1、太原理工大学阳泉学院毕 业 设 计 说 明 书毕业生姓名 ：专业 ： 10机电一体化 2班 学号 ：指导教师 :所属系（部） ： 机械电子工程系二一三年五月I太原理工大学阳泉学院毕业设计评阅书题目：TDY 型油冷式电动滚筒 机电 系 机电一体化 专业 姓名 设计时间：2013 年 3月 15日2013 年 5月 15日评阅意见：成绩：指导教师： （签字）职 务： II2013年 月 日 太原理工大学阳泉学院毕业设计答辩记录卡机电 系 机电一体化 专业 姓名 答 辩 内 容问 题 摘 要 评 议 情 况记录员： （签名）成 绩 评 定指导教师评定成绩 答辩组评定成绩 综合成绩注：评定成绩为 10
2、0 分制，指导教师为 30%，答辩组为 70%。专业答辩组组长： （签名）III2013 年 月 日i摘 要本次设计题目是 TDY型油冷式电动滚筒，电动滚筒是将电动机和减速齿轮装在滚筒内的一种驱动型式。内齿轮固装在滚筒端盖上，电动机经两级减速齿轮带动滚筒旋转。油冷式电动滚筒，在滚筒空腔内装有润滑油，滚筒旋转时，油液冲刷电机外壳进行冷却，并润滑齿轮传动系统。电动滚筒结构紧凑，带式输送机采用这种形式，能使整机体小轻便。说明书对运输设备电动滚筒设计作了系统的论述，任务书已给定了合适的电动机。我主要对齿轮和轴等传动部件进行设计。首先，画出了电动滚筒的传动简图，其次，对其高速级齿轮和低速级齿轮进行设计，
3、再次是轴的设计，最后总结这次设计。关键词：轴齿轮、内啮合、法兰轴。全套图纸加 153893706iiAbstract The design is entitled TDY-oil-cool electric drum, the electric motor and the drum is the slowdown in the drum gear mounted on a drive type. Gear Solid, installed in the roller cover, reduce speed gear motor driven by two rotating drum. Oil-
4、cool electric drum, drum cavity contents are lubricants, rotating drum, motor oil washed shell for cooling and lubricating gear transmission system. Compact electric drum, belt conveyors use this form to enable small Can cause the complete machine body small facile. Manual for transportation equipme
5、nt, electrical systems design of the drum on, the task has been given the appropriate motor. My main axis of gear and transmission components, such as the design. First, draw a diagram of transmission of electric drum, and secondly, its high-level and low-speed gear-gear design, once again is the ax
6、is of design, summed up the final design.Key words: Axis Gear, Internal, flange axis.iii目 录第一篇 概述 1第一章 冷式电动滚筒介绍 1第二章 使用范围及焦点 1第三章 工作条件 1第四章 吊用安装 1第五章 使用、维修及故障排除 2第一节 用前准备 2第二节 生产使用 2第三节 维护与保养 3第二篇 机械传动的选择和设计原则 5第一章 机械传动类型的选择原则 5第二章 机械传动系统的选择原则 5第三章 机械传动设计原则 6第三篇 油冷式电动滚筒传动部分设计 7第一章 传动简图 7第二章 齿轮的设计 8第
7、一节 高速级齿轮的设计 8第二节 高速级齿轮的变位 14第三节 低速级齿轮的设计与校核 18第四篇 减速系统轴的设计与校核 26第一章 轴的特点及设计步骤 26第二章 轴的设计 27第五篇 轴承的寿命计算 34第一章 计算轴承 4230P的使用寿命 34第二章 计算 42311轴承的使用寿命 34结束语 35参考资料 36iv致谢 37太原理工大学阳泉学院-毕业设计说明书1第一篇 概述第一章 冷式电动滚筒介绍油冷式电动滚筒是以电动机为动力，靠胶带的连续运动传送各种物料的一种新型内部驱动装置。第二章 使用范围及焦点1、可以代替目前广泛使用着的电机减速器型式的外驱动装置，用来构成胶带输送机，可输送
8、煤炭、矿石、沙子、面粉等散装物料，也可以输送麻包、设备等成件物品。2、结构简单紧凑，占用空间面积小。3、密封良好，适用于粉尘浓度大、潮湿泥泞的工作场所。4、使用维修方便，操作安全可靠，寿命长。5、能源消耗少，且容易实现集中控制。6、可满足各种逆止、制动、包胶等需求。第三章 工作条件1、使用环境温度为-15、+40；2、海拔不超过 1000米；3、输送物料的温度不超过 60；4、电压 380V，频率 50Hz。第四章 吊用安装1、通过两个支座上的吊环即可用起重机械将电动滚筒韵致安装现场。2、将两支座用螺栓固定在运输机机架上。个螺栓均必须加垫圈并拧紧，母机架太原理工大学阳泉学院-毕业设计说明书2必
9、须牢固的安装在基础上。3、安装时应使支座底平面处于水平位量，需要倾斜时倾斜角不得超过 5度。4、通过电动滚筒左端盖上的注油孔向滚筒内注 XN46号机油，并使其液面达到滚筒直径的 1/3高度。5、完成以上步骤后，用手旋转滚筒，应转动灵活，无卡滞现象。6、旋开接线盒，使电机引线与电器控制柜中的旋转方向是否正确，反转时应予以调整。7、接通电源，启动滚筒。检查滚筒的旋转方向是否正确，反转时应予以调整。8、单向旋转滚筒装有逆止装置。电机接线时应根据滚筒的旋转方向查出电机的旋转方向，电机的旋转方向与滚筒的转向相反，不能查出电机的转向时，可带电点动查出。逆止装置在外部的，可将逆止装置紧固螺栓拆下，使止口与滚
10、筒端盖脱开即可点动查出。第五章 使用、维修及故障排除第一节 用前准备1、电动滚筒应在不高于 40的环境温度下工作。2、电器控制线路中应安装与所选用的电动滚筒相配套的过载、单相运行及紧急制动等保护装置，并使机体外壳有良好的接地。3、输送机的所有零部件均应按照有关规定准确无误地进行安装，然后即可进车。4、分为空载和负载两各阶段进行。空载时，整机应运转平稳，无冲击及较大的周期性噪音。负载试车应在空载试车一切正常后进行。5、试车时，应先开车后投料、并使物料均匀、连续和缓慢地投入，停车前应先停止加料，待物料排空后再停车。第二节 生产使用1、送机输料前，应先空转片刻，带运转正常后方可投料。太原理工大学阳泉
11、学院-毕业设计说明书32、物料的投放应均匀、连续，并避免超载。3、生产过程中应尽量避免输送机的频繁启动和制动。4、生产人员应严格遵守操作规程，以免发生安全事故。5、使用过程中，一旦发生故障，应立即停车检查，予以排除。第三节 维护与保养（一）维护1、生产过程中应根据被输送物料的性质，适时进行清除，保持输送机的各部位的清整洁。2、电动滚筒每一年更换一次润滑油，发现有渗漏现象，应检查密封部位，并更换一摩损的密封件。3、检查、调整、清扫等工作不允许在运转情况下进行。（二）保养1、通过滚筒左端盖上的放油孔将滚筒内的润滑油排放干净。2、将滚筒拆开，其步骤是：将左法兰轴端接线盒极左支座和左端盖螺栓拆下，再将
12、右端盖螺栓机油支座拆下用吊环吊起，右法兰轴就可吊出。3、将滚筒内的各部件及其内壁清洗干净。4、重新为各轴承（包括电机轴承在内共六只） ，注入足够量的钙钠基润滑脂。5、更换电机及滚筒体上的各密封圈和油封，所更换的密封圈及油封必须完整无损，光滑整圆，没有微小的凸起和凹陷，也不能有褶皱，其材质必须用耐油橡胶。6、电机绕组对机壳及相互间的绝缘电阻应不小于 5兆欧，否则应进行浸漆及烘干处理。7、检查各轴承、逆止器及齿轮的磨损情况，不能用的予以更换。8、滚筒的组装应按拆开时的相反步骤进行，并由专门人员负责，以保证质量。9、湘滚筒内注入新的 N46号机油，并使液面高度达到滚筒直径的 1/3。10、照 5.1
13、条进行试车，一切正常后可投入生产。故障排除（见表）太原理工大学阳泉学院-毕业设计说明书4故障情况 检查部位 分析原因 维修方法1电路 因超载导致断电或电路故障减少输送量和检修电路滚筒停转2电机 电机损坏 检修电机1电机轴伸端油封 油封磨损 更换油封机油渗入电机2润滑油液面高度 注入润滑油过多 使页面保持滚筒直径的 1/31两端纸垫或油封 纸垫或油封损坏 更换纸垫或油封滚筒渗油2两端各坚固螺栓 紧固螺栓松动 紧固各螺栓滚筒噪音异常各紧固螺栓、轴承、齿轮紧固螺栓松动，轴承、齿轮损坏1拧紧各部螺栓2不能使故障排除时则应建厂各轴承及齿轮，若有损坏，更换之1安装不良 建厂安装质量，重新调整2投料不对中
14、调节投料装置3张紧装置调节不均匀 调节张紧装置4胶带过松 张紧胶带胶带跑偏或打滑胶带、滚筒或张紧装置5滚筒外壳粘料 清除粘料反向不逆止 逆止器 逆止器损坏 检修 若不能检修就更换太原理工大学阳泉学院-毕业设计说明书5第二篇 机械传动的选择和设计原则第一章 机械传动类型的选择原则机械传动类型的选择关系到整个机器的运动方案设计和工作性能参数，只有经过多种方案的分析与比较，才能较合理的选用机械传动的类型。机械传动类型的选择依据：1、工作机构的性能参数；2、动力机的机械特性；3、机械传动系统在性能、尺寸、重量和布置上的要求；4、工作环境，如高温、低温、潮湿、多尘、易燃及防爆等；5、制造工艺性和经济要求
15、，如制造和维修费用，生产批量，使用寿命和传动效率等。第二章 机械传动系统的选择原则1、当动力机的功率，转速或运动形式完全符合工作机构的工矿要求时，可将动力机的输出轴与工作机构的输入轴用联轴器直接连接。这种直接连接方式不仅结构简单，而且传动效率也高。但是，当动力机输出轴和工作机构的输入轴不在同一轴线上时，如两轴平行，相互或交错，也需要采用一定的机械传动装置。2、在一般情况下，尽管动力机的输出功率满足工作机构的要求，但输出的转速、扭矩和运动形式很难符合工作机构的多种需求。这时就需要采用某种机械传动装置。这是绝大多数机器设计的共同特点。3、在固定传动比传动系统，当输入轴的转速保持不变时，其输出轴的转
16、速也是不变的，即在这种情况下，如动力机可调速而工作机构的载荷变化不大，或者工作机构有调速要求并与动力机的调速范围相适宜，可采用固定传动比传动装置。4、当工作机构要求的调速范围较大，或用动力机调速的机械特性不能满足要求时，可采用可调传动比传动，无级变速传动结构复杂，造价较高，因而，在满足工太原理工大学阳泉学院-毕业设计说明书6作要求的前提下应尽量采用有级变速传动。第三章 机械传动设计原则1、机械传动应满足机器生产过程和工艺动作的要求。2、机械传动系统应力求简单，并尽可能采用最适合的传动级数，以减小传动装置的外轮廓尺寸和提高传动系统的运动精度及效率。设计时，既要考虑各种传动的特点和使用场合，又要注
17、意各类传动在传动比、圆周速度、功率和效率等方面允许的最大值和常用范围。这时确定传动级数的主要依据。3、当机械需要长期连续运转或功率较大时，应选用高效率的机械传动系统。4、在机械系统中，确定各种传动的先后次序应充分考虑各自的传动特点和使用条件，如圆柱齿轮传动，为缩小传动装置的尺寸，闭式传动应放在高速级，而开式传动可放在低速级。5、当机械传动系统只进行减速、增速或变速，而对其尺寸、结构没有特殊要求时，可将机械传动装置作成独立部件，如减速器、增速器或变速器等。设计时应力求采用各种型号的标准系列部件。对于矿山机械，如刮板输送机、胶带输送机提升机、和各种小型绞车等，一般采用专门设计的矿用非标准减速器。6
18、、当工作机构对机械系统有特殊要求时，如结构应特别紧凑或运动方式需要特殊变换时，通常机械传动系统与工作机构做成一个整体部件，或者将整体传动系统组装于机体之内成为机器不可分割的一部分。我们设计的油冷式电动滚筒，传动简图见图 2-1，其中电机已经给定，只设计齿轮减速部分，其包括齿轮和轴，考虑到滚筒结构我们需把第一级齿轮传动设计成外啮合齿轮传动，第二级传动设计成内啮合齿轮传动。图 2-1 油冷式电动滚筒结构简图太原理工大学阳泉学院-毕业设计说明书71、电动机 2、高速级齿轮传动 3、低速级齿轮传动 4、运输机主动滚筒 5、支座第三篇 油冷式电动滚筒传动部分设计第一章 传动简图功率 带宽 带速 滚径 电
19、机 转速18kw 1000mm 2.8m/s 630mm YG180L 980r/min 两轴中心距 A 145mm传动简图如下：图 3-1齿轮机构一般用于传递任意两轴之间的运动和动力，是应用最广，同时也是最古老的传动机构之一，它是通过齿轮的啮合来实现传动要求的。因此同摩擦轮、带轮等机械传动相比较，其显著特点是：传动比稳定，工作可靠，效率高（一般可达94%96%以上） ，寿命较长，使用的模数范围、直径范围、圆周速度和功率范围广（模数 0.05mm75mm,直径从 1mm10mm，圆周速度从 0.1m/s300m/s，从微型齿轮的百分之几千瓦到大型动力机械的百万千瓦） 。齿轮传动的特点：1、瞬间
20、传动比恒定。非圆齿轮传动的瞬间传动比又能按需要的变化规律来设计；太原理工大学阳泉学院-毕业设计说明书82、传动比范围大，可由于减速或增速；3、速度（直节圆圆周速度）和传递功率的范围大，可用于高速（V40m/s）,中速和低速（V25m/s）的传动；4、传动效率高，一对高精度的渐开线圆柱齿轮，效率可达 99%以上；5、结构紧凑，使用用于近距离传动；6、执照成本较高，某些具有特殊齿形或精度很高的齿轮，因需要专用或高精度的机床，刀具和仪量等，故执照工艺复杂，成本高；7、精度不高的齿轮，传动时噪声、震动和冲击大，污染环境； 8、无过载保护作用。按齿轮的工作条件，可分为闭式传动和开式传动两种。必使传动是将
21、齿轮安装在密闭良好的刚性齿轮箱内；并得到良好润滑的齿轮转动，如汽车、机床的变速箱及常用的齿轮减速器等；开始齿轮没有箱体齿轮外露，且不能保证良好的润滑，齿面易磨损，这种窗洞多用于某些农业机械，建筑以及其它简单的机械。按齿轮的硬度可分为软齿面（350HBS）齿面和硬齿面（350HBS）齿轮。第二章 齿轮的设计第一节 高速级齿轮的设计（一）分配传动比1、计算转速n601000v/D6010002.5/3.1463075.83r/min2、确定总传动比i980/75.8312.92注： ：电动机转速n2：电动滚筒的转速 3、各级传动比的分配太原理工大学阳泉学院-毕业设计说明书9电动滚筒的运转电动机经过
22、第一级外啮合减速，第二级内啮合减速（内齿圈与滚筒连接为一体）从而实现的，这就要求内啮合的结构尺寸很大，而内齿圈的中心距又是确定的（A=135mm） ，因此，第二级的传动比很大，而第一级传动为啮合中心距 145mm，所以第一级传动比不宜过小，根据上述原因，认为选取 =2.3， 1i=5.8，较为合理并能满足传动要求 。2i（二）齿轮传动的计算齿轮传动设计时的参数较多，但不是所有参数都需要进行选择，如压力角、 （n）和齿制参数 等，是由标准决定的，而模数 m、分度圆直径 d*,(,)anhc或中心距 a等，则是由强度计算决定的，齿数 z、尺宽系列 和螺旋角 等式设计a中的自选参数，在自选参数的选取
23、上，应从承载能力，传动的平稳性和结构尺寸的要求方面来考虑。1、齿数比 齿数比 = ，对于一般减速传动，取 68；开式传动和21z手动传动，有时 可达 68；812。2、齿数 z 当中心距一定时，齿数取多，则重合度 a 增大，改善了传动的平稳性，同时，齿数多则模数小，齿顶圆直径小，可使滑动比减小，因此磨损小，胶合的危险性也小，并且又能减少金属切削量，节省材料，降低加工成本。但是齿数增多则模数变小，轮齿的抗弯强度降低，因此，在满足抗弯强度的条件下，易取较多的齿数。通常取 1830，闭式传动，硬度小于 350HBS，过载不大，易取较大值；对1z负荷平稳，不重要的手动机构甚至可取到 =1112，而对高
24、速胶合危险性大的传动，1z推荐用 2527。一般减速器中常取 + =100200。1z 2当齿轮的齿数 Z100 时，为了便于加工，尽量不使齿数 z为质数，在满足传动要求的前提下，尽量使 、 互为质数，以便分散和齿轮制造误差对传动的影响。1z23、模数 m 模数有强度计算或结构设计决定，要求圆整为标准值，传递动力的齿轮传动 m2mm。初步确定模数时，一般对于软齿面齿轮（齿面硬度 350HBS ）外啮合传动m=(0.0070.002)a;对于硬齿面齿轮齿面（齿面硬度350HBS）外啮合传动太原理工大学阳泉学院-毕业设计说明书10m=(0.0160.0315)a;载荷平稳，中心距大时取小值，反之取
25、大值，开式齿轮传动m=0.02a左右。4、螺旋角 角太小，将失去斜面齿轮的优点；但太大将会引起很大的轴向力。一般取 =815，常取 812；人字齿轮一般取 =2540常取稍大于 30。5、齿宽系数 齿宽系数取大些，可是中心距及直径 d减小，但齿宽系数越大，载荷沿齿宽分布不均匀得现象越严重。齿宽系数常表示为： ,admbb一般 =0. 11.2，闭式传动常用 =0.30.6，通用减速器常取 =0.4变速aa a箱中换档齿轮常用 =0.120.15，开式传动常用 =0.10.3，在设计标准减速器a a时， 要符合标准中规定的数值，其值为：a0.2、0.25、0.3、0.4、0.5、0.6、0.8、
26、1.0、1.2。一般 =0.5（i 1） ，一般 =0.42.4。对闭式传动：当齿面硬度小于dad350HBS时，齿轮对称轴承布置并靠近轴承时， =0.81.4；齿轮不对称轴承或悬d臂布置，结构钢度较大时，取 =0.61.2，结构钢度较小时，取 =0.40.9，当d d齿面硬度大于 350HBS时， 的数值应降低一倍，对开式齿轮传动 =0.30.5。m=0.5（i 1） = 一般 =825。当加工和安装精度高时，可取大些；a1zdm对开式齿轮传动可取 =815 ；对重载低速齿轮传动，可取 =2025。m m（一）齿轮精度等级，材料及齿数1、电动滚筒属于一级机械，且转速不是很高，故选择 8级精度
27、。2、应载荷平稳，传递功率小，可采用软齿面齿轮，小齿轮运用 40Cr调制处理，大齿轮运用 45钢调制处理，参考机械零件表 T取小齿轮硬度为 241286HBS，计算时取小齿轮硬度为 260HBS。a大齿轮硬度为 230HBSb小齿轮数 =24，则 =i =2.324=55.2，取 =60，=6024=2.5，闭式1z2z1 2z传动对于齿面硬度小于 350HBS的闭式齿轮传动，应按齿面接触强度设计，再按赤根太原理工大学阳泉学院-毕业设计说明书11弯曲强度校核。（二）按齿面接触强度设计设计公式： 1312t HEtdkZvm注： ：弹性制数EZH：节点区域系数标准直齿 a=20并确定安装时， =
28、2.5 ：齿面接触应力HZHQ相啮合的两个齿轮的接触应力是相等的，即 = ,由于两个齿轮的材料与热12处理一般是不同的，即 ,故只需对许用接触应力降低的齿轮进行设计计算1HQ2或校核。1、试选载荷系数 =1.3（下标 t表示试选）tK2、小齿轮传递的转矩： 6129.5098T*2437.Nm3、据表 7-8，齿轮对称布置，取齿宽系数 =0.4；d4、由表 7-6查得弹性系数 =189.8MPa；EZ5、节点区域系数 =2.5；H6、接触疲劳许用应力（按图中 MQ线）a)由表 7-16b，查得： 12705HLimMPab）计算应力循环次数按每日工作两班，每班 8小时，工作寿命为十年，每年 3
29、00工作日计算160NnljLh9(28301)2.8注：nl：齿轮的转速；太原理工大学阳泉学院-毕业设计说明书12J： 齿轮每转一周时，同一侧齿面啮合齿数；Lh：齿轮的工作寿命； 9921/.80/2.310Nic)由表 7-18曲线，得 （不许出现点蚀）2,Zd)查表 7-9，取 许用接触应力.HS11HLimNZS570/.9MPa取最小值 带入2He)初步计算小轮轴的直径 83dA1112tdHTv32487.6.098059f)初步齿宽 1.47.6dbmg)圆周速度 1/08Vn3.49/607.3/sh)计算载荷系数按表 7-3，取 =1； 1 aK根据 6.11m/s和 8级精
30、度，按图 7-8查得 =1.2； 2 vK按表 7-4，有软齿面，8 级精度，对称支承； 3k=1.15+0.184 +0.13 b2d310=1.15+0.1152+0.0236382=1.298太原理工大学阳泉学院-毕业设计说明书13根据 4 360/./10/19KAFbNm式中 12487.63tTde、计算主要尺寸模数 m= / =119/24=4.96 取标准值 m=4mm 1 1dz分度圆直径 2 1249602dmzm中心距 3 12168a齿宽 4 10.493.dbm取 124,m(三)齿根弯曲强度校核按式（7-6a）校核 12FasFkTYbd1、齿形系数查表 7-7 1
31、2.65.3FasaY2、应力修正系数查表 7-7 81703、许用应力查表 7-16MQ线得 1 lim12604FMPa查图 7-19得 2 12NY查表得 3太原理工大学阳泉学院-毕业设计说明书14lim11li2.56048.5329.HFNHSYMPaS校核计算 41112.856437.256.89.FFaSFKTYBmdMP2212.370.69586.aSFFYPa弯曲强度足够（四）结构计算通过齿轮传动的强度计算，只能确定齿轮的主要尺寸和参数如齿数、齿宽分度圆直径、齿顶圆直径等，而轮圈、轮毂、轮辐等的结构形式和尺寸大小，通常由结构设计决定，齿轮的结构形式主要由毛坯材料、几何尺寸
32、、生产批量、经济等四个元素确定，各部分尺寸则有经验公式求得。直径较小的刚制圆柱齿轮，齿根圆至键槽底部的距离 e或圆锥称为齿轮轴。若 e超过上述尺寸，则无论从制造还是从节约材料来看，都应把齿轮和轴分开，齿顶圆直径 500mm 时齿轮通常经锻造或铸造而成，可作为腹板式结构，腹板式ad圆孔是为了减轻重量和加工运输上的需要。小齿轮：因此可做成实心结构齿轮，或根据轴径尺寸考虑做成齿轮轴；大齿轮：选用腹板式齿轮结构第二节 高速级齿轮的变位一、变位齿轮的概念（一）标准齿轮的局限性太原理工大学阳泉学院-毕业设计说明书151、标准齿轮受最小根切齿数限制，不能过少。2、标准齿轮中中心距不能按实际中心距要求调整。3
33、、配对的标准齿轮中，大小齿轮的齿根弯曲强度相差较大，无法进行均衡和调整。上述这些局限可以采用变位齿轮来弥补。（二）变为齿轮的切制当被加工齿轮齿数小于 时，为避免根切，可采用刀具移离齿坯，使刀具顶线minZ低于极限啮合点 的办法开切齿。这种采用改变刀具与齿坯位置的办法称为变位。1N刀具中线相对齿坯移动的距离称为变位量，常用 表示， x称为变位系数。刀具移m离齿坯称正变位，x0;刀具移向齿坯称负变位，x145所以采用负变位2、计算啮合角根据中心距方程3、变为系数变位系数的分配要考虑的因素标准刀具切制齿数较少的齿轮避免切根; 1在中心距 的情况下实现正确啮合； 2 zam提高齿轮传动的承载能力，减少
34、或均衡齿面的磨损以提高传动使用寿命； 3满足某些特殊要求和增大重合度等。 4根据以上条件及查表得： 120.,.584x分度圆直径 1296,dm正常齿制 *,0.5ahc齿顶高太原理工大学阳泉学院-毕业设计说明书17*11*220.64351.8.1.4ayayhxvmxvm齿根高 *11*220.5.4418735fafahcxcxm齿高 11223.5.48715afafhm齿顶圆直径 1122963.50741.8aaaahdm齿根圆直径 1122965.4807.35ffffdhm太原理工大学阳泉学院-毕业设计说明书18公法线长度由表 7-44查得跨齿距 12,k公法线长度 1111
35、22222.950.40.684 .8.75.3wmzxkzx 第三节 低速级齿轮的设计与校核一、选择齿轮精度等级，材料及齿数1、选择 8级精度；2、应载荷平稳，传递功率小，可采用软齿面齿轮。小齿轮选用 30CrMnSi调制处理，大齿轮选用 45Cr调制处理，参考机械零件表 7-1，取小齿轮硬度为 320HBS，大齿轮硬度为 270HBS。3、选小齿轮齿数滚筒直径 630mm，除去固定左端盖及内齿圈的径向长度，估算齿圈的外径为530mm左右，因此，齿圈的直径为 480mm左右。小齿轮分度圆（480/2145）/2=47.5 左右，另外还有两个限制条件。a: 43/5.1zb: 2/4m通过初步
36、估算： 34215.471.zi取：齿数为 72对于齿面硬度小于 350HBS的闭式齿轮传动，应按齿面接触强度设计，再按齿根弯曲强度校核。二、按齿面接触强度设计设计公式为：太原理工大学阳泉学院-毕业设计说明书1921312()EHtdkTZvm注 ：弹性系数EZH：节点区域系数d：齿宽系数1，试选载荷系数 =1.3 （下标 t表示试选）tk2，小齿轮传递的转矩： 69.510438pTnN3，根据表 7-8，齿轮对称布置，去齿宽系数 .8d4，由表 7-6，查得弹性系数129.EZMPa5节点区域系数 2.5H6，接触疲劳许用应力（按图中 MQ线）由表 7-16b，查得 1 lim12705H
37、PaM计算应力循环次数 2 19218604.7(301).3/.6hNnjLi由表 7-18曲线，得 （不允许出现点蚀） 3 12,NZ查表 7-9，取 4 .HS许用接触应力 11790.8HlimNZSMPa太原理工大学阳泉学院-毕业设计说明书20取小值 代入2H7、计算 31.4856.1.89.25()0638.6tdm8、圆周速度 1083.4.6.72.5/dnVms9、计算载荷系数按表 7-3，取 1 1Ak根据 和 8级精度，按图 7-8查得 2 49/Vs 1.2rk按表 7-4，有软齿面、8 级精度、对称支承； 3 231.508.07.26dkb根据 4 143856.
38、9.0/AtkFbNm其中 183.6dbm1.2.86.73aArak与假设不符，对 进行修正1td31189.4tkdm计算主要尺寸 5A、模数 1/89.4/6.mdz太原理工大学阳泉学院-毕业设计说明书21取值标准 m=5mmB、 分度圆直径 1245703.FadmYC、 中心距 123570142.5dD、齿宽 1.86bm取 126,5bm三、齿根弯曲强度效核按式（7-6a）效核 12FasFkTYbdm齿形系数查表 7-7 11.97.4Fasa应力修正系数查表 7-7 225Y许用应力查表 7-16MQ线得 lim12807FMPa1、查图 7-19得 12NY2、查表 7-
39、9，取 lim11li22.58064.57.HFNHSYMPaS3、效核计算太原理工大学阳泉学院-毕业设计说明书2211122122.734856.97.52945.973.FFaSFaSFFKTYbmdMPYPa弯曲强度足够四、结构计算通过齿轮传动的强度计算，只能确定齿轮的主要尺寸和参数如齿数、齿宽分度圆直径、齿顶圆直径等，而轮圈、轮毂、轮辐等的结构形式和尺寸大小，通常由结构设计决定，齿轮的结构形式主要由毛坯材料、几何尺寸、生产批量、经济等四个元素确定，各部分尺寸则有经验公式求得。直径较小的刚制圆柱齿轮，齿根圆至键槽底部的距离 e或圆锥称为齿轮轴。若 e超过上述尺寸，则无论从制造还是从节约
40、材料来看，都应把齿轮和轴分开，齿顶圆直径 500mm 时齿轮通常经锻造或铸造而成，可作为腹板式结构，腹板式ad圆孔是为了减轻重量和加工运输上的需要。小齿轮：因此可做成实心结构齿轮，或根据轴径尺寸考虑做成齿轮轴；大齿轮：选用腹板式齿轮结构四、低速级齿轮变位该中心距小于所求中心距，且 要发生根切，故齿轮需要变位，3min147Z方能满足要求。对齿轮采取正变位，可以提高齿轮的弯曲强度。但由于机械设计手册可知，内啮合齿轮推荐采用高度位齿轮，高变位齿轮传动具有以下几方面特点：1、轮的结构尺寸，采用高变位传动，使小齿轮正变位，其齿轮 可以小于标准1Z齿轮时最小齿数 。minZ2、提高齿轮传动的承载能力只要选择适当的变位系数，就可以使两齿轮的轮齿
