目 录 KR%p*Nh+C
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设计任务书……………………………………………………1 0^*4LM|z
传动方案的拟定及说明………………………………………4 3X89mIDr
电动机的选择…………………………………………………4 Uc!}D
计算传动装置的运动和动力参数……………………………5 fBS;~;l
传动件的设计计算……………………………………………5 ueDG1)
轴的设计计算…………………………………………………8 '{QbjG%<P
滚动轴承的选择及计算………………………………………14 ^;$a_eR
键联接的选择及校核计算……………………………………16 .T
L0cf To
连轴器的选择…………………………………………………16 uXxyw7\W
减速器附件的选择……………………………………………17 <<6i6b
润滑与密封……………………………………………………18 Dsw(ti`@
设计小结………………………………………………………18 ]Hc`<P
参考资料目录…………………………………………………18 aN}yS=(Ff
HZ5*PXg~
机械设计课程设计任务书 &sh
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题目:设计一用于带式运输机传动装置中的同轴式二级圆柱齿轮减速器 us"SM\X#
一. 总体布置简图 tmDI2Z%7
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=<y$5"|
1—电动机;2—联轴器;3—齿轮减速器;4—带式运输机;5—鼓轮;6—联轴器 7]@vPr;:
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二. 工作情况: 8TD:~ee
载荷平稳、单向旋转 F +D2
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=PP]LDlJs
三. 原始数据 ]$KyZHj{
鼓轮的扭矩T(N•m):850 Z+' 7c|a
鼓轮的直径D(mm):350
R,x\VX!|
运输带速度V(m/s):0.7 -1Yt3M&
带速允许偏差(%):5 >#Y8#-$zc
使用年限(年):5 I5wf|wB-
工作制度(班/日):2 A 7'dD$9
0V{-5-.
四. 设计内容 eA$9)K1GO
1. 电动机的选择与运动参数计算; O`g44LW2n
2. 斜齿轮传动设计计算 J1cD)nM<A
3. 轴的设计 1>c`c]s3
4. 滚动轴承的选择 rOm)s'
5. 键和连轴器的选择与校核; S)C =Q~&
6. 装配图、零件图的绘制 MIub^ $<C
7. 设计计算说明书的编写
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五. 设计任务 Os?G_ziIB
1. 减速器总装配图一张 @C0{m7q
2. 齿轮、轴零件图各一张 HB\<nK
3. 设计说明书一份 UtIwrR[
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六. 设计进度 #
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1、 第一阶段:总体计算和传动件参数计算 AA;\7;k{
2、 第二阶段:轴与轴系零件的设计 f$Q#xlQM
3、 第三阶段:轴、轴承、联轴器、键的校核及草图绘制 8c3`IIzAS
4、 第四阶段:装配图、零件图的绘制及计算说明书的编写 R;.zS^LL
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传动方案的拟定及说明 2P`hdg
由题目所知传动机构类型为:同轴式二级圆柱齿轮减速器。故只要对本传动机构进行分析论证。 &[`p qX
本传动机构的特点是:减速器横向尺寸较小,两大吃论浸油深度可以大致相同。结构较复杂,轴向尺寸大,中间轴较长、刚度差,中间轴承润滑较困难。 "[L[*>[9!
,DqI> vx|
^:5;H=.
电动机的选择 3Ew-Ia%A
1.电动机类型和结构的选择 .t.H(Q9
因为本传动的工作状况是:载荷平稳、单向旋转。所以选用常用的封闭式Y(IP44)系列的电动机。 (=}U2GD*
'uGn1|Pvy
2.电动机容量的选择 s4Lqam!
1) 工作机所需功率Pw DPw"UY:
Pw=3.4kW }\|$8~
2) 电动机的输出功率 51;V#@CsQ
Pd=Pw/η \`;FL\1+W
η= =0.904 B_i@D?bTD
Pd=3.76kW <_=a1x
U 3aY =8B
3.电动机转速的选择 sn
'#]yM
nd=(i1’•i2’…in’)nw jY-{hW+r
初选为同步转速为1000r/min的电动机 HUuL3lYka
rbS67--]
4.电动机型号的确定 P6&@fwJ<
由表20-1查出电动机型号为Y132M1-6,其额定功率为4kW,满载转速960r/min。基本符合题目所需的要求。 q]T{g*lT
KFCrJ)
dX-{75o5P
计算传动装置的运动和动力参数 ;Xk-hhR
传动装置的总传动比及其分配 c}kZx1
1.计算总传动比 sDTCV8"w
由电动机的满载转速nm和工作机主动轴转速nw可确定传动装置应有的总传动比为: L,*2tJcC<
i=nm/nw ,-myR1}
nw=38.4 V%g$LrLVe
i=25.14 C=2
1q]V/V}
2.合理分配各级传动比 bccJVwXv
由于减速箱是同轴式布置,所以i1=i2。 {Lwgj7|~
因为i=25.14,取i=25,i1=i2=5 kngkG|du
速度偏差为0.5%<5%,所以可行。 w&jyijk(
各轴转速、输入功率、输入转矩 }dX[u`zQ
项 目 电动机轴 高速轴I 中间轴II 低速轴III 鼓 轮 V0q./NuO
转速(r/min) 960 960 192 38.4 38.4 dnTB$8&
功率(kW) 4 3.96 3.84 3.72 3.57 L}UJ`U
转矩(N•m) 39.8 39.4 191 925.2 888.4 57k@]3
4
传动比 1 1 5 5 1
;)s$Et%
效率 1 0.99 0.97 0.97 0.97 ,+-l1GpL
#n2'N^t
传动件设计计算 /k qW
1. 选精度等级、材料及齿数 Pc#8~t}2
1) 材料及热处理; _W'>?e0i
选择小齿轮材料为40Cr(调质),硬度为280HBS,大齿轮材料为45钢(调质),硬度为240HBS,二者材料硬度差为40HBS。 }&BE*U8_
2) 精度等级选用7级精度; VC5LxA0{
3) 试选小齿轮齿数z1=20,大齿轮齿数z2=100的; P+ONQN|
4) 选取螺旋角。初选螺旋角β=14° ~CIA6&
2.按齿面接触强度设计 r1b{G%;mJ
因为低速级的载荷大于高速级的载荷,所以通过低速级的数据进行计算 ,l^; ZE
按式(10—21)试算,即 bO]^TRaiJ
dt≥ Pz7{dQqjk#
1) 确定公式内的各计算数值 F$QN>wPpM
(1) 试选Kt=1.6 DP ,owk
(2) 由图10-30选取区域系数ZH=2.433 Wjc1 EW!2x
(3) 由表10-7选取尺宽系数φd=1 ~Mbo`:>(4v
(4) 由图10-26查得εα1=0.75,εα2=0.87,则εα=εα1+εα2=1.62 :@x24wN/
(5) 由表10-6查得材料的弹性影响系数ZE=189.8Mpa =Ryh@X&
(6) 由图10-21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限σHlim1=600MPa;大齿轮的解除疲劳强度极限σHlim2=550MPa; s\y+ xa:
(7) 由式10-13计算应力循环次数 3>YG
N1=60n1jLh=60×192×1×(2×8×300×5)=3.32×10e8 "
2A`M~
N2=N1/5=6.64×107 A]L;LkEM
Fka&\9i
(8) 由图10-19查得接触疲劳寿命系数KHN1=0.95;KHN2=0.98 RAYDl=}
(9) 计算接触疲劳许用应力 JX8Hn |
取失效概率为1%,安全系数S=1,由式(10-12)得 ;U=IbK*
[σH]1==0.95×600MPa=570MPa J}U); A
[σH]2==0.98×550MPa=539MPa WP[h@#7<
[σH]=[σH]1+[σH]2/2=554.5MPa 2k;>nlVxX
mRU-M|
2) 计算 ,<R/jHZP9
(1) 试算小齿轮分度圆直径d1t 8*z)aB&f3
d1t≥ Y5?*=eM
= =67.85 H~IR:WOw
t`=TonLb8
(2) 计算圆周速度 Lf0Y|^!S_u
v= = =0.68m/s "#1KO1@G
qn)
VKx=
(3) 计算齿宽b及模数mnt %\Dvng6$
b=φdd1t=1×67.85mm=67.85mm tS#=I.ET
mnt= = =3.39 k+#6
h=2.25mnt=2.25×3.39mm=7.63mm #^%HJp^
b/h=67.85/7.63=8.89 "P.H
j_H"m R
(4) 计算纵向重合度εβ [&12`!;j
εβ= =0.318×1×tan14 =1.59 ]."~)
(5) 计算载荷系数K Y3@\uM`2#
已知载荷平稳,所以取KA=1 gS{hfDpk,h
根据v=0.68m/s,7级精度,由图10—8查得动载系数KV=1.11;由表10—4查的KHβ的计算公式和直齿轮的相同, EGpN@
故 KHβ=1.12+0.18(1+0.6×1 )1×1 +0.23×10 67.85=1.42 Mj&`Y
gW5a
由表10—13查得KFβ=1.36 "<