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2008-12-30 18:39 |
一些齿圆柱齿轮减速器的设计员说明书
机械设计课程--带式运输机传动装置中的同轴式1级圆柱齿轮减速器 目 录 BT
98WR"\ 设计任务书……………………………………………………1 _8\Uukm 传动方案的拟定及说明………………………………………4 =ADAMP 电动机的选择…………………………………………………4 5U|f"3&8 计算传动装置的运动和动力参数……………………………5 ZgtW 传动件的设计计算……………………………………………5 \>cZ= 轴的设计计算…………………………………………………8 |?s%8c'w= 滚动轴承的选择及计算………………………………………14 'gUHy1p 键联接的选择及校核计算……………………………………16 3Aaj+=]W 连轴器的选择…………………………………………………16 S#jH2fRo 减速器附件的选择……………………………………………17 U'" ; 润滑与密封……………………………………………………18 Xu3^tH-b< 设计小结………………………………………………………18 XT{1!I( 参考资料目录…………………………………………………18 bsM`C]h& 机械设计课程设计任务书 1)#<nk)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 -ud~'<k
一. 总体布置简图 :eQ@I+ 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 1dfA
8=L,s 二. 工作情况: =)Ew6}
W6 载荷平稳、单向旋转 GK95=?f~8; 三. 原始数据 $Y$!nPO 鼓轮的扭矩T(N•m):850 zY[6Ia{L 鼓轮的直径D(mm):350 4E4o=Z|K 运输带速度V(m/s):0.7 7*'_&0 带速允许偏差(%):5 m f4@g05 使用年限(年):5 &wNN| fH 工作制度(班/日):2 Zdh4CNEeFP 四. 设计内容 wIxLr{ 1. 电动机的选择与运动参数计算; x 9Gm)~ 2. 斜齿轮传动设计计算 eX?o4> 3. 轴的设计 XZd !c Ff 4. 滚动轴承的选择 fQ#mx.|8y 5. 键和连轴器的选择与校核; T]Tz<w W( 6. 装配图、零件图的绘制 ?aSL'GI 7. 设计计算说明书的编写 d#ld*\| 五. 设计任务 |+!Jr_ By 1. 减速器总装配图一张 AKa{C
f 2. 齿轮、轴零件图各一张 <6dD{{J]>p 3. 设计说明书一份 }5Y.N7F 六. 设计进度 (4M# (I~cE 1、 第一阶段:总体计算和传动件参数计算 eqeVz` 2、 第二阶段:轴与轴系零件的设计 > %#J8 3、 第三阶段:轴、轴承、联轴器、键的校核及草图绘制 mWmDH74 4、 第四阶段:装配图、零件图的绘制及计算说明书的编写 >GT0x 传动方案的拟定及说明 jXZKR(L 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。 7dPA>5"XD 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。
(y~da~ 电动机的选择 ]lz,?izMR 1.电动机类型和结构的选择 _<t3~{qUT 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。 eDaVoc3 2.电动机容量的选择 \hi{r@k>} 1) 工作机所需功率Pw T]CvfvO5 Pw=3.4kW Ao{wd1 2) 电动机的输出功率 a Mv Pd=Pw/η E_
mgYW*5 η= =0.904 XHN?pVZ7 Pd=3.76kW >#!n"i; 3.电动机转速的选择 Fi7pq2 nd=(i1’•i2’…in’)nw c?q#?K
aF 初选为同步转速为1000r/min的电动机 Z]9
)1& 4.电动机型号的确定 -|f9~(t 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 tp 5]n`3rD 计算传动装置的运动和动力参数 c%xxsq2n 传动装置的总传动比及其分配 = @3Qsd 1.计算总传动比 lV]l`$XI 由电动机的满载转速nm和工作机主动轴转速nw可确定传动装置应有的总传动比为: Bc t>EWQ i=nm/nw
U,Z(h nw=38.4 SvI i=25.14 ^gb2=gWZ< 2.合理分配各级传动比 _BR>- :Jr 由于减速箱是同轴式布置,所以i1=i2。 WqYl=%x"{V 因为i=25.14,取i=25,i1=i2=5 uO"@YX/ 速度偏差为0.5%<5%,所以可行。 Nkv2?o>l 各轴转速、输入功率、输入转矩 l l&iMj] 项 目 电动机轴 高速轴I 中间轴II 低速轴III 鼓 轮 {jk {K6 } 转速(r/min) 960 960 192 38.4 38.4 dZnq 96<:| 功率(kW) 4 3.96 3.84 3.72 3.57 bE0S)b) 转矩(N•m) 39.8 39.4 191 925.2 888.4 X-n'?= 传动比 1 1 5 5 1 X^aujK^@ 效率 1 0.99 0.97 0.97 0.97 c!kbHZ<Z L
Q;JtLu1 传动件设计计算 :U r%.0 1. 选精度等级、材料及齿数 P_b00",S 1) 材料及热处理; {`J7>K 选择小齿轮材料为40Cr(调质),硬度为280HBS,大齿轮材料为45钢(调质),硬度为240HBS,二者材料硬度差为40HBS。 bz}T}nj 2) 精度等级选用7级精度; T \0e8"iZ 3) 试选小齿轮齿数z1=20,大齿轮齿数z2=100的; 4<lZ; M" 4) 选取螺旋角。初选螺旋角β=14° =3 -G 2.按齿面接触强度设计 U6M4}q(N] 因为低速级的载荷大于高速级的载荷,所以通过低速级的数据进行计算 #}k^g:l1 按式(10—21)试算,即 N|7._AR2 dt≥ hTg%T#m 1) 确定公式内的各计算数值 DVpqm6$Q (1) 试选Kt=1.6 0D.YO<PU (2) 由图10-30选取区域系数ZH=2.433 :UScbPG (3) 由表10-7选取尺宽系数φd=1 9KAXc(- (4) 由图10-26查得εα1=0.75,εα2=0.87,则εα=εα1+εα2=1.62 Q>sq:R+' (5) 由表10-6查得材料的弹性影响系数ZE=189.8Mpa DM>j@(uWF (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; eRv3ZHH (7) 由式10-13计算应力循环次数 (_-zm)F7 N1=60n1jLh=60×192×1×(2×8×300×5)=3.32×10e8 wl9E N2=N1/5=6.64×107 a<vCAFQ (8) 由图10-19查得接触疲劳寿命系数KHN1=0.95;KHN2=0.98 T}4RlIZF (9) 计算接触疲劳许用应力 oq0G@ 取失效概率为1%,安全系数S=1,由式(10-12)得 kyY tL_SD [σH]1==0.95×600MPa=570MPa uV%7|/fD [σH]2==0.98×550MPa=539MPa $e<3z6 [σH]=[σH]1+[σH]2/2=554.5MPa ~G"6^C:x 2) 计算 ;itz`9T (1) 试算小齿轮分度圆直径d1t jfgAI7;b d1t≥ = =67.85 g{a_{P (2) 计算圆周速度 >TtkG|/U-T v= = =0.68m/s #kV=;(lq (3) 计算齿宽b及模数mnt jUjQ{eT b=φdd1t=1×67.85mm=67.85mm \UK 9 mnt= = =3.39 N^`F_R1Z h=2.25mnt=2.25×3.39mm=7.63mm L4Kkbt<x b/h=67.85/7.63=8.89 >i`'e~% (4) 计算纵向重合度εβ }hl#
e[$ εβ= =0.318×1×tan14 =1.59 %} \@Wk~ (5) 计算载荷系数K T.&^1q WWA 已知载荷平稳,所以取KA=1 e'7!aysj 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, 4}?Yp e- 故 KHβ=1.12+0.18(1+0.6×1 )1×1 +0.23×10 67.85=1.42 )8e_<^M 由表10—13查得KFβ=1.36 "CLd_H*)c 由表10—3查得KHα=KHα=1.4。故载荷系数 +gT?{;3[i K=KAKVKHαKHβ=1×1.03×1.4×1.42=2.05 1Rwk}wL (6) 按实际的载荷系数校正所得的分度圆直径,由式(10—10a)得 \Dr@n^hk@[ d1= = mm=73.6mm Q*U$i#, (7) 计算模数mn FtY*I& mn = mm=3.74 c: #1Aym 3.按齿根弯曲强度设计 xJZbax[ 由式(10—17 mn≥ `Jz"rh-M 1) 确定计算参数 @^%zh (1) 计算载荷系数 ?M\3n5; K=KAKVKFαKFβ=1×1.03×1.4×1.36=1.96 }vcC4 =t/ (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 =u73AM} uZW1
:cx (3) 计算当量齿数 WXXLD:gxI z1=z1/cos β=20/cos 14 =21.89 J^1w& 40 z2=z2/cos β=100/cos 14 =109.47 {) jQbAr(G (4) 查取齿型系数 G~^Pkl3%T 由表10-5查得YFa1=2.724;Yfa2=2.172 6)DYQ^4y (5) 查取应力校正系数 yjN|PqtSV 由表10-5查得Ysa1=1.569;Ysa2=1.798 n; !t?jnf. (6) 计算[σF] P3@[x σF1=500Mpa QbS w<V σF2=380MPa | F:? KFN1=0.95 Xt9?7J#\T KFN2=0.98 eK3J9;X [σF1]=339.29Mpa [}d
3u! [σF2]=266MPa +mV4Ty (7) 计算大、小齿轮的 并加以比较 ggX'`bK = =0.0126 L42C< = =0.01468 SAXjB;VH6 大齿轮的数值大。 [O(78n$$ 2) 设计计算 [)9bR1wh mn≥ =2.4 5/Swn9vwl mn=2.5 {v~&.| 4.几何尺寸计算 f,PFvT$5e 1) 计算中心距 [ nYwJ z1 =32.9,取z1=33 ?u 9)
GJO[ z2=165 m.S@ e8kS a =255.07mm & | |