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2007-01-02 09:23 |
二级齿轮减速器说明书
目 录 5ZPl`[He sXFD]cF 设计任务书……………………………………………………1 opBvx>S 传动方案的拟定及说明………………………………………4 h)w<{/p( 电动机的选择…………………………………………………4 82$^pg> 计算传动装置的运动和动力参数……………………………5 X,p&S^ 传动件的设计计算……………………………………………5 R_lNC]b0 轴的设计计算…………………………………………………8 7YsFe6D" 滚动轴承的选择及计算………………………………………14 ^E9@L?? 键联接的选择及校核计算……………………………………16 5d)G30 连轴器的选择…………………………………………………16 T+\BX$w/4e 减速器附件的选择……………………………………………17 N%0Z>
G 润滑与密封……………………………………………………18 |YH1q1l 设计小结………………………………………………………18 sbRg=k&Ns 参考资料目录…………………………………………………18 Yd@9P2C 6Cibc.vt 机械设计课程设计任务书 P~~RK&+i 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 Ys\l[$_`* 一. 总体布置简图 !nu#r$K( Dv$xP)./ Si;e_a 9J<KR#M 1—电动机;2—联轴器;3—齿轮减速器;4—带式运输机;5—鼓轮;6—联轴器 pgI@[zp7 0j3j/={|.1 二. 工作情况: U-k6ZV3&8 载荷平稳、单向旋转 xH92=t-w ioZ2J"s 三. 原始数据 -wY6da*.W 鼓轮的扭矩T(N•m):850 '0[l'Dt' 鼓轮的直径D(mm):350 4kx#=MLt 运输带速度V(m/s):0.7 R (6Jvub"I 带速允许偏差(%):5 #0weN% 使用年限(年):5 7UMsKE- 工作制度(班/日):2 |u03~L9G ieObo foD 四. 设计内容 ~Su>^T(?- 1. 电动机的选择与运动参数计算; J?%Z7&/M> 2. 斜齿轮传动设计计算 Y*4\K%e( 3. 轴的设计 1 }:k w 4. 滚动轴承的选择 2(UT;PSI 5. 键和连轴器的选择与校核; :qI myaGQ 6. 装配图、零件图的绘制 #u#s'W 7. 设计计算说明书的编写 :^l`m9 @%RDw*L( 五. 设计任务 @~zhAU! 1. 减速器总装配图一张 ,5<-\"{] 2. 齿轮、轴零件图各一张 3?2;z+cz*u 3. 设计说明书一份 gbo{Zgf< gp;(M~we
六. 设计进度 3wD6,x-e 1、 第一阶段:总体计算和传动件参数计算 _c`Gxt% 2、 第二阶段:轴与轴系零件的设计 J`\%'pEn 3、 第三阶段:轴、轴承、联轴器、键的校核及草图绘制 zVp|%& 4、 第四阶段:装配图、零件图的绘制及计算说明书的编写 n`CmbM@@ BHa!jw_~o y9:|}Vh ^5xY&1j a}MOhM6T {<&x9<f9 1&wLNZXH <TDgv%eg0 传动方案的拟定及说明 ,)%nLc 由题目所知传动机构类型为:同轴式二级圆柱齿轮减速器。故只要对本传动机构进行分析论证。 ?9/%K45 本传动机构的特点是:减速器横向尺寸较小,两大吃论浸油深度可以大致相同。结构较复杂,轴向尺寸大,中间轴较长、刚度差,中间轴承润滑较困难。 @aI`ru+a C}wmoYikV I/fERnHM/+ 电动机的选择 7
pp[kv;!G 1.电动机类型和结构的选择 &EZ28k"x 因为本传动的工作状况是:载荷平稳、单向旋转。所以选用常用的封闭式Y(IP44)系列的电动机。 _bFX(~37z? AuSL?kZ4|Y 2.电动机容量的选择 ln9U>*< 1) 工作机所需功率Pw _^Rf*G ! Pw=3.4kW J/=b1{d"n 2) 电动机的输出功率 ;p)gTQa Pd=Pw/η ASPfzW2 η= =0.904 2#ypM 9 Pd=3.76kW pl'n
0L<l v"\Q/5p 3.电动机转速的选择 ^?w6 nd=(i1’•i2’…in’)nw lfb]xu]O 初选为同步转速为1000r/min的电动机 !c'a<{d@ BIS5u4 4.电动机型号的确定 ,C!MHn^$ 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。 ,}F{V>dhn [Nsv]Yz #*XuU8q? 计算传动装置的运动和动力参数 |Kh#\d 传动装置的总传动比及其分配 J!~?}Fq/z 1.计算总传动比 pv;}Sv$
]- 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: D<C ZhYJ i=nm/nw [iB`- dE, nw=38.4 Qgf\gTF$r+ i=25.14 P]1`=- PG+ICg 2.合理分配各级传动比 "=N[g 由于减速箱是同轴式布置,所以i1=i2。 mQ:lj$Gf 因为i=25.14,取i=25,i1=i2=5 !Zlvz%X 速度偏差为0.5%<5%,所以可行。 x)5#*Q 各轴转速、输入功率、输入转矩 Gd%KBb 项 目 电动机轴 高速轴I 中间轴II 低速轴III 鼓 轮 \k;*Ej~. 转速(r/min) 960 960 192 38.4 38.4 `gSqwN<x% 功率(kW) 4 3.96 3.84 3.72 3.57 -}4<P}.5T 转矩(N•m) 39.8 39.4 191 925.2 888.4 VYMs`d[ 传动比 1 1 5 5 1 ~;9B\fE` 效率 1 0.99 0.97 0.97 0.97 H<Ed"-n$I< u#ag|b/C: 传动件设计计算 oX8e} 1. 选精度等级、材料及齿数 mtvfG 1) 材料及热处理; ?1JS*LQ$ 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。 ,=.& 2) 精度等级选用7级精度; VMe~aUd 3) 试选小齿轮齿数z1=20,大齿轮齿数z2=100的; T&j_7Q\;vI 4) 选取螺旋角。初选螺旋角β=14° $i7iv 2.按齿面接触强度设计 ag+$qU 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 &>XIK8* 按式(10—21)试算,即 [yJcM
[p\ dt≥ i*_T\_= 1) 确定公式内的各计算数值 #"jEc*&= (1) 试选Kt=1.6 C{H:-"\J9 (2) 由图10-30选取区域系数ZH=2.433 YQ:FBj (3) 由表10-7选取尺宽系数φd=1 CuR.a (4) 由图10-26查得εα1=0.75,εα2=0.87,则εα=εα1+εα2=1.62 }YfM< (5) 由表10-6查得材料的弹性影响系数ZE=189.8Mpa -NGY+1 (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; 3){ /u$iH. (7) 由式10-13计算应力循环次数 /\q1,}M N1=60n1jLh=60×192×1×(2×8×300×5)=3.32×10e8 ]X ,f N2=N1/5=6.64×107 /4}{SE }lvD 5 (8) 由图10-19查得接触疲劳寿命系数KHN1=0.95;KHN2=0.98 /J")S?. [u (9) 计算接触疲劳许用应力 z^;*&J
取失效概率为1%,安全系数S=1,由式(10-12)得 8vjaQ5
[σH]1==0.95×600MPa=570MPa \#?n'qyj [σH]2==0.98×550MPa=539MPa 9TuE. [σH]=[σH]1+[σH]2/2=554.5MPa 5|. _K(M -Jr6aai3+ 2) 计算 p(-f $Q( (1) 试算小齿轮分度圆直径d1t Vv8e"S d1t≥ 6p|*H?|It = =67.85 %9cu(yc*} ?`#)JG,A7 (2) 计算圆周速度 By%mJ%$~ v= = =0.68m/s (,z0V+! y9kydu# q (3) 计算齿宽b及模数mnt Yx>y(Whu. b=φdd1t=1×67.85mm=67.85mm e@}zp mnt= = =3.39 p~1!O]qLt h=2.25mnt=2.25×3.39mm=7.63mm }D02*s b/h=67.85/7.63=8.89 3\j{*f$J ^vw? 4O (4) 计算纵向重合度εβ ;<i `6e εβ= =0.318×1×tan14 =1.59 0n` 1GU)W (5) 计算载荷系数K n%yMf!M
.: 已知载荷平稳,所以取KA=1 nK=-SQ 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, _1TSt%L 故 KHβ=1.12+0.18(1+0.6×1 )1×1 +0.23×10 67.85=1.42 $Hh3*reSg- 由表10—13查得KFβ=1.36 MY1s 由表10—3查得KHα=KHα=1.4。故载荷系数 c
4xh K=KAKVKHαKHβ=1×1.03×1.4×1.42=2.05 qw={gZ cK6M8:KW (6) 按实际的载荷系数校正所得的分度圆直径,由式(10—10a)得 iU]py d1= = mm=73.6mm yyCx;
t_%6,?S6 (7) 计算模数mn QbA+\ mn = mm=3.74 9,g &EnvG 3.按齿根弯曲强度设计 DY<Br; 由式(10—17) B]jN~CO? mn≥ M`^;h: DN^ 1) 确定计算参数 S,A\%:Va (1) 计算载荷系数 <4V]>[{W K=KAKVKFαKFβ=1×1.03×1.4×1.36=1.96 zfAHE{c $w!; ~s (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 :y#KR\T1 f~nAJ+m= (3) 计算当量齿数 BCN<l +u z1=z1/cos β=20/cos 14 =21.89 N]qX^RSb z2=z2/cos β=100/cos 14 =109.47 (9R;a np (4) 查取齿型系数 Eo)w f=rE9 由表10-5查得YFa1=2.724;Yfa2=2.172 a:nMW '! (5) 查取应力校正系数 Hp`Mp)1s 由表10-5查得Ysa1=1.569;Ysa2=1.798 @ChEkTn Rf7*Ut
wVr (KQAKEhD! (6) 计算[σF] t<'-?B2g σF1=500Mpa
O+D"7 σF2=380MPa aDr46TB`J KFN1=0.95 jn[%@zD } KFN2=0.98 [;O 6)W [σF1]=339.29Mpa 7/^`y') [σF2]=266MPa G+Vlaa/7 (7) 计算大、小齿轮的 并加以比较 GMD>Ih.k:9 = =0.0126 zyey5Z:7 = =0.01468 +Ja9p 大齿轮的数值大。 w
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