二级斜齿圆柱齿轮减速器设计说明书
- 格式:doc
- 大小:968.00 KB
- 文档页数:23
机械设计课程设计说明书设计课题:二级斜齿圆柱减速器设计专业班级:学生姓名:指导教师:设计时间:工程技术学院二级斜齿圆柱减速器设计课程设计任务书姓名:专业:班级:指导教师:职称:课程设计题目:带式输送机传动装置(展开式二级斜齿轮减速器)已知技术参数和设计要求:输送带的拉力F(KN):2.8KN;滚筒直径D(mm):300mm;带速V(m/s):0.8m/s;该装置连续单向传送,载荷较平稳,室内工作,有粉尘,环境最高温度35度,输送带速度允许误差±5%。
两班制,工作寿命8年(设每年工作300天),四年一次大修,两年一次中修,半年一次小修。
所需仪器设备:支持AutoCAD2007的计算机成果验收形式:课程设计答辩参考文献:濮良贵, 纪名刚. 机械设计. 第八版. 高等教育出版社. 2006.吴宗泽,罗圣国. 机械设计课程设计手册. 第三版. 高等教育出版社. 2006.时间安排第一阶段,总体计算和传动件的参数计算;第二阶段,轴与轴系零件的设计;第三阶段,轴、轴系、联轴器、键的校核;第四阶段,零件图、装配图的绘制。
指导教师:教研室主任:年月日工程技术学院二级斜齿减速器课程设计成绩评定表专业:班级:学号:姓名:课题名称二级展开式圆柱斜齿轮减速器设计任务与要求设计任务:1.减速器装配图一张;2.零件工作图2张( 齿轮和轴,同组的同学不能画相同的零件);3.设计计算说明书一份4. 机械设计课程设计结束时进行课程设计总结和答辩。
设计要求:1、综合运用先修课理论,培养分析和解决工程实际问题的能力。
2、学习简单机械传动装置的设计原理和过程。
3、进行机械设计基本技能训练。
(计算、绘图、使用技术资料)。
指导教师评语建议成绩:指导教师:课程小组评定评定成绩:课程负责人:年月日目录一、设计任务书 (2)二、电动机的选择 (5)三、计算传动装置的运动和动力参数 (7)四、带的设计计算 (9)五、传动件设计计算(齿轮) (11)六、轴的设计 (25)七、轴承的校核计算 (34)八、键的选择校核 (36)九、箱体及其附件的结构设计 (38)十、润滑方式、润滑油牌号及密封装置的选择 (41)十一、设计总结 (42)十二、参考资料 (44)计算机说明结果第一部分设计任务书一、设计任务书1,技术参数:运输带拉力F: 1.8kN卷筒转速n:0.8r/s卷筒直径D:420 mm2,工作条件:间歇工作,载荷平稳,传动可逆转,启动载荷为名义载荷的1.25倍。
目录1 设计任务书 (1)1.1 设计题目 (1)1.2 设计任务 (1)1.3 具体作业 (1)1.4 数据表 (2)2 选择电动机 (3)2.1 电动机类型的选择 (3)2.2 确定传动装置的效率 (3)2.3 选择电动机容量 (3)2.4 确定传动装置的总传动比和分配传动比 (4)2.4.1 总传动比的计算 (4)2.4.2 分配传动装置传动比 (4)3 计算传动装置的参数 (5)3.1 电动机输出参数 (5)3.2 高速轴的参数 (5)3.3 中间轴的参数 (5)3.4 低速轴的参数 (5)3.5 工作机的参数 (6)3.6 各轴的数据汇总 (6)4 普通V带设计计算 (7)4.1 已知条件和设计内容 (7)4.2 设计计算步骤 (7)4.2.1 确定计算功率 (7)4.2.2 选择V带的带型 (7)4.2.3 确定带轮的基准直径并验算带速 (7)L (7)4.2.4 从确定V带的中心距a和基准长度d (8)4.2.5 验算小带轮的包角14.2.6 计算带的根数z (8)F (9)4.2.7 计算作用在带轮轴上的压力Q5 减速器齿轮设计 (10)5.1 选择齿轮的材料及确定许用应力 (10)5.2 按齿轮弯曲强度设计计算 (10)5.2.1 计算第一对齿轮(高速轴与中间轴) (10)5.2.2 计算第二对齿轮(中间轴与低速轴) (11)6 轴的设计 (14)6.1 高速轴尺寸设计计算 (14)6.1.1 轴的材料选择并按扭转强度概略计算轴的最小直径 (14)6.1.2 轴的尺寸设计 (14)6.2 中间轴尺寸的设计计算 (15)6.2.1 轴的材料选择并按扭转强度概略计算轴的最小直径 (15)6.2.2 轴的尺寸设计 (16)6.3 低速轴尺寸设计计算 (17)6.3.1 轴的材料选择并按扭转强度概略计算轴的最小直径 (17)6.3.2 轴的尺寸设计 (17)7 轴的校核计算 (19)7.1 高速轴的校核 (19)7.1.1 轴受力计算 (19)7.2 中间轴的校核 (21)7.2.1 轴受力计算 (22)7.2.2 计算危险截面处轴的最小直径 (25)7.3 低速轴的校核 (25)7.3.1 轴受力计算 (25)7.3.2 计算危险截面处轴的最小直径 (26)8 滚动轴承寿命校核 (28)8.1 高速轴上的轴承寿命校核 (28)8.1.1 计算当量动载荷 (28)8.1.2 计算轴承承受的额定动载荷 (28)8.2 中间轴上的轴承寿命校核 (29)8.2.1 计算当量动载荷 (29)8.2.2 计算轴承承受的额定动载荷 (29)8.3 低速轴上的轴承寿命校核 (29)8.3.1 计算当量动载荷 (29)8.3.2 计算轴承承受的额定动载荷 (30)9 键联接设计计算 (31)9.1 高速轴上键的校核 (31)9.2 中间轴上键的校核 (31)9.3 低速轴上键的校核 (31)10 联轴器的校核 (32)11 润滑及密封类型选择 (33)11.1 润滑方式 (33)11.2 密封类型的选择 (33)11.3 轴承箱体内,外侧的密封 (33)12 减速器箱体主要结构尺寸 (34)13 结论与展望 (36)参考文献 (37)1 设计任务书1.1设计题目示。
机械设计减速器设计说明书系别:专业:学生姓名:学号:指导教师:职称:目录第一部分设计任务书 (1)一、初始数据 (1)二. 设计步骤 (1)第二部分传动装置总体设计方案 (2)一、传动方案特点 (2)二、计算传动装置总效率 (2)第三部分电动机的选择 (2)3.1 电动机的选择 (2)3.2 确定传动装置的总传动比和分配传动比 (3)第四部分计算传动装置的运动和动力参数 (4)(1)各轴转速: (4)(2)各轴输入功率: (5)(3)各轴输入转矩: (5)第五部分 V带的设计 (6)5.1 V带的设计与计算 (6)5.2 带轮结构设计 (8)第六部分齿轮的设计 (10)6.1 高速级齿轮的设计计算 (10)6.2 低速级齿轮的设计计算 (18)第七部分传动轴和传动轴承及联轴器的设计 (26)7.1 输入轴的设计 (26)7.2 中间轴的设计 (31)7.3 输出轴的设计 (37)第八部分键联接的选择及校核计算 (43)8.1 输入轴键选择与校核 (43)8.2 中间轴键选择与校核 (44)8.3 输出轴键选择与校核 (44)第九部分轴承的选择及校核计算 (45)9.1 输入轴的轴承计算与校核 (45)9.2 中间轴的轴承计算与校核 (46)9.3 输出轴的轴承计算与校核 (46)第十部分联轴器的选择 (47)第十一部分减速器的润滑和密封 (47)11.1 减速器的润滑 (47)11.2 减速器的密封 (48)第十二部分减速器附件及箱体主要结构尺寸 (49)12.1 减速器附件的设计与选取 (49)12.2 减速器箱体主要结构尺寸 (54)设计小结 (55)参考文献 (55)第一部分设计任务书一、初始数据设计二级展开式斜齿圆柱齿轮减速器,初始数据T = 650Nm,V = 0.85m/s,D = 350mm,设计年限(寿命): 5年,每天工作班制(8小时/班):2班制,每年工作天数:300天,三相交流电源,电压380/220V。
毕业设计二级圆柱斜齿轮减速器设计专业:学生姓名:学号:指导老师:成绩:摘要本次毕业设计是设计一个二级斜齿轮减速器。
根据设计要求确定传动方案,设计过程根据所给输出机的驱动卷筒的圆周力、带速、卷筒直径和传动效率。
确定所选电动机的功率,再确定电动机的转速范围,进而选出所需要的最佳电动机。
计算总传动比并分配各级传动比,计算各轴的转速、转矩和各轴的输入功率。
对传动件的设计,先设计齿轮,从高速机齿轮设计开始,根据功率要求、转速、传动比,及其其他要求,按齿轮的设计步骤设计,最后确定齿轮的齿数,模数,螺旋角等一系列参数。
本次毕业设计采用的是斜齿轮,斜齿轮的优点是,能提高齿轮啮合的重合度,使齿轮传动平稳,降低噪音。
提高齿根的弯曲强度,齿面的接触疲劳强度,但是斜齿轮会产生轴向力,可采用推力轴承进行消除。
之后设计齿轮的结构,按《机械设计》所讲的那样设计,按同样的方法对低速级进行设计,接下来对箱体进行大体设计,设计轴的过程中将完成对箱体的总体设计,设计轴主要确定轴的各段轴径及其长度,在此设计过程中完成了对一些附加件的设计包括对轴承的初选,主要是根据轴的轴向及周向定位要求来选定,然后对轴进行强度校核,主要针对危险截面。
这个过程包括一般强度校核和精密校核。
设计过程中主要依据所学专业课,对一些标准件和其他的一些部件进行选择查取,依据数学公式和经验进行对数据的具体确定。
关键字:减速器齿轮轴箱体AbstractThis graduation design is to design a two helical gear reducer. According to the design requirements to determine the transmission scheme, according to the design process of the circumferential force, the driving reel output machine belt speed, drum diameter and transmission efficiency. The power to determine themotor, and then determine the motor speed range, and then select the bestmotor needed. The calculation and allocation of transmission ratio at all levelsthan the total transmission, calculation of the axis of rotation speed, torque of each shaft and input power. Design of the transmission parts of the design, firstgear, starting from the design of high speed gear, according to the power,speed, transmission ratio, and other requirements, design according to the design steps of gear, and finally determine the number of gear teeth, modulus,spiral angle and a series of parameters. This graduation design is based on theadvantages of helical gear, helical gear is in gear meshing, can improve thecoincidence degree, so that the gear transmission is stable, noise reduction.Improve the bending strength of tooth root, the contact fatigue strength of helical gear tooth surface, but will produce axial force, can be used to eliminate the thrust bearing. After the design of gear structure, "said that according to thedesign of mechanical design", the low level design by the same method, thenthe box is generally design, process design of shaft to complete the overalldesign of the shaft, design mainly ascertains the shaft diameter and length, in the design process to complete the for some additional parts design including the bearing primaries, based mainly on the axial and circumferential positioning requirements to select, and then check the strength of the shaft, mainly fordangerous section. This process includes the general strength and precisioncheck.Mainly on the basis of the design process the specialty courses, for some standard parts and some other components are selected to check, according to the mathematical formula and the experience to determine the specific data.Key words: Retarder, Gear, Shaft, Box前言二级斜齿轮减速器,是新颖减速传动装置。
2 传动方案的拟定及说明传动机构类型为:展开式二级斜齿圆柱齿轮减速器。
本传动机构的特点是:展开式由于齿轮相对于轴承为不对称布置,因而沿齿向载荷分布不均,要求轴有较大的刚度。
3 电动机的选择3.1电动机类型和结构的选择按工作要求和条件,选用三相笼型异步电动机,封闭式结构,电压380V,Y 型。
3.2电动机容量的选择1)工作机所需功率P wP w=10kW2)电动机的输出功率P d=P w/ηη=η滑轮η滚筒η轴承4η齿2η联=0.81P d=12.3kW3.3确定电动机转速滚动工作的转速为n=60×1000v/πDD取250所以n=60×1000×1/π×250=76.43 r/min3.4电动机转速的选择圆柱斜齿二级减速器传动比取i1=8~40所以电动机转速的可选范围为n d=i1×n w=(8~40)×76.43=611~3057r/min符合这一范围的同步转速有750r/min、1000r/min、1500r/min、3000r/min3.5电动机型号的确定查出电动机型号为Y160L-4,其额定功率为15kW,满载转速1440r/min。
其主要性能如下表表1 电动机Y160L-4的性能电动机主要外形和安装尺寸列于下表3.6确定传动装置的总传动比及分配传动比3.6.1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=n m/n wn m=1440n w=76.43i=18.843.6.2合理分配各级传动比因为i=18.84,取i=19,i1=5.5,i2=i/i1=3.45,取i2=3.54 计算传动装置的运动和动力参数将传动装置各轴由高速到低速依次定为I轴、II轴、II轴、滚筒轴4.1各轴转速I轴 n1=n m=1440 r/minII轴 n2=n1/i1=1440/505=261.82 r/minIII轴 n3=n2/i2=261.82/3.5=74.81 r/min滚筒轴 n4=n3=74.81 r/min4.2各轴输入功率I轴 P1=P d=12.3KWII轴 P2=P1η12=P1η3η4=12.3×0.98×0.97=11.69KWIII轴 P3=P2η23=P2η3η4=11.69×0.98×0.97=11.11KW滚筒轴 P4=P3η34=P3η3η5=11.11×0.98×0.99=10.78KW1-3轴的输出功率则分别为输入功率乘轴承效率0.984.3各轴输入转矩电动机轴输出转矩Td=9550 Pd/n轴=9550×12.3/1440=81.57Nm1-3轴输入转矩I轴 T1=T d=81.57NmII轴 T2=T1i1η12=T1i1η3η4=81.57×5.5×0.98×0.97=426.47NmIII轴 T3=T2i2η23=T2i2η3η4=426.47×3.5×0.98×0.97=1418.91Nm 滚筒轴 T4=T3η34=T3η3η5=1418.91×0.98×0.99=1376.63Nm1-3轴的输出转矩分别为各轴的输入转矩乘轴承效率0.98表3 各轴转速,输入、输出功率,输入、输出转矩,传动比,效率5 传动件设计计算5.1高速级齿轮的计算及校核 5.1.1选精度等级、材料及齿数材料及热处理;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 。
机械设计基础课程设计名称:二级斜齿轮减速器学院:机械工程学院专业班级:过控071学生姓名:乔国岳学号:2007112036指导老师:成绩:2009年12月27日目录机械设计课程设计任务书 (1)1绪论 (2)1.1 选题的目的和意义 (2)2确定传动方案 (4)3机械传动装置的总体设计 (4)3.1 选择电动机 (4)3.1.1 选择电动机类型 (4)3.1.2 电动机容量的选择 (4)3.1.3 电动机转速的选择 (5)3.2 传动比的分配 (6)3.3计算传动装置的运动和动力参数 (7)3.3.1各轴的转速: (7)3.3.2各轴的输入功率: (7)3.3.3各轴的输入转矩: (7)3.3.4整理列表 (8)4 V带传动的设计 (8)4.1 V带的基本参数 (8)4.2 带轮结构的设计 (11)5齿轮的设计 (12)5.1齿轮传动设计(1、2轮的设计) (12)5.1.1 齿轮的类型 (12)5.1.2尺面接触强度较合 (13)5.1.3按轮齿弯曲强度设计计算 (14)5.1.4 验算齿面接触强度 (16)5.1.5验算齿面弯曲强度 (17)5.2 齿轮传动设计(3、4齿轮的设计) (17)5.2.1 齿轮的类型 (17)5.2.2按尺面接触强度较合 (18)5.2.3按轮齿弯曲强度设计计算 (19)5.2.4 验算齿面接触强度 (22)5.2.5验算齿面弯曲强度 (23)6轴的设计(中速轴) (23)6.1求作用在齿轮上的力 (23)6.2选取材料 (24)6.2.1轴最小直径的确定 (24)6.2.2根据轴向定位的要求,确定轴的各段直径和长度 (24)6.3键的选择 (25)6.4求两轴所受的垂直支反力和水平支反力 (25)6.4.1受力图分析 (25)6.4.2垂直支反力求解 (26)6.4.3水平支反力求解 (27)6.5剪力图和弯矩图 (27)6.5.1垂直方向剪力图 (27)6.5.2垂直方向弯矩图 (27)6.5.3水平方向剪力图 (29)6.5.4水平方向弯矩图 (29)6.6扭矩图 (30)6.7剪力、弯矩总表: (31)6.8 按弯扭合成应力校核轴的强度 (32)7减速器附件的选择及简要说明 (32)7.1.检查孔与检查孔盖 (32)7.2.通气器 (32)7.3.油塞 (33)7.4.油标 (33)7.5吊环螺钉的选择 (33)7.6定位销 (33)7.7启盖螺钉 (33)8减速器润滑与密封 (34)8.1 润滑方式 (34)8.1.1 齿轮润滑方式 (34)8.1.2 齿轮润滑方式 (34)8.2 润滑方式 (34)8.2.1齿轮润滑油牌号及用量 (34)8.2.2轴承润滑油牌号及用量 (34)8.3密封方式 (34)9机座箱体结构尺寸 (35)9.1箱体的结构设计 (35)10设计总结 (37)11参考文献 (39)机械设计课程设计任务书一、设计题目:设计一用于带式输送机传动用的二级斜齿圆柱齿轮展开式减速器给定数据及要求:设计一用于带式运输机上的展开式两级圆柱斜齿轮减速器。
二级斜齿圆柱齿轮减速器中间轴设计一、引言二级斜齿圆柱齿轮减速器是一种常用的机械传动装置,广泛应用于各种机械设备中。
其中的中间轴起到了支撑和传递动力的作用,因此中间轴的设计对于减速器的性能和可靠性至关重要。
本文旨在设计一根合适的中间轴,以实现减速器的正常工作。
二、中间轴的选材中间轴承受着较大的转矩和弯曲应力,因此选材要求较高。
常见的中间轴材料有45钢、40Cr等。
根据实际工作条件和要求,本文选用40Cr 作为中间轴材料。
三、中间轴的尺寸计算1.中间轴的直径:中间轴的直径要满足以下两个条件:a.弯曲极限:根据中间轴所承受的弯曲力矩可以计算出中间轴的最大弯曲应力,然后通过材料弯曲强度即可得到合适的中间轴直径。
可以使用以下公式计算中间轴的最大弯曲应力:σb=M/((π/32)*d^3)其中,σb为最大弯曲应力,M为弯曲力矩,d为中间轴的直径。
b.米式刚度:中间轴的直径还要满足根据传递的扭矩计算出的最小直径要求。
可以使用以下公式计算中间轴的最小直径:d=K*(T/τa)^((1/3)*(1/β))其中,d为中间轴的直径,K为系数,取决于传动轴的受力情况,T 为传递的扭矩,τa为中间轴的允许集中应力,β为中间轴的长径比。
根据以上两个条件计算中间轴的直径,取其中较大的值作为中间轴的直径。
2.中间轴的长度:中间轴的长度主要由传动部件的支撑范围和装配空间来确定。
一般情况下,中间轴的长度应略大于传动部件的总宽度。
四、中间轴的轴段设计中间轴一般由若干个轴段组成,每个轴段之间通过轴肩连接。
轴段之间的轴肩主要用于传递力矩,其设计需要满足以下约束条件:1.强度约束:轴肩的直径要满足传递的最大扭矩和材料的剪切强度要求。
可以使用以下公式计算轴肩的直径:d=((16*T)/(π*τs))^0.25其中,d为轴肩的直径,T为传递的扭矩,τs为材料的剪切强度。
2.轴肩长度:轴肩的长度需要满足传递的力矩和材料的剪切约束。
可以使用以下公式计算轴肩的长度:l=(16*T)/(π*τs*d^3)其中,l为轴肩的长度,T为传递的扭矩,τs为材料的剪切强度,d 为轴肩的直径。
机械设计课程设计图3-1 轴的弯矩图和扭矩图3.6 按弯扭合成应力校核轴的强度3Ⅵ.按弯扭合成应力校核轴的强度进行校核时,通常只校核轴上承受最大弯矩和扭矩的截面(即危险截面C)的强目录1 电动机的选择及运动参数的计算 (1)1.1电动机的选择 (1)1.2计算传动装置的总传动及其分配 (2)1.3 计算传动装置的运动和动力参数 (3)2 齿轮传动设计 (5)2.1高速轴上的大小齿轮传动设计 (5)2.2低速轴上的大小齿轮传动设计 (8)3 轴的设计计算 (13)3.1 输出轴上的功率转速和转矩 (13)3.2 求作用在齿轮上的力 (13)3.3 初步确定轴的最小直径 (13)3.4 轴的结构设计 (14)3.5 求轴上的载荷 (15)3.6 按弯扭合成应力校核轴的强度 (16)3.7 精确校核轴的疲劳强度 (17)Ⅳ.齿轮轴的结构设计 (21)4 滚动轴承的选择及校核 (25)4.1 轴承的选择(表4-1) (25)4.2 滚动轴承(低速轴)的校核 (25)5 键联接的选择及校核 (27)5.1 与联轴器间键的选择及校核 (27)5.2 与齿轮间键的选择及校核 (27)6 联轴器的选择及校核 (28)7 箱体结构的设计 (29)8 减速器的附件 (30)8.1 视孔盖和窥视孔 (30)8.2 放油孔和螺塞 (30)8.3 油标: (30)8.4 通气孔 (30)8.5 定位销 (30)8.6 吊钩: (30)8.7 起盖螺钉 (31)9 润滑和密封方式的选择 (33)9.1.齿轮的润滑 (33)9.2 滚动轴承的润滑 (33)9.3 润滑油的选择 (34)9.4 密封方式选取: (34)后序设计小结 (34)附录参考文献 (35)。
二级斜齿轮减速器课程设计说明书以下是二级斜齿轮减速器课程设计说明书的主要内容:一、设计背景随着工业自动化水平的不断提高,减速器的应用越来越广泛。
而二级斜齿轮减速器作为一种重要的机械传动装置,具有结构简单、可靠性高、承载能力大等优点,在机械制造和工业生产中得到了广泛应用。
本次课程设计旨在通过对二级斜齿轮减速器的设计与制造,加深学生对该机械传动装置的理解和掌握。
二、设计目标1. 设计一台2级斜齿轮减速器,其传动比为5:1。
2. 采用铸铁材料制造,保证减速器的强度和刚性。
3. 通过CAD软件进行绘图和模拟分析,确保设计方案的准确性。
4. 制造过程中,严格按照工艺流程进行制造,并检验各项指标是否符合设计要求。
三、设计内容1. 传动比的确定:根据设计要求,确定二级斜齿轮减速器的传动比为5:1。
2. 齿轮参数的计算:根据传动比和齿轮参数的公式,计算主减速器和从减速器的齿轮参数。
3. 结构设计:根据计算得出的齿轮参数,确定减速器的结构布局和尺寸,并进行CAD绘图和模拟分析。
4. 制造工艺流程:制定二级斜齿轮减速器的制造工艺流程,并安排各项加工工序和质量检验。
5. 制造过程中的问题解决:在制造过程中,及时发现和解决各种问题,确保制造的减速器符合设计要求。
四、设计要求1. 设计方案应能够满足传动比、强度和刚性等要求。
2. 采用CAD软件进行绘图和模拟分析,确保设计方案的准确性。
3. 制造过程中,严格按照工艺流程进行制造,并检验各项指标是否符合设计要求。
4. 设计报告应包括减速器的设计图纸、计算结果、制造工艺流程和检验记录等内容。
五、评分标准1. 准确性:设计方案的准确性和可行性,占总分40%。
2. 制造工艺:制造工艺流程的合理性和制造质量,占总分30%。
3. 设计报告:设计报告的全面性和规范性,占总分30%。
以上是二级斜齿轮减速器课程设计说明书的主要内容。
在实际的课程设计中,还需要根据具体情况进行详细的安排和实施,并注意安全和环保等方面的要求。
机械设计课程设计说明书-二级展开式斜齿圆柱齿轮减速器前言................................................................................................... ...........................2设计任务书................................................................................................. ..................3第一章电动机的选择 (4)1.1 电动机类型和结构形式的选择......................................................................4 1.2 电动机功率的选择.........................................................................................4 1.3 电动机转速和型号的选择............................................................4 1.4 传动比的分配 (5)1.5 传动装置的运动和动力参数计算:..............................................................5第二章斜齿圆柱齿轮的设计.....................................................................7 2 . 1 高速级的大小齿轮参数设计...........................................................7 2 . 2 低速级的大小齿轮参数设计......................................................... 11第三章轴的结构设3.1 轴的选择与结构设计...................................................................................16 3.2 中间轴的校核:.. (20)第四章联轴器的选择 (24)4.1 联轴器的选择和结构设计...........................................................................24第五章键联接的选择及计算...............................................................................265.1 键的选择与结构设计...................................................................................26第六章滚动轴承的选择及计算...........................................................................276.1 轴承的选择................................................................................................... .27 6.2 轴承的校核………………………………………………………………... .27第七章润滑和密封方式的选择...........................................................................337.1 齿轮润.....33 7.2 滚动轴承的润滑.. (33)第八章箱体及设计的结构设计和选择…………………………………………34 8.1 减速器箱体的结构设计...............................................................................34 8.2 减速度器的附件 (35)参考资料................................................................................................. ....................40 前言经历了三周时间的设计,本次课程设计于2011 年 6 月23 日开始,时间仓促,设计任务较重。
课程设计二级斜齿圆柱齿轮减速器设计说明书目录一、课程设计书 (3)二、设计要求 (3)三、设计步骤 (3)(一)传动装置总体设计方案 (3)(二)电动机的选择 (4)(三)确定传动装置的总传动比和分配传动比 (6)(四)计算传动装置的运动和动力参数 (6)(五)设计V带和带轮 (7)(六)齿轮传动设计 (8)(七)轴的设计 (18)(八)轴承的选择和校核计算 (23)(九)键连接的选择与校核计算 (24)(十)减速器箱体结构设计 (26)(十一)润滑与密封 (26)(十二)其他数据 (26)四、设计小结 (28)五、参考资料 (29)六、附图(双击可进入AutoCAD编辑图形) (30)一、课程设计书设计课题:设计一用于带式运输机上的两级展开式圆柱齿轮减速器.运输机连续单向运转,载荷变化不大,空载起动,卷筒效率为0.96(包括其支承轴承效率的损失),减速器小批量生产,使用期限8年(300天/年),两班制工作,运输容许速度误差为5%,车间有三相交流,电压380/220V。
表一: 参数要求二、设计要求1.减速器装配图一张(A0)。
2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(输出轴、输出轴齿轮)(A3)。
3.设计说明书一份。
三、设计步骤计算过程及其说明结果(一)传动装置总体设计方案1.工作条件:使用年限为8年,(每年工作300天),两班制,带式运输机工作平稳,转向不变。
2.原始数据运输带工作拉力F(KN):3.49;运输带速度V(m/s):1.3;滚筒直径D (mm):2203.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:轴与轴上零件的设计;(3)第三阶段:轴、轴承、键及联轴器的校核及草图绘制;(4)第四阶段:装配图、零件图的绘制及计算说明书的编写。
'hL=40800hF=3.49KNN V=1.3m/s D=220mm4.传动方案的拟定⑴组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。
〔一〕 电机的选择计算工程计算与说明结果1、 选择电机类型依据工作要求和工况,选用Y 系列三相异步电动机。
工作及输入功率P =3.15KWW从电机到工作机的总效率分别为Y 系列三相异步电动机η = η∑2 η4η2 η1234式中η 1 η 2 η 3 、 、 η 4 为联轴器、轴承、齿轮传动, 、 分别= 3.15KWPW卷筒的传动效率。
取手册中的 η 1 0.99, η 2 0.98, η 3 0.92、 选择电机 η容量=0.96,则: 4 ===η =0.99 2 ×0.98 4 ×0.97 2 ×0.96=0.817∑所以电机所需的功率为钯= 3.86KW_PP = Wd η 3.15kw= 83 =3.86KW ∑相关手册推举的传动比合理,二级圆柱齿轮减速机驱动 比ⅰ ′=8~40,而工作机的输入速度n ∑w因此,电机转速可以选择左右= 83r / minn = 83r / minn = i ” n d∑w= (8 ~ 40) ⨯83r / min = (664 ~ 3320)r / minw3. 选择电机转速满足此圆的同步转速分别为 750 r/min 、1000 r/min 、1500 r/min 、 3000 r/min 四种。
综合考虑尺寸、质量和由于价格因素,为了使传动装置紧凑,打算同步速度为1000 转/分钟电机。
手动选择电机型号Y132M1-6它的满载速度是n = 960r / min dn = 960r / min d(2) 计算传动装置总传动比ⅰ∑,安排传动比计算工程计算与说明 结果运动学总齿轮比1、 计算总传动比 i∑n=nm =960 = 11.5783i ∑=11.57w2、配电传动比i i =4.02∑1 2= i i ,考虑润滑条件,为了使两个大齿轮的直径相近,1n r 3 p KW(3)计算传动各轴的运动和动态参数计算工程计算与说明结果我轴n = n 1mn= 960r / min960r / minn =960 r / min1Ⅱ轴n =21=4.02= 238.8r / minn = 238.81. 各轴速度Ⅲ轴n 1238.8 / min = 2 == 83r / min 2r / min3 i 2.88 2Ⅰ轴==3.86KW×0.99 P = P 1dη 13.82KWn = 83r / min Ⅱ轴==3.82KW×0.98×0.97 P 2= P η 12η 3.63KW3P 1= 3.82KW 2、各轴输入功率Ⅲ轴==3.63KW×0.98×0.97 P = P η η 32 233.45KWP 2=3.63KW P =3.45KW3电机的输出转矩T 为dT = 9.55⨯1063.86 d = 9.55⨯106 ⨯= 3.84 ⨯104 N ⋅ mm T = 3.80 ⨯1041 d n 3、 每个轴的输m出 960r / minN ⋅ mm输入扭矩Ⅰ轴 T 1= T n d 1= 38399 N ⋅ mm ⨯ 0.99 = 3.80 ⨯104 N ⋅ mmT 2 = 1.45 ⨯105 Ⅱ轴 T 2 = T i η η 1 123= 38014 N ⋅ mm ⨯ 4 .02 ⨯ 0 .98 ⨯ 0 .97N ⋅ mm= 1 .45 ⨯ 10 5 N ⋅ mm因此, 高速级的传动比取为i = 1.4i12i =2.88i = 211.4i = 1.4⨯11.57 = 4.02∑低速档的传动比为: i = i ∑ 2 i= 11.574.02 = 2.88 1 it ⎝ ⎭(4) 高速斜圆柱齿轮传动的设计计算计算工程 计算与说明结果1) 运输机为通用工作机,速度不高,应选用8 级精度 2) 材料选择。
是
一设计任务书
二传动系统的方案设计
三电动机的选择
1.电动机的容量选择
2.电动机的转速选择
四传动比的分配
五传动系统的运动和动力参数计算
六加速器传动零件的设计计算
1.高速级斜齿圆柱齿轮的传动设计计算
2.低速级直齿圆柱齿轮的传动设计计算七轴的设计
1.绘制轴的布置简图和初定跨距
2.高速轴的设计
3.中间轴的设计
4.低速轴的设计
八滚动轴承的选择
1.高速轴上滚动轴承的选择
2.轴上滚动轴承的选择
3. 速轴上滚动轴承的选择
九键连接和联轴器的选择
1.高速轴上键连接和联轴器的选择
2.中间轴上键连接的选择
3低速轴上键连接和联轴器的选择十减速器箱体及附件的设计
1.箱体
2.减速器附件
十一设计小结及参考文献
R = 1112
/d F F a r =426.9N
(4)低速轴(3轴)的设计图中。
二级展开式斜齿圆柱齿轮减速器设计说明设计要求:1.传动比(减速比):根据具体应用需求确定传动比。
一般而言,传动比越大,输出转速越低,扭矩越大。
2.输出转矩:根据传动功率和工作条件确定输出转矩。
传动功率是输入功率与传动效率之积。
3.轴向载荷:根据被传动机械装置的特点和工作条件确定轴向载荷。
4.轴承选择:根据轴向载荷确定适合的轴承。
5.齿轮材料:选择适合的齿轮材料,具有高强度、耐磨损的特点。
步骤:1.选择传动比:根据具体应用需求确定传动比。
可以根据输入转速、输出转速和传动功率计算得出。
2.确定齿数:根据传动比确定各级齿轮的齿数。
一般来说,第一级齿轮的齿数较大,第二级齿轮的齿数较小。
3.确定模数:根据齿轮的齿数和齿宽确定合适的模数。
模数越大,齿轮越大,传动效率越高。
4.计算齿间隙:根据齿轮的齿数、模数和齿宽确定齿间隙。
齿间隙应保证齿轮传动时的正常运动,避免齿轮的卡死和卡钳。
5.计算齿轮尺寸:根据齿轮的模数、齿数和齿宽确定齿轮的尺寸。
齿宽应根据齿轮的承载能力确定。
6.检查齿轮强度:根据齿轮的尺寸和齿宽计算齿轮的强度。
齿轮应保证在工作条件下不发生齿面破坏和接触疲劳。
7.选择轴承:根据轴向载荷确定合适的轴承。
轴承应具有足够的承载能力和良好的耐磨性。
8.选择齿轮材料:根据传动功率和工作条件选择合适的齿轮材料。
齿轮材料应具有高强度、耐磨损的特点。
9.绘制齿轮图纸:根据齿轮的尺寸和参数绘制齿轮图纸。
包括齿轮的截面图、减速器的总体结构图等。
10.进行强度计算和优化设计:根据齿轮的尺寸和参数进行强度计算和优化设计,确保减速器在工作条件下具有足够的强度和稳定性。
总结:二级展开式斜齿圆柱齿轮减速器的设计是一个复杂的过程,需要考虑传动比、输出转矩、轴向载荷、齿轮材料等多个因素。
通过选择合适的齿轮参数和优化设计,可以确保减速器具有较高的传动效率和良好的工作性能。
设计过程中还需要进行强度计算和优化设计,确保减速器在工作条件下具有足够的强度和稳定性。
目录一课程设计书 2二设计要求 2三设计步骤 21。
传动装置总体设计方案 32。
电动机的选择 43. 确定传动装置的总传动比和分配传动比 54. 计算传动装置的运动和动力参数 55。
设计V带和带轮 66。
齿轮的设计 87. 滚动轴承和传动轴的设计 198。
键联接设计 269。
箱体结构的设计 2710.润滑密封设计 3011。
联轴器设计 30四设计小结31五参考资料32一。
课程设计书设计课题:设计一用于带式运输机上的两级展开式圆柱齿轮减速器.运输机连续单向运转,载荷变化不大,空载起动,卷筒效率为0。
96(包括其支承轴承效率的损失),减速器小批量生产,使用期限8年(300天/年),两班制工作,运输容许速度误差为5%,车间有三相交流,电压380/220V表一:1。
减速器装配图一张(A1)。
2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。
3。
设计说明书一份。
三. 设计步骤1. 传动装置总体设计方案2. 电动机的选择3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比4。
计算传动装置的运动和动力参数5. 设计V带和带轮6。
齿轮的设计7。
滚动轴承和传动轴的设计8. 键联接设计9。
箱体结构设计10. 润滑密封设计11。
联轴器设计1.传动装置总体设计方案:1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成.2。
特点:齿轮相对于轴承不对称分布,故沿轴向载荷分布不均匀,要求轴有较大的刚度.3. 确定传动方案:考虑到电机转速高,传动功率大,将V带设置在高速级。
其传动方案如下:η2η3η5η4η1I IIIIIIVPdPw图一:(传动装置总体设计图)初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。
选择V 带传动和二级圆柱斜齿轮减速器(展开式)。
传动装置的总效率a η5423321ηηηηηη=a =0。
96×398.0×295.0×0。
97×0。
96=0.759;1η为V 带的效率,1η为第一对轴承的效率, 3η为第二对轴承的效率,4η为第三对轴承的效率,5η为每对齿轮啮合传动的效率(齿轮为7级精度,油脂润滑。
机械设计课程设计设计题目: 展开式双级斜齿圆柱齿轮减速器汽车学院院(系)车辆工程专业班级学号设计人指导教师完成日期 201年月日总体布置:设计任务(三)设计容:1. 电动机的选择与运动参数设计计算;2. 斜齿轮传动设计计算;3. 轴的设计;4. 装配草图的绘制5. 键和联轴器的选择与校核;6. 滚动轴承的选择;7. 装配图、零件图的绘制;二.传动方案的拟订及说明设计计算:三:齿轮设计计算(一)高速级齿轮的设计③计算大、小齿轮的分度圆直径mm m z d n 3.77''37'1914cos 5.230cos 11=︒⨯==β mm m z d n 1.340''45'314cos 5.2132cos 22=︒⨯==β ④计算齿轮齿宽mm d b d 3.773.7711=⨯==φ圆整后取mm b mm b 85,8012== ⑤大小齿轮的齿顶圆,齿根圆计算mm m d d n 3.825.223.7721a1=⨯+=+= mm m d d n 1.3455.221.34022a2=⨯+=+= mm c h m d d a n f 05.715.25.23.77)(211=⨯-=+-= mm c h m d d a n f 85.3335.25.21.340)(222=⨯-=+-=五. 轴的结构设计计算为使中间轴所受的轴向力小,则中间轴的两个齿轮的旋向和 各轴的受力如图:高速轴中间轴低速轴(一)高速轴的结构设计1、求输入轴上的功率P1、转速n1和转矩T1根据要求,进行结构设计,如图。
用滚动轴承7206C,mmB16=,再加上套筒的长度,取mmL21=I I-I。
mmd30=I I-I。
I I I-I IL为轴到齿轮轴的过渡段,且起轴肩的作用,齿轮轴的mmdf5.491=,故取=I I I-I IL mm8,=I I I-I Id mm32。
VII-VIII 段为最细段,和联轴器配合,所以取,44VIIIVmmL=-I Immd25VIIIV=-I I。
二级斜齿圆柱齿轮减速器设计说明书二级斜齿圆柱齿轮减速器设计说明书1、引言本文档旨在详细介绍二级斜齿圆柱齿轮减速器的设计过程和相关技术细节。
减速器是一种用于减小输出转速并增大输出扭矩的装置,广泛应用于机械传动系统中。
本文档将介绍设计减速器所需的基本参数、设计步骤和计算方法。
2、设计参数2.1 输入转速2.2 输入功率2.3 输出转速2.4 输出扭矩3、壳体设计3.1 几何形状3.2 材料选择3.3 强度计算4、主要齿轮设计4.1 齿数计算、模数选择和分度圆直径确定4.2 齿轮材料选择4.3 齿轮齿形参数计算4.4 齿轮强度计算4.5 齿轮重量和惯性矩计算5、轴设计5.1 轴材料选择5.2 轴的强度计算5.3 轴的刚度计算6、轴承设计6.1 轴承类型选择6.2 轴承额定寿命计算6.3 轴承尺寸选择7、润滑与冷却7.1 润滑方式选择7.2 油的选型7.3 冷却方式选择7.4 冷却器尺寸计算8、安装与维护8.1 安装要求8.2 维护保养周期8.3 故障排除方法9、附件本文档涉及的附件包括:- 设计计算表格- 圆柱齿轮减速器CAD图纸- 齿轮和轴的材料性能表格10、法律名词及注释为了确保对相关法律名词的准确理解,以下是本文档中涉及的一些法律名词及其注释:- 版权:指作品的创作者依法享有的权利,包括著作权和相关权利。
- 专利:指对发明、实用新型和外观设计的独占权利。
- 商标:指用于区别商品或服务来源的标志。
- 著作权:指个人对其创作的文学、艺术、科学作品等享有的权利。
《机械设计》课程设计说明书姓名:郭亚军院别:机械工程学院班级:机自Y107班学号:201000104107指导老师: 高尚晗起止日期:2012 年9 月3 日~2012 年9 月19 日目录一、课程设计目的 (4)二、设计要求 (4)三、设计计算的各项内容 (4)四、设计要求 (4)五、电动机的选择 (4)六、确定传动装置的总传动比和分配传动比 (5)七、计算传动装置的运动和动力参数 (5)(一)各轴转速 (5)(二)各轴输入功率 (5)(三)各轴输入扭矩 (5)八、齿轮的设计 (6)(一)高速级齿轮传动的设计计算 (6)(二)低速级齿轮传动的设计计算 (9)(三)锥齿轮的传动设计计算 (12)九、轴的设计与校核及联轴器、键的选择 (13)(一).轴的设计计算 (13)(二).轴的结构设计 (14)1).中速轴的结构设计 (14)2).高速轴的设计计算 (14)3).低速轴的设计计算 (14)(三)联轴器的选择 (15)1)弹性联轴器的设计计算 (15)2)刚性联轴器的设计计算 (15)(四)轴的强度校核 (16)(五)键的选择 (18)十、滚动轴承的选择及校核计算 (18)(一)对高速轴上滚动轴承的选择及核计算 (18)1)、高速轴滚动轴承的选用深沟球轴承 (18)十一、机座箱体结构尺寸及其附件 (20)(一).箱体材料的选择与毛坯种类的确定 (20)(二).箱体主要结构尺寸计算 (20)十二、减速器的润滑及密封形式选择 (21)十三、设计小结 (22)十四、参考文献 (22)一.课程设计目的1. 了解机械设计的一般过程、步骤和方法。
2. 复习和消化我们所学的知识,并学以致用。
3. 学会查阅资料文献,巩固绘图技能。
二. 课程设计题目题目名称:设计两级圆柱齿轮减速器说 明: 已知设备单向运转,有中等冲击,容许转速误差为5%;单班制工作,使用年限为10年;减速器为小批量生产。
技术参数:根据老师安排,选择第2组数据进行设计。
三.设计计算的各项内容 1.传动装置的总体设计计算;2.各传动零件的设计计算;3.一根主要轴的设计计算;4.一对主要轴承的设计计算;5.标准零件选择与润滑设计计算。
四. 设计要求1.减速器装配图一张(A1)。
2.典型零件工作图各一张(A2)。
3.设计说明书一份。
五.电动机的选择工作机所需功率:PwP w = T ·n/9.55×103= 3.455 kW电动机所需工作功率为: P =P /总 =3.455/0.7916=4.365 kW,电动机到工作机的传动效率为总η2512345ηηηηηη=总=0.95×20.97×50.99×0.97×0.96=0.7916; 1η为: 圆锥齿轮传动的0.95 2η为: 圆柱齿轮传动的0.97 3η为: 滚动轴承传动的0.99 4η为: 弹性联轴器的0.97 5η为: 刚性联轴器的0.96 。
根据动力源和工作条件,电动机的类型选用Y 系列三相异步电动机。
电动机的转速选择常用的两种同步转速:1500r/min 和1000r/min ; 综合考虑电动机和传动装的置尺寸、重量、价格和减速器的传动比,选用Y132S-4 。
根据电动机型号查表确定外伸轴径、外伸轴长度、键槽宽度、中心高等参数。
将计算数据和查表数据填入表2。
表2 电动机的数据六.确定传动装置的总传动比和分配传动比总传动比:i =1440/30=48 i = i 1·i 2·i w由设计要求知: 圆锥齿轮传动比i w =3,又由 i 1 = (1.25~1.35) i 2 ,取i 1 = 1.3 i 2则 ,计算得: i 1 =4.5607; i 2 =3.5082七.计算传动装置的运动和动力参数(1) 各轴转速 I n =n o =1440 r/minⅡn =I n / i 1=1440/4.5607=315.74 r/minⅢn =Ⅳn = I n / i 1·i 2=1440/4.5607×3.5082=90.00 r/minn v = I n / i 1·i 2·i w = 30.00 r/min(2) 各轴输入功率ⅠP =P 电×η4 =5.5×0.97 = 5.335 kWⅡP =Ⅰp ×η3×η4 =5.335×0.99×0.97=5.123 kW ⅢP =ⅡP ×η2×3η =5.123×0.99×0.97=4.920 kW ⅣP =ⅢP ×η5 = 4.920×0.96=4.723 kW P v = ⅣP ×3η=4.723×0.99=4.676 kW(3) 各轴输入扭矩ⅠT =9550ⅠP / I n =9550×5.335/1440 = 35.381N·m ⅡT =9550ⅡP /Ⅱn =9550×5.123/315.74 = 154.95N·m ⅢT =9550ⅢP / Ⅲn =9550×4.920/90.00 = 522.07N·m ⅣT =9550ⅣP /Ⅳn =9550×4.723/90.00 =501.16N·m T v =9550 P v / n v =9550×4.676/30 =1488.53 N·m运动和动力参数结果如下表八.齿轮的设计(一)高速级齿轮传动的设计计算齿轮材料 小齿轮选用40Cr 钢调质,齿面硬度为280HBS 大齿轮选用45号钢调质,齿面硬度为240HBS 热处理 调制处理 精度 GB/T10095-1998 7级初定螺旋角=18初取齿数Z 取1Z =21,又Z 2= i 1×Z 1 1Z =21, Z 2=95.77 圆整Z 1Z =21, Z 2=961t d 2131)][(12H E H d t t Z Z i i T K d σεφα⨯±⨯≥试选t K t K =1.9小齿轮转矩1T 1T = 9.55×106×11/n P 1T =3.5381×104N ·mm齿宽系数 d φ 取1.0 弹性影响系数E Z E Z =189.8 MPa 节点区域系数H Z H Z =2.375 端面重合度a ε a ε=a ε 1 + a ε 2a ε 1 a ε 1 =0.740 a ε 2 a ε 2 =0.860 故a ε a ε=1.600接触疲劳强度极限 1lim H σ=670MPa2lim H σ=580MPa应力循环次数 N =60njL h N 1=2.0736×109N 2=4.5467×10接触疲劳寿命系数HN K 1HN K =0.902HN K =0.95安全系数S S=1 接触疲劳应力 [H σ]=limHN H K Sσ [H σ]1=603MPa [H σ]2=551MPa许用接触应力 [H σ]=( [H σ]1 + [H σ]2 ) / 2 [H σ]=577 MPad t 1 2131)][(12H E H d t t Z Z i i T K d σεφα⨯+⨯≥ 1t d ≥39.69mm 圆周速度υ 11601000t d n πυ=⨯ υ=2.99 m/s齿宽b b=t d d 1⨯φ b=39.69 mm 模数nt m nt m =d 1t ·cos ß/z 1 nt m =1.80h b 齿高 h=2.25 9.8使用系数A K A K =1.5 动载系数K V v=2.99m/s , 7级精度 K V =1.12K βH K βH =1.418 K α K α=1.35载荷系数K K =K K K α K βH K =2.86d 1 d 1= 45.49mm模数n m d 1·cos β/z 1 n m = 2.08弯曲强度的设计公式 n m ≥)][(cos 212213FS F a d Y Y Z Y KT σεφββ∂∂当量齿数 z v1=z /cosz v1=23.71 z v2=z/cosz v2=108.41载荷系数K K =K K K α K K=2.72齿形系数YY =2.621Y =2.149 应力校正系数YY=1.584Y =1.799 轴向重合度 φεβ318.0=d βt a nz 1 βε=2.170 螺旋角系数YY=1- Y =0.88l i m F σ l i m 1F σ=520 MPa l i m 2F σ=480 MPa 弯曲疲劳寿命系数 K 1FN =0.97K 2FN =0.98弯曲疲劳安全系数S F S F =1.5[F σ]1 [F σ]1=1lim H σ·K 1FN / S F [F σ]1= 360.3 MPa [F σ]2 [F σ]2=2lim H σ·K 2FN /S F [F σ]2=336 MPa 111[]F S F Y F αασ 111[]F S F Y F αασ0.011523=222[]F S F Y F αασ2220.011508[]F S F Y F αασ=小齿轮的数值大.选用模数n m n m ≥)][(cos 212213F S F ad Y Y Z Y KT σεφββ∂∂ n m 1.36mm = 取模数 对比计算结果,由齿面接触疲劳强度计算的法面 m n =2mm 模数m n 大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数 故,圆整后取法面模数m n =2mmd 1 取d 1=45.49mmz 1 z 1=d 1·cos ß /m n z 1=21.63 取z 1=24Z 2 Z 2=24×4.5607=109.46 Z 2=109.46取Z 2=109a a =βcos 2)(21nm z z + a =139.84mm取a=140mm修正螺旋角 β=arccos12()2nm αZ +Z β=18.1949︒ 大.小齿轮的 d 1= 1cos n z mβd 1=50.53mm分度圆直径d 2=2cos nz m βd 2=229.47mm 齿轮宽度 B=1d Φ B=50.53mm圆整的 255B =mm 160B =mm(二) 低速级齿轮传动的设计计算齿轮材料 小齿轮选用40Cr 钢调质,齿面硬度为280HBS 大齿轮选用45号钢调质,齿面硬度为240HBS 热处理 调制处理 精度 GB/T10095-1998 7级初定螺旋角=18初取齿数Z 取3Z =24,又Z 2= i 2×Z 1 3Z =24, z 4=84.20 圆整Z 3Z =24, z 4=842t d 2232)][(12H E H d t t Z Z i i T K d σεφα⨯±⨯≥试选t K t K =1.9 小齿轮转矩2T 2T = 9.55×106×22/n P 2T =1.5495×105N.mm齿宽系数 d φ 取1.0 弹性影响系数E Z E Z =189.8 MPa 节点区域系数H Z H Z =2.385 端面重合度a ε a ε=a ε3+a ε 4a ε3 a ε3=0.750 a ε 4 a ε 4 =0.84 故a ε a ε=1.590接触疲劳强度极限 1lim H σ=670MPa2lim H σ=580MPa应力循环次数 N =60njL h N 3=4.5573×108N 4=1.2990×10接触疲劳寿命系数HN K 3HN K =0.954HN K =0.97安全系数S S=1 接触疲劳应力 [H σ]=limHN H K Sσ [H σ]3=636.5MPa [H σ]4=562.6MPa许用接触应力 [H σ]=( [H σ]3 + [H σ]4 ) / 2 [H σ]=599.55 MPa2t d 2232)][(12H E H d t t Z Z i i T K d σεφα⨯±⨯≥ 2t d ≥64.73mm 圆周速度υ 33601000t d n πυ=⨯ υ=1.0696 m/s齿宽b b=2d t d ϕ⨯ b=64.73 mm 模数nt m nt m =331cos t d Z βnt m =2.59h b 齿高 h=2.25 11.10使用系数A K A K =1.5 动载系数K V v=1.0696m/s , 7级精度 K V =1.075K βH K βH =1.423 K α K α=1.2载荷系数K K =K K K α K βH K =2.75d 1 d 3=d 3ttK K /3d 1= 45.49mm模数n m n m =33cos d Z βn m = 2.93 弯曲强度的设计公式 n m ≥)][(cos 232223F S F ad Y Y Z Y KT σεφββ∂∂当量齿数 z v3=z /cosz v3=23.71 z v4=z/cosz v4=108.41载荷系数K K =K K K α K K=2.61齿形系数YY 3Fa =2.552Y 4Fa =2.185 应力校正系数YY 3sa =1.609Y 4sa =1.788轴向重合度 φεβ318.0=dβt a n z 3 βε=2.480螺旋角系数YY =1- Y=0.88FF σ 3670FF a MP σ=4580FF a MP σ= 弯曲疲劳寿命系数 K 1FN =0.97K 2FN =0.98弯曲疲劳安全系数S F S F =1.5[F σ]3 [F σ]1=1lim H σ·K 1FN / S F [F σ]3= 433.27 MPa [F σ]4 [F σ]2=2lim H σ·K 2FN /S F [F σ]4=378.93 MPa 333[]F S F Y F ασ 111[]F S F Y F αασ=0.009477444[]F S F Y F ασ2220.010310[]F S F Y F αασ=大齿轮的数值大.选用模数n m n m≥n m 2.5mm =取模数 对比计算结果,由齿面接触疲劳强度计算的法面 m n =2.5mm 模数m n 大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数 故,圆整后取法面模数m n =2.5mmd 3 取d 3 =73.22z 3 z 3=d 3 ·cos ß /m n z 3=28.13 取z 3=29z 4 z 4 =101.73 取z 4 =100a a =34()2cos nz z m β+ a =167.91mm取a=170mm修正螺旋角 β=arccos34()2nm αZ +Z β=18.4628︒ 大.小齿轮的 d 3= 1cos n z mβd 3=75.696mm分度圆直径d 4=2cos nz m βd 4=260.89mm 齿轮宽度 B=1d Φ B=50.53mm圆整的 475B =mm 280B =mm(三)锥齿轮的传动设计计算九.轴 轴承的设计与校核(一).轴的设计计算 初步确定轴的最小直径min 0d A = 对轴Ⅰ分析,选取轴的材料为调质处理的45号碳钢,查机械设计书得0A =126~103, 取0A =112 则 min 0d A =Ⅰ⨯外伸轴端接联轴器,有键槽,轴径放大6 , 故 min d Ⅰ=17.33⨯1.06=18.37mm对轴Ⅱ分析,选取轴的材料为调质处理的40cr ,查机械设计书得0A =112~97, 取0A =105 则 m i n d A =Ⅱ⨯ 对轴Ⅲ分析,选取轴的材料为调质处理的40cr ,查机械设计书得0A =112~97, 取0A =105 则 min 0d A =Ⅲ=105⨯ 外伸轴端接联轴器,有键槽,轴径放大6 , 故 min d Ⅲ=39.85⨯1.06=42.24mm(二).轴的结构设计 1). 中速轴的结构设计1、初选7209型的滚动轴承,其尺寸为d ×D ×B =45×85×19 即45mm I II VI VII d d ==——。