機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)-電葫蘆機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)文件

機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)-電葫蘆機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)文件,機(jī)械,畢業(yè)設(shè)計(jì),葫蘆,系統(tǒng),設(shè)計(jì),文件 目錄 1題目分析（1） 2設(shè)計(jì)計(jì)算 1)電動(dòng)機(jī)的確定（1） 2）總體設(shè)計(jì)計(jì)算 （1）總傳動(dòng)比及各級(jí)傳動(dòng)比的確定（2） （2） 運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算（3） 3） 齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算及校核 1） 第一對(duì)齒輪的設(shè)計(jì)與校核（4） 2）第二對(duì)齒輪的設(shè)計(jì)與校核（9） 3）第三對(duì)齒輪的設(shè)計(jì)與校核（13） 4）軸的設(shè)計(jì)及危險(xiǎn)軸的校核（17） 5）課程設(shè)計(jì)總結(jié)（20） 6）參考文獻(xiàn)（20） 1題目分析 電動(dòng)葫蘆是一種常用的搬運(yùn)設(shè)備，在工廠中使用十分廣泛。電動(dòng)葫蘆由兩部分組成，即行走機(jī)構(gòu)和提升機(jī)構(gòu)。 下面分別介紹各組成部分。 1． 行走機(jī)構(gòu)組成：行走電動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)兩部分組成。 2． 提升機(jī)械組成：提升電動(dòng)機(jī)、卷揚(yáng)機(jī)構(gòu)、機(jī)械制動(dòng)器（一般為盤式制動(dòng)器）。 3． 制動(dòng)器介紹：電動(dòng)葫蘆（或起重機(jī)）的提升機(jī)構(gòu)一定要有機(jī)械制動(dòng)裝置，當(dāng)物體起吊到一定高度后全靠機(jī)械制動(dòng)器將其制停在空中。制動(dòng)器的工作機(jī)理有液壓驅(qū)動(dòng)、氣壓驅(qū)動(dòng)和牽引電磁鐵驅(qū)動(dòng)。不同的驅(qū)動(dòng)方式其制動(dòng)的性能也不相同。 在小型電動(dòng)葫蘆上一般采用電磁驅(qū)動(dòng)制動(dòng)器。 電動(dòng)葫蘆（或起重機(jī)）上提升機(jī)構(gòu)采用的制動(dòng)器種類繁多， 在小型電動(dòng)葫蘆上較多采用的制動(dòng)器是盤式制動(dòng)器，盤式制動(dòng)器又稱為碟式制動(dòng)器。盤式制動(dòng)器重量輕、構(gòu)造簡(jiǎn)單、調(diào)整方便、制動(dòng)效果穩(wěn)定。 為了安全起見，在起重設(shè)備上一般均采用常閉式制動(dòng)器。所謂常閉式是指在電磁機(jī)構(gòu)不得電的情況下，制動(dòng)器處于制動(dòng)狀態(tài)。制動(dòng)器安裝在電動(dòng)機(jī)的一端，一般情況是封閉的，用眼晴直接是看不到的，但這沒有關(guān)系，一般會(huì)將牽引電磁鐵的線圈引出線留在外面。我們只要將線圈接正確就行。 當(dāng)電動(dòng)機(jī)得電的同時(shí)（接觸器吸合時(shí)），制動(dòng)器的牽引電磁鐵也同時(shí)得電，制動(dòng)器打開。這種聯(lián)接方式的優(yōu)點(diǎn)是，當(dāng)發(fā)生停電事故時(shí)可以立即進(jìn)行制動(dòng)以避免事故的發(fā)生。其缺點(diǎn)是制動(dòng)瞬間設(shè)備的機(jī)械抖動(dòng)較大。 2設(shè)計(jì)計(jì)算 1)電動(dòng)機(jī)的確定 由公式得： P=FV/1000=GV/1000=10000×(4/60)/1000=0.67kw =0.96×(0.99×0.99)×(0.99×0.99)×(0.99×0.99)×0.98 =0.8857 電動(dòng)機(jī)功率： =/=0.67/0.8857=0.75266kw 由于鋼絲繩電葫蘆起吊和停止時(shí)有一些沖擊，根據(jù)沖擊程度一般使用系數(shù)=1.4故1.4=1.0537kw 電機(jī)轉(zhuǎn)速取: n電=1380r/min 由于功能需要，采用錐形轉(zhuǎn)子電機(jī)。 2）總體設(shè)計(jì)計(jì)算 （1）總傳動(dòng)比及各級(jí)傳動(dòng)比的確定 由于電動(dòng)葫蘆吊鉤為一動(dòng)滑輪裝置，鋼絲繩一段固定，一段被卷筒纏繞，所以卷筒鋼絲繩的受載僅為起重量的一半，但鋼絲繩的速度為起重速度的兩倍。 卷筒轉(zhuǎn)速： =2 /d (為起升速度) 由于起重速度誤差不超過百分之五， 即單位時(shí)間鋼絲上升速度為: 2×（10.05）=80.4m/min（采用一段固定的動(dòng)滑輪結(jié)構(gòu)） 故卷筒轉(zhuǎn)速 =2×（10.05）/d=26.5261.326 即25.2r/min27.852r/min 傳動(dòng)比=/=1380/（26.5261.326） 即49.5554.76 取=54.76 單級(jí)傳動(dòng)比u取3至5 故采用三級(jí)外嚙合定軸齒輪減速設(shè)計(jì)，每級(jí)傳動(dòng)比大概為4，分配各級(jí)傳動(dòng)比： u1=4，u2 =3.7，u3=3.7 (2) 運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算 計(jì)算各軸的轉(zhuǎn)速： 0軸： n0= n電機(jī)=1380r/min Ⅰ軸: nⅠ=1380r/min Ⅱ軸: nⅡ=345 r/min Ⅲ軸: nⅢ=93.243 r/min Ⅳ軸： nⅣ=25.2 r/min Ⅴ軸: nV=25.2 r/min 計(jì)算各軸的輸入功率： 0軸： P0=1.0537kw Ⅰ軸: PⅠ= P0=1.032626kw Ⅱ軸: PⅡ= PⅠ=1.012kw Ⅲ軸: PⅢ= PⅡ=0.99186kw Ⅳ軸： PⅣ= PⅢ=0.972kw Ⅴ軸： PⅤ= PⅣ=0.93312kw 計(jì)算各軸的輸入轉(zhuǎn)矩： 0軸： T0=9.55×=7291.9 Nmm Ⅰ軸: T1=9.55×=7146.07 Nmm Ⅱ軸: T2=9.55×=28013.3 Nmm Ⅲ軸: T3=9.55×=101586.5887 Nmm Ⅳ軸： T4=9.55×=368345.2913 Nmm Ⅴ軸： T5=9.55×=353611.4797 Nmm 現(xiàn)將各軸的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)結(jié)果整理于表中，具體見表 運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)表 軸名 功率P(W) 轉(zhuǎn)速(r/min) 轉(zhuǎn)距(Nmm) 傳動(dòng)比u 效率 0軸 1.0537 1380 7291.9 Ⅰ軸 1.032626 1380 7146.07 1 0.98 Ⅱ軸 1.012 345 28013.3 4 0.99×0.99 Ⅲ軸 0.99186 93.243 101586.5887 3.7 0.99×0.99 Ⅳ軸 0.972 25.2 368345.2913 3.7 0.99×0.99 Ⅴ軸 0.93312 25.2 353611.4797 1 0.96 3） 齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算及校核 1） 第一對(duì)齒輪的設(shè)計(jì)與校核 1. 選定齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù) （1）傳動(dòng)方案可選用斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)。 （2）此電葫蘆升降機(jī)為一般重載工作機(jī)器，速度不高，齒輪用7級(jí)精度即可。 （3）所設(shè)計(jì)的齒輪可選用便于制造且價(jià)格便宜的材料 由[1]P191機(jī)械設(shè)計(jì)表10—1選取：小齒輪材料為40Cr，=280； 大齒輪材料為45號(hào)鋼，＝240?！?0，合適。 （4）選取小齒輪齒數(shù)z1＝20;大齒輪齒數(shù)z2＝uz1=80 （5）選取螺旋角。初選螺旋角β=14° 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度條件設(shè)計(jì)，然后校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，最后作齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 2．按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由強(qiáng)度計(jì)算公式總表查得設(shè)計(jì)公式為 （1)確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 試選Kt＝1．6 由圖10-30選取區(qū)域系數(shù)=2.433 由圖10-26差得=0.78，=0.87，則=+=1.65 Tt=95.5×105P1/n1=95.5×105×1.032626/1380 N·mm =7146.07N·mm 由[1]P205表10—7選取d=1（兩支撐相對(duì)于小齒輪做非對(duì)稱布置） 由[1]P201表10-6查得材料的彈性影響系數(shù)為ZE=189.8MPa 由[1]P209圖10-21按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限為lim1=600MPa , lim2=550 MPa。 由公式 N=60njLh N1=60×1380×1×(3200)=2.6496×108 N2=N1/u=2.6496×108/4=0.6624×108 圖10-19查得接觸疲勞強(qiáng)度KHN1=0.90 KHN2=0.95 計(jì)算接觸疲勞應(yīng)力 取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1 = KHN1·lim1/S=0.9×600/1=540 MPa. = KHN2lim2/S =0.95×550=522.5 MPa ===531.25 MPa （2)計(jì)算 1)計(jì)算小齒輪分度圓直徑d1t代入[ó]中較小的值 = =23.567mm 2）計(jì)算圓周速度 =1.7m/s 3）計(jì)算齒寬b及模數(shù)mt 1×23.567mm=23.567mm mt===1.1433mm 計(jì)算齒寬與齒高之比b/h 齒高h(yuǎn)=2.25mt=2.57mm b/h=9.17 4）計(jì)算縱向重合度=0.318dtanβ=1.5857 5）計(jì)算載荷系數(shù) 根據(jù)v=1.7m/s,7級(jí)精度，由[1]P194圖10-8查得動(dòng)載荷系數(shù)Kv=1.05。 斜齒輪，由[1]P195表10-3查得KHa1=KFa2=1.4 由[1]P193表10-2查得使用系數(shù)KA=1 由[1]P196表10-4查得7級(jí)精度，小齒輪相對(duì)支承非對(duì)稱布置時(shí) KHB=1.12+0.18(1+0.6d2) d2+0.23×10-3b 將數(shù)據(jù)代入得KHB=1.12+0.18×（1+0.6×12）×12+0.23×10-3×23.567=1.4134 由b/h=9.17, KHB =1.4134 ,查圖10-13得KFB=1.3 故載荷系數(shù) K=KAKvKHaKHB=1×1.05×1.4×1.4134=2.078 6）按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑 =(K/Kt)1/3= 23.567×(2.078/1.6)1/3=25.713mm 7)計(jì)算模數(shù) m===1.247mm 3.按齒根彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì) 由[1]P216式10-17得彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式為 mn≥ （1) 確定計(jì)算參數(shù) 1）由[1]P208圖10-20查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限FE1=500Mpa 大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限FE2=380MPa 2）由[1]P206圖10-18查得彎曲疲勞壽命系數(shù)KFN1=0.85 KFN2=0.88 3）計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力 取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4,由式10-12得 = KFN1FE1/S=303.57MPa = KFN2FE2/S=238.86 MPa 4）計(jì)算載荷系數(shù)K K=KAKvKFaKFB=1×1.05×1.4×1.3=1.911 5）根據(jù)縱向重合度 =1.5857，從圖10-28查得螺旋角影響系數(shù)=0.88 6)計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)。 ===21.894 ===87.574 7）查取齒形系數(shù) 由[1]P200表10-5可查得YFa1=2.72,YFa2=2.21 8）查取應(yīng)力校正系數(shù) 由[1]P200表10-5知 YSa1=1.57,YSa2=1.78 9)計(jì)算大小齒輪的YFaYSa/[F],并加以比較。 YFa1YSa1/=0.0141 YFa2YSa2/=0.01647 大齒輪的數(shù)值較大 （2）設(shè)計(jì)計(jì)算 mn≥=0.8265mm 對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)mn大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù)m的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力，而由齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑有關(guān)，可取彎曲疲勞強(qiáng)度模數(shù)1.247，并近似圓整為標(biāo)準(zhǔn)m=1.25。 按接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑d1=25.713mm ， z1=d1cosβ/m=19.959， z2=uz1=79.837。 取z1=20，則z2=uz1=80 4. 幾何尺寸計(jì)算 （1）計(jì)算中心距a=(z1+z2)mn /(2cosβ)=64.413mm 將中心距圓整為65mm。 （2）按圓整后的中心距修正螺旋角 =arccos= arccos=15.94° 因值改變不多，故參數(shù)，，等不必修正。 （3）計(jì)算大小齒輪的分度圓直徑 d1==25.999mm d2==103.998mm （4）計(jì)算齒輪寬度 1×25.999=25.999mm 圓整后取B2=26mm，B1=30mm 2）第二對(duì)齒輪的設(shè)計(jì)與校核 1. 選定齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù) （1）傳動(dòng)方案可選用斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)。 （2）此電葫蘆升降機(jī)為一般重載工作機(jī)器，速度不高，齒輪用7級(jí)精度即可。 （3）所設(shè)計(jì)的齒輪可選用便于制造且價(jià)格便宜的材料 由[1]P191機(jī)械設(shè)計(jì)表10—1選?。盒↓X輪材料為40Cr，=280； 大齒輪材料為45號(hào)鋼，＝240。-＝40，合適。 （4）選取小齒輪齒數(shù)z3＝20;大齒輪齒數(shù)z4＝uz1=74 （5）選取螺旋角。初選螺旋角β=14° 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度條件設(shè)計(jì)，然后校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，最后作齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 2．按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由強(qiáng)度計(jì)算公式總表查得設(shè)計(jì)公式為 （1)確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 試選Kt＝1．6 由圖10-30選取區(qū)域系數(shù)=2.433 由圖10-26差得=0.78，=0.87，則=+=1.65 T3=95.5×105P3/n3=95.5×105×1.012/345 N·mm =28013.3N·mm 由[1]P205表10—7選取d=1（兩支撐相對(duì)于小齒輪做非對(duì)稱布置） 由[1]P201表10-6查得材料的彈性影響系數(shù)為ZE=189.8MPa 由[1]P209圖10-21按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限為lim3=600MPa , lim4=550 MPa。 由公式 N=60njLh N3=60×345×1×(3200)=6.624×107 N4=N1/u=6.624×107/3.7=1.79×107 圖10-19查得接觸疲勞強(qiáng)度KHN3=1.17 KHN4=1.27 計(jì)算接觸疲勞應(yīng)力 取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1 = KHN3·lim3/S=1.17×600/1=702 MPa. = KHN4lim4/S =1.27×550=698.5 MPa ===700.25 MPa （2)計(jì)算 1)計(jì)算小齒輪分度圓直徑代入[ó]中較小的值 = =31.0765mm 2）計(jì)算圓周速度 =0.56m/s 3）計(jì)算齒寬b及模數(shù)mt =1×31.0765mm=31.0765mm mt===1.508mm 計(jì)算齒寬與齒高之比b/h 齒高h(yuǎn)=2.25mt=3.39mm b/h=9.17 4）計(jì)算縱向重合度=0.318dtanβ=1.5857 5）計(jì)算載荷系數(shù) 根據(jù)v=0.56m/s,7級(jí)精度，由[1]P194圖10-8查得動(dòng)載荷系數(shù)Kv=1.01。 斜齒輪，由[1]P195表10-3查得KHa3=KFa4=1.4 由[1]P193表10-2查得使用系數(shù)KA=1 由[1]P196表10-4查得7級(jí)精度，小齒輪相對(duì)支承非對(duì)稱布置時(shí) KHB=1.12+0.18(1+0.6d2) d2+0.23×10-3b 將數(shù)據(jù)代入得KHB=1.12+0.18×（1+0.6×12）×12+0.23×10-3×31.0765=1.4151 由b/h=9.17, KHB =1.4151 ,查圖10-13得KFB=1.3 故載荷系數(shù) K=KAKvKHaKHB=1×1.01×1.4×1.4151=2 6）按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑 =(K/Kt)1/3= 31.0765×(2/1.6)1/3=33.476mm 7)計(jì)算模數(shù) m===1.624mm 3.按齒根彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì) 由[1]P216式10-17得彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式為 mn≥ (2)確定計(jì)算參數(shù) 1）由[1]P208圖10-20查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限FE3=500Mpa 大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限FE4=380MPa 2）由[1]P206圖10-18查得彎曲疲勞壽命系數(shù)KFN3=0.92 KFN4=0.98 3）計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力 取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4,由式10-12得 = KFN3FE3/S=328.57MPa = KFN4FE4/S=266 MPa 4）計(jì)算載荷系數(shù)K K=KAKvKFaKFB=1×1.01×1.4×1.3=1.8382 5）根據(jù)縱向重合度 =1.5857，從圖10-28查得螺旋角影響系數(shù)=0.88 6)計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)。 ===21.894 ===81 7）查取齒形系數(shù) 由[1]P200表10-5可查得YFa3=2.72,YFa4=2.22 8）查取應(yīng)力校正系數(shù) 由[1]P200表10-5知 YSa3=1.57,YSa4=1.77 9)計(jì)算大小齒輪的YFaYSa/[F],并加以比較。 YFa3YSa3/=0.013 YFa4YSa4/=0.01477 大齒輪的數(shù)值較大 （2）設(shè)計(jì)計(jì)算 mn≥=1.2406mm 對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)mn大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù)m的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力，而由齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑有關(guān)，可取彎曲疲勞強(qiáng)度模數(shù)1.624，并近似圓整為標(biāo)準(zhǔn)m=1.75。 按接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑d3=33.476mm ， z3=d3cosβ/m=18.56， z4=uz4=68.675。 取z3=19。則z4=uz3=71 4. 幾何尺寸計(jì)算 （1）計(jì)算中心距a=(z3+z4)mn /(2cosβ)=81.16mm 將中心距圓整為82mm。 （2）按圓整后的中心距修正螺旋角 =arccos= arccos=16.18° 因值改變不多，故參數(shù)，，等不必修正。 （3）計(jì)算大小齒輪的分度圓直徑 d3==34.62mm d4==129.37mm （4）計(jì)算齒輪寬度=1×34.62=34.62mm 圓整后取B4=40mm，B3=35mm 3）第三對(duì)齒輪的設(shè)計(jì)與校核 1. 選定齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù) （1）傳動(dòng)方案可選用斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)。 （2）此電葫蘆升降機(jī)為一般重載工作機(jī)器，速度不高，齒輪用7級(jí)精度即可。 （3）所設(shè)計(jì)的齒輪可選用便于制造且價(jià)格便宜的材料 由[1]P191機(jī)械設(shè)計(jì)表10—1選取：小齒輪材料為40Cr，=280； 大齒輪材料為45號(hào)鋼，＝240。-＝40，合適。 （4）選取小齒輪齒數(shù)z5＝20;大齒輪齒數(shù)z6＝uz5=74 （5）選取螺旋角。初選螺旋角β=14° 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度條件設(shè)計(jì)，然后校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，最后作齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 2．按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由強(qiáng)度計(jì)算公式總表查得設(shè)計(jì)公式為 （1)確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 試選Kt＝1．6 由圖10-30選取區(qū)域系數(shù)=2.433 由圖10-26差得=0.78，=0.87，則=+=1.65 T5=95.5×105P5/n5=95.5×105×0.9918/93.243 N·mm =101586.5887N·mm 由[1]P205表10—7選取d=1（兩支撐相對(duì)于小齒輪做非對(duì)稱布置） 由[1]P201表10-6查得材料的彈性影響系數(shù)為ZE=189.8MPa 由[1]P209圖10-21按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限為lim5=600MPa , lim6=550 MPa。 由公式 N=60njLh N5=60×93.243×1×(3200)=1.79×107 N6=N1/u=1.79×107/3.7=0.484×107 圖10-19查得接觸疲勞強(qiáng)度KHN5=1.27 KHN6=1.39 計(jì)算接觸疲勞應(yīng)力 取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1 = KHN5·lim5/S=1.27×600/1=762 MPa. = KHN6lim6/S =1.39×550=764.5 MPa ===763.25 MPa （2)計(jì)算 1)計(jì)算小齒輪分度圓直徑代入[ó]中較小的值 = =45.08mm 2）計(jì)算圓周速度 =0.22m/s 3）計(jì)算齒寬b及模數(shù)mt =1×45.08mm=45.08mm mt===2.187mm 計(jì)算齒寬與齒高之比b/h 齒高h(yuǎn)=2.25mt=4.92mm b/h=9.17 4）計(jì)算縱向重合度=0.318dtanβ=1.5857 5）計(jì)算載荷系數(shù) 根據(jù)v=0.22m/s,7級(jí)精度，由[1]P194圖10-8查得動(dòng)載荷系數(shù)Kv=1.005。 斜齒輪，由[1]P195表10-3查得KHa5=KFa6=1.4 由[1]P193表10-2查得使用系數(shù)KA=1 由[1]P196表10-4查得7級(jí)精度，小齒輪相對(duì)支承非對(duì)稱布置時(shí) KHB=1.12+0.18(1+0.6d2) d2+0.23×10-3b 將數(shù)據(jù)代入得KHB=1.12+0.18×（1+0.6×12）×12+0.23×10-3×45.08=1.418 由b/h=9.17, KHB =1.418 ,查圖10-13得KFB=1.3 故載荷系數(shù) K=KAKvKHaKHB=1×1.005×1.4×1.418=2 6）按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑 =(K/Kt)1/3= 45.08×(2/1.6)1/3=48.56mm 7)計(jì)算模數(shù) m===2.356mm 3.按齒根彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì) 由[1]P216式10-17得彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式為 mn≥ (2)確定計(jì)算參數(shù) 1）由[1]P208圖10-20查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限FE5=500Mpa 大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限FE6=380MPa 2）由[1]P206圖10-18查得彎曲疲勞壽命系數(shù)KFN5=0.98 KFN6=0.995 3）計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力 取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4,由式10-12得 = KFN5FE5/S=350MPa = KFN6FE6/S=270 MPa 4）計(jì)算載荷系數(shù)K K=KAKvKFaKFB=1×1.005×1.4×1.3=1.8291 5）根據(jù)縱向重合度 =1.5857，從圖10-28查得螺旋角影響系數(shù)=0.88 6)計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)。 ===21.894 ===81 7）查取齒形系數(shù) 由[1]P200表10-5可查得YFa5=2.72,YFa6=2.22 8）查取應(yīng)力校正系數(shù) 由[1]P200表10-5知 YSa5=1.57,YSa6=1.77 9)計(jì)算大小齒輪的YFaYSa/[F],并加以比較。 YFa5YSa5/=0.0122 YFa6YSa6/=0.01455 大齒輪的數(shù)值較大 （2）設(shè)計(jì)計(jì)算 mn≥=1.893mm 對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)mn大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù)m的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力，而由齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑有關(guān)，可取彎曲疲勞強(qiáng)度模數(shù)2.356，并近似圓整為標(biāo)準(zhǔn)m=2.5。 按接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑d5=48.56mm ， z5=d5cosβ/m=18.85， z6=uz6=69.73。 取z5=19。則z6=uz5=71 4. 幾何尺寸計(jì)算 （1）計(jì)算中心距a=(z5+z6)mn /(2cosβ)=115.94mm 將中心距圓整為116mm。 （2）按圓整后的中心距修正螺旋角 =arccos= arccos=14.11° 因值改變不多，故參數(shù)，，等不必修正。 （3）計(jì)算大小齒輪的分度圓直徑 d5==48.95mm d6==182.93mm （4）計(jì)算齒輪寬度=1×48.95=48.95mm 圓整后取B6=55mm，B5=50mm 4）軸的設(shè)計(jì)及危險(xiǎn)軸的校核 （1）軸Ⅳ的設(shè)計(jì)與校核 （1)輸出軸上的功率P，轉(zhuǎn)速n，轉(zhuǎn)矩T 功率P=0.972W 轉(zhuǎn)速n=25.2r/min 轉(zhuǎn)矩T=368345.2913 N·mm （2)作用在齒輪上的力 Ft=2T/d=2×368345.2913/182.93=4027.17N Fr= Fttana/cosβ=4027.17×tan20°/cos14.11°=1511.37N Fa= Fttanβ=4027.17×tan14.11°=1012.3N （3)初步確定軸的最小直徑。軸材料選用45鋼，調(diào)質(zhì)鋼處理，據(jù)[1]P373表15-4，取A0=112 dmin= A0(P/n)1/3=112×（0.972/25.2）1/3=37.842mm （4)按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 校核時(shí)只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面即C截面，取=0.6 1={[M2+(T)2]/W}1/2=26.63MPa<[-1]=60 MPa ,安全 （5)精確校核軸的疲勞強(qiáng)度 由分析知，Ⅰ截面是最危險(xiǎn)的是截面Ⅰ的左側(cè) 抗彎截面系數(shù)W=0.1d3 抗扭截面系數(shù)W=0.2d3 截面Ⅰ左側(cè)彎矩M 截面Ⅰ上的扭矩T 截面上彎曲應(yīng)力 b=M/W=11.99MPa 截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 T=T/WT=19.03 軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理， 由表15-1查得B=640MPa -1=275 MPa -1= 155MPa 截面上由于軸肩而形成的理論應(yīng)力集中系數(shù)及 按表3-2查取， 因 r/d=0.25,D/d=1.5，經(jīng)插值后可查得=1.34 =1.09 又由附圖3-1可得軸的材料敏性系數(shù)為=0.72 =0.7 故有效應(yīng)力集中系數(shù)按式（附3-4）為 1.2448 1.063 由附圖3-2得尺寸系數(shù)εó=0.87 附圖3-3得扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù)=1 軸按磨削加工，由附圖3-4的表面質(zhì)量系數(shù)==0.92 軸未經(jīng)表面強(qiáng)化處理，即βq=0.1，則按式（3-12）及（3-12a）得綜合系數(shù)值為 =1.52 =1.15 又碳素鋼特性系數(shù)=0.1 =0.05 于是計(jì)算安全系數(shù)值S ==15.089 =13.58 ==10.09>S=1.5 （6）截面Ⅰ的右側(cè) 抗彎截面系數(shù)W：抗扭截面系數(shù)WT：截面Ⅰ左側(cè)彎矩M：截面Ⅰ上的扭矩T 截面上彎曲應(yīng)力 b=M/W 截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 T=T/WT 過盈配合處的值，由附表3-8用插入法求得，并取=0.8，于是得 =2.51 =2.008 軸按磨削加工，由附圖3-4的表面質(zhì)量系數(shù)=0.92 軸未經(jīng)表面強(qiáng)化處理，即βq=0.1，則按式（3-12）及（3-12a）得綜合系數(shù)值為 2.597 2.095 于是計(jì)算安全系數(shù)值S得 ==8.832 7.594 =13.05>S=1.5 故該軸在該截面處的強(qiáng)度也是足夠的。 5）課程設(shè)計(jì)總結(jié) 課程設(shè)計(jì)是機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)當(dāng)中的非常重要的一環(huán)，本次課程設(shè)計(jì)時(shí)間不到三周略顯得倉(cāng)促一些。但是通過本次每天都過得很充實(shí)的課程設(shè)計(jì)，從中得到的收獲還是非常多的。 這次課程設(shè)計(jì)我得到的題目是設(shè)計(jì)一個(gè)鋼絲繩電動(dòng)葫蘆起升用減速器設(shè)計(jì)，由于理論知識(shí)的不足，再加上平時(shí)沒有什么設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，一開始的時(shí)候有些手忙腳亂，不知從何入手。在老師的諄諄教導(dǎo)，和同學(xué)們的熱情幫助下，使我找到了信心。 在設(shè)計(jì)過程中培養(yǎng)了我的綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)課程及其他課程理論知識(shí)和利用生產(chǎn)時(shí)間知識(shí)來解決實(shí)際問題的能力，真正做到了學(xué)以致用。在此期間我我們同學(xué)之間互相幫助，共同面對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)當(dāng)中遇到的困難，培養(yǎng)了我們的團(tuán)隊(duì)精神。在這些過程當(dāng)中我充分的認(rèn)識(shí)到自己在知識(shí)理解和接受應(yīng)用方面的不足，特別是自己的系統(tǒng)的自我學(xué)習(xí)能力的欠缺，將來要進(jìn)一步加強(qiáng)，今后的學(xué)習(xí)還要更加的努力。本次課程設(shè)計(jì)不僅僅是對(duì)自己所學(xué)的知識(shí)的一次系統(tǒng)總結(jié)與應(yīng)用。 本次課程設(shè)計(jì)由于時(shí)間的倉(cāng)促，還有許多地方有不足之處。 6）參考文獻(xiàn) 機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)用機(jī)構(gòu)與裝置圖冊(cè) 鄒平2007.4 機(jī)械工業(yè)出版社 機(jī)械基礎(chǔ)綜合課程設(shè)計(jì) 張春林 2004.6 北京理工大學(xué)出版社 機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì) 曲繼方 1999機(jī)械工業(yè)出版社 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè) 羅圣國(guó)1991高等教育出版社 機(jī)械原理課程設(shè)計(jì) 陸鳳儀 2002機(jī)械工業(yè)出版社 機(jī)械設(shè)計(jì)師手冊(cè) 吳宗澤 2001機(jī)械工業(yè)出版社