目 录 Sja{$zL+W
~@uY?jr
设计任务书……………………………………………………1 yC 7Vb
P
传动方案的拟定及说明………………………………………4 #>m,
Cm
电动机的选择…………………………………………………4
gr`Ar;
计算传动装置的运动和动力参数……………………………5 DxKfWb5 R
传动件的设计计算……………………………………………5
n~)HfY
轴的设计计算…………………………………………………8 SAG`^t
滚动轴承的选择及计算………………………………………14 F\=Rm
键联接的选择及校核计算……………………………………16 "vOfAo]`
连轴器的选择…………………………………………………16 s|gD
减速器附件的选择……………………………………………17 (ND5CKCR^
润滑与密封……………………………………………………18 Zp(=[n5
设计小结………………………………………………………18 A`
o?+2s_
参考资料目录…………………………………………………18 3_\{[_W
De
nt?
机械设计课程设计任务书 vf'cx:m
题目:设计一用于带式运输机传动装置中的同轴式二级圆柱齿轮减速器 p37zz4
一. 总体布置简图 oa &z/`@
0i*'N ch#i
+eBMn(7Cgv
kUg+I_j6*
1—电动机;2—联轴器;3—齿轮减速器;4—带式运输机;5—鼓轮;6—联轴器 HLSfoQ&)v
6/mkJj+"
二. 工作情况: @UpC{M--Wr
载荷平稳、单向旋转 yD[zzEuQ
^s2m\Q(
三. 原始数据 t$H':l0
鼓轮的扭矩T(N•m):850 lbB.*oQ
鼓轮的直径D(mm):350 2fzKdkJhe
运输带速度V(m/s):0.7 ?{"XrQw
带速允许偏差(%):5 XatA8(_,5
使用年限(年):5 )pjjW"C+
工作制度(班/日):2 ,ykPQzO
'n^2|"$sH
四. 设计内容 &N"'7bK6n
1. 电动机的选择与运动参数计算; QOT)x4!)
2. 斜齿轮传动设计计算 \m=-8KpU
3. 轴的设计 [arTx^
4. 滚动轴承的选择 H~[LJ5x
5. 键和连轴器的选择与校核; F<yy>Wf
6. 装配图、零件图的绘制 VelB-vy&
7. 设计计算说明书的编写 msc 1^2
C{UF~
五. 设计任务 Q(IJD4
1. 减速器总装配图一张 ~*7O(8
2. 齿轮、轴零件图各一张 =de<WoKnu2
3. 设计说明书一份 I(OAEIz
TsaW5ho<p
六. 设计进度 G Sz @rDGY
1、 第一阶段:总体计算和传动件参数计算 qnq%mwDeD
2、 第二阶段:轴与轴系零件的设计 Hs"%
S
3、 第三阶段:轴、轴承、联轴器、键的校核及草图绘制 v)@,:u)
4、 第四阶段:装配图、零件图的绘制及计算说明书的编写 Yzj%{fkh
G&x'=dJ
lo+xo;Nd
ZjU=~)O}H
kqVg2#<@M
^oQekga\l
bKk CW
M`0(!Q}
传动方案的拟定及说明 4 ,p#:!
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。 DeOXM=&z
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。 Ro'jM0(KE
CN.6E<9'kK
^Sy^+=wK3
电动机的选择 C(-[ Y!
1.电动机类型和结构的选择 5oz>1
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。 44|deE3Z
Z0e-W:&;kF
2.电动机容量的选择 HUj+-
1) 工作机所需功率Pw $brKl8P
Pw=3.4kW i{gDW+N
2) 电动机的输出功率 [O=W>l
Pd=Pw/η X_D6eYF
η= =0.904 OuB2 x=B
Pd=3.76kW
L~*u4
3YR *
^
3.电动机转速的选择 A)8rk_92Q
nd=(i1’•i2’…in’)nw 3PsxOb+
初选为同步转速为1000r/min的电动机 a*Rz<08
-NAmu97V}
4.电动机型号的确定 y0,Ft/D
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。 +x(YG(5\w
u\`/Nhn
5B%w]n
计算传动装置的运动和动力参数 xb%/sz(4
传动装置的总传动比及其分配 j7f5|^/x3
1.计算总传动比 $zdd=.!KiK
由电动机的满载转速nm和工作机主动轴转速nw可确定传动装置应有的总传动比为: z~F37]W3[
i=nm/nw _zdNLwE[
nw=38.4 1{^CfamF
i=25.14 &a.']!$^"
x@htx?
2.合理分配各级传动比 PmHd9^C
由于减速箱是同轴式布置,所以i1=i2。 ;:P7}v fz!
因为i=25.14,取i=25,i1=i2=5 8pqs?L@W
速度偏差为0.5%<5%,所以可行。 A*hZv|$0
各轴转速、输入功率、输入转矩 UL&} s_
项 目 电动机轴 高速轴I 中间轴II 低速轴III 鼓 轮 19'5Re&
转速(r/min) 960 960 192 38.4 38.4 Q*gnAi&.#
功率(kW) 4 3.96 3.84 3.72 3.57 RF:04d
转矩(N•m) 39.8 39.4 191 925.2 888.4 L/ ~D<V
传动比 1 1 5 5 1 k=e`*LB\
效率 1 0.99 0.97 0.97 0.97 47KNT7C
-!l^]MU
传动件设计计算 GjEqU;XBi
1. 选精度等级、材料及齿数 SgiDh dE
1) 材料及热处理; Y.7}
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。 6Z Xu,ks}
2) 精度等级选用7级精度; xWDR726
3) 试选小齿轮齿数z1=20,大齿轮齿数z2=100的; n!ZMTcK8
4) 选取螺旋角。初选螺旋角β=14° ^CUSlnB\(
2.按齿面接触强度设计 I`NUurQTX
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 R }1W
按式(10—21)试算,即 0Q7MM6
dt≥ ^}J<)}Q
1) 确定公式内的各计算数值 8&%Cy'TIz4
(1) 试选Kt=1.6 !~)90Z!
(2) 由图10-30选取区域系数ZH=2.433 7{4w2)
(3) 由表10-7选取尺宽系数φd=1 SnW7 x
(4) 由图10-26查得εα1=0.75,εα2=0.87,则εα=εα1+εα2=1.62 88+
=F
XG
(5) 由表10-6查得材料的弹性影响系数ZE=189.8Mpa L"^OdpOs
(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; j1A|D
(7) 由式10-13计算应力循环次数 /[%w*v*'
N1=60n1jLh=60×192×1×(2×8×300×5)=3.32×10e8 9mDnKW
N2=N1/5=6.64×107 NEw$q4
q4/909x=
(8) 由图10-19查得接触疲劳寿命系数KHN1=0.95;KHN2=0.98 `Ug tvo
(9) 计算接触疲劳许用应力 >OK#n)U`
取失效概率为1%,安全系数S=1,由式(10-12)得 `]jqQr97
[σH]1==0.95×600MPa=570MPa ?_%u)S*g
[σH]2==0.98×550MPa=539MPa z6I% wh
[σH]=[σH]1+[σH]2/2=554.5MPa *1$
*}w+68eO
2) 计算 6Cv.5Vhx
(1) 试算小齿轮分度圆直径d1t 5rloK"
d1t≥ |NJ}F@t/5
= =67.85 Plfdr~$
q(H ip<6p
(2) 计算圆周速度 8eN7VT eb
v= = =0.68m/s
]ENK8bW
GJ,aRI
(3) 计算齿宽b及模数mnt g5Hr7Km
b=φdd1t=1×67.85mm=67.85mm gw+eM,Yp
mnt= = =3.39 at|
\FOKj
h=2.25mnt=2.25×3.39mm=7.63mm bY)#v?
b/h=67.85/7.63=8.89 Xh}&uZ`A
oQ\&}@(V
(4) 计算纵向重合度εβ 2 x32U
MD
εβ= =0.318×1×tan14 =1.59 wt?o
7R2
(5) 计算载荷系数K Z7z]2v3}c
已知载荷平稳,所以取KA=1 Juu+vMn1
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, moZm0`WR
故 KHβ=1.12+0.18(1+0.6×1 )1×1 +0.23×10 67.85=1.42 Bd#
TUy
由表10—13查得KFβ=1.36 <