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2007-01-02 09:23 |
二级齿轮减速器说明书
目 录 1[J|AkN 9J?lNq 设计任务书……………………………………………………1 % m"Qg< 传动方案的拟定及说明………………………………………4 bYoBJ
#UX 电动机的选择…………………………………………………4 p8 Ao{ 计算传动装置的运动和动力参数……………………………5 iCLH 传动件的设计计算……………………………………………5 I,<?Kv 轴的设计计算…………………………………………………8 S}a]Bt 滚动轴承的选择及计算………………………………………14 r6kJV4I=re 键联接的选择及校核计算……………………………………16 2W2T 连轴器的选择…………………………………………………16 I&m' a 减速器附件的选择……………………………………………17 )ki
Gk}2 润滑与密封……………………………………………………18 /!MVpi'6& 设计小结………………………………………………………18 }%z%}V@(& 参考资料目录…………………………………………………18 z1]nC]2 {o 2 qY|S 机械设计课程设计任务书 k'k}/Hxub 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 .rITzwgB 一. 总体布置简图 DVVyWn[ U1HG{u,"y M>[
A G |[{\ 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 _6V1oe2 reNf?7G+m 二. 工作情况: V[uSo$k+> 载荷平稳、单向旋转 lx=tOfj8 #]6{>n1*+w 三. 原始数据 6M.|W; 鼓轮的扭矩T(N•m):850 !\[JWN@v 鼓轮的直径D(mm):350 kiyc ^s 运输带速度V(m/s):0.7 UfPHV%Wd 带速允许偏差(%):5 Fi67 "*gE 使用年限(年):5 +'-.c" 工作制度(班/日):2 wMj#.Jh s'oNW 四. 设计内容 pu+Q3NfR 1. 电动机的选择与运动参数计算; SJ<v< B 2. 斜齿轮传动设计计算 TYb$+uY 3. 轴的设计 \hZ%NLj 4. 滚动轴承的选择 3F@P$4!#l 5. 键和连轴器的选择与校核; o{! :N> ( 6. 装配图、零件图的绘制 &b`W<PAc?4 7. 设计计算说明书的编写 =#,`k<v%I =u ?aP}zc 五. 设计任务 ~!5=o{wy 1. 减速器总装配图一张 @aZ Tx/ 2. 齿轮、轴零件图各一张 (y 7X1Qc) 3. 设计说明书一份 !&>` )S(Ly. 六. 设计进度 "I)zi]vk 1、 第一阶段:总体计算和传动件参数计算 $\Y&2&1s 2、 第二阶段:轴与轴系零件的设计 *=2W:,$ 3、 第三阶段:轴、轴承、联轴器、键的校核及草图绘制 R6Ov 4、 第四阶段:装配图、零件图的绘制及计算说明书的编写 XWnP(C9? (Jw_2pHxr" p/?o^_s DegbjqZ# j&oRj6;Ha+ No} U[u.O `H6~<9r Mh4MaLw
传动方案的拟定及说明 %Qlc?Wl: 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。 >#x[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。 #YYJ4^":k U:C:ugm y'`/^>. 电动机的选择 V7Cnu:0_ 1.电动机类型和结构的选择 LCH\;07V# 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。 l^9gFp~I <cp9+P < 2.电动机容量的选择 o~IAZU39 1) 工作机所需功率Pw ^ls@Gr7`P Pw=3.4kW `.@sux!lu 2) 电动机的输出功率 X!ruQem / Pd=Pw/η ;_e9v, η= =0.904 5M~{MdF|. Pd=3.76kW @m9pb+=v WC`h+SC`. 3.电动机转速的选择 'UIFP#GtFO nd=(i1’•i2’…in’)nw ovTL'j! 初选为同步转速为1000r/min的电动机 B5;%R01A ,UMr_ e{| 4.电动机型号的确定 <.QaOLD 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。 hr
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>A %- 540V{q SQ_?4 s:: 计算传动装置的运动和动力参数 [~s+,OO9) 传动装置的总传动比及其分配 jU j\<aW 1.计算总传动比 FnA Kfh( 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<)3jP i=nm/nw Q+T#J9Y nw=38.4 tF`L]1r> i=25.14 \Y)HSJR;e pT]hPuC 2.合理分配各级传动比 UhDQl%&He 由于减速箱是同轴式布置,所以i1=i2。 W^tD6H; 因为i=25.14,取i=25,i1=i2=5 Uz^N6q 速度偏差为0.5%<5%,所以可行。 #&}-
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RA 各轴转速、输入功率、输入转矩 vn^O m-\ 项 目 电动机轴 高速轴I 中间轴II 低速轴III 鼓 轮 (XO=W+<' 转速(r/min) 960 960 192 38.4 38.4 SKL 4U5D{ 功率(kW) 4 3.96 3.84 3.72 3.57 $v;WmYTJ 转矩(N•m) 39.8 39.4 191 925.2 888.4 K6IT$$g 传动比 1 1 5 5 1 o+E~iCu5 效率 1 0.99 0.97 0.97 0.97 1'E=R0`pA A*y4<'}< 传动件设计计算 j#5a&Z 1. 选精度等级、材料及齿数 NZB*;U~t 1) 材料及热处理; 73cb1kfPd 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。 @*YF!LdU{M 2) 精度等级选用7级精度; T UcFx_ 3) 试选小齿轮齿数z1=20,大齿轮齿数z2=100的; M%S7cIX
]F 4) 选取螺旋角。初选螺旋角β=14° |u>(~6 2.按齿面接触强度设计 "[_j8,t` 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 'v6@5t19j 按式(10—21)试算,即 dw"Es;^ dt≥ XjG S.&'I 1) 确定公式内的各计算数值 q`c!!Lg (1) 试选Kt=1.6 5~[7|Y (2) 由图10-30选取区域系数ZH=2.433 m^3x%ENZ (3) 由表10-7选取尺宽系数φd=1 ^5sA*%T4 (4) 由图10-26查得εα1=0.75,εα2=0.87,则εα=εα1+εα2=1.62 ZbYC3_7w (5) 由表10-6查得材料的弹性影响系数ZE=189.8Mpa u5oM;#{@- (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; MYS`@%ZV#k (7) 由式10-13计算应力循环次数 90Ki.K 0 N1=60n1jLh=60×192×1×(2×8×300×5)=3.32×10e8 e'3V4iU] N2=N1/5=6.64×107 YhN<vZ}U!~ Pao^>rj (8) 由图10-19查得接触疲劳寿命系数KHN1=0.95;KHN2=0.98 ^jMrM.GY (9) 计算接触疲劳许用应力 C
t,p 取失效概率为1%,安全系数S=1,由式(10-12)得 9&Jf4lC94 [σH]1==0.95×600MPa=570MPa [I
*_0 [σH]2==0.98×550MPa=539MPa WywS1viD [σH]=[σH]1+[σH]2/2=554.5MPa 9eMle?pF %10ONe} 2) 计算 h3?>jE=H (1) 试算小齿轮分度圆直径d1t (s3k2Z d1t≥ GTdoUSUq = =67.85 HOP*QX8C% )^ah, ;( (2) 计算圆周速度 m)Plv+R} v= = =0.68m/s JsJP%'^/R qbv\uYow3k (3) 计算齿宽b及模数mnt kUd]8Ff! b=φdd1t=1×67.85mm=67.85mm yvYMk(LSF mnt= = =3.39 ybBmg'198 h=2.25mnt=2.25×3.39mm=7.63mm a^R?w|zCX b/h=67.85/7.63=8.89 a^%iAe (P|[<Sd (4) 计算纵向重合度εβ ?})A-$f ~ εβ= =0.318×1×tan14 =1.59 1h$?, (5) 计算载荷系数K h=#w< @ 已知载荷平稳,所以取KA=1 ukiWNF/ 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, xb;{<~`71 故 KHβ=1.12+0.18(1+0.6×1 )1×1 +0.23×10 67.85=1.42 b#_RZ 由表10—13查得KFβ=1.36 0g?)j- 由表10—3查得KHα=KHα=1.4。故载荷系数 ;st0Ekni) K=KAKVKHαKHβ=1×1.03×1.4×1.42=2.05 7:jLZ!mgi {kpF etXt? (6) 按实际的载荷系数校正所得的分度圆直径,由式(10—10a)得 X8)k'h d1= = mm=73.6mm QLd*f[n ot}erC2~ (7) 计算模数mn ~:DL{ZeEb mn = mm=3.74 7ch9Pf 3.按齿根弯曲强度设计 T8^9*]:@c! 由式(10—17) [dJ!JT/X{ mn≥ 981-[ga`Y 1) 确定计算参数 X)b$CG (1) 计算载荷系数 WNyW1?" K=KAKVKFαKFβ=1×1.03×1.4×1.36=1.96 \,#$,dUXD c{M
,K (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 j,0`k [HILK`@@ (3) 计算当量齿数 0kE[=#'.' z1=z1/cos β=20/cos 14 =21.89 j?K$w` z2=z2/cos β=100/cos 14 =109.47 nfEbu4| (4) 查取齿型系数 Q-<]'E#\( 由表10-5查得YFa1=2.724;Yfa2=2.172 l2
.S^S (5) 查取应力校正系数 T\l`Y-vu 由表10-5查得Ysa1=1.569;Ysa2=1.798 _uIS[%4g Sm'Tz&! (0 T!-hsP (6) 计算[σF] cN,*QN σF1=500Mpa $bTtD< | |