1772_螺旋輸送式洗米機(jī)的設(shè)計1,螺旋,輸送,式洗米機(jī),設(shè)計 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文1目 錄1 前言 ...............................................................22 螺旋輸送式洗米機(jī)設(shè)計的工作原理 ..............................33 水平及傾斜螺旋設(shè)計計算 ........................................43.1 水平螺旋直徑，轉(zhuǎn)速及長度 ........................................43.2 傾斜螺旋直徑、轉(zhuǎn)速及長度 ........................................53.3 功率計算及電機(jī)的選型 ............................................53.4 水平及傾斜螺旋校核計算 ..........................................64 水平螺旋減速器設(shè)計 ...............................................94.1 水平減速器總體設(shè)計 ..............................................94.2 水平螺旋減速器高速級齒輪設(shè)計 ...................................114.4 各軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計與校核 ...........................................195 傾斜螺旋減速器設(shè)計 ..............................................295.1 傾斜減速器總體設(shè)計 .............................................295.2 傾斜螺旋減速器高速級齒輪設(shè)計 ...................................305.3 傾斜螺旋減速器低速級齒輪設(shè)計 ...................................345.4 各軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計與校核 ...........................................386 全文總結(jié) ..........................................................476.1 本文完成的主要工作 .............................................476.2 設(shè)計小結(jié) .......................................................47參考文獻(xiàn) .............................................................48致 謝 ..............................................................49南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文21 前言洗米機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、占地面積小、集搓米、洗米、除去漂浮雜質(zhì)、沙石等于一體，除用于洗米外，也能用于黃豆，小麥，碗豆的洗滌及輸送。它還適合于米制品廠，豆類制品廠等的原料洗滌，是食堂、大型飯店、快餐中心及釀造、豆類加工作業(yè)中較為理想的糧食洗滌機(jī)械。洗米機(jī)的類型也是多種多樣的，例如有水射流式，半自動式，水壓式等。當(dāng)然，它的發(fā)展空間也比較開闊，并有良好的發(fā)展趨勢，因此，我們所做的關(guān)于洗米機(jī)的研究有很深遠(yuǎn)的意義。洗米機(jī)在我國的發(fā)展，因為起步比較低，所以應(yīng)用的并不十分廣泛，但隨著我國機(jī)械行業(yè)的發(fā)展，洗米機(jī)有了一個很樂觀的發(fā)展趨勢。在一些經(jīng)濟(jì)比較發(fā)達(dá)的城市如廣州，上海等，洗米機(jī)在餐飲業(yè)的應(yīng)用還是比較普遍的。目前，我國的一些知名的院校正和一些企業(yè)合作，開發(fā)了新的技術(shù)和方法，制造出很先進(jìn)的機(jī)器，為洗米機(jī)的推廣起到了很大的促進(jìn)作用。同時也豐富了我國在這一領(lǐng)域研究的內(nèi)容與材料。在高科技的帶動下，洗米機(jī)的研發(fā)和制造技術(shù)正不斷的完善并日益走向成熟。近二十年來，我國帶式輸送機(jī)有了很大的發(fā)展，對帶式輸送機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)研究和新產(chǎn)品開發(fā)都取得了可喜的成果。輸送機(jī)產(chǎn)品系列不斷增多，開發(fā)了大傾角、長距離新型帶式輸送機(jī)系列產(chǎn)品，并對帶式輸送機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)及其主要部件進(jìn)行了理論研究和產(chǎn)品開發(fā)，應(yīng)用動態(tài)分析技術(shù)和中間驅(qū)動與智能化控制等技術(shù)，成功研制了多種軟啟動和制動裝置及以PLC為核心的可編程電控裝置。隨著研究工作不斷深入，帶式輸送機(jī)動力學(xué)性能研究積累了大量的寶貴經(jīng)驗和資料，利用新的設(shè)計手段研究帶式輸送機(jī)動力學(xué)模型的時機(jī)已經(jīng)成熟。帶式輸送機(jī)的技術(shù)關(guān)鍵是動態(tài)設(shè)計與監(jiān)測，它是制約帶式輸送機(jī)發(fā)展的核心技術(shù)。在高速科技發(fā)展的帶動下，洗米機(jī)的研發(fā)和制造技術(shù)正不斷的完善并日益走向成熟。本文分四部分，著重介紹了水平螺旋，傾斜螺旋及與其相對應(yīng)的減速器的設(shè)計校核計算等。水平與傾斜螺旋上的葉面采用實體葉面即 S 制法，其螺旋節(jié)距為螺旋直徑的 0.8 倍，它適用于輸送粒狀物料。減速器的設(shè)計又著重于齒輪和軸的設(shè)計與校核，本設(shè)計采用的減速器是二級展開式減速器，二級展開式減速器能實現(xiàn)較大的傳動比，應(yīng)用較廣。其中各級傳動比的分配方案不同將影響減速器的重量及外觀尺寸和潤滑狀況。減速器采用直齒圓柱齒輪傳動，深溝球軸承，脂潤滑。減速器與螺旋的聯(lián)接采用聯(lián)軸器進(jìn)行聯(lián)接。由于設(shè)計者水平有限，本設(shè)計難免存在欠妥之處，懇請讀者提出批評和指正。南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文32 螺旋輸送連續(xù)洗米機(jī)設(shè)計的工作原理為適應(yīng)食堂、大型飯店、快餐中心等的需要，我們設(shè)計研制了一種螺旋輸送式連續(xù)洗米機(jī)。圖 2 機(jī)組結(jié)構(gòu)簡圖1-料斗；2-水平螺旋；3-減速器 1；4-電機(jī) 1；5-機(jī)架；6-電機(jī) 2；7-減速器 2；8-沙石沉積槽；9-傾斜螺旋；10-出料口；11-噴水裝置；12-溢流口該機(jī)組結(jié)構(gòu)如圖 1 所示，主要由料斗、水平螺旋、傾斜螺旋、機(jī)架、動力裝置、噴水裝置等部分組成。其工作原理為：大米至料斗加入，經(jīng)過水平螺旋的輸送進(jìn)行揉搓洗滌，大米中的漂浮雜質(zhì)在此過程中漂出，與洗滌的濁水一起從溢流口排出。大米經(jīng)過水平螺旋輸送洗滌完后，進(jìn)入傾斜螺旋，在傾斜螺旋的入口處，沉降速度較快的沙石則被沉降在沙石沉積槽內(nèi)(小槽下有螺孔，可定時拆下進(jìn)行清洗)，大米則隨著傾斜螺旋的轉(zhuǎn)動，被進(jìn)一步揉搓洗滌并往上輸送，最后經(jīng)過噴水裝置以上的瀝干段瀝干后從排料口排出，完成洗米操作。而洗滌水在洗米過程中從噴水裝置處噴入，沿傾斜螺旋往下流動，經(jīng)過水平螺旋，最后從溢流口流出。機(jī)組在整個洗米過程中水流與米成逆流流動，保證了較好的洗滌效果。為了確保水與米能成較好的逆流流動，在傾斜輸送螺旋上鉆小孔，并使傾斜螺旋的上蓋與螺旋留有一定的間隙，水平螺旋則采用敞蓋，也便于漂浮雜質(zhì)浮出。機(jī)組設(shè)計主要特點：一是米在用螺旋輸送過程中同時進(jìn)行揉搓洗滌，使機(jī)組結(jié)構(gòu)簡單，運(yùn)作可靠；二是米流與水流成逆流流動保證了用水少和較好的洗滌效果；三是漂浮雜質(zhì)有足夠的漂浮空間，保證洗滌能較徹底地除去米中的漂浮雜質(zhì)。南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文43 水平及傾斜螺旋設(shè)計計算3.1 水平螺旋直徑，轉(zhuǎn)速及長度設(shè)水平螺旋直徑為 、轉(zhuǎn)速為 及長度1D1n1L螺旋直徑和轉(zhuǎn)速計算公式如下： (3-1)5.211cGK????(3-2)11DAn式中： —水平螺旋直徑，單位為 ；1Dm—生產(chǎn)能力，單位為 ；GhT/—物料綜合特性系數(shù)；K—物料充填系數(shù)，由于螺旋具有輸送和揉搓洗滌作用，故應(yīng)適當(dāng)1?取小值；—物料的堆積密度，單位為 ；?3/mT—與輸送傾角有關(guān)的系數(shù)；c—水平螺旋轉(zhuǎn)速，單位為 ；1nrp—物料綜合特性系數(shù)。A各個參數(shù)的取值大小見表 3-1表 3-1 水平螺旋的參數(shù)參數(shù) K1?（?3/mT）c（ ）Arpm數(shù)值 0.049 0.20（初選） 0.8 1.0 50將上述各值代入式 3-1、3-2，可求出 、 ：1Dn123.0?Dmin/9rn圓整為標(biāo)準(zhǔn)系列 ； 。51rp201?螺旋填充系數(shù)的校核公式為：(3-3)ncsDG??247?式中 ——螺距（ ） ，此處 ，其他符號意義同前。sm8.0南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文5將圓整的 、 值代入式 3-3：1Dn3.0??得 ，小于前面的初選 ，為此可以考慮降低轉(zhuǎn)速以減少摩擦。取.1 2.01??，則可得 ，為此，最終選定水平螺旋的直徑和轉(zhuǎn)速為：rpmn80?.95.1?m0rpn81?另由有關(guān)試驗及經(jīng)驗，兼顧機(jī)體尺寸，取水平螺旋長為 。mL601?3.2 傾斜螺旋直徑、轉(zhuǎn)速及長度為便于瀝水及實現(xiàn)水與米形成逆流，同時也利于出料，取傾斜螺旋的傾角，按 3.1 的計算方法，可算得傾斜螺旋的直徑、轉(zhuǎn)速 、充添系數(shù) 及?30?? 2Dn2?長度 ，數(shù)值見表 3-2。2L表 3-2 傾斜螺旋的參數(shù)參數(shù) （ ）2Dm（ ）2nrpm2?（ ）2Lm數(shù)值 150 100 0.26 800傾斜螺旋的充填系數(shù)比水平螺旋大，但仍小于 0.35，在推薦范圍內(nèi)。3.3 功率計算及電機(jī)的選型利用阻力系數(shù)法計算所需電機(jī)功率，水平螺旋電機(jī)所需額定功率 和傾斜螺旋1dP電機(jī)所需額定功率 。2dP(3-4)??kWGLKN3670101???電電(3-5)d )sin(022 ???電電式中： —功率備用系數(shù)；電K—傳動效率；?—螺旋長度；L—傾斜螺旋的傾角；?—阻力系數(shù)；0W—螺旋輸送機(jī)生產(chǎn)能力，單位為（ ） 。GhT/表 3-3 功率計算參數(shù)參數(shù) 電K??（ ）0WhT/南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文6數(shù)值 1.4 0.90 ?304.0考慮到水（介質(zhì)）充滿螺旋，計算阻力時除輸送阻力外，還應(yīng)有介質(zhì)攪動阻力，由于介質(zhì)阻力較難計算，此外可假設(shè)輸送充填系數(shù)為 1 的水作為其生產(chǎn)能力，以此來近似計算總阻力，由此可按公式：(3-6)??hTnsDvFG/53602???????算得：， 。??hT/2.1/7.12以上各數(shù)值代入公式 3-4、3-5，可計算得：，kWPd04.1???.94.02kPd?上述計算是穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)功率，由于計算值可看出，所需功率較小，考慮到運(yùn)轉(zhuǎn)中沖擊等突發(fā)載荷，參考有關(guān)其它機(jī)械的經(jīng)驗及有關(guān)試驗和電機(jī)效率，最終選取水平螺旋電機(jī)功率為 ，電機(jī)選用單向異步電機(jī)，型號為 CO6114（轉(zhuǎn)速 為250 1mn1426r/min，效率為 58%） ，傾斜螺旋電機(jī)功率為 ，為單向異步電機(jī)W50CO8014（轉(zhuǎn)速 為 1428r/min 效率為 65%） 。2mn3.4 水平及傾斜螺旋校核計算3.4.1 水平螺旋軸的校核選取軸的材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理，軸的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件為(3-7)??TTTdnPW??????32.095],[即 ：式中： —扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，單位為 ；T?Ma—軸所受的扭矩，單位為 ；mN?—軸的抗扭截面系數(shù)，單位為 ；T 3—軸的轉(zhuǎn)速，單位為 ；nin/r—軸傳遞的功率，單位為 ；PkW—計算截面處軸的直徑，單位為 ；d—許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，單位為 。][T?MPa由上式可得軸的直徑：(3-8)303][2.095nAdT????南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文7各參數(shù)的取值見表 3-4：表 3-4 軸的參數(shù)參數(shù) （ ）PkW（ ）nmi/r0A數(shù)值 0.094 80 112將表中數(shù)值代入式 3-8 可得軸的直徑：d8.10%94.123???為了減少螺旋旋轉(zhuǎn)過程中振動，提高葉片的強(qiáng)度由經(jīng)驗公式取 。校核md40?軸的強(qiáng)度：當(dāng)米完全充滿水平螺旋時，米的體積約為 ????33622 185.91085.9640154 mLdDV ???????????質(zhì)量為 ，所以重量 為?mGNkgkgmg 2.7./8.933 ??若米的全部重力完全作用于水平螺旋軸的尾部，則彎矩為 MmNNLM????46202.7水平螺旋所傳遞的扭矩： T?7.1895水按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度，校核公式為：(3-9)Wca22)(????進(jìn)行校核時，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面（即危險截面）的強(qiáng)度。根據(jù)式 3-9 及上面計算出的數(shù)值，并取 ，軸的計算應(yīng)力6.0?MPaca 31.741.0)895()632(32????前已選定軸的材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理，查表查得 。因此0][???，故安全。][1???ca3.4.2 傾斜螺旋軸的校核選取軸的材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理。軸的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件見公式 3-7，由公式 3-8可算得 md5.1310%94.23???南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文8為了減少螺旋旋轉(zhuǎn)過程中振動，提高葉片的強(qiáng)度由經(jīng)驗公式取 。校核md35?軸的強(qiáng)度：當(dāng)米完全充滿傾斜螺旋時，米的體積約為 ????323722 104.104.8351044 mLdDV ???????????質(zhì)量為 ，所以重量 為?mGNkgkggV 6.58.9/. 332 ??若米的全部重力完全作用于傾斜螺旋軸的尾部，則彎矩為 MmmNLM???7.206.150cos?傾斜螺旋所傳遞的扭矩： T?2傾按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度。進(jìn)行校核時，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面（即危險截面）的強(qiáng)度。根據(jù)式 3-9 及上面計算出的數(shù)值，并取 ，6.0??軸的計算應(yīng)力 MPaca 13.7351.0)1.620()728(2 ?????前已選定軸的材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理，查表查得 。因此60][??，故安全。][1???ca南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文94 水平螺旋減速器設(shè)計4.1 水平減速器總體設(shè)計圖 4.1 水平螺旋傳動簡圖1-電動機(jī)；2，4-聯(lián)軸器；3-二級展開式圓柱齒輪減速器；5-水平螺旋因為水平減速器電機(jī)功率為 250W，min/1426rn?83.170?Wi對展開式二級圓柱齒輪減速器，可取 ??? ??iii )5.1~3(,)5.1~3(?式中 ， 分別為高速級和低速級的傳動比， 為總傳動比，要使 ， 均在?i? ?i?推薦的數(shù)值范圍內(nèi)?？紤]潤滑條件，為使兩級大齒輪直徑相近，取 4.1?583.174.1?????ii.5?i?各軸的轉(zhuǎn)速：I 軸 min/1426rnm??II 軸 i/.85i??III 軸 in/07.32rin??南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文10水平螺旋 min/801rn??各軸的輸入功率：I 軸 kWPd103.9.4.31????II 軸 5.6.0.2???III 軸 k09..95.1 ???水平螺旋 WP8..0.3???水式中： 分別表示軸承、齒輪傳動和聯(lián)軸器的傳動效率，321,?9.069.01 ???各軸的輸入轉(zhuǎn)矩：電動機(jī)軸的輸出轉(zhuǎn)矩 為dT mNnPmdd ????5.6914205.9105.966故 I 軸 Nd ???? .8.3?II 軸 iT???? 5.32769.05.621?III 軸 mNi ???? 9.1..37水平螺旋 T??? 7.0859.0.163?水表 4-1 傳動裝置的運(yùn)動和動力參數(shù)電機(jī)軸 軸?軸?軸?水平螺旋轉(zhuǎn)速n/(r/min)1426 1426 285.2 80 80功率P/（ kW）0.104 0.103 0.095 0.090 0.088扭矩 T/( 696.5 689.5 3276.5 11116.9 10895.7軸參數(shù)南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文11)mN?傳動比 i1 5 3.57 1效率 ?0.99 0.95 0.95 0.984.2 水平螺旋減速器高速級齒輪設(shè)計4.2.1 選擇齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù)（1）因為齒輪傳動功率不大，轉(zhuǎn)速不太高，所以選用直齒圓柱齒輪傳動。（2）螺旋輸送機(jī)為一般工作的機(jī)器，轉(zhuǎn)速不高，故齒輪選用 7 級精度（GB10095-88） 。（3）材料選擇。查表選擇小齒輪：45 鋼（調(diào)質(zhì)） ，硬度為： ，HBS240大齒輪：45 鋼（?；?，硬度為： ，二者材料差為 。HBS20（4）選擇齒數(shù)。小齒輪齒數(shù) ,大齒輪齒數(shù) 。41?z 1512??uz（5）因選用閉式軟齒面?zhèn)鲃?，故按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計，用齒根彎曲強(qiáng)度校核的設(shè)計方法。4.2.2 齒面接觸疲勞強(qiáng)度計算由設(shè)計計算公式進(jìn)行試算，即（4-1）3211 )][(2.HEdtt ZuTKd?????1）確定公式內(nèi)的各計算參數(shù)值（1）試選載荷系數(shù) 3.1?tK（2）計算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 mNmNnPT ??????? 26161 1089.614203.5.905.9（3）查表選取齒寬系數(shù) ?d?（4）查表查得材料的彈性影響系數(shù) 218.9MPaZE南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文12（5）按齒面硬度查圖查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 ；大齒MPaH601lim??輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 ；MPaH502lim??（6）由式子 4-2 計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)。 （注：工作壽命為 10 年，每年 300 工作日，兩班制）（4-2 ）hnjLN60?將數(shù)據(jù)代入式子 4-2，得 ??911 106.4103821460 ????h 992 .05.??uN（7）查圖查得接觸疲勞強(qiáng)度壽命系數(shù) ；1HNK.2HN（8）計算接觸疲勞許用應(yīng)力取失效概率為 1%，安全系數(shù) ，由公式 4-3，可知?S（4-3）??KHNHlim?將數(shù)據(jù)代入式子 4-3，得??MPaSKHNH 5219.061lim1 ?????385222）設(shè)計計算（1）試算小齒輪分度圓直徑 代入 中較小值td1][H?m mZuTKdHEdtt0.916 ）5398.1（1089.632.)][(32 2221? ??????????（2）計算圓周速度 v南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文13smndvt /6.211064.9106?????（3）計算齒寬 bmdt.91????（4）計算齒寬與齒高之比 h模數(shù) zmt 704240.961齒高 1588.52???hb m（5）計算載荷系數(shù)根據(jù) ,7 級精度,查圖查得動載系數(shù) ;smv/26.1 07.1?VK直齒輪,假設(shè) .由表查得 ;NbFKtA0?2?FH由表查得使用系數(shù) ;.1?由表查得 7 級精度, 小齒輪相對支承非對稱布置時 ,bKdH 3210.)6.0(8.2. ??????將數(shù)據(jù)代入后得 ;412.091623112 ???? ??H由 , 查圖查得 ;故載荷系數(shù)67.0hb42.?K5.1??FK8.407???HVA（6）按實際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑,由式子 4-4，可得3ttKd?4-4將數(shù)據(jù)代入后得 mKdt 81.310.91631 ???南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文14（7）計算模數(shù) mmzd79.02481.1??4.2.3 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計彎曲強(qiáng)度的設(shè)計公式為（4-5)321)][(FSadYZKTm???1)確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值（1）查圖查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 ；大齒輪的彎曲疲勞MPaFE4601?強(qiáng)度極限 ;MPaFE401??（2）查圖查得彎曲疲勞壽命系數(shù) ，87.1FNK91.2FNK（3）計算彎曲疲勞許用應(yīng)力取彎曲疲勞安全系數(shù) ，由式子 4-6。可知4.1S(4-6)FENF??][將數(shù)據(jù)代入，得MPaMPaSKFENF 86.254.16087][11 ??0922??（4）計算載荷系數(shù)45.132.107?????FVAKK（5）查取齒形系數(shù)由表查得 ； 。65.21FaY164.2a（6）查取應(yīng)力校正系數(shù)由表可查得 ； 。8.1?Sa0.2SaY（7）計算大、小齒輪的 ；并加以比較][F?146586.25][1??FSaY03.042?南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文15大齒輪的數(shù)值大。2）設(shè)計計算mm 398.015.024189.653 2????對比計算結(jié)果，由于齒面接觸疲勞強(qiáng)度計算的模數(shù) 大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù) 的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑(即模數(shù)與齒數(shù)的乘積）有關(guān)，可以取由彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù) 并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值 ，按接觸強(qiáng)度算得398.0m5.0?的分度圓直徑 ，算出小齒輪齒數(shù)：md11?5?z大齒輪齒數(shù) ，取1903812?u1902?z這樣設(shè)計出的齒輪傳動，既滿足了齒面接觸疲勞強(qiáng)度，又滿足齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，并做到結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪費(fèi)。4.2.4 幾何尺寸計算各個幾何尺寸見表 4-2表 4-2 齒輪的幾何參數(shù)（ ）1dm（ ）2dm（ ）b（ ）am19 95 19 57取 ， 。B20?814.2.5 驗算NdTFt 6.721908.6221 ???，故合適。mmmNbKA 1037?南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文164.3 水平螺旋減速器低速級齒輪設(shè)計4.3.1 選擇齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù)（1）因為齒輪傳動功率不大，轉(zhuǎn)速不太高，所以選用直齒圓柱齒輪傳動。（2）螺旋輸送機(jī)為一般工作的機(jī)器，轉(zhuǎn)速不高，故齒輪選用 7 級精度（GB10095-88） 。（3）材料選擇。查表選擇小齒輪：45 鋼（調(diào)質(zhì)） ，硬度為： ，HBS240大齒輪：45 鋼（?；?，硬度為： ，二者材料差為 。HBS20（4）選擇齒數(shù)。小齒輪齒數(shù) ,大齒輪齒數(shù) ，取41?z 7.85.312???uz。862?z（5）因選用閉式軟齒面?zhèn)鲃?，故按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計，用齒根彎曲強(qiáng)度校核的設(shè)計方法。4.3.2 齒面接觸疲勞強(qiáng)度計算由設(shè)計計算公式進(jìn)行試算，參考式子 4-1。1）確定公式內(nèi)的各計算參數(shù)值（1）試選載荷系數(shù) 3.1?tK（2）計算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 mNmNnPT ??????? 36161 108.2.8509.905.9（3）查表選取齒寬系數(shù) ?d?（4）由表查得材料的彈性影響系數(shù) 21.MPaZE（5）按齒面硬度查圖查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 ；大齒MPaH601lim??輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 ；MPaH502lim?（6）參考式子 4-2 計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)。 （注：工作壽命為 10 年，每年 300 工作日，雙班制） ??91 10824.10381.8560 ?????N 992 57.042u（7）由圖查得接觸疲勞強(qiáng)度壽命系數(shù) ；1HNK.2HN（8）計算接觸疲勞許用應(yīng)力取失效概率為 1%，安全系數(shù) ，參考式子 4-3，得?S南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文17??MPaH57019.601????522）設(shè)計計算（1）試算小齒輪分度圓直徑 代入 中較小值td1][H?m mZuTKdHEdtt893.2 ）508.19（7.3108.332.)][( 2211? ??????????（2）計算圓周速度 v smndt /43.016028593.2106?????（3）計算齒寬 bdt 8923.91???（4）計算齒寬與齒高之比 h模數(shù) mzdmt 46.21893.21?齒高 08035??hb（5）計算載荷系數(shù)根據(jù) ,7 級精度, 由圖查得動載系數(shù) ;smv/43.0 .1?VK直齒輪,假設(shè) .查表查得 ;NbFKtA10?2?FH由表查得使用系數(shù) ;.?由表查得 7 級精度, 小齒輪相對支承非對稱布置時 ,bdH 3210.)6.01(8.2. ??????將數(shù)據(jù)代入后得 ;235.18921 32 ???? ??HK由 , 查圖查得 ;故載荷系數(shù)65.0hb23.?H 8.1??FK5401???VAK（6）按實際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑,參考式子 4-4，得mdt 60.31524893.231 ??南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文18（7）計算模數(shù) mmzd1.32460.311??4.3.3 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計彎曲強(qiáng)度的設(shè)計公式參考式子 4-5。1)確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值（1）由圖查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 ;大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)MPaFE4601??度極限 ;MPaFE401??（2）由圖查得彎曲疲勞壽命系數(shù) ，92.1FNK9.2FNK（3）計算彎曲疲勞許用應(yīng)力取彎曲疲勞安全系數(shù) ，參考式子 4-6，得4.1?SMPaMPaKFENF 9.230460][1 ???S758.1922（4）計算載荷系數(shù)69.1320??????FVAKK（5）查取齒形系數(shù)由表查得 ； 。65.21FaY28.a（6）查取應(yīng)力校正系數(shù)由表查得 ； 。8.1?Sa76.12SaY（7）計算大、小齒輪的 ；并加以比較][F?038529.305][1??FSaY146.76812?大齒輪的數(shù)值大。2）設(shè)計計算mm 64.014.02418.3693 3????對比計算結(jié)果，由于齒面接觸疲勞強(qiáng)度計算的模數(shù) 大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文19計算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù) 的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力，而齒m面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑(即模數(shù)與齒數(shù)的乘積）有關(guān)，可取由彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù) 并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值 ，按接觸強(qiáng)度算得的64.0m1?分度圓直徑 ，算出小齒輪齒數(shù)md31?32?z大齒輪齒數(shù) ，取4.157.12?u142?z這樣設(shè)計出的齒輪傳動，既滿足了齒面接觸疲勞強(qiáng)度，又滿足齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，并做到結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪費(fèi)。4.3.4 幾何尺寸計算各個幾何尺寸見表 4-3表 4-3 齒輪的幾何參數(shù)（ ）1dm（ ）2dm（ ）b（ ）am32 114 32 73取 ， 。B32?B4014.3.5 驗算NdTFt 2.81932018.231 ???，故合適。mmmNbKA 069?4.4 各軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計與校核4.4.1 輸入軸的設(shè)計1.求輸入軸上的功率 、轉(zhuǎn)速 和轉(zhuǎn)矩1P1n1T由表 4-1 可知： ； ；kW03.?min426r?mNT??5.68912.求作用在齒輪上的力因已知高速齒輪的分度圓直徑為mmzd18365.01?南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文20故圓周力 NdTFt .671856921???3. 初步估算軸的最小直徑，選取聯(lián)軸器先按式 4-7 初步估算軸的最小直徑，公式為(4-7)30minPAd?選取軸的材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)表選取 ，于是得120?Amd7.41263.min???該段軸上有鍵槽將計算值加大 ， 應(yīng)為 。%~ind9.4輸入軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處軸的直徑 .為了使所選的軸直徑??與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，故需同時選聯(lián)軸器型號。??d聯(lián)軸器的計算轉(zhuǎn)矩 ，考慮到轉(zhuǎn)矩變化很小，查表選取 ，則： 3TKAca? 3.1?AKmNT????13795.689.1按照計算轉(zhuǎn)矩 應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩條件，查標(biāo)準(zhǔn) GB/T 5843-1986 或手冊,ca選用 YL 凸緣聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為 。半聯(lián)軸器的孔徑 ，故取?0md10?；半聯(lián)軸器長度 ，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度 。md10??? mL271?L24?4.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計1）擬定軸上零件的裝配方案圖 4.2 軸Ⅰ的裝配方式現(xiàn)選用如圖所示的裝配方案。2）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度（1）為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求， 軸段右端需制出一軸肩，故取??段的直徑 ；左端用軸端擋圈定位，按軸端直徑取擋圈直徑??md12???。半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度 ，為了保證軸端擋圈只壓在半mD4? mL24?聯(lián)軸器上而不壓在軸的端面上，故 段的長度應(yīng)比 略短些，現(xiàn)取 。? ml2???（2）初步選擇滾動軸承。因軸承只承受徑向力的作用，故選用單列深溝球軸承。參照工作要求并根據(jù) ，由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取 0 基本游隙組、標(biāo)d12???南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文21準(zhǔn)精度級的單列深溝球軸承 6202，其尺寸為 ，故mBDd1351???。右端滾動軸承采用擋油板進(jìn)行軸向定位。由手冊查得 6202 型md15??ⅥⅤⅣⅢ軸承的定位軸肩高度 ，因此，擋油板的軸肩高為 。選擋油板的寬度h.2.2為 ，所以 。12l1??ⅥⅤⅣⅢ（3）根據(jù)軸段 的直徑 ，考慮到齒輪的分度圓直徑為ⅣⅢ md5?ⅣⅢ，可把安裝齒輪處的軸段 設(shè)計成齒輪軸，選直徑 ?？糾d81?ⅤⅣ md17??ⅤⅣ慮到中間軸的長度和內(nèi)壁間的距離，取軸段 的長度 。ⅤⅣ l86?ⅤⅣ（4）軸承端蓋的凸緣厚度為 （由減速器及軸承端蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計而定） 。根6據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于對軸承添加潤滑脂的要求，取端蓋的外端面與半聯(lián)軸器右端面間的距離 ，故取 。l28?ml8??ⅢⅡ至此，已初步確定了軸的各段直徑和長度。3）軸上零件的周向定位半聯(lián)軸器與軸的周向定位采用平鍵聯(lián)接。按由手冊查得平鍵截面（GB/T 1095-1979） ，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長為 （標(biāo)準(zhǔn)鍵mhb4?? m20長見 GB/T 1096-1979） ，半聯(lián)軸器與軸的配合為 H7/k6。滾動軸承與軸的周向定位是借過渡配合來保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為 m6。4）確定軸上的圓角和倒角尺寸參考表選取軸端倒角為 ，各軸肩處的圓角半徑見圖所示。??456.05.求軸上的載荷首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖作出軸的計算簡圖。根據(jù)軸的計算簡圖作出軸的彎矩圖和扭矩圖。圖 4.3 軸Ⅰ的彎矩圖從軸的結(jié)構(gòu)簡圖以及彎矩圖和扭矩圖中可以判斷出齒輪的左右端面是危險截面。計算出危險截面處的彎矩和扭矩。南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文22彎矩 mNMH??1837扭矩 T5.696.按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度進(jìn)行校核時，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面（即危險截面）的強(qiáng)度。彎扭校核公式為(4-8)WTMca22)(????根據(jù)式子 4-8 及上面計算出的數(shù)值，并取 ，軸的計算應(yīng)力3.0?MPaca 8.17.0)5.6893(822?前已選定軸的材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理，查表查得 。因此a60][1??，故安全。][1???ca7.驗算平鍵的強(qiáng)度鍵和聯(lián)軸器的材料都是鋼，由表查得許用擠壓應(yīng)力 ，取平??Pap20~?均值 ，鍵的工作長度 ，鍵與輪轂鍵槽??MPap0? mbLl 16420??的接觸高度 。由式 4-9 可知mhk45..?(4-9)kldTp2?將數(shù)據(jù)代入式 4-9 得 MPaPaMpp 10][31.410625.89??????聯(lián)接的擠壓強(qiáng)度滿足要求。4.4.2 中間軸的設(shè)計1.求中間軸上的功率 、轉(zhuǎn)速 和轉(zhuǎn)矩2P2n2T由表 4-1 可知： ； ；kW095.?min.85r?mNT??5.32762.求作用在齒輪上的力因已知中速小齒輪的分度圓直徑為mmzd.0320.11?故圓周力 NTFt 15327632??南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文233. 初步估算軸的最小直徑先按式子 4-7 初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)表選取 ，于是得120?Amd8.72.5093min??中間軸的最小直徑是安裝軸承處軸的直徑 和 ，但不應(yīng)小于高速軸安裝??dⅥⅤ軸承處的直徑，所以選軸的直徑 。d15??ⅥⅤ4.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計1）擬定軸上零件的裝配方案圖 4.4 軸Ⅱ的裝配方式現(xiàn)選用如圖所示的裝配方案。2）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度（1）初步選擇滾動軸承。因軸承只承受徑向力的作用，故選用單列深溝球軸承。參照工作要求并根據(jù) ，由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取 0 基本游隙組、標(biāo)準(zhǔn)md15???精度級的單列深溝球軸承 6202，其尺寸為 。右端滾mBDd1351???動軸承采用擋油板和套筒進(jìn)行軸向定位。由手冊查得 6200 型軸承的定位軸肩高度。擋油板的寬度為 ，軸肩高為 。根據(jù)齒輪端面與內(nèi)機(jī)壁的距mh5.2?12m5.2離為 則左端套筒的寬度為 ，右端套筒的寬度為 ，所以根據(jù)裝配要求806確定 ， 。l3?ⅡⅠ ml9??ⅥⅤ（2）取安裝齒輪處的軸段 和 的直徑 ；齒輪的ⅢⅡ ⅤⅣ ?md17???ⅤⅣ左端或右端采用套筒定位，兩個齒輪間的軸環(huán)取其直徑 ，則軸段20ⅣⅢ的長度 。軸段 和 的長度 。ⅣⅢ l10?ⅣⅢ ⅢⅡ ⅤⅣ ll38??ⅤⅣⅢⅡ ，至此，已初步確定了軸的各段直徑和長度。3）軸上零件的周向定位齒輪與軸的周向定位均采用平鍵聯(lián)接。按由手冊查得平鍵截面（GB/T 1095-1979） ，鍵槽用鍵槽銑刀加工，安裝大齒輪的鍵長為mhb5??，安裝小齒輪的鍵長為 （標(biāo)準(zhǔn)鍵長見 GB/T 1096-1979） ，同時為了保證16m36南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文24齒輪與軸配合有良好的對中性，故選擇齒輪輪轂與軸的配合為 H7/n6。滾動軸承與軸的周向定位是借過渡配合來保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為 m6。4）確定軸上的圓角和倒角尺寸參考表選取軸端倒角為 ，各軸肩處的圓角半徑見圖所示。??458.05.求軸上的載荷首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖作出軸的計算簡圖。根據(jù)軸的計算簡圖作出軸的彎矩圖和扭矩圖。圖 4.5 軸Ⅱ的彎矩圖從軸的結(jié)構(gòu)簡圖以及彎矩圖和扭矩圖中可以判斷出小齒輪的右端面是危險截面。計算出危險截面處的彎矩和扭矩。彎矩 mNMH???54扭矩 T.32766.按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度進(jìn)行校核時，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面（即危險截面）的強(qiáng)度。根據(jù)式子 4-8 及上面計算出的數(shù)值，并取 ，軸的計算應(yīng)力3.0??MPaca 71615.0).3276(42????前已選定軸的材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理，由表查得 。因此0][1??，故安全。][1??ca7.驗算平鍵的強(qiáng)度1）驗算小齒輪的平鍵強(qiáng)度南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文25鍵和齒輪的材料都是鋼，由表查得許用擠壓應(yīng)力 ，取平均??MPap120~??值 ，鍵的工作長度 ，鍵與輪轂鍵槽的??MPap10?? mbLl 3536??接觸高度 。由式子 4-9 可得mhk5.2.5.?aMPapp 10][97413.76?聯(lián)接的擠壓強(qiáng)度滿足要求。2）驗算大齒輪的平鍵強(qiáng)度鍵和齒輪的材料都是鋼，查表查得許用擠壓應(yīng)力 ，取平均??MPap120~??值 ，鍵的工作長度 ，鍵與輪轂鍵槽的接??MPap10?? mbLl516??觸高度 。由式子 4-9 可得mhk5.2.5.?? aMPapp 10][0.417.36?聯(lián)接的擠壓強(qiáng)度滿足要求。4.4.3 輸出軸的設(shè)計1.求輸出軸上的功率 、轉(zhuǎn)速 和轉(zhuǎn)矩3P3n3T由表 4-1 可知： ； ；kW09.?min80r?mN??9.1632.求作用在齒輪上的力因已知低速大齒輪的分度圓直徑為mmzd140.12?故圓周力 NTFt 3.095463??3. 初步估算軸的最小直徑，選取聯(lián)軸器先按式子 4-7 初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)表選取 ，于是得120?Amd6.1809.13min??該段軸上有鍵槽將計算值加大 ， 應(yīng)為 。%4~ind1.2輸出軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處軸的直徑 .為了使所選的軸直徑??與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，故需同時選聯(lián)軸器型號。??d聯(lián)軸器的計算轉(zhuǎn)矩 ，考慮到轉(zhuǎn)矩變化很小，查表選取 ，則： 3TKAca? 3.1?AKmN????14529.16.南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文26按照計算轉(zhuǎn)矩 應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩條件，查標(biāo)準(zhǔn) GB/T 5843-1986 或手冊,caT選用 YL2 凸緣聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為 。半聯(lián)軸器的孔徑 ，故mN?160md14??取 ；半聯(lián)軸器長度 ，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度 。md14??? L34?L294.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計1）擬定軸上零件的裝配方案圖 4.6 軸Ⅲ的裝配方式現(xiàn)選用如圖所示的裝配方案。2）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度（1）為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求， 軸段右端需制出一軸肩，故取??段的直徑 ；左端用軸端擋圈定位，按軸端直徑取擋圈直徑??md18???。半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度 ，為了保證軸端擋圈只壓在半mD20? mL29?聯(lián)軸器上而不壓在軸的端面上，故 段的長度應(yīng)比 略短些，現(xiàn)取 。? ml27???（2）初步選擇滾動軸承。因軸承只承受徑向力的作用，故選用單列深溝球軸承。參照工作要求并根據(jù) ，由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取 0 基本游隙組、標(biāo)d18???準(zhǔn)精度級的單列深溝球軸承 6204，其尺寸為 ，故BDd1472???。右端滾動軸承采用擋油板進(jìn)行軸向定位。由手冊查得 6204md20??ⅦⅥⅣⅢ型軸承的定位軸肩高度 ，因此，擋油板的左右軸肩高為 。選擋油板的h3 m3寬度為 ，所以 。15l7??ⅣⅢ（3）根據(jù)軸段 的直徑 ，取安裝齒輪處的軸段 的直徑ⅦⅥ md20??ⅦⅥ ⅥⅤ ?；齒輪的左端采用軸肩定位，軸肩高度 ，取 ，則d2??ⅥⅤ dh07.?h2?。齒輪的右端采用套筒定位，選套筒的寬度為 ，取軸段 的m6ⅤⅣ ⅥⅤ長度 ，考慮到中間軸的長度和內(nèi)壁間的距離，取軸段 的長度l30?ⅥⅤ ⅤⅣ，軸段 的長度 。41ⅤⅣ ⅦⅥ ?l37??ⅦⅥ（4）軸承端蓋的凸緣厚度為 （由減速器及軸承端蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計而定） 。根m6據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于對軸承添加潤滑脂的要求，取端蓋的外端面與半聯(lián)軸器右端面間的距離 ，故取 。l5.29?l?ⅢⅡ南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文27至此，已初步確定了軸的各段直徑和長度。3）軸上零件的周向定位齒輪、半聯(lián)軸器與軸的周向定位均采用平鍵聯(lián)接。按由手冊查得平鍵截面（GB/T 1095-1979） ，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長為 （標(biāo)準(zhǔn)鍵mhb6?? m28長見 GB/T 1096-1979） ，同時為了保證齒輪與軸配合有良好的對中性，故選擇齒輪輪轂與軸的配合為 H7/n6；同樣，半聯(lián)軸器與軸的聯(lián)接，選用平鍵為 ，hb5??長為 （標(biāo)準(zhǔn)鍵長見 GB/T 1096-1979） ，半聯(lián)軸器與軸的配合為 H7/k6。滾動軸25承與軸的周向定位是借過渡配合來保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為 m6。4）確定軸上的圓角和倒角尺寸參考表選取軸端倒角為 ，各軸肩處的圓角半徑見圖所示。??458.05.求軸上的載荷首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖作出軸的計算簡圖。根據(jù)軸的計算簡圖作出軸的彎矩圖和扭矩圖。圖 4.7 軸Ⅲ的彎矩圖從軸的結(jié)構(gòu)簡圖以及彎矩圖和扭矩圖中可以判斷出齒輪的右端面是危險截面。計算出危險截面處的彎矩和扭矩。彎矩 mNMH??3.540扭矩 T9166.按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度進(jìn)行校核時，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面（即危險截面）的強(qiáng)度。根據(jù)式 4-8 及上面計算出的數(shù)值，并取 ，軸的計算應(yīng)力3.0??南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文28MPaca 0.8201.)9.63(542?????前已選定軸的材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理，由表查得 。因此a60][1??，故安全。][1??ca7.驗算平鍵的強(qiáng)度1）驗算齒輪的平鍵強(qiáng)度鍵和齒輪的材料都是鋼，由表查得許用擠壓應(yīng)力 ，取平均??MPap120~??值 ，鍵的工作長度 ，鍵與輪轂鍵槽的??MPap0?? mbLl628??接觸高度 。由式子 3-9 可得mhk365..?aMPapp 10][1.529.1?聯(lián)接的擠壓強(qiáng)度滿足要求。2）驗算聯(lián)軸器的平鍵強(qiáng)度鍵和聯(lián)軸器的材料都是鋼，由表查得許用擠壓應(yīng)力 ，取平??MPap120~??均值 ，鍵的工作長度 ，鍵與輪轂鍵槽??MPap10?? mbLl52??的接觸高度 。由式子 4-9 可得mhk5.2.5.?aMPapp 10][76314.2916?聯(lián)接的擠壓強(qiáng)度滿足要求。南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文295 傾斜螺旋減速器設(shè)計5.1 傾斜減速器總體設(shè)計圖 5.1 傾斜螺旋傳動簡圖1-電動機(jī)；2，4-聯(lián)軸器；3-二級展開式圓柱齒輪減速器；5-傾斜螺旋因為傾斜減速器電機(jī)功率為 550W，，min/1428rnm?28.140??Wm對展開式二級圓柱齒輪減速器，可取 ??? ?iii )5.~31(,)5.~3(?式中 ， 分別為高速級和低速級的傳動比， 為總傳動比，要使 ， 均在?i? ?i?推薦的數(shù)值范圍內(nèi)?？紤]潤滑條件，為使兩級大齒輪直徑相近，取 4.1?5.428.14.1???ii735.???各軸的轉(zhuǎn)速：I 軸 min/1428rnm?南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文30II 軸 min/3.175.428rin???III 軸 i/0.i?傾斜螺旋 n11rn??各軸的輸入功率：I 軸 kWPd192.0.94.031???II 軸 8.622??III 軸 73.8.1??傾斜螺旋 k14.09.073?傾式中： 分別表示軸承、齒輪傳動和聯(lián)軸器的傳動效率，321,?9.069.01 ???各軸的輸入轉(zhuǎn)矩：電動機(jī)軸的輸出轉(zhuǎn)矩 為dTmNnPmdd ???? 4.129748.015.9105.966故 I 軸 mN???? .28.4273?II 軸 iT ?? .531?III 軸 ??? 41697.90.1592傾斜螺旋 ?? .204631傾表 5-1 傳動裝置的運(yùn)動和動力參數(shù)電機(jī)軸 軸?軸?軸?傾斜螺旋轉(zhuǎn)速n/(r/min)1428 1428 317.3 100 100功率P/（ kW）0.194 0.192 0.182 0.173 0.164扭矩 T/()mN?1297.4 1284.4 5493.1 16549.4 16220.1傳動比 i1 4.5 3.17 1軸參數(shù)南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文31效率 ?0.99 0.95 0.95 0.985.2 傾斜螺旋減速器高速級齒輪設(shè)計5.2.1 選擇齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù)（1）因為齒輪傳動功率不大，轉(zhuǎn)速不太高，所以選用直齒圓柱齒輪傳動。（2）螺旋輸送機(jī)為一般工作的機(jī)器，轉(zhuǎn)速不高，故齒輪選用 7 級精度（GB10095-88） 。（3）材料選擇。由表選擇小齒輪：45 鋼（調(diào)質(zhì)） ，硬度為： ，HBS240大齒輪：45 鋼（?；?，硬度為： ，二者材料差為 。HBS20（4）選擇齒數(shù)。小齒輪齒數(shù) ,大齒輪齒數(shù) 。41?z 185.12???uz（5）因選用閉式軟齒面?zhèn)鲃樱拾待X面接觸強(qiáng)度設(shè)計，用齒根彎曲強(qiáng)度校核的設(shè)計方法。5.2.2 齒面接觸疲勞強(qiáng)度計算參考設(shè)計計算公式 4-1 進(jìn)行試算1）確定公式內(nèi)的各計算參數(shù)值（1）試選載荷系數(shù) 3.1?tK（2）計算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 mNmNnPT ??????? 36161 10284.42819.05.905.9（3）查表選取齒寬系數(shù) ?d?（4）由表查得材料的彈性影響系數(shù) 21.MPaZE（5）按齒面硬度查圖查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 ；大齒MPaH601lim??輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 ；MPaH502lim?（6）參考式子 4-2 計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)。 （工作壽命為 10 年，每年 300 工作日，兩班制） ??911 102.4103821460 ?????hjLnN 992 4.05.2?u（7）由圖查得接觸疲勞強(qiáng)度壽命系數(shù) ；1HNK8.2HN（8）計算接觸疲勞許用應(yīng)力南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文32取失效概率為 1%，安全系數(shù) ，參考式子 4-3 得1?S??MPaKHNH 529.06lim1 ???S3185222）設(shè)計計算（1）試算小齒輪分度圓直徑 代入 中較小值td1][H?m mZuTKdHEdtt73.614 ）5398.1（4.1028.32.)][( 2321? ??????????（2）計算圓周速度 v smndt /10.10642873.106?????（3）計算齒寬 btd41???（4）計算齒寬與齒高之比 h模數(shù) mzmt 61.0273.61?齒高 1547532??hb（5）計算載荷系數(shù)根據(jù) ,7 級精度,由圖查得動載系數(shù) ;smv/0.1 06.1?VK直齒輪,假設(shè) .由表查得 ;NbFKtA?2?FH由表查得使用系數(shù) ;?由表查得 7 級精度, 小齒輪相對支承非對稱布置時 ,bdH 3210.)6.01(8.2. ??????將數(shù)據(jù)代入后得 ;1.473601 32 ??? ??HK由 , 查圖查得 ;故載荷系數(shù)67.hb41.??HK.1??FK95406?VA（6）按實際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑,參考式子 4-4，得南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文33mKdt 38.167953.61431 ???（7）計算模數(shù) mz02815.2.3 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計參考式子 4-5 彎曲強(qiáng)度的設(shè)計公式。1)確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值（1）由圖查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 ;大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)MPaFE4601??度極限 ;MPaFE401??（2）由圖查得彎曲疲勞壽命系數(shù) ，87.1FNK91.2FNK（3）計算彎曲疲勞許用應(yīng)力取彎曲疲勞安全系數(shù) ，參考式子 4-6，得4.1?SMPaMPaKFENF 6.825460][1 ???S0.1922（4）計算載荷系數(shù)45.13207??????FVAKK（5）查取齒形系數(shù)由表查得 ； 。65.21FaY14.2a（6）查取應(yīng)力校正系數(shù)由表查得 ； 。8.1?Sa796.2SaY（7）計算大、小齒輪的 ；并加以比較][F?14506.825][1??FSaY2.7942?大齒輪的數(shù)值大。2）設(shè)計計算mm 604.5021.2415.703 3????南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文34對比計算結(jié)果，由于齒面接觸疲勞強(qiáng)度計算的模數(shù) 大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度m計算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù) 的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力，而齒m面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑(即模數(shù)與齒數(shù)的乘積）有關(guān)，可取由彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù) 并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值 ，按接觸強(qiáng)度算得460.m5.0?的分度圓直徑 ，算出小齒輪齒數(shù)md381?35?z大齒輪齒數(shù) ，取.5148.412?u4912?z這樣設(shè)計出的齒輪傳動，既滿足了齒面接觸疲勞強(qiáng)度，又滿足齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，并做到結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪費(fèi)。5.2.4 幾何尺寸計算各個幾何尺寸見表 5-2表 5-2 齒輪的幾何參數(shù)（ ）1dm（ ）2dm（ ）b（ ）am26.4 119.2 26.4 72.8取 ， 。B302?B351?5.2.5 驗算NdTFt 8.29726.410831 ???，故合適。mmmNbKA 105697?5.3 傾斜螺旋減速器低速級齒輪設(shè)計5.3.1 選擇齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù)（1）因為齒輪傳動功率不大，轉(zhuǎn)速不太高，所以選用直齒圓柱齒輪傳動。（2）螺旋輸送機(jī)為一般工作的機(jī)器，轉(zhuǎn)速不高，故齒輪選用 7 級精度（GB10095-88） 。（3）材料選擇。由表選擇小齒輪：45 鋼（調(diào)質(zhì)） ，硬度為： ，HBS240大齒輪：45 鋼（?；?，硬度為： ，二者材料差為 。HBS20南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文35（4）選擇齒數(shù)。小齒輪齒數(shù) ,大齒輪齒數(shù) 。241?z 76241.32???uz（5）因選用閉式軟齒面?zhèn)鲃?，故按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計，用齒根彎曲強(qiáng)度校核的設(shè)計方法。5.3.2 齒面接觸疲勞強(qiáng)度計算參考設(shè)計計算公式 4-1 進(jìn)行試算。1）確定公式內(nèi)的各計算參數(shù)值（1）試選載荷系數(shù) 3.1?tK（2）計算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 mNmNnPT ??????? 36161 10478.53.178205.905.9（3）由表查取