圆锥-圆柱斜齿轮二级减速器.doc
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圆锥-圆柱斜齿轮二级减速器.doc
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课程设计
课程名称机械设计
专业、班级
学生姓名
指导教师
日期2008.12.22—2009.1.9
课程设计成绩评定表
班级
学号
姓名
设计题目:
圆锥-圆柱斜齿轮二级减速器
个人设计总结:
通过三周紧张而忙碌的设计,我完成了我的设计,在这三周中我真的学到了很多,也懂得如何做一个合格的设计者:
他不会拘泥于书上的条条框框,而是设计出符合要求的最佳方案。
在这期间,我一直记得老师的那一句话“你们这次设计完成之后,就将成为准设计师啦。
”学了机械设计,我非常希望成为一名设计师。
既然选择了这一行,我会努力做到最好,正是本着这个目,我坚持到了最后。
在设计的过程中,我遇到了很多的麻烦,各种零部件的选择,各种标准件的查表,都需要细致求证。
书到用时方恨少,过程纵然很辛苦,但也确实学到了不少东西。
在本次的设计圆满完成之后,我也要感谢王天煜和李铁钢两位指导老师。
他们不仅给了我学习上的的帮助,也教会了我如何去做一名合格的设计师。
因此让我在这里,向他们表示衷心的感谢。
也感谢学校给我们提供一次这么好的设计机会。
谢谢你们!
成绩评定项目
A
B
C
D
E
完成设计任务情况
很好
好
比较好
一般
较差
设计内容
正确
基本正确
个别错误
多处错误
较大错误
图面质量
正确
基本正确
个别错误
多处错误
较大错误
说明书表达情况
(精炼、流畅、书写工整)
很好
好
比较好
一般
不好
答辩回答问题情况
很好
好
比较好
一般
不好
纪律表现
(出勤、投入、进度)
很好
好
比较好
一般
不好
最后成绩
优秀
A>=5
C<=0
良好
A>=3
C<=0
中等
B>=2
C>=4
及格
A=0
B=0
C>=3
不及格
A=0
B=0
C<=2
E>=1
负责指导教师:
(签字)
指导教师:
(签字)
注:
指导教师签字处由指导教师亲笔签名。
《机械设计》课程设计任务书
专业:
机械设计制造及其自动化班级:
姓名:
学号:
一、设计题目
设计用于带式运输机的圆锥——圆柱齿轮减速器
二、原始数据(H4)
运输带工作拉力F=2500N
运输带工作速度v=1.60m/s
卷筒直径D=280mm
三、工作条件
连续单向运转,工作时有轻微振动,使用期限为10年,小批量生产,单班制工作,运输带速度允许误差为±5%。
四、应完成的任务
1、减速器装配图一张(A0图或CAD图)
2、零件图两张(A2图或CAD图)
五、设计时间
2008年12月22日至2009年1月9日
六、要求
1、图纸图面清洁,标注准确,符合国家标准;
2、设计计算说明书字体端正,计算层次分明。
七、设计说明书主要内容
1、内容
(1)目录(标题及页次);
(2)设计任务书;
(3)前言(题目分析,传动方案的拟定等);
(4)电动机的选择及传动装置的运动和动力参数计算;
(5)传动零件的设计计算(确定带传动及齿轮传动的主要参数);
(6)轴的设计计算及校核;
(7)箱体设计及说明
(8)键联接的选择和计算;
(9)滚动轴承的选择和计算;
(10)联轴器的选择;
(11)润滑和密封的选择;
(12)减速器附件的选择及说明;
(13)设计小结;
(14)参考资料(资料的编号[]及书名、作者、出版单位、出版年月);
2、要求和注意事项
必须用钢笔工整的书写在规定格式的设计计算说明书上,要求计算正确,论述清楚、文字精炼、插图简明、书写整洁。
本次课程设计说明书要求字数不少于6-8千字(或30页),要装订成册。
沈阳工程学院
机械设计制造教研室
课程设计
目录
1、设计任务有关数据 -1-
2、选择电动机 -1-
3、传动零件的设计计算 -4-
4、箱体设计及说明 -10-
5、轴的设计计算及校核 -12-
6、键联接的选择和计算 -14-
7、滚动轴承的选择和计算 -15-
8、联轴器的选择 -17-
9、润滑和密封的选择:
-17-
10、减速器附件设计 -18-
参考资料 -18-
1.设计任务有关数据
1.1工作条件:
带式输送机,连续单向传送,载荷平稳,空载启动,小批量生产。
单班制工作,运输带允许误差为5%。
1.2已知数据:
运输带工作拉力F=2.5KN,输送带工作速度V=1.6,卷筒直径直径D=280mm。
1.3确定传动方案:
机械传动装置一般由原动机,传动装置,工作机和机架部分组成,二级减速器由两组齿轮传递组成。
根据传动特点,设计二级斜齿轮减速器如图:
2.选择电动机
2.1选择电动机:
2.1.1选择电动机的类型:
按工作要求,选择Y系列全封闭自扇冷式笼型三相异步电动机。
电压为380V。
2.1.2选择电动机容量:
电动机所需工作效率为
工作机所需功率
传动装置的总效率:
其中,联轴器A效率为,滚动轴承的传动效率,圆锥齿轮传动,圆柱齿轮的传动效率,角接触球轴承传动效率为,联轴器B传动效率为,传动滚筒效率为。
所以,有
所需电动机功率因为载荷平稳,故电动机额定功率略大于即可。
根据Y系列电动机技术数据,选电动机额定功率kw。
2.2确定电动机转速
滚筒工作转速:
通常,联轴器的传动比为1,二级圆锥-圆柱齿轮减速器传动比,故总传动比为。
有。
符合这一范围的同步转速有1000,1500两种。
综合考虑,电动机和传动装置的尺寸和重量,价格等因素,选用1500同步转速。
具体参数如下:
名称
型号
额定功率
满载转速
起动转矩/额定转矩
最大转矩/额定转矩
同步转速
Y132S-4
5.5kw
1440r.p.m
2.2
2.2
1500
2.3计算传动装置总传动比
总传动比。
分配传动装置各级传动比,取联轴器传动比=1。
则减速器的传动比。
要便于加工,故圆锥-圆柱高速级传动比,所以低速级传动比。
2.4计算传动装置各轴的运动和动力参数
0轴(电动机轴)
1轴(高速轴)
2轴(中间轴)
3轴(低速轴)
4轴(滚筒)
各轴运动参数
轴名
功率
转矩
转速r/min
输入
输出
输入
输出
电动机轴
4.82
32.
1440
1轴
4.77
4.67
31.6
30.7
1440
2轴
4.53
4.44
99.1
96.1
436.4
3轴
4.35
4.3
380.8
377
109.1
滚筒轴
4
4.22
372.9
369.1
109.1
3.传动零件的设计计算
3.1传动齿轮设计
3.1.1高速级圆锥直齿轮参数设计
3.1.1.1选择齿轮材料及精度等级
(1)材料选择:
由表10.1查得,选取小齿轮材料为合金钢40Cr(调质),其硬度为280HBS,大齿轮材料为45号钢(调质),硬度为240HBS,两者硬度相差40HBS。
(2)精度等级选择:
精度选择为8级。
3.1.1.2按齿面接触强度设计
(1)初选齿数:
初选小齿轮数z=18,大齿轮数z=uz=183.3=59.
(2)小齿轮传递的转矩T=32.6
(3)选取载荷系数:
初选K=1.6
(4)取齿宽系数=
(5)确定弹性影响系数:
根据表10.6查得Z=189.8MP
(6)确定区域载荷系数:
根据图10.30标准直齿圆锥齿轮传动力Z=2.5
(7)根据应力循环次数公式求应力循环次数
=60=60=1.66
===5
查图10.19疲劳寿命系数曲线可知=0.94,=0.96;查图10.21(d)得小齿轮的接触疲劳硬度为=600,大齿轮的接触疲劳硬度=550。
(8)计算接触疲劳许用应力,取安全系数:
=1.0,失效概率为1%。
==0.94=564,=0.96
(9)计算小齿轮分度圆直径,代入中较小的值
=2.92。
(10)计算齿轮的圆周速度
,
其=68.8=58.5
(11)计算载荷系数
查表10.2得。
由10.8查V=4.41,8级精度,得2,取。
依据大锥齿轮两端支承,小锥齿轮作悬臂布置,由表10.9得轴承系数,
由公式得。
接触强度载荷系数:
(12)按实际载荷系数校正分度圆直径
。
模数,取标准值m=4。
(13)齿轮相关参数
小齿轮分度圆直径
大齿轮分度圆直径
(14)圆整确定齿宽:
。
圆整取,
3.1.1.3按齿跟弯曲疲劳强度校核
(1)确定弯曲疲劳强度系数
(2)计算当量齿数:
查表10.5得
(3)计算疲劳许用应力
图10.18得弯曲疲劳寿命系数,
取安全系数S=1.4
由图10.20得弯曲疲劳极限
(4)校核弯曲强度:
满足强度要求,故所选参数合适。
3.1.2低速级圆柱斜齿轮参数设计
3.1.2.1选择齿轮材料及精度等级
(1)选用斜齿面齿轮
(2)运输机为一般工作机器,速度不高,故选用8级精度(GB10095--88)
(3)材料选择,由表10.1选择小齿轮材料为合金钢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
(4)选小齿轮齿数=30,故大齿轮=120。
选取螺旋角,初选为
3.1.2.2按齿面接触强度设计
(1)试选载荷系数Kt=1.6
(2)小齿轮传递的转矩
(3)由表10.7选取齿宽系数,由图10.30选取区域系数。
由图10.26可查所以可得
(4)由表10.6查得材料的弹性影响系数=189.8Mpa
(5)由图10.21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限=600。
大齿轮的接触疲劳强度极限=550。
(6)由式10.13计算应力循环次数
=60=60=0.502
===1.26
(7)查图10.19接触疲劳寿命系数曲线可知=1.04,=1.1
(8)计算接触疲劳许用应力,取安全系数:
=1.0,失效概率为1%。
==1.04=624,
=1.1
所以,
(9)试算小齿轮分度圆直径,有公式
=
(10)计算齿轮的圆周速度
(11)计算齿宽b以及模数
(12)计算重合度
(13)计算载荷系数K
已知使用系数,根据V=1.31,8级精度,得。
由表10.3查得。
由表10.4得。
由图10.13得
接触强度载荷系数:
(14)按实际的载荷系数校正所得的分度圆直径,由式10.10a得
=
(15)计算模数
3.1.2.3按齿面弯曲强度设计
(1)由图10.20得小齿轮弯曲疲劳极限
大齿轮弯曲疲劳极限
图10.18得弯曲疲劳寿命系数,
(2)计算弯曲疲劳许用应力
取弯曲疲劳安全系
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- 关 键 词:
- 圆锥 圆柱 齿轮 二级 减速器