二级展开式圆柱齿轮减速器课程设计说明书范例资料Word文件下载.docx
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1电动机的选择
1.电动机容量选择
根据已知条件由计算得知工作机所需有效功率
Pw=Fv/1000=3900
设:
——一对流滚动轴承效率。
=0.99
——为齿式联轴器的效率。
——为8级齿轮传动的效率。
=0.97
——输送机滚筒效率。
=0.96
估算传动系统的总效率:
工作机所需的电动机攻率为:
Y系列三相异步电动机技术数据中应满足:
。
因此综合应选电动机额定功率
2、电动机的转速选择
根据已知条件由计算得知输送机滚筒的工作转速
方案比较
方案号
型号
额定功率
同步转速
满载转速
总传动比
Ⅰ
Y132M1-6
4.0KW
1000
960
9.70
Ⅱ
Y112M-4
1500
1460
14.55
通过两种方案比较可以看出:
方案Ⅱ选用电动机的总传动比为14.55,适合于二级减速传动,故选方案Ⅱ较为合理。
Y112M-4型三相异步电动机额定功率为4.0kw,满载转速为970r/min,电动机中心高H=112mm,轴伸出部分用于装联轴器,轴段的直径和长度分别为:
D=28mm、E=60mm
2传动比的分配
带式输送机传动系统的总传动比:
传动系统各传动比为:
3传动系统的运动和动力学参数设计
传动系统各轴的转速、功率和转矩的计算如下:
0轴——电动机轴
1轴——减速器高速轴
2轴——减速器中间轴
3轴——减速器低速轴
4轴——工作机
轴号
电动机
减速器
工作机
0轴
1轴
2轴
3轴
4轴
转速
1440
319
98.76
功率
3.7
3.66
3.51
3.30
转矩
24.54
24.29
102.04
165.0
310.2
联接、传动件
联轴器
齿轮
传动比
1
4.51
3.23
传动效率
0.99
0.9603
0.9801
(单位:
;
P——kW;
T——Nm)
第三章高速级齿轮设计
一、选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数。
1)选用斜齿圆柱齿轮传动
2)运输机为一般工作机,速度不高,故用7级精度(GB10095-88)
3)材料选择。
由课本P58表4-2及例题4-1得可选齿轮材料为40Cr(调质),小齿轮硬度为280HBS,二者材料硬差为40HBS。
4)选取小齿轮齿数Z1=24,大齿轮齿数:
Z2=iZ1=4.55×
24=109.2
取Z2=110。
5)选取螺旋角。
初螺旋角为β=140
1按齿面强度设计
即:
1)确定公式内的各计算数值
(1)试选Kt=1.6
(2)由课本得ZH=2.433
(3)由课本得:
(4)计算小齿轮传递的转矩
×
P1/n1=95.5×
105×
3.66/1440=2.4273×
104Nm
各参数如左图所示
T1=2.4273×
103Nm
(5)由课本得:
(6)由课本得:
材料弹性影响系数
(7)由图10-21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限;
大齿轮的疲劳强度极限。
(8)条件:
每年工作时间按300天计算,使用期限8年,每天工作两班,每班8小时。
计算应力循环次数:
(9)由文献【一】图10-19查得接触疲劳寿命系数
(10)疲劳许用应力
取失效概率为1%,安全系数为S=1。
2)计算
(1)小齿轮分度圆直径d1t
(2)计算圆周的速度:
(3)计算齿宽b及模数mnt
H=2.25mnt=3.235mmb/h=35.56/4.55=10.99
(4)计算重合度
(5)计算载荷系数K
根据v=2.7m/s、7级精度,由文献【一】图10-8查得动载系数Kv=1.10;
由查得:
KHβ=1.41;
KFβ=1.3;
KHa=KFa=1.4
(6)按实际的载荷系数校正所算得的
(7)计算模数Mn
2按齿根弯曲强度设计:
1)确定计算参数
(1)计算载荷系数
(2)根据纵向重合度2.27,从图10-28查得
(3)计算当量齿数:
(4)查取齿形系数,由表10-5查得:
(5)查取应力校正系数,由表10-6得:
(6)由图10-20C得小齿轮的弯曲疲劳强度极限σFE1=500MPa
大齿轮的弯曲疲劳强度极限
(7)由图10-18查得弯曲疲劳强寿命系数KFN1=0.85,KFN2=0.88
(8)计算弯曲疲劳许用应力
取弯曲疲劳安全系数S=1.4
(9)计算大、小齿轮下面的值,并加以比较。
大齿轮的数值大
2)设计计算
对比计算结果,由齿面接触疲劳强度计算的法面模数Mn大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数,取Mn=1.5mm,已可满足弯曲强度。
但为了同时满足接触疲劳强度,需按接触强度极限算得分度圆直径d1=36.60mm来计算应有的齿数。
于是由
取
则,取113
4)几何尺寸计算
1)计算中心距
将中心距圆整为107mm
2)按圆整后中心距修正螺旋角
mm
3)计算大、小齿轮的分度圆直径
4)计算齿轮宽度
圆整后取
5)结构设计
第四章低速级齿轮设计
1、选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数。
2)运输机为一般工作机器,速度高,故用7级精度(GB10095-88)
由文献【一】表10-1得可选小齿轮材料为40Cr(调质),硬度为280HBS,二者材料硬差为40HBS。
4)选取小齿轮齿数Z1=17,大齿轮齿数:
Z2=iZ1=3.23×
17=54.91
取Z2=55。
2)确定公式内的各计算数值
(5)试选Kt=1.6
(6)由文献【一】图10-30得ZH=2.433
(7)由文献【一】图10-30得:
(4)计算小齿轮传递的转矩
P2/n2=95.5×
3.51/319=10.508×
(5)文献【一】表10-7得:
(6)文献【一】表10-6得:
大齿轮的接触疲劳强度极限。
(8)设每年工作时间按300天计算
(3)计算齿宽b及模数mnt
H=2.25mnt=7.415mmb/h=57.74/7.415=7.8
根据v=1m/s、7级精度,由文献【一】图10-8查得动载系数Kv=0.7;
KHβ=1.422;
KFβ=1.33;
2按齿根弯曲强度设计:
(2)根据纵向重合度1.35,从图10-28查得螺旋角影响系数
H=2.25mm
(9)计算大、小齿轮下面的值,并加以比较
对比计算结果,由齿面接触疲劳强度计算的法面模数Mn大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数,取Mn=3mm,已可满足弯曲强度。
但为了同时满足接触疲劳强度,需按接触强度极限算得分度圆直径d1=57.74mm来计算应有的齿数。
取则,取62
4.几何尺寸计算
将中心距圆整为125mm
圆整后取:
4斜齿轮各参数的确定
名称
符号
高速1齿
高速2齿
低速1齿
低速2齿
螺旋角
14.2
13.69
齿数
Z
25
113
19
62
旋向
左
右
法面模数
1.5
3
端面模数
2.06
3.09
法面压力角
200
端面压力角
20.50
20.60
法面齿距
4.71
9.42
端面齿距
4.86
9.72
法面齿顶高系数
法面顶隙系数
0.25
法面基圆齿距
4.43
8.85
齿顶高
齿根高
1.875
3.75
法面齿厚
2.355
齿顶圆直径
53
239.56
65.67
214.30
齿根圆直径
46.25
209.05
52.17
186.97
分度圆直径
50
226
59.67
194.47
基圆直径
46.8
211.54
58.67
191.45
第五章各轴设计方案
1.轴的设计
轴的布置如下图:
1中间轴的设计及轴承的选取
1、初选轴的最小直径与计算各段轴长。
选取轴的材料为45钢,调质处理,由文献【二】表15-3取A0=1
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