2011010755方成圆

转矩转矩T1=156481N·mm
圆周力
径向力
画出轴的受力图
图中 =1974.5N
计算支撑反力
水平面受力图
垂直面受力图
画轴的弯矩图
水平面弯矩Mxy图
垂直面弯矩Mxz图
合成弯矩图
轴转矩图
轴受转矩T=T1=156481N·mm
许用应力
许用应力值由表16.3得
画当量弯矩图
见转矩图
轴段
1
2
3
4
5
6
7
8
直径d/mm
45
55
60
66
70
82
72
60
长度L/mm
82
41
40
23
65
7
16
40
（5）轴上受力及弯矩计算
计算齿轮受力
大齿轮受力：转矩T2=654504N·mm
圆周力
径向力
计算支撑反力
水平面（xy平面）受力图
水平面弯矩图
垂直面（xz平面）受力图
垂直面弯矩图
合成弯矩图
合成弯矩M=
轴段⑥也为过渡轴段，要求与轴段④相同。
轴段⑦与轴段③相同，均为安装滚动轴承的轴段。 。
轴的总长L= + +…+ =277mm
两轴承之间的跨距
各轴段数据整理如下表：
轴段
1
2
3
4
5
6
7
直径d/mm
30
35
40
46
77
46
40
长度L/mm
70
40
20
25
77
25
20
（3）轴上受力及弯矩计算
计算齿轮受力
小齿轮受力：
轴段 安装联轴器，用键周向固定
轴段 高于轴段 形成轴肩，用来定位联轴器
轴段 高于轴段 ，方便安装轴承
轴段 高于轴段③形成轴肩，用来定位轴承
轴段⑤高于轴段④，方便安装齿轮；齿轮在轴段⑤上用键周向固定
轴段⑥高于轴段⑤形成轴环，用来定位齿轮
轴段⑧直径应和轴段 直径相同，以使左右两端的轴承型号一致。
轴段⑦高于轴段⑧形成轴肩，用来定位轴承；轴段⑦高于轴段⑧的部分取决于轴承标准
=1.83
弯曲疲劳极限 由图12.23c得 =600MPa
=450MPa
弯曲最小安全系数 由表12.14得 =1.25
弯曲寿命系数 由图12.24得 =0.94
=0.98
尺寸系数 由图12.25得 =1.0
齿轮的主要参数如下表：参数 Nhomakorabead
齿数
齿宽
材料
齿面硬度
高速级
77
70.75
82
31
77
40Cr
260
(1)：课程设计题目
设计一用于带式运输机上的单级圆柱齿轮减速器。运输机连续工作，单向运转。
载荷变化不大，空载起动。减速器小批量生产，使用期限为10年，两班制工作，运输带容许速度误差为5%。
设计的参数：运输带的拉力F(N) 2700
运输带的速度为v（m/s）1.5
转筒的直径为（mm）450
(2)：设计内容：
已知齿轮传动的参数，如下表：
项目
I
参数
4.63
282.35
4.4
考虑是普通减速去，无特殊的要求，故采用软齿轮面传动。
（按硬度，齿面可区分为软齿面和硬齿面两种。软齿面的齿轮承载能力较低，但制造比较容易，跑合性好，多用于传动尺寸和重量无严格限制，以及小量生产的一般机械中。硬齿面传动载荷大，使用寿命长。）
一、减速机结构草图
二、电动机的选择
（1）选择电动机
根据工作要求和条件，选用一般用途的Y型三相异步电动机，结构形式为卧式封闭式。
（2）确定电动机功率
带式传动及的工作效率：
式中，F=2700N；
V=1.5m/s；
为运输带的传送效率，取0.95。
代入上式得：
则电动机所需功率为：
式中，带传动效率 =0.95；
低速级
340
333.75
345
136
67
45钢
240
六、轴的设计计算
低速轴的结构设计
一般是先设计低速轴，把低速轴设计出来后根据低速轴的长度尺寸就可确定箱体的宽度等尺寸，故先设计低速轴。
低速轴的参数见下表：
项目
P/KW
n/r/min
参数
4.40
64.17
(1)轴上零件的布置
对于单级减速器，低速轴上安装一个齿轮、一个联轴器，齿轮安装在箱体的中间位置；两个轴承安装在箱体的轴承座孔内，相对于齿轮对称布置；联轴器安装在箱体的外面一侧。为保证齿轮的轴向位置，还应在齿轮和轴之间加一个套筒。
（2）零件的装拆顺序
轴上的主要零件是齿轮，齿轮的安装可以从左侧装拆，也可以从右侧拆装。本题目从方便加工的角度选轴上的零件从轴的右侧装拆，齿轮、套筒、轴承、轴承盖、联轴器一次从轴的右侧装入，左侧的轴承从左端装入。
（3）轴的结构设计
为了便于轴上零件的安装，把轴设计为阶梯轴，后段轴的直径大于前段轴的直径，低俗轴的具体设计如下
2.各轴段的长度
为了补偿由于制造，安装等的误差及两轴线的偏移，优先考虑弹性套柱销联轴器，根据安装联轴器轴段的直径，选联轴器型号为TL8，联轴器安装长度L=84mm
因本例转速较低，最后确定轴承润滑方式为脂润滑，故此处按脂润滑确定轴的长度。取轴承距箱体内壁的距离 为10mm。
根据轴的结构需要，各轴段长度确定如下：
取
(4)验算带速
(5)计算带长
初取中心距a=500mm
带长L=π +2a+ =π*216.5+2*500+ =1707.3mm
由教材P179图11.4得V带基准长度 =1600mm
（5）求实际中心距
实际中心距
考虑安装，调整和补偿张紧力的需要，中心距应有一定的调节范围，调节范围为
（6）验算小带轮包角
合适
轴段④为定位轴肩， =（0.07~0.1） ，取 =66mm
轴段⑤上安装齿轮，为安装齿轮方便，取 =70mm
轴段⑥的直径 = +2 ， 是定位轴环的高度，取 =6mm，
即 =70mm+2*6mm=82mm
轴段⑦的直径 应根据所用的轴承类型即型号查轴承标准取得，轴承类型采用6312轴承（深沟球轴承，轴承数据见附录表18.1，其中d=60mm），则 =72mm
（2）协调性原则。传动比的分配应使整个传动装置的结构匀称、尺寸比例协调而又不相互干涉。
（3）优化原则。当要求所设计的减速器的重量最轻或者外形尺寸最小时，可以通过调整传动比和其他设计参数，用优化方法求解。
本传动装置由带传动和齿轮传动组成，因 ，取齿轮传动比为 =4.4，则带传动的传动比 。
四、运动参数及动力参数计算
=82mm（联轴器安装长度为84mm）
=41mm
=40mm（6312深沟球轴承B=33mm）
=23mm
=65mm（小齿轮齿宽 ，大齿轮齿宽取67mm）
=7mm
=16mm
=40mm（6312深沟球轴承B=31mm）
L= + +…+ =314mm
轴段⑥、⑦之间的砂轮越程槽包含在轴段⑦的长度之内
各轴段的数据整理如下表：
计算得 =145.27N
轴上载荷
（9）带轮轮辐计算
电动机Y132M2-6的轴伸直径d=38mm，长度L=80mm，故小带轮轴孔直径d0=38mm，且毂长应小于80mm。
大带轮常采用轮辐式结构，轮辐截面为椭圆形，其长轴与回转平面重合。轮辐数目 根据带轮直径选取：D<500mm时取4。
圆柱齿轮的设计
齿轮相对于轴承为对称布置，单向运转，运输机的工作状态应为轻微冲击。
型号
额定功率/Kw
满载转速/(r/min)
功率因数
振动速度/(mm/s)
重量/Kg
Y132M2-6
5.5
960
0.8
1.8
85
三、计算总传动比及分配各级的传动比
（1）传动装置的总传动比为
式中， 为电动机的满载转速；
为工作机（即运输机）主轴的转速。
（2）分配各级传动比
总传动比的一半分配原则：
（1）限制性原则。各级传动比应控制在正常范围内，采用最大值时将使传动机构尺寸过大。
（7）确定V带根数
带速
传动比i=3.4
带根数查教材P191表11.8得单根V带所能传递的功率 =2.072kw,
查教材P190表11.7得包角系数 =0.926
查教材P194表11.12得长度系数 =0.99
查教材P193表11.10得Δ =0.295kw
取z=7根。
（8）求轴上载荷
张紧力
（由教材P179表11.4得q=0.17kg/m）
L2右侧为深沟球轴承，应留有 ，左侧为大带轮应该留有 。为使带轮挡板压紧，而不碰到深沟球轴承盖，所以此时 。
轴段③要安装滚动轴承，其直径要与滚动轴承内径相符合。这里选择6308深沟球轴承（ ），故取 。
轴段④为过渡轴段，考虑轴承安装的要求，取 =46mm, 。
轴段⑤安装小齿轮，小齿轮的参数： ，由于小齿轮直径较小，故采用齿轮轴结构。因此轴和齿轮的热处理工艺相同，均为45钢，调质处理。
选择大、小齿轮的材料和热处理方式为：
小齿轮：40Cr，调质处理，硬度241HB~286HB，平均取为260HB。
大齿轮：45钢，调质处理，硬度229HB~286HB，平均取为240HB。
（1）初步计算
（2）校核计算
精度等级由表12.6选8级精度
使用系数 由表12.9取1.5
动载系数 由图12.9取1.1