目 录 9UdM`v)(
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设计任务书……………………………………………………1 X9v.1s,
传动方案的拟定及说明………………………………………4 %KCyb
电动机的选择…………………………………………………4 ^me-[
5
计算传动装置的运动和动力参数……………………………5 Qp)v?k ]
传动件的设计计算……………………………………………5 vOn`/5-
轴的设计计算…………………………………………………8 M8kPj8}{
滚动轴承的选择及计算………………………………………14 K
-nF lPm\
键联接的选择及校核计算……………………………………16 \tf<B\oa
连轴器的选择…………………………………………………16 >K_(J/&p
减速器附件的选择……………………………………………17 %".HaI]
润滑与密封……………………………………………………18 >,V9H$n
设计小结………………………………………………………18 o5Dk:Bw
参考资料目录…………………………………………………18 N({MPO9
yr)G]K[/
机械设计课程设计任务书
sJB;3"~
题目:设计一用于带式运输机传动装置中的同轴式二级圆柱齿轮减速器 bkOv2tZ
一. 总体布置简图 <Th6r.#?
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e(]!GA
1—电动机;2—联轴器;3—齿轮减速器;4—带式运输机;5—鼓轮;6—联轴器 }*M6x;t
<T` 7%$/E
二. 工作情况: ne>pOK<vZ
载荷平稳、单向旋转 0.`/X66;V
TH%Qhv\]
三. 原始数据 $SlIr<'*"
鼓轮的扭矩T(N•m):850 wL+s8#{
鼓轮的直径D(mm):350 Q:2>}QgX}
运输带速度V(m/s):0.7 D$w6V
带速允许偏差(%):5 nHM~
使用年限(年):5 k :(SCHf
工作制度(班/日):2 Z)I+@2
&PR5q7
四. 设计内容 [>jbhV'
1. 电动机的选择与运动参数计算; t|w_i-&b,
2. 斜齿轮传动设计计算 O*hDbM2QQw
3. 轴的设计 <wk!hTmW
4. 滚动轴承的选择 hi_NOx
5. 键和连轴器的选择与校核; EuZ<quwWg
6. 装配图、零件图的绘制 :i0uPh\0
7. 设计计算说明书的编写 Yz<3JRw
z6KCv(zvB
五. 设计任务 A=$04<nP8!
1. 减速器总装配图一张 d`QN^)F0#
2. 齿轮、轴零件图各一张 Y>dF5&(kb
3. 设计说明书一份 LK{*sHi$
E(*0jAvO[z
六. 设计进度 }5ret
1、 第一阶段:总体计算和传动件参数计算 Gw}%{=D9
2、 第二阶段:轴与轴系零件的设计 G!Op~p@Jm
3、 第三阶段:轴、轴承、联轴器、键的校核及草图绘制 Gj1&tjK
4、 第四阶段:装配图、零件图的绘制及计算说明书的编写 {j{u6i
z 9vInf@M
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JgxtlYjl
MUaq7B_>
[]\+k31D
W =D4r
T-'OwCB1q
传动方案的拟定及说明 y`L>wq,KU
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。 y%&q/tk
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。 $jjfC
Xc =Y
{0L1X6eg
电动机的选择 tP:lP#9
1.电动机类型和结构的选择 %vn|k[nD
因为本传动的工作状况是:载荷平稳、单向旋转。所以选用常用的封闭式Y(IP44)系列的电动机。 zykT*V
^7w+l @
2.电动机容量的选择 F8nYV
1) 工作机所需功率Pw @D]5c ivm_
Pw=3.4kW >Rl"
2) 电动机的输出功率 Jz\%%C
Pd=Pw/η
qSM|hHDo)
η= =0.904 -"R2
Pd=3.76kW U&g@.,Y#
)cX*I gO
3.电动机转速的选择 IQAZuN"<
nd=(i1’•i2’…in’)nw .8 2P(}h
初选为同步转速为1000r/min的电动机 >f|||H}Snw
034iK[ib"
4.电动机型号的确定 ?1*cO:O
由表20-1查出电动机型号为Y132M1-6,其额定功率为4kW,满载转速960r/min。基本符合题目所需的要求。 ^-TE([ bW
r7RIRg_
;@0;pY
计算传动装置的运动和动力参数 /}((l%U E.
传动装置的总传动比及其分配 E:,/!9n
1.计算总传动比 ?so=;gh
由电动机的满载转速nm和工作机主动轴转速nw可确定传动装置应有的总传动比为: 4(#'_jS
i=nm/nw kVuUjP6(c
nw=38.4 vt/x
,Y
i=25.14 v3*_9e
X@ --m6-
2.合理分配各级传动比 t*=CZE -
由于减速箱是同轴式布置,所以i1=i2。 ;"xfOzQ
因为i=25.14,取i=25,i1=i2=5 [ZNtCnv
速度偏差为0.5%<5%,所以可行。 DRSr%d
各轴转速、输入功率、输入转矩 O;+ maY^l
项 目 电动机轴 高速轴I 中间轴II 低速轴III 鼓 轮 'S20\hwt-
转速(r/min) 960 960 192 38.4 38.4 t0( A4E
功率(kW) 4 3.96 3.84 3.72 3.57 CLxynZ\ ;
转矩(N•m) 39.8 39.4 191 925.2 888.4 FDv<\2+ c
传动比 1 1 5 5 1 dhC$W!N7!
效率 1 0.99 0.97 0.97 0.97 kC:uG0sW
aH yx_B
传动件设计计算 <!&[4-;fU
1. 选精度等级、材料及齿数 v>6"j1Z
1) 材料及热处理; UZWioxsKr+
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。 z$&{:\hj
2) 精度等级选用7级精度; bYcV$KJk
3) 试选小齿轮齿数z1=20,大齿轮齿数z2=100的; *Hg>[@dP0
4) 选取螺旋角。初选螺旋角β=14° Z< 1
2.按齿面接触强度设计 PoHg,n]
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 `oAW7q)~
按式(10—21)试算,即 <S5BDk
dt≥ L s
G\OG
1) 确定公式内的各计算数值 SDC4L <!
(1) 试选Kt=1.6 -r!. 9q
(2) 由图10-30选取区域系数ZH=2.433 b\ X@gq
(3) 由表10-7选取尺宽系数φd=1 ru'F6?d
(4) 由图10-26查得εα1=0.75,εα2=0.87,则εα=εα1+εα2=1.62 FW;m\vu
(5) 由表10-6查得材料的弹性影响系数ZE=189.8Mpa R$EW4]j
(6) 由图10-21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限σHlim1=600MPa;大齿轮的解除疲劳强度极限σHlim2=550MPa; /~DI 6g
(7) 由式10-13计算应力循环次数 Qu"8(Jk/
N1=60n1jLh=60×192×1×(2×8×300×5)=3.32×10e8 ~Q*%DRd&Z-
N2=N1/5=6.64×107 i9rN9Mq?O
j SHk{T!J
(8) 由图10-19查得接触疲劳寿命系数KHN1=0.95;KHN2=0.98 ['b}QW@Fx
(9) 计算接触疲劳许用应力 {Je[ZQ$
取失效概率为1%,安全系数S=1,由式(10-12)得 dSLU>E3g
[σH]1==0.95×600MPa=570MPa LY+@o<>
[σH]2==0.98×550MPa=539MPa *}Xf!"I#]N
[σH]=[σH]1+[σH]2/2=554.5MPa M+-*QyCFK
4M^=nae
2) 计算 _PPy44r2
(1) 试算小齿轮分度圆直径d1t [RS|gem`
d1t≥ B[qzUD*P_n
= =67.85 Lk|hQ
'"`IC\N^
(2) 计算圆周速度 HsxVZ.dS
v= = =0.68m/s Yh7rU?Gj
.Q<>-3\K
(3) 计算齿宽b及模数mnt E!;SL|lj.
b=φdd1t=1×67.85mm=67.85mm 3W V"U
mnt= = =3.39 GL&y@6
h=2.25mnt=2.25×3.39mm=7.63mm Z~GL5]S
b/h=67.85/7.63=8.89 <xup'n^7C
-Mip,EO
(4) 计算纵向重合度εβ 4d"r^y'
εβ= =0.318×1×tan14 =1.59 /pm]BC
(5) 计算载荷系数K \TIT:1
已知载荷平稳,所以取KA=1 tE.FrZS
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, N1}c9}
故 KHβ=1.12+0.18(1+0.6×1 )1×1 +0.23×10 67.85=1.42 Ig$(3p
由表10—13查得KFβ=1.36 Nv$R\' 3
由表10—3查得KHα=KHα=1.4。故载荷系数 r`$OO,W
K=KAKVKHαKHβ=1×1.03×1.4×1.42=2.05 z Eq GD2"
vp1941P
(6) 按实际的载荷系数校正所得的分度圆直径,由式(10—10a)得 @efh{
d1= = mm=73.6mm 9y6-/H
,
Q[Z8ok
(7) 计算模数mn +\x,HsUc"
mn = mm=3.74 PYiU_
3.按齿根弯曲强度设计 y>:N{|
由式(10—17) $': E\*ICb
mn≥
>/{@C
1) 确定计算参数 #||}R[~P"
(1) 计算载荷系数 EJj.1/]|r
K=KAKVKFαKFβ=1×1.03×1.4×1.36=1.96 Uq[>_"}
,k.3|aZE
(2) 根据纵向重合度εβ=0.318φdz1tanβ=1.59,从图10-28查得螺旋角影响系数 Yβ=0。88 X1,I
Y)1PB+
(3) 计算当量齿数 &\#sI9
z1=z1/cos β=20/cos 14 =21.89 -#7'r<I9@
z2=z2/cos β=100/cos 14 =109.47 f<
ia(d
(4) 查取齿型系数 I?]ohG K
由表10-5查得YFa1=2.724;Yfa2=2.172 *lYVY)L
(5) 查取应力校正系数 )(A]Ln4
由表10-5查得Ysa1=1.569;Ysa2=1.798 V08?-Iz$
?:pP8/y
l~1Oef#y
(6) 计算[σF] d+<G1w&