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1、 黄河科技学院毕业设计（论文） 第 II 页单位代码码0 22 学 号008011056650分 类 号THH6密 级毕业设计计说明书书小型搅拌拌器三维维设计及及关键零零部件工工艺分析析院（系）名名 称工学院机机械系专业名称称机械设计计制造及及其自动动化学生姓名名杜炳指导教师师杨汉嵩20122年5月6日 黄河科技学院毕业设计说明书 第 71 页小型搅拌拌器三维维设计及及关键零零部件工工艺分析析摘要搅拌设备备使用历历史悠久久，应用用范围广广。在化化学工业业、石油油工业、建建筑行业业等等传传统工业业中均有有广泛的的使用。搅搅拌操作作看来似似乎简单单，但实实际上，它它所涉及及的内容容却极为为广泛。本
2、本文介绍绍了小型型搅拌器器设计的的基本思思路和基基本理论论，分析析了搅拌拌器的基基本结构构及其相相关内容容及搅拌拌器的运运动和其其动力装装置。通通过对搅搅拌器的的基本设设备的描描述和对对其基本本工作原原理、作作用和功功能等相相关文献献的参考考，从而而对小型型搅拌器器的设计计加以综综述。用用proo/e设设计软件件对搅拌拌器的零零部件和和整体进进行三维维设计。并并对关键键的零部部件进行行了工艺艺分析。关键词：传动装装置，联联轴器，支支承装置置，电动动机，减减速器The 3D Desiign ofSmalllBBlennderrandd thhe PProccesss anallysiis ffo
3、r theeKey compponeentssAuthhor:DuBinngTutoor:YYangg HaansoongAbsttracctThe equuipmmentt off puulsaatorr haave a llongg hiistoory andd arre uusedd inn moost areeas. meeawhhilee puulsaatorr arre uusedd inn trradiitioon iinduustrry ssuchh ass chhemiistrry iinduustrry，pettrolleumm inndusstryy，arcchittec
4、tturee inndusstryy annd sso oon. Thee opperaatioon oof mmix rouund loooks as if simmpleenesss，butt acctuaallyy，thee inngreedieent it invvolvved aree pllaguuy ccompplexxityy. TTht texxt iintrroduucess thhe bbasiic cconssideer wway andd thhe bbasiic ttheooretticss off smmalll puulsaatorr deesiggn，andd
5、 annalyyzedd thhe bbasiic cconffiguurattionn off puulsaatorr annd iinteerfiix cconttentt annd aanallyzeed tthe athhletticss annd mmotiivitty eequiipmeent of pullsattor.Oveerpaass desscriibe thee baasicc fiixtuure of pullsattor andd coonsuult itss baasicc emmplooymeent priinciiplee，funnctiion andd op
6、peraatioon，theerebby ssummmariize thee deesiggn oof ssmalll ppulssatoor.UUsinng PPro/e ssofttwarre tto ddraww a stiirreer oon tthe commponnentts aand thee ovveraall thrree-dimmenssionnal imaage.Andd thhe aanallysiis oof kkey parrts of thee prroceess.Key worrd: Gearringg，Joinn shhaftt waare，Bearringg
7、 deevicce，Elecctroomottor，Reduucerr目 录1绪论111.1搅搅拌设备备应用及及作用111.2搅搅拌物料料的种类类及特性性11.3搅搅拌装置置的安装装形式221.4毕毕业设计计的意义义32 搅拌拌器罐体结构设设计42.1罐罐体的尺尺寸确定定及结构构选型442.2内内筒体及及夹套的的壁厚计计算52.3搅搅拌器的的选型773传动装装置选型型93.1选选择电动动机功率率93.2确确定电动动机转速速93.3减减速器的的选择993.4确确定传动动装置的的总传动动比和分分配传动动比1003.5计计算传动动装置的的运动和和动力参参数1004 传动动系统的的总体设设计1224.
8、1高高速级直直齿轮传传动的设设计计算算124.2低低速级直直齿轮传传动的设设计计算算164.3用用proo/e绘制制齿轮的的三维图图形2004.4圆圆柱齿轮轮的加工工工艺分分析255 减速速器轴及及轴承装装置、键键的设计计275.1高高速轴及及其轴承承装置、键键的设计计275.2中中间轴及及其轴承承装置、键键的设计计345.3低低速轴及及其轴承承装置、键键的设计计405.4用用proo/e绘制制轴承的的三维图图形466搅拌轴轴的设计计与校核核496.1轴轴的结构构496.2轴轴的材料料496.3搅搅拌轴的的计算5506.4搅搅拌轴的的形位公公差和表表面粗糙糙度要求求506.5轴轴径的最最后确定
9、定506.6轴轴轴的加加工工艺艺分析5517 搅拌拌器附件件的选择择537.1搅搅拌器的的轴封装装置537.2结结构选择择及计算算547.3液液体进料料管557.4设设备支座座的选择择55结论577致谢588参考文献献59附录600附录A 齿轮的的加工工工艺过程程60附录B 轴的加加工工艺艺过程6611绪论搅拌可以以使两种种或多种种不同的的物质在在彼此之之中互相相分散，从从而达到到均匀混混合；也也可以加加速传热热和传质质过程。在在工业生生产中，搅搅拌操作作时从化化学工业业开始的的，围绕绕食品、纤纤维、造造纸、石石油、水水处理等等，作为为工艺过过程的一一部分而而被广泛泛应用。搅拌操作作分为机机械
10、搅拌拌与气流流搅拌。气气流搅拌拌是利用用气体鼓鼓泡通过过液体层层，对液液体产生生搅拌作作用，或或使气泡泡群一密密集状态态上升借借所谓上上升作用用促进液液体产生生对流循循环。与与机械搅搅拌相比比，仅气气泡的作作用对液液体进行行的搅拌拌时比较较弱的，对对于几千千毫帕秒以上上的高粘粘度液体体是难于于使用的的。但气气流搅拌拌无运动动部件，所所以在处处理腐蚀蚀性液体体，高温温高压条条件下的的反应液液体的搅搅拌时比比较便利利的。在在工业生生产中，大大多数的的搅拌操操作均系系机械搅搅拌，以以中、低低压立式式钢制容容器的搅搅拌设备备为主。搅搅拌设备备主要由由搅拌装装置、轴轴封和搅搅拌罐三三大部分分组成。1.1
11、 搅拌设设备应用用及作用用搅拌设备备在工业业生产中中的应用用范围很很广，尤尤其是化化学工业业中，很很多的化化工生产产都或多多或少地地应用着着搅拌操操作。搅搅拌设备备在许多多场合时时作为反反应器来来应用的的。例如如在三大大合成材材料的生生产中，搅搅拌设备备作为反反应器约约占反应应器总数数的999%。搅搅拌设备备的应用用范围之之所以这这样广泛泛，还因因搅拌设设备操作作条件（如如浓度、温温度、停停留时间间等）的的可控范范围较广广，又能能适应多多样化的的生产。搅拌设备备的作用用如下：使物料料混合均均匀；使气体体在液相相中很好好的分散散；使固体体粒子（如如催化剂剂）在液液相中均均匀的悬悬浮；使不相相溶的
12、另另一液相相均匀悬悬浮或充充分乳化化；强化相相间的传传质（如如吸收等等）；强化传传热。搅拌设备备在石油油化工生生产中被被用于物物料混合合、溶解解、传热热、植被被悬浮液液、聚合合反应、制制备催化化剂等。例例如石油油工业中中，异种种原油的的混合调调整和精精制，汽汽油中添添加四乙乙基铅等等添加物物而进行行混合使使原料液液或产品品均匀化化。化工工生产中中，制造造苯乙烯烯、乙烯烯、高压压聚乙烯烯、聚丙丙烯、合合成橡胶胶、苯胺胺燃料和和油漆颜颜料等工工艺过程程，都装装备着各各种型式式的搅拌拌设备。1.2搅搅拌物料料的种类类及特性性搅拌物料料的种类类主要是是指流体体。在流流体力学学中，把把流体分分为牛顿顿型
13、和非非牛顿型型。非牛牛顿型流流体又分分为宾汉汉塑性流流体、假假塑性流流体和胀胀塑性流流体。在在搅拌设设备中由由于搅拌拌器的作作用，而而使流体体运动。1.3搅搅拌装置置的安装装形式搅拌设备备可以从从不同的的角度进进行分类类，如按按工艺用用途分、搅搅拌器结结构形式式分或按按搅拌装装置的安安装形式式分等。以以下仅就就搅拌装装置的各各种安装装形式进进行分类类说明。(1)立立式容器器中心搅搅拌将搅拌装装置安装装在立式式设备筒筒体的中中心线上上，驱动动方式一一般为皮皮带传动动和齿轮轮传动，用用普通电电机直接接联接。一一般认为为功率33.7kkW一下下为小型型，5.5222kWW为中型型。(2)偏偏心式搅搅
14、拌搅拌装置置在立式式容器上上偏心安安装，能能防止液液体在搅搅拌器附附近产生生“圆柱状状回转区区”，可以以产生与与加挡板板时相近近似的搅搅拌效果果。搅拌拌中心偏偏离容器器中心，会会使液流流在各店店所处压压力不同同，因而而使液层层间相对对运动加加强，增增加了液液层间的的湍动，使使搅拌效效果得到到明显的的提高。但但偏心搅搅拌容易易引起振振动，一一般用于于小型设设备上比比较适合合。(3)倾倾斜式搅搅拌为了防止止涡流的的产生，对对简单的的圆筒形形或方形形敞开的的立式设设备，可可将搅拌拌器用甲甲板或卡卡盘直接接安装在在设备筒筒体的上上缘，搅搅拌轴封封斜插入入筒体内内。此种搅拌拌设备的的搅拌器器小型、轻轻便
15、、结结构简单单，操作作容易，应应用范围围广。一一般采用用的功率率为0.1222kWW，使用用一层或或两层桨桨叶，转转速为3363300rr/miin，常常用于药药品等稀稀释、溶溶解、分分散、调调和及ppH值的的调整等等。(4)底底搅拌搅拌装置置在设备备的底部部，称为为底搅拌拌设备。底底搅拌设设备的优优点是：搅拌轴轴短、细细，无中中间轴承承；可用用机械密密封；易易维护、检检修、寿寿命长。底底搅拌比比上搅拌拌的轴短短而细，轴轴的稳定定性好，既既节省原原料又节节省加工工费，而而且降低低了安装装要求。所所需的检检修空间间比上搅搅拌小，避避免了长长轴吊装装工作，有有利于厂厂房的合合理排列列和充分分利用。
16、由由于把笨笨重的减减速机装装置和动动力装置置安放在在地面基基础上，从从而改善善了封头头的受力力状态，同同时也便便于这些些装置的的维护和和检修。底搅拌虽虽然有上上述优点点，但也也有缺点点，突出出的问题题是叶轮轮下部至至轴封处处的轴上上常有固固体物料料粘积，时时间一长长，变成成小团物物料，混混入产品品中影响响产品质质量。为为此需用用一定量量的室温温溶剂注注入其间间，注入入速度应应大于聚聚合物颗颗粒的沉沉降速度度，以防防止聚合合物沉降降结块。另另外，检检修搅拌拌器和轴轴封时，一一般均需需将腹内内物料排排净。(5)卧卧式容器器搅拌搅拌器安安装在卧卧式容器器上面，壳壳降低设设备的安安装高度度，提高高搅拌
17、设设备的抗抗震性，改改进悬浮浮液的状状态等。可可用于搅搅拌气液液非均相相系的物物料，例例如充气气搅拌就就是采用用卧式容容器搅拌拌设备的的。(6)卧卧式双轴轴搅拌搅拌器安安装在两两根平行行的轴上上，两根根轴上的的搅拌叶叶轮不同同，轴速速也不等等，这种种搅拌设设备主要要用于高高黏液体体。采用用卧式双双轴搅拌拌设备的的目的是是要获得得自清洁洁效果。(7)旁旁入式搅搅拌旁入式搅搅拌设备备是将搅搅拌装置置安装在在设备筒筒体的侧侧壁上，所所以轴封封结构是是罪费脑脑筋的。旁旁入式搅搅拌设备备，一般般用于防防止原油油储罐泥泥浆的堆堆积，用用于重油油、汽油油等的石石油制品品的均匀匀搅拌，用用于各种种液体的的混合
18、和和防止沉沉降等。(8)组组合式搅搅拌有时为了了提高混混合效率率，需要要将两种种或两种种以上形形式不同同、转速速不同的的搅拌器器组合起起来使用用，称为为组合式式搅拌设设备。1.4 毕业设设计的意意义通过本次次毕业设设计，我我们对搅搅拌器有有了完整整的了解解和深刻刻认识。而而且学会会把所学学知识有有效的用用运到解解决实际际问题中中的能力力，不仅仅对课本本所学知知识有了了更深层层次的掌掌握，同同时提高高了自己己解决实实际问题题的能力力。学会会了更好好的查阅阅相关资资料，为为以后打打下良好好基础。本本次毕业业设计使使我们受受益匪浅浅，通过过研究解解决一些些工程技技术问题题，各方方面的能能力均有有提升
19、。2 搅拌拌器罐体结构设设计2.1罐罐体的尺尺寸确定定及结构构选型(1)筒筒体及封封头型式式选择圆柱柱形筒体体，采用用标准椭椭圆形封封头(2)确确定内筒筒体和封封头的直直径搅拌罐类类设备长长径比取取值范围围是12，综综合考虑虑罐体长长径比对对搅拌功功率、传传热以及及物料特特性的影影响选取取根据工艺艺要求，装装料系数数，罐体体全容积积m3，罐体体公称容容积（操操作时盛盛装物料料的容积积）。初算筒体体直径即圆整到公公称直径径系列，去去。封头头取与内内筒体相相同内经经，封头头直边高高度，(3)确确定内筒筒体高度度H当时，查查化工工设备机机械基础础表116-66得封头头的容积积v=00.11113mm
20、3，取核算与，该值处处于之间间，故合合理。该值接近近，故也也是合理理的。(4)选选取夹套套直径内筒径夹套表2-11 夹套套直径与与内通体体直径的的关系由表2-1，取取。夹套封头头也采用用标准椭椭圆形，并并与夹套套筒体取取相同直直径2.2内内筒体及及夹套的的壁厚计计算(1)选选择材料料，确定定设计压压力按照钢钢制压力力容器（）规定，决定选用高合金钢板，该板材在一下的许用应力由过程设备设计附表查取，常温屈服极限。计算夹套套内压介质密度度液柱静压压力最高压力力设计压力力所以故计算压压力内筒体和和底封头头既受内内压作用用又受外外压作用用，按内内压则取取，按外外压则取取（2）夹夹套筒体体和夹套套封头厚厚
21、度计算算夹套材料料选择热热轧钢板板，其夹套筒体体计算壁壁厚夹套采用用双面焊焊，局部部探伤检检查，查查过程程设备设设计表表4-33得则查过程程设备设设计表表4-22取钢板板厚度负负偏差，对对于不锈锈钢，当当介质的的腐蚀性性极微时时，可取取腐蚀裕裕量，对对于碳钢钢取腐蚀蚀裕量，故故内筒体体厚度附附加量，夹夹套厚度度附加量量。根据钢板板规格，取取夹套筒筒体名义义厚度。夹套封头头计算壁壁厚为确定取夹夹套封头头壁厚与与夹套筒筒体壁厚厚相同。（3）内内筒体壁壁厚计算算按承受受内压计计算焊缝系数数同夹套套，则内内筒体计计算壁厚厚为：按承受受外压计计算设内筒体体名义厚厚度，则则，内筒筒体外径径。由过程程设备设
22、设计图图4-66查得，图图4-99查得，此此时许用用外压为为：故取内筒筒体壁厚厚可以满满足强度度要求。2.3搅搅拌器的的选型桨径与罐罐内径之之比叫桨桨径罐径径比,涡涡轮式叶叶轮的一一般为00.2550.5，涡涡轮式为为快速型型，快速速型搅拌拌器一般般在时设设置多层层搅拌器器，且相相邻搅拌拌器间距距不小于于叶轮直直径d。适适应的最最高黏度度为左右右。搅拌器在在圆形罐罐中心直直立安装装时，涡涡轮式下下层叶轮轮离罐底底面的高高度C一一般为桨桨径的111.5倍。如如果为了了防止底底部有沉沉降，也也可将叶叶轮放置置低些，如如离底高高度.最最上层叶叶轮高度度离液面面至少要要有1.5d的的深度。图2-11
23、搅拌拌器符号说明明键槽槽的宽度度搅拌拌器桨叶叶的宽度度轮毂毂内经搅拌拌器紧定定螺钉孔孔径轮毂毂外径搅拌拌器直径径搅拌拌器参考考质量圆盘盘到轮毂毂底部的的高度搅拌拌器许用用扭矩轮毂毂内经与与键槽深深度之和和搅拌拌器桨叶叶的厚度度选定搅拌拌器为六六直叶开开启涡轮轮式搅拌拌器，如如图2-1所示示。搅拌拌器的通通用尺寸寸为桨径径:桨长长:桨宽宽。由前面的的计算可可知液层层深度，而而，故，则则设置两两层搅拌拌器。为防止底底部有沉沉淀，将将底层叶叶轮放置置低些，离离底层高高度为，上上层叶轮轮高度离离液面的的深度，即即。则两两个搅拌拌器间距距为，该该值大于于也轮直直径，故故符合要求。 查HG-T 33796
24、6.112-20005,选选取搅拌拌器参数数如表2-22：450558590100148648.8表2-22 搅搅拌器参参数3 传动动装置选选型3.1选选择电动动机功率率根据具体体需求设设计搅拌拌器转速速为，工工作机所所需的功功率为 Pww=nM/995499=6003244/95549=2.003588kW由电动机机至工作作机之间间的总效效率（包包括工作作机效率率）为=1122432 式式中：1、2、3分别为为联轴器器、齿轮轮传动的的轴承、齿齿轮传动动。根据据机械械设计指指导书PP5表11-7得得：各项项所取值值如表3-11：种 类类取 值值齿轮传动动的轴承承深沟球轴轴承09993齿轮传动动
25、7级精度度的一般般齿轮传传动09662联轴器刚性联轴轴器0999表3-11 各传传动件的的传动效效率=09922099934409962220.88119所以 Pdd=Pww/=2.0355800.88819kkW=22.30084kkW3.2确确定电动动机转速速搅拌轴的的工作转转速nww=600 r/minn，按推推荐的合合理传动动比范围围，两级级齿轮传传动比ii=860,故电动动机转速速可选范范围为 nnd=inw=(860)60rr/miin=（448036000）rr/miin综合考虑虑电动机机和传动动装置的的尺寸、重重量以及及带传动动和减速速器的传传动比，比比较三个个方案选选定电动动
26、机型号号为Y1160MM18，所所选电动动机的额额定功率率Pedd=4kkW，满满载转速速nm=7220 rr/miin，总总传动比比适中，传传动装置置结构紧紧凑。3.3减减速器的的选择搅拌轴的的工作转转速nww=600 r/minn，选定定的电动动机转速速nm=7220 rr/miin，由由推荐传传动比选选i=88600,选定定两级圆圆柱齿轮轮减速器器。综合合搅拌器器器型选选择同轴轴式减速速器。如如图3-1：图3-11 同轴轴式减速速器3.4确确定传动动装置的的总传动动比和分分配传动动比（1）总总传动比比因为 所以：总总传动比比 2)分配配传动比比根据均匀匀磨损要要求，采采用两级级减速器器连
27、接传传动机构构，i=i1*i2=12则则：3.5计计算传动动装置的的运动和和动力参参数（1）电电动机轴轴：P0 = PPd =4kWn0 = nnm =7200 r/minnT0 = 995500()=533.066 Nm(2)高高速轴：P1 = PP01 = 3.996 kkWn1 = n00 =7220 rr/miinT1 = 995500()=522.5225Nm(3)中中间轴：P2 = PP123 =3.7833 kWWn2 = = 1880 rr/miinT2 = 995500()=2000.70091 Nmm(4)低低速轴：P3 = PP223 = 3.6114kWWn3 = =6
28、0 rr/miinT3 = 995500()=5775.2228NNm(5)输输出轴：P4 = PP33= 3.5788kWn4 = = 660r/minnT4 = 995500()= 5569.4988Nmm输出轴功功率或输输出轴转转矩为各各轴的输输入功率率或输入入转矩乘乘以联轴轴器效率率(0.99）运动和动动力参数数计算结结果整理理后如表表3-22所示：轴名功率P/kw转矩T/(Nm)转速n/(rmmin-1)传动比ii效率电机轴4kw53.00672010.999高速轴3.966kw52.55257204.00.955中间轴3.7883kww200.709911803.00.955低速轴
29、3.6114kww575.22886010.999输出轴3.5778kww569.498860表3-22运动和和动力参参数计算算结果4传动系系统的总总体设计计4.1高高速级直直齿轮传传动的设设计计算算1.选精精度等级级、材料料及齿数数(1)材材料选择择及热处处理 小齿轮轮1选用用45号号钢，热热处理为为调质HHBS11=2880. 大齿轮轮2选用用45号号钢，热热处理为为调质HHBS22=2440.两者皆为为软齿面面。(2)运运输机为为一般工工作机器器，速度度不高，故故选用77级精度度。(3)选选小齿轮轮齿数zz1=200,大齿齿轮齿数数z2=8002.按齿齿面接触触疲劳强强度设计计 dd1t
30、22.3223KtT1du1uZEH2确定公式式内各计计算数值值(1)试试选Ktt=1.6(2)小小齿轮传传递的转转矩T11 =552.5525NNm。(3)按按机械设设计表110-77选取齿齿宽系数数d=1(4)由由机械设设计表110-66查得材材料的弹弹性影响响系数ZE=1189.8MPPa12(5) 由机械械设计图图10-21按按齿面硬硬度查得得小齿轮轮接触疲疲劳强度度极限Hlim1=6000MPaa；大齿齿轮接触触疲劳强强度极限限Hlim2=5550MPPa(6)由由机械设设计式110-113计算算应力循循环次数数N1=660n11jLhh=600722011(2283000100)=
31、22.077361099N2=660n22jLhh=600722011(2283000100)/44=5.18441008(7)按按机械设设计图110-119取接接触疲劳劳寿命系系数KHHN1=0.990,KHN22=1.05.(8)计计算接触触疲劳许许用应力力取失效概概率为11%，安安全系数数S=11，由机机械设计计式（110-112）得得H1=KHN1lim1S=00.9006000MPPa=5540MMPaH2=KHN2lim2S=11.0555550MPPa=5577.5MPPa计算(1)计计算小齿齿轮分度度圆直径径d1tt=2.3231.65.25104154189.85402=54
32、4.5111(2)计计算圆周周速度V=d1tn1601000=54.511720601000=2.005m/s.(3)计计算齿宽宽b及模模数mnnt。b=dd11t=11544.5111=554.5511mnt=d1tZ1=54.51120=2.72555h=2.25 mntt=2.252.662=66.13323b/h=8.89(4)计计算载荷荷系数KK已知使用用系数KKA=1,根据vv=2.05mm/s,7级精精度，由由机械设设计图110-88查得动动载系数数KV=1.1,由由机械设设计表110-44查得KH=11.4221,由由机械设设计图110-113查得得KF=1.35.由机械械设计
33、表表10-3查得得直齿轮KH=KF=1。故故载荷系系数 K=KKAKVKHKH=11.1111.4421=1.556311(5)按按实际的的载荷校校正所算算得的分分度圆直直径，由由机械设设计式（110-110a）得得 d11=d1tt3KKt=544.511131.56311.6=54.0888(6)计计算模数数mnmn=d1z1=54.08820=2.704443.按齿齿根弯曲曲强度设设计由机械设设计式110-117 mnn32KT1dZ12YFaYSaF（1）确确定计算算参数1）计算算载荷系系数。 K=KAKVKFKF=11.1111.335=11.48852)查取取齿形系系数由机械设设计
34、表110-55查得YYFa11=2.80；YFaa2=22.2223）查取取应力校校正系数数。由机械设设计表110-55查得YYSa11=1.57；YSaa2=11.7774)由机机械设计计图100-200c查得得小齿轮轮的弯曲曲疲劳强强度极限限FE1=5000MPPa,大大齿轮弯弯曲疲劳劳强度极极限FE2=3380MMPa。7）由机机械设计计图100-188取弯曲曲疲劳寿寿命系数数KFNN1=00.888,KFFN2=0.990。8）计算算弯曲疲疲劳许用用应力 11取弯曲曲疲劳安安全系数数S=11.4,由机械械设计式式（100-122）得：F1=KFN1FE1S=0.885001.4=331
35、4.29MMPaF2=KFN2FE2S=0.903801.4=2244.29MMPa9)计算算大小齿齿轮的YFaYSaF并并加以比比较YFaYSaF1=2.801.57314.29=0.013399YFaYSaF1=2.221.77244.29=0.016608大齿轮的的数值大大。（2）设设计计算算mn321.4855.2510412020.01608=1.884对比计算算结果，由由齿面接接触疲劳劳强度计计算的法法面模数数mn大大于由齿齿根弯曲曲疲劳强强度计算算的法面面模数，取取mn=2，已已可满足足弯曲强强度。但但为了同同时满足足接触疲疲劳强度度，需按按接触疲疲劳强度度算得的的分度圆圆直径d
36、d1=554.0088l来计计算应有有齿数。于于是由 Z1=d1mn=54.0882=277.0444 取Z11=288,则ZZ2=uZZ1=428=1122。4.几何何尺寸计计算（1）计计算大小小齿轮的的分度圆圆直径d1=Z1mn=282=566d2=Z2mn=1122=2224（2）计计算中心心距 a=(Z1+Z2)mn2=(28+112)22=1440 (3)计算齿齿轮宽度度 bb=bd1=11566=566圆整后BB2=555,BB1=6005主要要设计计计算结果果。中心距： a=1400；法面模数数： mmn=2；齿数; Z1=288,Z22=1112分度圆直直径：dd1=566,d
37、d2=2224mmm基圆直径径：d b1=52.6233mm，ddb2=2100.4991齿顶圆直直径：dda1=660mmm,daa2=2228mmm齿根圆直直径：ddf1=551mmm,dff2=2219mmm全齿高：h1=4.5mmm,h22=4.5mmm材料选择择及热处处理 小齿轮轮1选用用45号号钢，热热处理为为调质HHBS11=2880. 大齿轮轮2选用用45号号钢，热热处理为为调质HHBS2=2440.4.2 低速级直直齿轮传传动的设设计计算算1.选精精度等级级、材料料及齿数数 1）材材料选择择及热处处理 小齿轮轮1选用用45号号钢，热热处理为为调质HHBS11=2880. 大齿
38、轮轮2选用用45号号钢，热热处理为为调质HHBS22=2440.两者皆为为软齿面面。 2）运运输机为为一般工工作机器器，速度度不高，故故选用77级精度度。 3）选选小齿轮轮齿数zz1=244,大齿齿轮齿数数z2=722 22.按齿齿面接触触疲劳强强度设计计d1t2.3323KtT1du1uZEH2 (1)确确定公式式内各计计算数值值1）试选选Kt=1.62）小齿齿轮传递递的转矩矩T1 =2000.7709NNm。3）按机机械设计计表100-7选选取齿宽宽系数d=14)由机机械设计计表100-6查查得材料料的弹性性影响系系数ZE=1189.8MPPa125) 由由机械设设计图110-221按齿齿
39、面硬度度查得小小齿轮接接触疲劳劳强度极极限Hlim1=6600MMPa；大齿轮轮接触疲疲劳强度度极限Hlim2=5500MPaa6)由机机械设计计式100-133计算应应力循环环次数N1=660n11jLhh=60072001(28300010)=5.18441088N2=660n2jLhh=60072001(28300010)/4=1.229610887)按机机械设计计图100-199取接触触疲劳寿寿命系数数KHNN1=11.0,KHN22=1.1.8)计算算接触疲疲劳许用用应力取失效概概率为11%，安安全系数数S=11，由机机械设计计式（110-112）得得H1=KHN1lim1S=11.
40、06000MPaa=6000MPPaH2=KHN2lim2S=11.15500MPaa=6005MPPa（2）计计算1）计算算小齿轮轮分度圆圆直径dd1t=2.3231.62.00709105143189.86002=811.18822）计算算圆周速速度V=d1tn1601000=81.182180601000=0.7765mm/s.3)计算算齿宽bb及模数数mntt。b=dd11t=1181.1822=811.1882mnt=d1tZ1=81.18220=3.3833h=2.25 mntt=2.253.3383=7.661088b/h=100.6774）计算算载荷系系数K已知使用用系数KKA
41、=11,根据据v=00.7665m/s,77级精度度，由机机械设计计图100-8查查得动载载系数KKV=11.055,由机机械设计计表100-4查查得KH=1.4266,由机机械设计计图100-133查得KF=1.335.由由机械设设计表110-33查得直齿轮KH=KF=1。故故载荷系系数 K=KKAKVKHKH=11.00511.4426=1.4497335）按实实际的载载荷校正正所算得得的分度度圆直径径，由机机械设计计式（110-110a）得得d1=dd1t3KKt=881.118231.49731.6=799.40066)计算算模数mmnmn=d1z1=79.40624=3.30883.
42、按齿齿根弯曲曲强度设设计由机械设设计式110-117 mnn32KT1dZ12YFaYSaF（1）确确定计算算参数1）计算算载荷系系数。 K=KAKVKFKF=11.00511.335=11.411752)查取取齿形系系数由机械设设计表110-55查得YYFa11=2.65；YFaa2=22.2443）查取取应力校校正系数数。由机械设设计表110-55查得YYSa11=1.58；YSaa2=11.7554)由机机械设计计图100-200c查得得小齿轮轮的弯曲曲疲劳强强度极限限FE1=5000MPPa,大大齿轮弯弯曲疲劳劳强度极极限FE2=3380MMPa。7）由机机械设计计图100-188取弯
43、曲曲疲劳寿寿命系数数KFNN1=00.933,KFFN2=0.996。8）计算算弯曲疲疲劳许用用应力 11取弯曲曲疲劳安安全系数数S=11.4,由机械械设计式式（100-122）得：F1=KFN1FE1S=0.935001.4=3332.14MMPaF2=KFN2FE2S=0.963801.4=2260.57MMPa9)计算算大小齿齿轮的YFaYSaF并并加以比比较YFaYSaF1=2.651.58332.14=0.01226YFaYSaF1=2.241.75260.57=0.0155大齿轮的的数值大大。（2）设设计计算算mn321.41752.0070910512420.01608=2.4456对比计算算结果，由由齿面接接触疲劳劳强度计计算的法法面模数数mn大大于由齿齿根弯曲曲疲劳强强度计算算的法面面模数，取取mn=2.55，已已可满足足弯曲强强度。但但为了同同时满足足接触疲疲劳强度度，需按按接触疲疲劳强度度算得的的分度圆圆直径dd1=779.4406来计算算应有齿齿数。于于是由 Z1=d1mn=79.4062.5=277.6224 取Z11=288,则ZZ2=uZZ1=328=84。4.几何何尺寸计计算（