压降系数，一般取0.900.95。多电机功率不平衡系数，一般取，单驱动时，。根据计算出的值，查电动机型谱，按就大不就小原则选定电动机功率。由式（2-15）=54390W由式（2-16）得电动机功率：=2=65300W65.3KW选电动机型号为YB255S-4，额定功率P=37 KW，数量1台。2.5 输送带张力计算输送带张力在整个长度上是变化的，影响因素很多，为保证输送机上午正常运行，输送带张力必须满足以下两个条件：（1）在任何负载情况下，作用在输送带上的张力应使得全部传动滚筒上的圆周力是通过摩擦传递到输送带上，而输送带与滚筒间应保证不打滑；（2）作用在输送带上的张力应足够大，使输送带在两组托辊间的垂度小于一定值。输送带不打滑条件校核:圆周驱动力通过摩擦传递到输送带上（见图2-3）图2-3作用于输送带的张力如图4所示，输送带在传动滚简松边的最小张力应满足式(28)的要求。传动滚筒传递的最大圆周力。动载荷系数1.21.7；对惯性小、起制动平稳的输送机可取较小值;否则，就应取较大值。取1.5传动滚筒与输送带间的摩擦系数，见表2-7表2-7 传动滚筒与输送带间的摩擦系数工作条件摩擦系数光面滚筒胶面滚筒清洁干燥0.250.030.40环境潮湿0.100.150.250.35潮湿粘污0.050.20取1.5，由式 =1.527197=40795.5N对常用C=0.083该设计取=0.035；=420。=0.08340795.5=3386N2.6 传动滚筒、改向滚筒合张力计算2.6.1 改向滚筒合张力计算根据计算出的各特性点张力,计算各滚筒合张力。头部180改向滚筒的合张力:=29522+3099860520N 尾部180改向滚筒的合张力:=9069+952318592N2.6.2 传动滚筒合张力计算根据各特性点的张力计算传动滚筒的合张力:动滚筒合张力:=4943+31015=35958N2.7 传动滚筒最大扭矩计算单驱动时,传动滚筒的最大扭矩按式（2-32）计算： （2-32）式中D传动滚筒的直径（mm）。 双驱动时,传动滚筒的最大扭矩按式（2-33）计算： （2-33）初选传动滚筒直径为500mm,则传动滚筒的最大扭矩为:=31015+494335958N=8.98KN/m 2.8 拉紧力和拉紧行程计算1）、拉紧装置拉紧力按式（2-34）计算 （2-34）式中拉紧滚筒趋入点张力（N）；拉紧滚筒奔离点张力（N）。由式（2-34）+=5000+5250+5593+587321716N =21.71KN查煤矿机械设计手册初步选定钢绳绞车式拉紧装置。2）、拉紧行程：L（）L（0.01+0.001）6006.6m式中：输送带弹性伸长率和永久伸长率，由输送厂家给出，通常帆布带为0.010.015； 拉紧后托辊间允许的垂度，一般取0.001 L输送机长度。2.9绳芯输送带强度校核计算 绳芯要求的纵向拉伸强度按式（2-35）计算； （2-35）式中静安全系数，一般=710。运行条件好，倾角好，强度低取小值；反之，取大值。在此选为7。输送带的最工作张力：Smax: (N) =68571N式中：B带宽，mm; 输送带纵向扯断强度，N/(mm层)见运输机械设计选用手册表1-6，100N/（mm层）。由式（2-35）得599.9N/mm可选输送带为NN100N/(mm层),6层的即600N/mm大于。可满足要求。第3章 驱动装置的选用与设计电磁炉炉盘运输传送带装置的负载是一种典型的恒转矩负载，而且不可避免地要带负荷起动和制动。电动机的起动特性与负载的起动要求不相适应在电磁炉炉盘运输传送带装置上比较突出，一方面为了保证必要的起动力矩，电机起动时的电流要比额定运行时的电流大67倍，要保证电动机不因电流的冲击过热而烧坏，电网不因大电流使电压过分降低，这就要求电动机的起动要尽量快，即提高转子的加速度，使起动过程不超过35s。驱动装置是整个皮带输送机的动力来源，它由电动机、偶合器，减速器 、联轴器、传动滚筒组成。驱动滚筒由一台或两台电机通过各自的联轴器、减速器、和链式联轴器传递转矩给传动滚筒。减速器有二级、三级及多级齿轮减速器，第一级为直齿圆锥齿轮减速传动，第二、三级为斜齿和直圆柱齿轮降速传动，联接电机和减速器的连轴器有两种，一是弹性联轴器，一种是液力联轴器。为此，减速器的锥齿轮也有两种；用弹性联轴器时，用第一种锥齿轮，轴头为平键连接；用液力偶合器时，用第二种锥齿轮，轴头为花键齿轮联接。传动滚筒采用焊接结构，主轴承采用调心轴承，传动滚筒的机架与电机、减速器的机架均安装在固定大底座上面，电动机可安装在机头任一侧。根据情况而定。3.1 电机的选用电动机额定转速根据生产机械的要求而选定，一般情况下电动机的转速不低500r/min，因为功率一定时，电动机的转速低，其尺寸愈大，价格愈贵，而效率低。若电机的转速高，则极对数少，尺寸和重量小，价格也低。本设计皮带机所采用的电动机的总功率为65.3kw，所以需选用功率为37kw的电机两台。拟采用YB225S4型电动机，该型电机转矩大，性能良好，可以满足要求。查机械设计实用手册第二版，它的主要性能参数如下表： 表3-1 YB225S型电动机主要性能参数电动机型号额定功率kw满载转速r/min电流A效率功率因数YB225S-437148069.891.80.87起动电流/额定电流起动转矩/额定转矩最大转矩/额定转矩重量kg7.01.92.23603.2 减速器的选用已知输送带宽为500，查运输机械选用设计手册表277选取传动滚筒的直径D为500，则工作转速为：=76.39r/min已知电机转速为=1480 r/min ，则电机与滚筒之间的总传动比为：=19.373.3 渐开线斜齿圆柱齿轮设计（一）高速级斜齿圆柱齿轮设计计算表项目计算（或选择）依据计算过程单位计算（或确定）结果1选齿轮精度等级查1表10-8选用7级精度级72材料选择查1表10-1小齿轮选用45号钢（调质处理）硬度为250HBS大齿轮选用45号钢（调质处理）硬度为220HBS小齿轮250HBS大齿轮220HBS3选择齿数Z个913.4584选取螺旋角取14度145按齿面接触强度设计（1）试选Kt取1.61.6(2)区域系数ZH由1图10-30（3）a由1图10-26查得a1=0.77 a2=0.871.641.64(4)计算小齿轮传递的转矩T1查表1Nmm(5)齿宽系数d由1表10-71.0(6)材料的弹性影响系数ZE由1表10-6(7) 齿轮接触疲劳强度极限由1图10-21c由1图10-21550540550540（8）应力循环次数N由1式10-13（9）接触疲劳强度寿命系数KHN由1图10-19KHN1 =1.05KHN2 =1.12KHN1 =1.05KHN2 =1.12（10）计算接触疲劳强度许用应力H取失效概率为，安全系数为S=1，由1式10-12得 =(577.5+604.8)=591.15（11）试算小齿轮分度圆直径按1式（1021）试算mm=53.03（12）计算圆周速度vm/s1.54（13）计算齿宽BB1=60B2=55mmB1=60B2=55（14）模数h = 2.25mnt =2.252.14=4.815b/h =53.03/4.815=11.01度mnt =2.14h = 4.815b/h =11.01（15）计算纵向重合度= 0.318dz1tan1.903（16）计算载荷系数K由1表10-2查得使用系数根据v=1.54 m/s，级精度，由1图查得动载荷系数1.08由1表查得KH=1.12+0.18(1+0.6d2) d2+0.2310-3b=1.420由1图查得KF=1.33假定，由1表查得1.4故载荷系数K=KAKVKHKH=11.081.41.42=2.15K=2.15（17）按实际的载荷系数校正分度圆直径由1式10-1058.52（18）计算模数 mm2.376按齿根弯曲强度设计（1）计算载荷系数KK=KAKVKFKFK=11.081.41.33=2.01K=2.01（2）螺旋角影响系数根据纵向重合度= 1.903 ，从1图10-280.880.88（3）计算当量齿数ZV =26.30=90.94（4）齿形系数YFa由1表YFa1=2.591YFa2=2.198YFa1=2.591YFa2=2.198（5）应力校正系数YSa由1表YSa1=1.597YSa2=1.781YSa1=1.597YSa2=1.781（6）齿轮的弯曲疲劳强度极限由1图10-20b由1图10-20c400350400350（7）弯曲疲劳强度寿命系数由1图10-18利用插值法可得0.900.950.900.95（8）计算弯曲疲劳许用应力F取弯曲疲劳安全系数S1.3，由式10-12得（9）计算大小齿轮的并加以比较结论：大齿轮的系数较大，以大齿轮的计算0.0153（10）齿根弯曲强度设计计算由1式10-17=1.743mm1.743结论：对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的法面模数大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数，取2 mm，已可满足弯曲强度。但为了同时满足接触疲劳强度，须按接触疲劳强度算得的分度圆直径d1=58.52 mm来计算应有的齿数。于是由取29，则Z2 = Z1i齿1 =293.59=104.11取Z2 =1043几何尺寸计算（1）计算中心距a=137.1将中心距圆整为137mma=137（2）按圆整后的中心距修正螺旋角因值改变不多，故参数、等不必修正。度13.88（3）计算齿轮的分度圆直径dmm59.74214.26（4）计算齿轮的齿根圆直径dfmm54.74209.26（5）计算齿轮宽度Bb = dd1b=1.059.74=59.74圆整后取：B1 =65B2 =60mmB1 =65B2 =60（6）验算所以合适3.4 低速级斜齿圆柱齿轮设计计算表项目计算（或选择）依据计算过程单位计算（或确定）结果1选齿轮精度等级查1表10-8选用7级精度级72材料选择查1表10-1小齿轮选用45号钢（调质处理），硬度为250HBS大齿轮选用45号钢（调质处理）硬度为220HBS小齿轮250HBS大齿轮220HBS3选择齿数Z个U=2.84选取螺旋角取14度145按齿面接触强度设计（1）试选Kt取1.61.6（2）区域系数ZH由1图10-30（3）由1图10-26查得a4=0.88=0.78+0.88=1.661.66(4)计算小齿轮传递的转矩T查表1Nmm(5)齿宽系数d由1表10-71.0(6)材料的弹性影响系数ZE由1表10-6MPa1/2(7) 齿轮接触疲劳强度极限由1图10-21c由1图10-21550540550540（8）应力循环次数N由1式10-13（9）接触疲劳强度寿命系数KHN由1图10-19KHN1 =1.08KHN2 =1.14KHN1 =1.08KHN2 =1.14（10）计算接触疲劳强度许用应力H取失效概率为，安全系数为S=1，由1式得H3= 594=604.8（11）试算小齿轮分度圆直径按1式（1021）试算mm80.53（12）计算圆周速度vm/s=0.65（13）计算齿宽BB3=85B4=80mmB3=85B4=80（14）模数h = 2.25mnt =2.253.137.04b/h =80.53/7.04=11.44度3.13h 7.04b/h =11.44（15）计算纵向重合度= 0.318dz3tan0.3181.025an14=1.98=1.98（16）计算载荷系数K由1表10-2查得使用系数根据v=0.65s，级精度，由1图查得动载荷系数1.1由1表查得KH=1.12+0.18(1+0.6d2) d2+0.2310-3b=1.43由1图查得KF=1.35假定，由1表查得1.4故载荷系数K=KAKVKHKH=11.11.41.43=2.20K=2.20（17）按实际的载荷系数校正分度圆直径d3由1式10-1089.55（18）计算模数=3.48mm=3.486按齿根弯曲强度设计（1）计算载荷系数KK=KAKVKFKFK=1.01.11.41.35=2.079K=2.079（2）螺旋角影响系数根据纵向重合度=1.981图10-280.880.88（3）计算当量齿数ZV=27.3776.63（4）齿形系数YFa由1表YFa3=2.563YFa4=2.227YFa3=2.563YFa4=2.227（5）应力校正系数YSa由1表YSa3=1.604YSa4=1.763YSa3=1.604YSa4=1.763（6）齿轮的弯曲疲劳强度极限由1图b由1图400350400350（7）弯曲疲劳强度寿命系数由1图0.920.960.920.96（8）计算弯曲疲劳许用应力F取弯曲疲劳安全系数S1.3，由式得368336（9）计算大小齿轮的并加以比较结论：大齿轮的系数较大，以大齿轮的计算=0.0117（10）齿根弯曲强度设计计算由1式=2.37结论：对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的法面模数大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数，取2.5已可满足弯曲强度。但为了同时满足接触疲劳强度，须按接触疲劳强度算得的分度圆直径d3=89.55应有的齿数。于是由取35 ，则Z4 = Z3i齿2 =35*2。8=98 取Z4 =983几何尺寸计算（1）计算中心距a将中心距圆整为171mm =171（2）按圆整后的中心距修正螺旋角因值改变不多，故参数、等不必修正。度（3）计算齿轮的分度圆直径dmm90.00252.00（4）计算齿轮的齿根圆直径dfmm83.75=245.75（5）计算齿轮宽度Bb = dd3=1.0*90.00=90.00圆整后取：B3 =95B4 =90mmB3 =95B4 =90（6）验算故合适3.5 斜齿轮设计参数表传动类型模数齿数中心距齿宽螺旋角高速级斜齿圆柱齿轮 mmmm低速级斜齿圆柱齿轮 第4章 各个轴的设计计算4.1 轴的设计计算1选择轴的材料及热处理方法查1表15-1选择轴的材料为优质碳素结构钢45；根据齿轮直径，热处理方法为正火。2确定轴的最小直径查1的扭转强度估算轴的最小直径的公式：mm再查 1表15-3， 考虑键：因为键槽对轴的强度有削弱作用，开有一个键槽，所以轴的轴径要相应增大mm3确定各轴段直径并填于下表内名称依据单位确定结果mm且由前面的带轮的设计可得，带轮的孔径为30，mm3030查 2表7-123535因为处装轴承，所以只要即可，选取7类轴承，查 2表6-6，选取7208AC，故 404046由于是齿轮轴所以等于高速级小齿轮的分度圆直径：40404选择轴承润滑方式，确定与轴长有关的参数。查 2（2）“润滑方式”，及说明书“（12）计算齿轮圆周速度” = 1.54，故选用脂润滑。将与轴长度有关的各参数填入下表名称依据单位确定结果箱体壁厚查 2表11-18地脚螺栓直径及数目n查 2表11-1查 2表3-13， 取20，16轴承旁联接螺栓直径查 2表11-1查 2表3-9，取1612轴承旁联接螺栓扳手空间、查 2 表11-1轴承盖联接螺钉直径查 2表11-2查 2表11-10，得当取轴承盖厚度查 2表11-10，小齿轮端面距箱体内壁距离查 2 =10轴承内端面至箱体内壁距离查 2 因为选用脂润滑，所以10轴承支点距轴承宽边端面距离a查 2表6-6，选取7208AC轴承，故5.计算各轴段长度。名称计算公式单位计算结果由于与大带轮配合，则：63由公式56由公式32由公式110.5齿轮1轮毂宽度：65由公式40L（总长）365.5（支点距离）197.54.2 轴的设计计算1选择轴的材料及热处理方法查1表15-1选择轴的材料为优质碳素结构钢45；根据齿轮直径，热处理方法为正火回火。2确定轴的最小直径查1的扭转强度估算轴的最小直径的公式：=(126103) 再查 1表15-3， 3确定各轴段直径并填于下表内名称依据单位确定结果由于和轴承配合，取标准轴径为： =45由于和齿轮配合，取查 2表1-6，取50=50查 2表1-6，取=60=60与高速级大齿轮配合，取：=45454选择轴承润滑方式，确定与轴长有关的参数。查 2（二）“滚动轴承的润滑”，及说明书“六、计算齿轮速度” ，故选用脂润滑。 将与轴长度有关的各参数填入下表名称依据单位确定结果轴承支点距轴承宽边端面距离a选用7209AC轴承，查 2表6-6得 5.计算各轴段长度名称计算公式单位计算结果439310齿轮配合长度：5845.5L（总长）L249.5（支点距离）196.14.3 轴的设计计算1选择轴的材料及热处理方法查1表15-1选择轴的材料为优质碳素结构钢45；根据齿轮直径，热处理方法为正火回火。2确定轴的最小直径查1的扭转强度估算轴的最小直径的公式：=再查 1表15-3， 考虑键：因为键槽对轴的强度有削弱作用，开有一个键槽，所以轴的轴径要相应增大 3确定各轴段直径并填于下表内名称依据单位确定结果由于与联轴器配合，配合轴径为d1=60mm 60考虑联轴器定位：查 2表7-12，取7070为了轴承装配的方便： ，取符合轴承标准孔径大小为75考虑轴肩定位，查（1）表1-16，取标准值=8686考虑齿轮的定位：92由于与齿轮配合=80mm=80由于轴承配合：75754选择轴承润滑方式，确定与轴长有关的参数。查 2（二）“滚动轴承的润滑”，及说明书“六、计算齿轮速度”， ，故选用脂润滑。将与轴长度有关的各参数填入下表名称依据单位确定结果轴承支点距轴承宽边端面距离a选用7015AC轴承，查 2表6-6得5.计算各轴段长度名称计算公式单位计算结果选联轴器轴孔长度为107mm，则：105由公式47由公式39由公式73由公式10配合齿轮4：8851.5L（总长）413.5（支点距离）184.3结论这次毕业设计是机械设计的重要的综合性与实践性教学环节，是我们进入大学学习机械设计这门课程以来的第一次较全面的设计训练。在本次课程设计过程中，我通过综合运用机械设计课程和其他先修课程的知识，分析和解决机械设计问题，进一步巩固、加深和拓宽了所学的知识。通过本次机械课程设计实践，我逐步树立了正确的设计思想，增强了创新意识和竞争意识，熟悉掌握了机械设计的一般规律，提高了分析问题和解决问题的能力。通过设计计算、绘图以及运用技术标准、规范、设计手册等有关资料
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