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一级直齿圆柱齿轮减速器设计

更新时间:2007-10-20:  来源:毕业论文
一级直齿圆柱齿轮减速器设计|机械设计课程设计

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
设计任务书……………………………………………………1
传动方案的拟定及说明………………………………………4
电动机的选择…………………………………………………4
计算传动装置的运动和动力参数……………………………5
传动件的设计计算……………………………………………5
轴的设计计算…………………………………………………8
滚动轴承的选择及计算………………………………………14
键联接的选择及校核计算……………………………………16
连轴器的选择…………………………………………………16
减速器附件的选择……………………………………………17
润滑与密封……………………………………………………18
设计小结………………………………………………………18
参考资料目录…………………………………………………18
机械设计课程设计任务书
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
一. 总体布置简图
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
二. 工作情况:
载荷平稳、单向旋转
三. 原始数据
鼓轮的扭矩T(N•m):850
鼓轮的直径D(mm):350
运输带速度V(m/s):0.7
带速允许偏差(%):5
使用年限(年):5
工作制度(班/日):2
四. 设计内容
1. 电动机的选择与运动参数计算;
2. 斜齿轮传动设计计算
3. 轴的设计
4. 滚动轴承的选择
5. 键和连轴器的选择与校核;
6. 装配图、零件图的绘制
7. 设计计算说明书的编写
五. 设计任务
1. 减速器总装配图一张
2. 齿轮、轴零件图各一张
3. 设计说明书一份
六. 设计进度
1、 第一阶段:总体计算和传动件参数计算
2、 第二阶段:轴与轴系零件的设计
3、 第三阶段:轴、轴承、联轴器、键的校核及草图绘制
4、 第四阶段:装配图、零件图的绘制及计算说明书的编写
传动方案的拟定及说明
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。
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。
电动机的选择
1.电动机类型和结构的选择
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。
2.电动机容量的选择
1) 工作机所需功率Pw
Pw=3.4kW
2) 电动机的输出功率
Pd=Pw/η
η= =0.904
Pd=3.76kW
3.电动机转速的选择
nd=(i1’•i2’…in’)nw
初选为同步转速为1000r/min的电动机
4.电动机型号的确定
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
计算传动装置的运动和动力参数
传动装置的总传动比及其分配
1.计算总传动比
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:
i=nm/nw
nw=38.4
i=25.14
2.合理分配各级传动比
由于减速箱是同轴式布置,所以i1=i2。
因为i=25.14,取i=25,i1=i2=5
速度偏差为0.5%<5%,所以可行。
各轴转速、输入功率、输入转矩
项 目 电动机轴 高速轴I 中间轴II 低速轴III 鼓 轮
转速(r/min) 960 960 192 38.4 38.4
功率(kW) 4 3.96 3.84 3.72 3.57
转矩(N•m) 39.8 39.4 191 925.2 888.4
传动比 1 1 5 5 1
效率 1 0.99 0.97 0.97 0.97

传动件设计计算
1. 选精度等级、材料及齿数
1) 材料及热处理;
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;
3) 试选小齿轮齿数z1=20,大齿轮齿数z2=100的;
4) 选取螺旋角。初选螺旋角β=14°
2.按齿面接触强度设计
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
按式(10—21)试算,即
dt≥
1) 确定公式内的各计算数值
(1) 试选Kt=1.6
(2) 由图10-30选取区域系数ZH=2.433
(3) 由表10-7选取尺宽系数φd=1
(4) 由图10-26查得εα1=0.75,εα2=0.87,则εα=εα1+εα2=1.62
(5) 由表10-6查得材料的弹性影响系数ZE=189.8Mpa
(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;
(7) 由式10-13计算应力循环次数
N1=60n1jLh=60×192×1×(2×8×300×5)=3.32×10e8
N2=N1/5=6.64×107
(8) 由图10-19查得接触疲劳寿命系数KHN1=0.95;KHN2=0.98
(9) 计算接触疲劳许用应力
取失效概率为1%,安全系数S=1,由式(10-12)得
[σH]1==0.95×600MPa=570MPa
[σH]2==0.98×550MPa=539MPa
[σH]=[σH]1+[σH]2/2=554.5MPa
2) 计算
(1) 试算小齿轮分度圆直径d1t
d1t≥ = =67.85
(2) 计算圆周速度
v= = =0.68m/s

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