圆锥圆柱齿轮减速器含零件图装配图Word下载.docx
- 文档编号:13986728
- 上传时间:2022-10-16
- 格式:DOCX
- 页数:44
- 大小:990.64KB
圆锥圆柱齿轮减速器含零件图装配图Word下载.docx
《圆锥圆柱齿轮减速器含零件图装配图Word下载.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《圆锥圆柱齿轮减速器含零件图装配图Word下载.docx(44页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
机械设计课程是培养学生具有机械设计能力的技术基础课。
课程设计则是机械设计课程的实践性教学环节,同时也是高等工科院校大多数专业学生第一次全面的设计能力训练,其目的是:
(1)通过课程设计实践,树立正确的设计思想,增强创新意识,培养综合运用机械设计课程和其他先修课程的的理论与实际知识去分析和解决机械设计问题的能力。
(2)学习机械设计的一般方法,掌握机械设计的一般规律。
(3)通过制定设计方案,合理选择传动机构和零件类型,正确计算零件的工作能力,确定尺寸及掌握机械零件,以较全面的考虑制造工艺,使用和维护要求,之后进行结构设计,达到了解和掌握机械零件,机械传动装置或简单机械的设计过程和方法。
(4)学习进行机械设计基础技能的训练,例如:
计算、绘图、查阅设计资料和手册、运用标准和规范等。
计算与说明
主要结果
第1章、设计要求
1.1、传动装置
设计一用于带式运输机的圆锥—圆柱齿轮减速器。
传动装置简图如下图所示。
1.2、带式运输机原始数据
题号
5-1
5-2
5-3
5-4
5-5
运输带工作拉力F/kN
2.5
2.4
2.3
2.2
2.1
运输带工作速度v/(m/s)
1.4
1.5
1.6
1.7
1.8
运输带滚筒直径D/mm
250
260
270
280
290
1.3、工作条件
单班制工作,空载启动,单向、连续运转,工作中有轻微振动。
运输带速度允许速度误差为±
5%。
工作期限为十年,检修期间隔为三年。
在中小型机械厂小批量生产。
1.4、应完成的工作
1)减速器装配图一张;
2)零件工作图二张(大齿轮,输出轴);
3)设计说明书一份。
第2章、设计方案
2.1、电动机的选择
2.1.1、电动机转速的确定
工作机转速
锥齿轮圆柱齿轮减速器传动比范围一般为i=10~25,电动机转速应在范围内(1160~2900)
2.1.2、电动机功率的确定
查表
类别
效率
数量
弹性柱销联轴器
0.99
2
圆柱齿轮(8级,稀油润滑)
0.98
1
圆锥滚子轴承(一对)(稀油润滑)
4
卷筒
0.95
圆锥直齿(8级,稀油润滑)
0.97
计算得传动的装置的总效率
工作机功率所需电动机输出功率为
查表,选择电动机额定功率为5.5kW
最后确定电机Y系列三相异步电动机,型号为Y132S-4,额定功率5.5kW,满载转速1440r/min。
2.2、传动系统的运动和动力参数计算
2.2.1、分配各级传动比
总传动比
查表,推荐,且,
固取,
2.2.2、由传动比分配结果计算轴速
2.2.3、各轴的输入功率
2.2.4、各轴输入转矩
将计算结果列在下表
轴号
功率P/kW
转矩T/()
转速n/(r/min)
电机轴
4.4
29.18
1440
I轴
4.356
28.89
II轴
4.14
81.0
488.14
III轴
3.98
327.81
115.95
卷筒轴
3.90
321.22
2.3、传动零件的计算
2.3.1、圆锥直齿齿轮传动的计算
设计基本参数与条件:
齿数比u=2.95,传递功率,主动轴转速,采用一班制工作,寿命10年(一年以250天计),小锥齿轮悬臂布置。
(1)选择齿轮材料和精度等级
①材料均选取45号钢,小齿轮采用调质处理,其齿面硬度为236HBS,大齿轮采用正火处理,其齿面硬度为190HBS。
②精度等级取8级。
③试选小齿轮齿数
,取
调整后
(2)按齿面接触疲劳强度设计
查有关公式,有齿面接触疲劳强度设计公式
1试选载荷系数:
。
2计算小齿轮传递的扭矩:
3取齿宽系数:
4确定弹性影响系数:
由表得,
5确定节点区域系数:
查图,标准直齿圆锥齿轮传动:
6根据循环次数公式,计算应力循环次数:
7查图得接触疲劳寿命系数:
,
8查图得疲劳极限应力:
9由式计算接触疲劳许用应力,取失效概率为1%,安全系数,
10由接触强度计算出小齿轮分度圆直径:
,则齿宽中点分度圆直径
齿轮的圆周速度
计算载荷系数:
a:
齿轮使用系数,查表得
b:
动载系数,查表得
c:
齿间载荷分配系数,查表得
d:
齿向载荷分布系数,查表得
e:
接触强度载荷系数
按载荷系数校正分度圆直径
大端模数
取标准值,模数圆整为
计算齿轮的相关参数
大端分度圆直径,
确定齿宽:
圆整取
(3)校核齿根弯曲疲劳强度
载荷系数
当量齿数,
查表得,,,
取安全系数
由图得弯曲疲劳寿命系数,
查图得弯曲疲劳极限为:
许用应力
校核强度,由式
计算得,
可知齿根弯曲强度满足,参数合理。
⑥计算锥齿轮传动其他几何尺寸
2.3.2、圆柱斜齿齿轮传动的计算
齿数比u=4.21,传递功率,主动轴转速,采用一班制工作,寿命10年(一年以250天计)。
(1)选择齿轮材料、精度等级和齿数
①小齿轮材料选取45钢调质,大齿轮也选取45钢正火处理,小齿轮齿面硬度为236HBS,大齿轮齿面硬度为190HBS。
②精度等级取7级。
初选螺旋角
试选载荷系数:
计算小齿轮传递的扭矩:
取齿宽系数:
确定弹性影响系数:
由表,
确定区域系数:
查图,标准斜齿圆柱齿轮传动:
根据循环次数公式,计算应力循环次数:
查图得接触疲劳寿命系数:
查图得疲劳极限应力:
由式计算接触疲劳许用应力,取失效概率为1%,安全系数,
取接触疲劳许用应力小的,即
计算接触疲劳强度用重合度系数,和螺旋角系数
代入数值计算
小齿轮直径
圆周速度
齿宽b,
计算纵向重合度
计算载荷系数:
a:
b:
动载系数,查图得
c:
齿间分配系数,查表得
d:
查表得齿向载荷分布系数
查图得
e:
按载荷系数校正分度圆直径
计算模数
(3)按齿根弯曲强度设计
由式
试选载荷系数
由纵向重合度,从图得
计算当量齿数
由图得弯曲疲劳强度极限,
由图取弯曲疲劳寿命系数,
取弯曲疲劳安全系数
由式得
由[3]表10-5得齿形系数,
得应力校正系数,
计算大、小齿轮的并加以比较。
大齿轮的数值大,所以取
计算得,取
校正齿数
,为使两齿轮齿数互质取
圆整中心距
圆整中心距为
修正螺旋角
变化不大,不必修正前面计算数值。
计算几何尺寸及齿轮传动尺寸
,取齿宽为,
2.4、轴的计算
2.4.1、高速级轴的设计与计算
(1)轴上的功率,转速,转矩,
(2)求作用在齿轮上的力
圆周力,轴向力,径向力
(3)初估轴的最小直径
先按[3]式15-2初步估算轴的最小直径。
选取轴的材料为45钢,调质处理。
根据[3]表15-3,取,于是得
(4)轴的结构设计
拟定轴上零件的装配方案,如下图
由于输入轴的最小直径是安装联轴器处轴径。
为了使所选轴径与联轴器孔径相适应,故需同时选择联轴器型号。
联轴器的计算转矩,查[3]表14-1
查表,选择GB/T5014-2003中的LX1型联轴器公称转矩,许用转速,轴孔的直径范围为12~24mm,。
联轴器的毂孔直径为20mm,
轴段①,由联轴器型号直径为20mm,右端应有轴肩定位,轴向长度应该略小于52mm,取50mm。
Y型轴孔,A型键,联轴器从动端代号为LX1GB/T5014-2003
轴段②,④,先初选轴承型号,由受力情况选择圆锥滚子轴承,型号取30205,内径为25mm,,,,,,。
所以轴段直径为25mm,即,长度应略小于轴承内圈宽度15mm,取为。
轴段③,其内径。
左端联轴器右端面距离短盖取30mm,加上轴承宽度和端盖宽度,轴段长度定为65.25mm。
轴段⑤,直径为,,。
齿轮大端侧径向端面与轮毂右端面按齿轮结构需取56mm,轴与齿轮配合段比齿轮轮毂孔略短,差值为0.75mm。
轴段③和①的长度,轴承端盖凸厚度,取联轴器毂孔端面距轴承端盖表面距离,轴承左端面距轴承安装面距离为,取①轴段端面与连轴器左端面距离为1.75mm,则有。
小齿轮受力作用点与右端轴承对轴作用点间距为,则两轴承对轴的力作用点间距距离为取在其取值范围内,为合格。
零件的周向定位
查[1]表14-24得
左端半联轴器定位用A型平键,宽度为6mm,长度略小于轴段,取45mm,选取键GB/T1096-1990,
右端小齿轮定位用A型平键,宽度为8mm,长度略小于轴段,取63mm,选取键GB/T1096-1990。
(5)求轴上的载荷
载荷
水平面H(轴承1)
垂直面V(轴承2)
支反力R
总支承反力
a截面弯矩
b截面弯矩
总弯矩
扭矩T
根据轴的结构图和受力情况得出轴所受弯矩扭矩如图
(6)按弯扭合成应力校核轴的强度
由上图可知,a截面为应力最大的位置,只需校核此处即可,根据[3]式15-5及以上数据,以及轴单向旋转,扭转切应力为脉动循环变应力,取,轴的计算应力
查[3]表15-1得,因此,强度满足要求。
(7)校核键连接的强度
联轴器处键连接的挤压应力为;
齿轮处键连接的挤压应力为
取键、轴及带轮的材料都为钢,由表得,强度足够。
(8)①校核轴承寿命
计算轴承的轴向力:
查表得30205轴承的,,。
则轴承1、2的内部轴向力分别为
外部轴向力,各轴向力方向如图6所示,则
则两轴承的轴向力分别为
②计算当量动载荷因为,轴承1的当量动载荷为
因为,轴承2的当量动载荷为
因为,故只需校核轴承2,。
轴承在100°
C一下工作,查表得。
③校核轴承寿命轴承2的寿命为
减速器预期寿命为:
,故轴承寿命足够。
2.4.2、中间轴的设计与计算
(1)轴上的功率,转速,锥齿轮大端分度圆直径,其齿宽中点处分度圆直径,,齿轮宽度。
(2)选用常用材料45钢,调质处理。
(3)求作用在齿轮上的力
大圆锥齿轮:
圆柱齿轮:
圆周力,轴向力,径向力。
(
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 圆锥 圆柱齿轮 减速器 零件图 装配