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2007-01-02 09:23 |
二级齿轮减速器说明书
目 录 naM~>N + 9I|Fm 设计任务书……………………………………………………1 R.?PD$;_M 传动方案的拟定及说明………………………………………4 /'/i?9: 电动机的选择…………………………………………………4 )HcLpoEi 计算传动装置的运动和动力参数……………………………5 on;>iKta9 传动件的设计计算……………………………………………5 $<9u:.9xf 轴的设计计算…………………………………………………8 -
~4na{6x 滚动轴承的选择及计算………………………………………14 O^PN{u 键联接的选择及校核计算……………………………………16 )FSEHQ 连轴器的选择…………………………………………………16 / ykc`E?f 减速器附件的选择……………………………………………17 n.i8?: 润滑与密封……………………………………………………18 m[z$y 设计小结………………………………………………………18 mMvAA; 参考资料目录…………………………………………………18 qyAnq%B} a`8]TD 机械设计课程设计任务书 sjOv!|]A 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 G3 |x%/Fbp 一. 总体布置简图 lMH~J8U3 Sl-9im1 D2GF4%| 1]9w9!j 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 7l ,f EDuH+/:n 二. 工作情况: w5^k84vye 载荷平稳、单向旋转 +hKs ,
@!X!L 三. 原始数据 I:HrBhI)wP 鼓轮的扭矩T(N•m):850 8rx|7 鼓轮的直径D(mm):350 "h #/b}/ 运输带速度V(m/s):0.7 )&O6d . 带速允许偏差(%):5 c%WO#}r| 使用年限(年):5 PxQQf I> 工作制度(班/日):2 rHM^_sYRb MV??S{^4 四. 设计内容 Qwt0~9n( 1. 电动机的选择与运动参数计算; fL#r@TB-s 2. 斜齿轮传动设计计算 {6WG 3. 轴的设计 73]8NVm 4. 滚动轴承的选择 {F2Rv 5. 键和连轴器的选择与校核; t|V<K^ 6. 装配图、零件图的绘制 )iM(
\=1ff 7. 设计计算说明书的编写 [& Z-
*a iE}] E 五. 设计任务 SO.u0! 1. 减速器总装配图一张 _5H~1G%q 2. 齿轮、轴零件图各一张 MPDRMGR@i 3. 设计说明书一份 7#d:TXS D(;+my2 六. 设计进度 )bR0>3/ 1、 第一阶段:总体计算和传动件参数计算 [*Ai@:F 2、 第二阶段:轴与轴系零件的设计 Vfga%K%l F 3、 第三阶段:轴、轴承、联轴器、键的校核及草图绘制 J
<;xkT1x 4、 第四阶段:装配图、零件图的绘制及计算说明书的编写 E
N%{ $ g1|Pyt{ !tt 8-Y)i qHp2; :o~'\:/ C0KFN !'~L dl ZG2EOy 传动方案的拟定及说明 CQNMCYjg(R 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。 sT"ICooc 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。 l^}u S|c( Z$g'h1,zW ?d3FR! 电动机的选择 1U#W=Fg' 1.电动机类型和结构的选择 Gp
\-AwE 因为本传动的工作状况是:载荷平稳、单向旋转。所以选用常用的封闭式Y(IP44)系列的电动机。 5I,NvHD4 yf0v,]v[ 2.电动机容量的选择 A$N%deb 1) 工作机所需功率Pw qR!ZtJ5j Pw=3.4kW z,$uIv}'@ 2) 电动机的输出功率 ZzNHEV Pd=Pw/η }~|`h1JF η= =0.904 v@ OELJX Pd=3.76kW _AFje xjiV9{w 3.电动机转速的选择 rh1PpsSc nd=(i1’•i2’…in’)nw P7b"(G% 初选为同步转速为1000r/min的电动机 x'|9A?ez@Z i9zh
X1# 4.电动机型号的确定 F<4:P= 由表20-1查出电动机型号为Y132M1-6,其额定功率为4kW,满载转速960r/min。基本符合题目所需的要求。 MKvmzLh$) {q`8+$Z; wkGr} 计算传动装置的运动和动力参数 fo+s+Q|Y 传动装置的总传动比及其分配 >oWPwXA 1.计算总传动比 'g,_ lF 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: q[VQ?b~9 i=nm/nw m jP nw=38.4 b#p0s?* i=25.14 %;ED}X H[p~1%Lq 2.合理分配各级传动比 [KYq01cj 由于减速箱是同轴式布置,所以i1=i2。 :AFW= e@< 因为i=25.14,取i=25,i1=i2=5 8v2Wi.4T 速度偏差为0.5%<5%,所以可行。 "lu^ 各轴转速、输入功率、输入转矩 &4|]VOf 项 目 电动机轴 高速轴I 中间轴II 低速轴III 鼓 轮 FS&QF@dtgf 转速(r/min) 960 960 192 38.4 38.4 ^|.T\ 功率(kW) 4 3.96 3.84 3.72 3.57 QxLrpM"O 转矩(N•m) 39.8 39.4 191 925.2 888.4 0ZDm[#7z 传动比 1 1 5 5 1 0J'Cx&Rg 效率 1 0.99 0.97 0.97 0.97 hNZ_=
<D! [&*irk 传动件设计计算 Z0zEX?2mb 1. 选精度等级、材料及齿数 JUA%l 1) 材料及热处理; 9ThsR&h3 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。 4y+hr 2) 精度等级选用7级精度; ;kZD>G8 3) 试选小齿轮齿数z1=20,大齿轮齿数z2=100的; EiC["M'} 4) 选取螺旋角。初选螺旋角β=14° Y=<ABtertS 2.按齿面接触强度设计 nbP}a?XC 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 MJe/ \ 按式(10—21)试算,即 7]L}~ dt≥ B\AyG4J 1) 确定公式内的各计算数值 >/C,1}p[ (1) 试选Kt=1.6 M-QQ (2) 由图10-30选取区域系数ZH=2.433 aF"PB
h= (3) 由表10-7选取尺宽系数φd=1 U/U_q-z] (4) 由图10-26查得εα1=0.75,εα2=0.87,则εα=εα1+εα2=1.62 .ejC#vB{KM (5) 由表10-6查得材料的弹性影响系数ZE=189.8Mpa su\Lxv
(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; E?K(MT&@ (7) 由式10-13计算应力循环次数 O>X!78]#K N1=60n1jLh=60×192×1×(2×8×300×5)=3.32×10e8 tJd/uQJ N2=N1/5=6.64×107 +BI%.A`2 CD?b.Cxai (8) 由图10-19查得接触疲劳寿命系数KHN1=0.95;KHN2=0.98 yP@#1KLa+ (9) 计算接触疲劳许用应力 p0Ij4 取失效概率为1%,安全系数S=1,由式(10-12)得 ?5d[BV [σH]1==0.95×600MPa=570MPa Jn?ZJZ [σH]2==0.98×550MPa=539MPa q}JP;p(# [σH]=[σH]1+[σH]2/2=554.5MPa +)(
"!@ [e. `M{(TB 2) 计算 G7-.d/8|^ (1) 试算小齿轮分度圆直径d1t =1B;<aZH! d1t≥ Cq=k3d#} = =67.85 +Sv2'& B QE;,mC> (2) 计算圆周速度 LwQYO'X v= = =0.68m/s 2F1Bz< G\f:H%[5[ (3) 计算齿宽b及模数mnt S^e e<%- b=φdd1t=1×67.85mm=67.85mm .0y .0=l mnt= = =3.39 :Ot5W h=2.25mnt=2.25×3.39mm=7.63mm H0lAu]~R_W b/h=67.85/7.63=8.89 kafj?F w 01\KV (4) 计算纵向重合度εβ &eg@ZnPn εβ= =0.318×1×tan14 =1.59 .ddf'$6h (5) 计算载荷系数K d{'u97GDc 已知载荷平稳,所以取KA=1 Bb5RZ#oa 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, $kQQdF 故 KHβ=1.12+0.18(1+0.6×1 )1×1 +0.23×10 67.85=1.42 t_X=x`f 由表10—13查得KFβ=1.36 Kzfy0LWM 由表10—3查得KHα=KHα=1.4。故载荷系数 y7 W7270) K=KAKVKHαKHβ=1×1.03×1.4×1.42=2.05 );z/
@Q pEGHW; (6) 按实际的载荷系数校正所得的分度圆直径,由式(10—10a)得 kvt"7;( d1= = mm=73.6mm .)=j~}\ x5W@zqj (7) 计算模数mn R?,XSJ mn = mm=3.74 ,n{|d33 3.按齿根弯曲强度设计 Q;p%
VQ 由式(10—17) %i9*2{e#~ mn≥ 1,G f;mcQ 1) 确定计算参数 V@ph.)z (1) 计算载荷系数 oJ}$ /_ K=KAKVKFαKFβ=1×1.03×1.4×1.36=1.96 /{X2:g { QW@`4W0F (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 q&k?$rn !='&#@7u (3) 计算当量齿数 ->YF</I z1=z1/cos β=20/cos 14 =21.89 !RdubM z2=z2/cos β=100/cos 14 =109.47 L)Ru]X` (4) 查取齿型系数 z 4`H<Pn 由表10-5查得YFa1=2.724;Yfa2=2.172 F,
p~O{
Q (5) 查取应力校正系数 yYZ0o.<&T* 由表10-5查得Ysa1=1.569;Ysa2=1.798 w8AHs/'r FHu+dZ 3H/4$XJB (6) 计算[σF] Q pbzx/2h σF1=500Mpa !Ry4w|w σF2=380MPa V IU4QEW`x KFN1=0.95 m&r | |