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2007-01-02 09:23 |
二级齿轮减速器说明书
目 录 Jl"),;Od e7{n=M 设计任务书……………………………………………………1 O};U3=^0f 传动方案的拟定及说明………………………………………4 *cdr,AD?lH 电动机的选择…………………………………………………4 6,"fH{Bd
计算传动装置的运动和动力参数……………………………5 <p48?+K9 传动件的设计计算……………………………………………5 ;CU<\ 轴的设计计算…………………………………………………8 _]"5]c&*3 滚动轴承的选择及计算………………………………………14 |g5B==KI 键联接的选择及校核计算……………………………………16 "t<${ 连轴器的选择…………………………………………………16 )`RF2Y-A7 减速器附件的选择……………………………………………17 ?|8QL9Q"| 润滑与密封……………………………………………………18 {gE19J3 设计小结………………………………………………………18 >K{/ Jx& 参考资料目录…………………………………………………18 iOB]72dh *E<%db C2 机械设计课程设计任务书 H61,pr> 题目:设计一用于带式运输机传动装置中的同轴式二级圆柱齿轮减速器 m6aq_u{W 一. 总体布置简图 _P!J0 f-9&n4=H D6iHkDTg S~\i"A)4 1—电动机;2—联轴器;3—齿轮减速器;4—带式运输机;5—鼓轮;6—联轴器 /znW$yh o (+<SR5,/3 二. 工作情况: z6)SaSYE 载荷平稳、单向旋转 D nA}!s G:FP9 三. 原始数据 })OgsBk 鼓轮的扭矩T(N•m):850 3K2`1+kBVG 鼓轮的直径D(mm):350 Y{X79Rd 运输带速度V(m/s):0.7 zcGeXX}V? 带速允许偏差(%):5 [>P@3t(/ 使用年限(年):5 `A@{})+ 工作制度(班/日):2 nXDU8|" FbB>
Md; 四. 设计内容 4@PH5z 1. 电动机的选择与运动参数计算; rn
l~i 2. 斜齿轮传动设计计算 >]q{vKCAP 3. 轴的设计 _B`'1tNx 4. 滚动轴承的选择 :\x)`lu 5. 键和连轴器的选择与校核; w/r
wE 6. 装配图、零件图的绘制 <4z |"( 7. 设计计算说明书的编写 d`LBFH, UY*3b<F} 五. 设计任务 xzg81sV7 1. 减速器总装配图一张 i]8HzKuiW 2. 齿轮、轴零件图各一张 D 8^wR{-;J 3. 设计说明书一份 z'K&LH 7aVQp3< 六. 设计进度 YC#N],# 1、 第一阶段:总体计算和传动件参数计算 3]BK*OqJ 2、 第二阶段:轴与轴系零件的设计 &MnS(
82L 3、 第三阶段:轴、轴承、联轴器、键的校核及草图绘制 dzMlfJp 4、 第四阶段:装配图、零件图的绘制及计算说明书的编写 umrfA [z$th m72r6Yq2@ xJ>U_Gd 6q
._8% <A +VS 7A|n*'[T> K'.aQ&2 传动方案的拟定及说明 $pK2H0c 由题目所知传动机构类型为:同轴式二级圆柱齿轮减速器。故只要对本传动机构进行分析论证。 :R+}[|FV 本传动机构的特点是:减速器横向尺寸较小,两大吃论浸油深度可以大致相同。结构较复杂,轴向尺寸大,中间轴较长、刚度差,中间轴承润滑较困难。 p\66`\\l V|3}~(5= M=hxOta 电动机的选择 mGZ^K,)&OR 1.电动机类型和结构的选择 hER]%)#r 因为本传动的工作状况是:载荷平稳、单向旋转。所以选用常用的封闭式Y(IP44)系列的电动机。 F$P8"q+ ohqi4Y!j/~ 2.电动机容量的选择 !E<y:$eH: 1) 工作机所需功率Pw UN'[sHjOnD Pw=3.4kW 8 SII>iL{ 2) 电动机的输出功率 pIBL85Xe Pd=Pw/η rf_(pp) η= =0.904 iIFM 5CT Pd=3.76kW (LzVWz m v0)I rO 3.电动机转速的选择 $eUI.j(HU nd=(i1’•i2’…in’)nw Jhdo#}Ub 初选为同步转速为1000r/min的电动机 pEf1[ zq 5[3vup? 4.电动机型号的确定 }t }y 由表20-1查出电动机型号为Y132M1-6,其额定功率为4kW,满载转速960r/min。基本符合题目所需的要求。 lt\.
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>5Y%4++( ?-w<H!Y7 计算传动装置的运动和动力参数 tB4dkWt.} 传动装置的总传动比及其分配 w.w(*5[ 1.计算总传动比 rEEoR'c6 由电动机的满载转速nm和工作机主动轴转速nw可确定传动装置应有的总传动比为: <7-:flQz~ i=nm/nw IzPnbnS} nw=38.4 D?ojxHe i=25.14 Fd!Np7xw (/TYET_H 2.合理分配各级传动比 [@YeQ{ 由于减速箱是同轴式布置,所以i1=i2。 M?m Pi 3 因为i=25.14,取i=25,i1=i2=5 W]b>k lp; 速度偏差为0.5%<5%,所以可行。 PhTMXv<cE 各轴转速、输入功率、输入转矩 J:g4ES-/ 项 目 电动机轴 高速轴I 中间轴II 低速轴III 鼓 轮 v4c*6(m 转速(r/min) 960 960 192 38.4 38.4 S"+X+Oxp7? 功率(kW) 4 3.96 3.84 3.72 3.57 1vw[{.wC 转矩(N•m) 39.8 39.4 191 925.2 888.4 '/l<\b/E 传动比 1 1 5 5 1 XFJGL!wWm[ 效率 1 0.99 0.97 0.97 0.97 (JV [7u - \\w<.\Yh 传动件设计计算 `5da 1. 选精度等级、材料及齿数 e$'|EE.=q+ 1) 材料及热处理; ~jcdnm] 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。 %l{0z< 2) 精度等级选用7级精度; BMaw]D 3) 试选小齿轮齿数z1=20,大齿轮齿数z2=100的; Egy#_ RT{ 4) 选取螺旋角。初选螺旋角β=14° JmlMfMpXMs 2.按齿面接触强度设计 t!^ j0 q 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 WBc ,/lgZ 按式(10—21)试算,即 hb@,fgo!Q dt≥ W}^X;f 1) 确定公式内的各计算数值 %DOV)Qc2 (1) 试选Kt=1.6 g"b{M (2) 由图10-30选取区域系数ZH=2.433 T$w`=7 (3) 由表10-7选取尺宽系数φd=1 {v3?.a$u (4) 由图10-26查得εα1=0.75,εα2=0.87,则εα=εα1+εα2=1.62 #R^^XG`1 (5) 由表10-6查得材料的弹性影响系数ZE=189.8Mpa E~]37!,\\9 (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; Lt'FA (7) 由式10-13计算应力循环次数 =(]yl_ N1=60n1jLh=60×192×1×(2×8×300×5)=3.32×10e8 4v[Zhf4JM N2=N1/5=6.64×107 nulLK28q hB[VU
"; (8) 由图10-19查得接触疲劳寿命系数KHN1=0.95;KHN2=0.98 pAdx 6 (9) 计算接触疲劳许用应力 $W_sIS0\z
取失效概率为1%,安全系数S=1,由式(10-12)得 Lp1\vfU<+ [σH]1==0.95×600MPa=570MPa (AIgW [σH]2==0.98×550MPa=539MPa ~;)H |R5kV [σH]=[σH]1+[σH]2/2=554.5MPa Pi/V3D)B $0[t<4K`yn 2) 计算 /&>vhpZ} (1) 试算小齿轮分度圆直径d1t *3R3C+
L d1t≥ n^[VN[VC = =67.85 1@}s: 4CH/~b1( (2) 计算圆周速度 AQ)DiH v= = =0.68m/s *@+E82D m7$t$/g (3) 计算齿宽b及模数mnt W]B75 b=φdd1t=1×67.85mm=67.85mm Q0j4c mnt= = =3.39 ov$S h=2.25mnt=2.25×3.39mm=7.63mm #ULjK*)R b/h=67.85/7.63=8.89
4QZ|e{t _48@o^{ (4) 计算纵向重合度εβ Kry^47" εβ= =0.318×1×tan14 =1.59 *xV (5) 计算载荷系数K "h\ (a< 已知载荷平稳,所以取KA=1 'nQQqx%v 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, d,XNok{ 故 KHβ=1.12+0.18(1+0.6×1 )1×1 +0.23×10 67.85=1.42 Z%4w{T+[ 由表10—13查得KFβ=1.36 UlD]!5NO 由表10—3查得KHα=KHα=1.4。故载荷系数 d_] sV4[ K=KAKVKHαKHβ=1×1.03×1.4×1.42=2.05 SoJ=[5W KAI/*G\z (6) 按实际的载荷系数校正所得的分度圆直径,由式(10—10a)得 ]8o[&50y d1= = mm=73.6mm N+nv#]{ wAA9M4 (7) 计算模数mn wSPwa,)7s mn = mm=3.74 Ljs4^vy<J 3.按齿根弯曲强度设计 ~ TfN*0 由式(10—17) '_fj:dy mn≥ .~AQxsGH 1) 确定计算参数 Va-. (1) 计算载荷系数 H"b}lf K=KAKVKFαKFβ=1×1.03×1.4×1.36=1.96 o,yZ1" 3uy^o (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 ,t|qhJF &6O0h0Vy (3) 计算当量齿数 8{B]_:
-: z1=z1/cos β=20/cos 14 =21.89 V2oXg z2=z2/cos β=100/cos 14 =109.47 H[J5A2b (4) 查取齿型系数 tO~o-R 由表10-5查得YFa1=2.724;Yfa2=2.172 6|10OTVu` (5) 查取应力校正系数 [,TK"
由表10-5查得Ysa1=1.569;Ysa2=1.798 aB ^`3J P
~rT uj :=oIvSnh (6) 计算[σF] a0)] W%F σF1=500Mpa ZxoAf;U~ σF2=380MPa E oh{+>:6 KFN1=0.95 I4Rd2G_ KFN2=0.98 p/ au.mc [σF1]=339.29Mpa !.cno& [σF2]=266MPa j<PpCL_8% (7) 计算大、小齿轮的 并加以比较 Xf%wW[~ = =0.0126 j}aU*p~N = =0.01468 +2JC**)I 大齿轮的数值大。 #McX X*<
!_3 2) 设计计算 /#Lm)-%G mn≥ =2.4 8T"8C mn=2.5 CT[CM+ jpt-5@5O 4.几何尺寸计算 /7&WFCc)( 1) 计算中心距 =y]FcxF z1 =32.9,取z1=33 +L-(Lz[p z2=165 W.7XShwd*2 a =255.07mm Jl-:@[; a圆整后取255mm ;dquld+q Psw<9[ 2) 按圆整后的中心距修正螺旋角 O)D+u@RhH β=arcos =13 55’50” H:4?sR3 .2x`Fj;o1 3) 计算大、小齿轮的分度圆直径 'M=V{.8U d1 =85.00mm EeDK ^W8N d2 =425mm tE]Y=x[Ux n}3fItSJ 4) 计算齿轮宽度 LDYk\[81 b=φdd1 GEJy?$9 b=85mm IP+.L]S B1=90mm,B2=85mm Z3N^)j8 f<LRM 5) 结构设计 @!,W]?{ 以大齿轮为例。因齿轮齿顶圆直径大于160mm,而又小于500mm,故以选用腹板式为宜。其他有关尺寸参看大齿轮零件图。 T3In0LQ uU!}/mbo 轴的设计计算 =S< | |