小模数齿轮减速器设计Word格式.docx
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四、心得与体会-----------------------------------------------------20
五、参考文献--------------------------------------------------------21
一、
设计任务
精密机械课程设计题目:
设计要求:
模数≤1mm
传动比i=100
传动精度7级
给定微型电机:
额定功率P=90W
转速n=2800/min
d=9
设计内容:
减速器装配图1张;
零件工作图2(传动零件、轴);
设计计算说明书1份。
二、
传动装置总设计
计算项目
过程及说明
计算结果
传
动
方
案
分
析
1、蜗杆传动
蜗杆传动可以实现较大传动比,但效率较低,并且采用锡青铜为材料,成本太高;
2、圆锥齿轮传动
圆锥齿轮加工困难,只有在需要改变轴的布置方向时采用,并放在高速级,限制传动比;
3、链式传动
链式传动运转不均匀,有冲击,不适于高速传动
4、圆柱齿轮传动
圆柱齿轮制造简单,经济实用,广泛应用于实际制造中,
采用圆柱齿轮转动
减
速
器
形
式
选
择
2、分流式
分流式齿轮相对于轴承对称布置,载荷沿齿宽分布均匀,受载情况较好
2、展开式
展开式齿轮相对于轴承非对称布置,承受载荷时轴的弯曲变形会使载荷沿齿宽分布不均,但其结构简单,应用普遍。
由本设计给定的相关参数,知运动载荷不大,不需着重考虑变形,故采用展开式更为理想
三、方案选择与分析
1、传动比的分配
总的传动比为i=100,
单级减速器的传动比常用范围是3~6
故初步定为三级展开式设计。
查阅相关手册得到最优传动比为i1=4,i2=5,i3=5。
i1=4,i2=5,i3=5
查表知
弹联轴器效率0.99~0.9
这里取
滚动轴承效率为
0.98~0.99,这里取
油润滑7级精度圆柱齿轮传动效率为
2、计算传动装置的运动参数
1.各轴转速
2.各轴输入效率
3.各轴输出效率
4.各轴输入转矩
电动机输出转矩
各轴输入转矩
5.各轴输出转矩
综上,运动和动力参数结果如下表
轴名
功率P(W)
转矩T(N·
m)
转速n
(r/min)
输入
输出
电动机
90
3.07×
102
2800
轴I
89.1
87.32
3.04×
2.97×
轴II
85.57
83.86
1.17×
103
1.145×
700
轴III
82.18
80.54
5.61×
5.498/×
140
轴IV
78.93
77.35
2.69×
104
2.64×
28
3、齿轮的设计
第一级齿轮设计
1、一级齿轮的设计
(1)、选择材料,确定许用应力
小轮选用45钢调制,硬度为230HBS
大论选用45钢正火,硬度为200HBS
查表得:
,
查表得齿轮强度的安全系数:
,
故许用接触应力
许用弯曲应力
因为硬度小鱼350HBS,属软齿面,主要失效形式是齿面点蚀,因此先按照齿面接触疲劳强度设计,然后校核齿痕弯曲疲劳强度。
(2)、计算中心距、齿宽、模数
中心距:
①。
②查表选载荷系数K=1.2
③小轮转矩:
T’=297N·
mm。
④又齿宽系数范围0.2~0.4,故可取,
⑤由于原动机为电动机,传动评委,齿轮在两轴承之间不对称布置,齿轮为直齿,传动精度为7,故取K=1.2
⑥
故中心距a≥25.91mm
(3)确定基本参数,计算主要尺寸
①齿数:
取=20,=u=80
②确定模数,≥25.91,故m≥0.5182mm
查表可取m=0.6
③确定中心距
由于所以=30mm
④齿宽:
b=a=0.3×
30mm=9mm
为补偿尺寸误差,可取=15mm,=9mm
⑤计算齿轮几何尺寸
小齿轮:
分度圆直径:
12mm
压力角=20°
齿顶高:
0.6mm
齿根高:
0.81mm
齿顶圆直径:
13.2mm
齿根圆直径:
10.38mm
大齿轮:
48mm
49.2mm
46.38mm
(4)校核弯曲强度
其中k=1.2,=2.8mm=2.24mm
=9mmm=0.6mmz=20
=30.8Mpa<
(安全)
=·
=24.64<
(安全)
(5)设计齿轮结构,绘制齿轮工作图。
(见附件)
a=30mm
齿宽
b1=15mm
=0.81mm
=13.2mm
=10.38mm
齿宽:
b1=9mm
=0.675mm
=51mm
=48.65mm
第二级齿轮
2.二级齿轮的设计
T’=1145N·
⑥=5故中心距a≥45.26mm
取=20,=u=100
②确定模数,≥45.26mm,故m≥0.75mm
查表可取m=0.8
③确定中心距:
由于,所以=48
50mm=15mm
为补偿尺寸误差,可取=20mm,=15mm
16mm
0.8mm
1.08mm
17.6mm
13.84mm
80mm
81.6mm
77.84mm
其中k=1.2,=2.8mm=2.22mm
=15mmm=0.8mmz=20
=40.075Mpa<
=31.77<
a=48mm
b1=20mm
=17.6mm
=13.84mm
b2=20mm
=01.08mm
=81.6mm
=77.84mm
第三级齿轮
第三级齿轮设计
3.三级齿轮的设计
T’=5498N·
⑥=5
故中心距a≥76.35mm
取=34,=u=170
②确定模数,≥76.35mm,故m≥0.75mm
③确定中心距由于,所以=81.6mm
50mm=24mm
为补偿尺寸误差,可取=30mm,24mm
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