减速器机械设计课程设计说明书
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减速器设计说明书目录第一节设计任务书................................................................................. 错误!未定义书签。
第二节传动装置总体设计方案............................................................. 错误!未定义书签。
第三节选择电动机................................................................................. 错误!未定义书签。
3.1电动机类型的选择....................................................................... 错误!未定义书签。
3.2确定传动装置的效率................................................................... 错误!未定义书签。
3.3选择电动机容量........................................................................... 错误!未定义书签。
3.4确定传动装置的总传动比和分配传动比................................... 错误!未定义书签。
3.5动力学参数计算........................................................................... 错误!未定义书签。
第四节V带传动计算............................................................................. 错误!未定义书签。
中北大学课程设计说明书学生姓名:学号:学院:机电工程学院专业:飞行器制造工程题目:单级斜齿圆柱齿轮减速器职称:年月日目录一、设计任务书 (4)二、传动装置总体设计方案 (7)2.1 传动方案特点 (7)2.2 计算传动装置总效率 (7)三、电动机的选择 (7)3.1 电动机的选择 (7)3.2 确定传动装置的总传动比和分配传动比 (8)四、计算传动装置的运动和动力参数 (9)五、V带的设计 (9)六、齿轮传动的设计 (14)七、传动轴和传动轴承及联轴器的设计 (20)7.1 输入轴的设计 (20)7.2 输出轴的设计 (24)八、键联接的选择及校核计算 (29)8.1 输入轴键选择与校核 (30)8.2 输出轴键选择与校核 (30)九、轴承的选择及校核计算 (30)9.1输入轴上轴承的校核 (30)9.2 输出轴上轴承的校核 (31)十、联轴器的选择 (33)十一、减速器的润滑和密封 (33)11.1 减速器的润滑 (33)11.2 减速器的密封 (34)十二、减速器附件及箱体主要结构尺寸 (34)12.1 附件的设计 (34)12.2 箱体主要结构尺寸 (36)设计小结 (37)参考文献 (37)中北大学课程设计任务书2006 /2007 学年第学期学院:机电工程学院专业:飞行器制造工程学生姓名:学号:课程设计题目:单级斜齿圆柱齿轮减速器起迄日期:课程设计地点:指导教师:系主任:下达任务书日期: 2007年月日二、传动装置总体设计方案2.1 传动方案特点1.组成:传动装置由电机、V 带、减速器、工作机组成。
2.特点:齿轮相对于轴承对称分布。
3.确定传动方案:考虑到电机转速高,V 带具有缓冲吸振能力,将V 带设置在高速级。
选择V 带传动和一级圆柱齿轮减速器。
2.2 计算传动装置总效率543321ηηηηηη⋅⋅⋅⋅=a式中η1、η2、η3、η4、η5分别为带传动、联轴器、轴承、齿轮和开式齿轮的传动效率。
一2二221. 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派传动比 54. 盘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. 转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 303132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,载荷变革不大, 空载起动,卷筒效率为 0.96(包罗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),两班制事情,运输容许速度误差为 5%,车间有三相交换,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。
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派传动比4. 盘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. 转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. 组成:传动装置由机电、减速器、事情机组成。
题号参数运输带事情拉力 (kN)运 输 带 事 情 速 度 (m/s) 卷筒直径(mm)1250 2250 3250 4300 53002. 特点:齿轮相对付轴承不对称漫衍,故沿轴向载荷漫衍不均匀,要求轴有较大的刚度。
3. 确定传动方案:考虑到机电转速高,传动功率大,将 V 带设置在高速级。
其传动方案如下:η1 IIIη2η3η5PdIIIη4 PwIV图一:(传动装置总体设计图)开端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νaν = ν ν 3ν 2ν ν =6×0.983 × 0.952 ×7×6=;a 1 2 3 4 5ν 为V 带的效率,ν 为第一对轴承的效率,1 1ν 为第二对轴承的效率,ν 为第三对轴承的效率,3 4ν 为每对齿轮啮合传动的效率(齿轮为7 级精度,油脂润滑.5因是薄壁防护罩,接纳开式效率盘算)。
机械设计课程设计计算说明书设计题目:二级展开式圆柱齿轮减速器设计者:指导教师:年月日减速器设计说明书设计参数:1、运输带工作拉力: 1.9F kN =;2、运输带工作速度: 1.45/v m s = (5%)±;3、滚筒直径:260D m m =;4、滚筒工作效率:0.96W η=;5、工作寿命:8年单班制工作,所以,8300819200H h =⨯⨯=;6、工作条件:连续单向运转,工作时有轻微振动。
传动装置设计:一、传动方案:展开式二级圆柱齿轮减速器。
二、选择电机:1、类型:Y 系列三相异步电动机;2、型号:工作机所需输入功率: 2.871000W W Fv P kWη==;电机所需功率:1233.15WWd P P P kWηηηη===;其中,W η为滚筒工作效率,0.96 1η为高速级联轴器效率,0.98 2η为两级圆柱齿轮减速器效率,0.953η为高速级联轴器效率,0.98电机转速n 选:1500/m in r ;所以查表选电机型号为:Y112M-4 电机参数: 额定功率:m p =4Kw 满载转速:m n =1440/m in r电机轴直径:0.0090.00428mm md+-=三、 传动比分配:12144013.5106.5m wn i i i n ====总 (601000106.5/m inw vn r Dπ⨯⨯==)其中:1i 为高速级传动比,2i 为低速级传动比,且12(1.3~1.5)i i =,取121.5i i =,则有:124.5,3i i ==;四、传动装置的运动和动力参数1、电机轴: 3.15m d P P kW ==;1440/m i m n r = ;3.159550955020.891440m m mP T N mn === ;2、高速轴:1 3.087m P P kW η==联;11440/m i n m n n r == ;1113.0879550955020.4731440P T N mn === ;3、中间轴:21 3.01P P kW ηη==承齿;211/1440/4.5320/m i nn n i r === ;2223.019550955089.83320P T N mn === ;4、低速轴:32 2.935P P kW ηη==承齿;322/320/3106.7/m i nn n i r ===;3332.93595509550262.7106.7P T N mn === ;5、工作轴:3 2.876o P P kW η==联;3106.7/m i n o n n r == ;2.87695509550257.4106.7o o oP T N m n === ;传动零件设计:一、齿轮设计(课本p175)高速级(斜齿轮):设计参数:111213.087;20.473;1440/m i n ;320/m i n ;4.5;19200P kW T N m n r n r i h====== 寿命t1、选材:大齿轮:40Cr ,调质处理,硬度300HBS ; 小齿轮:40Cr ,表面淬火,硬度40~50HRC 。
机械设计基础《课程设计》课题:一级直齿圆柱齿轮减速器目录一. 设计任务书1.1 课题题目1.2 主要技术参数说明1.3 传动系统工作条件1.4 传动系统方案二. 电动机的选择和计算2.1 电动机选择2.2 效率参数的选择2.3 电动机和滚筒的转速与传动比选取三. 分配传动装置各级传动比的计算3.1 传动装置总传动比3.2 计算各轴转速3.3 计算各轴功率3.4 计算各轴转矩四. 带传动设计3.1 确定计算功率3.2 确定V 带型号3.3 确定带轮直径3.4 验算带速3.5 确定带长及中心距3.6验算包角3.7确定V带根数Z3.8确定粗拉力F03.9计算带轮轴所受压力Q3.10带轮结构设计五.齿轮传动与结构设计4.1齿轮材料和热处理的选择4.2齿轮几何尺寸的设计计算4.2.1按照接触强度初步设计齿轮主要尺寸4.2.2齿轮弯曲强度校核4.2.3齿轮几何尺寸的确定4.3齿轮的结构设计六.轴的结构设计和计算5.1轴的材料和热处理的选择5.2轴几何尺寸的设计计算5.2.1 按照扭转强度初步设计轴的最小直径5.2.2轴的结构设计5.2.3轴的强度校核七.轴承、键和联轴器的选择和效验6.1轴承的选择及校核..6.2键的选择计算及校核6.3联轴器的选择九. 总结参考文献绪论本论文主要内容是进行一级圆柱直齿轮的设计计算,在设计计算中运用到了《机械设计基础》、《机械制图》、《工程力学》、《公差与互换性》等多门课程知识,并运用手工进行绘图,因此是一个非常重要的综合实践环节,也是一次全面的、规范的实践训练。
通过这次训练,使我们在众多方面得到了锻炼和培养。
主要体现在如下几个方面:(1)培养了我们理论联系实际的设计思想,训练了综合运用机械设计课程和其他相关课程的基础理论并结合生产实际进行分析和解决工程实际问题的能力,巩固、深化和扩展了相关机械设计方面的知识。
(2)通过对通用机械零件、常用机械传动或简单机械的设计,使我们掌握了一般机械设计的程序和方法,树立正确的工程设计思想,培养独立、全面、科学的工程设计能力和创新能力亠.设计任务书1.1课题题目设计带式输送机传动系统中的减速器。
机械设计课程设计二级减速器设计说明书一、设计任务设计一个二级减速器,用于将电动机的高转速降低到所需的工作转速。
减速器的技术参数如下:输入轴转速:1400rpm输出轴转速:300rpm减速比:4.67工作条件:连续工作,轻载,室内使用。
二、设计说明书1.总体结构二级减速器主要由输入轴、两个中间轴、两个齿轮、输出轴和箱体等组成。
输入轴通过两个中间轴上的齿轮与输出轴上的齿轮相啮合,从而实现减速。
2.零件设计(1)齿轮设计根据减速比和转速要求,计算出齿轮的模数、齿数、压力角等参数。
选择合适的齿轮材料和热处理方式,保证齿轮的强度和使用寿命。
同时,要进行轮齿接触疲劳强度和弯曲疲劳强度的校核。
(2)轴的设计根据齿轮和轴承的类型、尺寸,计算出轴的直径和长度。
采用适当的支撑方式和轴承类型,保证轴的刚度和稳定性。
同时,要进行轴的疲劳强度校核。
(3)箱体的设计箱体是减速器的支撑和固定部件,应具有足够的强度和刚度。
根据减速器的尺寸和安装要求,设计出合适的箱体结构。
同时,要考虑到箱体的散热性能和重量等因素。
3.装配图设计根据零件设计结果,绘制出减速器的装配图。
装配图应包括所有零件的尺寸、配合关系、安装要求等详细信息。
同时,要考虑到维护和修理的方便性。
4.设计总结本设计说明书详细介绍了二级减速器的设计过程,包括总体结构、零件设计和装配图设计等部分。
整个设计过程严格遵循了机械设计的基本原理和规范,保证了减速器的性能和使用寿命。
通过本课程设计,提高了机械设计能力、工程实践能力和创新思维能力。
机械设计课程设计说明书题目学院专业班级学号学生姓名指导教师完成日期设计说明书一、传动方案的确定(如下图):采用二级展开式双斜齿圆柱齿轮减速器的传动方案。
二、原始数据:a)带拉力:F=5900Nb)带速度:v=0.8m/sc)滚筒直径:D=300mm减速器寿命(年)每年工作天数(天)每天工作小时数(时)Year=10年Day=300天Hour=8小时三、确定电动机的型号:1.选择电动机类型:选用Y系列三相异步电动机。
以上表达式的值带入可得:d ≥A 0√Pn 3=113×√5.3827203=22.095mm (3)轴的结构设计因为输入端需要接电机,需要由键槽通过将电机的的动力传递到输入端,所以输入轴处需要键槽,需要将轴径增大5%,所以输入端的可取的最小轴径为d=(1+5%)×22.095=23.199mm ,由于需要通过联轴器与电机轴配合,由于电机轴的直径d 电机= 42mm ,结合电机的直径与输入端的最小直径,需要选择一联轴器,既可以与电机轴相配合,也需要输入端相配合,故选择弹性柱销联轴器,对应其LX2,型号为:JA25×44,所以许用最终的输入端的直径d=25mm 。
通过确定最小的轴径,即可进行设计轴的结构的设计及其轴上零件的确定,轴的结构如下图所示:确定轴上零件的型号与输入轴尺寸:名称 型号或尺寸 输入轴左侧键 GB/T 1096 键 8×7×40输入轴圆锥滚子轴承 320/32 输入轴尺寸L1 43 mm 输入轴尺寸L2 79 mm 输入轴尺寸L3 17 mm 输入轴尺寸L4 96 mm 输入轴尺寸L5 58 mm 输入轴尺寸L69 mm输入轴尺寸L718 mm输入轴尺寸D125 mm输入轴尺寸D230 mm输入轴尺寸D332 mm输入轴尺寸D440 mm输入轴尺寸D546.786 mm输入轴尺寸D640 mm输入轴尺寸D732 mm已知轴承的型号为:320/32,对应的圆锥滚子轴承的尺寸如下表所示:尺寸数值轴承小径d32 mm轴承大径D58 mm轴承内圈宽度B17 mm轴承外圈宽度C13 mm轴承总宽度T17 mm轴承载荷位置点距离a14 mm(4)受力的各个支点间的距离:通过确定轴结构的尺寸,可以确定齿轮受力点的之间的距离:名称数值ZL1114 mmZL2128 mmZL341 mm(5)按弯扭合成应力校核轴的强度①轴的载荷分析与计算如下图a所示为输入轴的载荷的总受力图:图中:T:表示输入轴承受的转矩的大小及其方向。
目录设计任务书 (2)第一部分传动装置总体设计 (4)第二部分各齿轮的设计计算 (7)第三部分轴的设计 (17)第四部分主要尺寸及数据 (23)设计任务书一、课程设计题目:方案3:电机→圆锥圆柱齿轮(斜齿)减速器→开式一级齿轮减速→工作机1—电动机;2、4—联轴器;3—圆锥-圆柱斜齿轮减速器;5—输送带;6—滚筒 2原始数据(1)皮带的有效拉力:F=3000N;(2)输送带工作速度:v=1.2m/s;(3)滚筒直径:400mm;3.设计条件1.工作条件:机械厂装配车间;两班制,每班工作四小时;空载起动、连续、单向运转,载荷平稳;2.使用期限及检修间隔:工作期限为8年,每年工作250日;检修期定为三年;3.生产批量及生产条件:生产数千台,有铸造设备;4.设备要求:固定;5.生产厂:减速机厂。
4.工作量1.减速器装配图零号图1张;2.零件图2张(箱体或箱盖,1号图;中间轴或大齿轮,1号或2号图);3.设计说明书一份不少于7000字。
第一部分 传动装置总体设计一、 传动方案(已给定) 1) 外传动为V 带传动。
2) 减速器为两级展开式圆锥-圆柱斜齿轮减速器。
3)方案简图如下:。
计 算 与 说 明结果 三、电动机的选择(一) 类型选择:根据动力源和工作条件,选用Y 型三相异步电动机。
(二) 功率计算 (1)确定工作功率KW FV P w 6.310002.130001000=⨯==(2)原动机功率∑=ηW d P P根据题意 联轴器一个 轴承五对 圆柱齿轮两个 圆锥齿轮一个 滚筒轴一个98.0=轴η97.0=齿η96.0=滚筒η992.0=联η滚筒联齿轴ηηηηη∙∙∙=∑325837.096.0992.098.098.0235=⨯⨯⨯=∑η电动机所需的功率为:30.4837.06.3===∑ηwP P ddP P ed 〉所以选择电动机5.5KW 的(3)电动机的转速 1、工作机主轴转速 min 32.574002.1100060r n w =⨯⨯=π2、各级传动比可选范围 查参考文献[1]表2-2得两级展开式圆柱齿轮减速器的传动比范围'a i 为40~83、电动级转速的确定0.837η∑=4.30d P =57.32min w n r =电动机可选转速范围min 10031~68.137532.57)175~24(r n i n w d =⨯==总从课本查得: 同步转速为1500r/min 满载转速为1440r/min ;电动机额定功5.5KW 制表如下: 电动机型号 额定功率 电动机转速同步 满载 Y132S-414401500 1440Y132S-4电动机的外型尺寸(mm ): (见课设表19-3)A :216B :140C :89D :38E :80F :10G :33H :132 K :12 b: 280 b1: 210 b2: 135 h:315 AA: 60 BB:200 HA:18 L1:475 (二)、传动比分配根据上面选择的电动机型号可知道现在的总传动比 12.2532.571440===w m n n i 总 ;为了使两级大齿轮直径相近取设 2.42=i23.33.1/23==i i 85.1/321=∙=∑i i i i 10.25321=∙∙=∑i i i i(三)、传动装置的运动和动力参数1375.68~10031mind n r =2.42=i3 3.23i = 1 1.85i =25.10i ∑=1、各轴的转速计算 电机轴10min /1440n r nn m===min /38.77885.1/14402r n ==min /33.1852.4/38.7783r n ==min /38.5723.3/33.1854r n ==卷筒min /32.574r n n =≈卷筒 2、各轴输入功率计算KWP KW P P KW P P KW P P KW nd P IV IV 86.3992.090.390.399.098.002.402.499.098.014.414.498.099.027.427.4992.03.412332213=⨯=⨯=⨯⨯===⨯⨯===⨯⨯===⨯==ηηηηηηηηⅢⅡⅢⅠⅡⅠ3 各轴的输入转矩m mN T T m m N i T T m m N i T T m m N i T T m mN T T m mN n P T IV d m d d ⋅⨯=⨯⨯⨯==⋅⨯=⨯⨯⨯⨯==⋅⨯=⨯⨯⨯⨯==⋅⨯=⨯⨯⨯⨯=∙∙=⋅⨯=⨯⨯=∙=⋅⨯=⨯⨯=⨯=552145532335423224413214414661091.699.0992.010036.710036.723.398.099.01025.21025.22.498.099.01051.51051.585.198.099.01083.21083.2992.01085.21085.214403.41055.91055.9ηηηηηηηηηⅢⅡⅠ所以可得表格:01440/minn r =2778.38/min n r = 3185.33/min n r = 457.38/minn r =57.32/minr n=卷筒14.274.144.023.903.86IV IV P KWP KW P KW P KW P KWη====⨯=ⅠⅡⅢ4445552.85102.83105.51102.25107.036106.9110d IV T N mm T N mm T N mm T N mm T N mm T N mm=⨯⋅=⨯⋅=⨯⋅=⨯⋅=⨯⋅=⨯⋅ⅠⅡⅢ轴名功率P/kw转矩T/mm转速n/1min-传动比效率电机轴 4.32.85×410144010.992Ⅰ轴 4.272.83×41014401.85 0.97Ⅱ轴 4.14 5.51×410778.384.2 0.97Ⅲ轴 4.02 2.25×510185.333.230.97IV 轴3.907.036×51057.381 0.98卷筒3.86 6.91510⨯57.32第二部分各齿轮的设计计算一、直齿圆柱齿轮的传动设计1.已知输入功率P2=4.27KW,小齿轮转速960r/min,齿数比u=1.85。
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 (4)第二部分传动装置总体设计方案 (5)第三部分电动机的选择 (5)3.1 电动机的选择 (5)3.2 确定传动装置的总传动比和分配传动比 (6)第四部分计算传动装置的运动和动力参数 (7)第五部分 V带的设计 (8)5.1 V带的设计与计算 (8)5.2 带轮的结构设计 (11)第六部分齿轮传动的设计 (12)第七部分传动轴和传动轴承及联轴器的设计 (18)7.1 输入轴的设计 (18)7.2 输出轴的设计 (23)第八部分键联接的选择及校核计算 (29)8.1 输入轴键选择与校核 (29)8.2 输出轴键选择与校核 (29)第九部分轴承的选择及校核计算 (30)9.1 输入轴的轴承计算与校核 (30)9.2 输出轴的轴承计算与校核 (30)第十部分联轴器的选择 (31)第十一部分减速器的润滑和密封 (33)11.1 减速器的润滑 (32)11.2 减速器的密封 (33)第十二部分减速器附件及箱体主要结构尺寸 (33)设计小结 (36)参考文献 (36)第一部分设计任务书一、初始数据设计一级直齿圆柱齿轮减速器,初始数据F = 1400N,V = 2m/s,D = 320mm,设计年限(寿命):10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。
二. 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. 联轴器设计第二部分传动装置总体设计方案一. 传动方案特点1.组成:传动装置由电机、V带、减速器、工作机组成。
2.特点:齿轮相对于轴承对称分布。
3.确定传动方案:考虑到电机转速高,V带具有缓冲吸振能力,将V带设置在高速级。
减速器机械设计课程设计说明书一.任务设计书题目A:设计用于带式运输机的传动装置二. 传动装置总体设计设计工作量:1.减速器装配图一张(A3)2.零件图(1~3)3.设计说明书一份个人设计数据:运输带的工作拉力 T(N/m)___850______运输机带速V(m/s) ____1.60_____ 卷筒直径D(mm) ___270______已给方案三.选择电动机1.传动装置的总效率:η=η1η2η2η3η4η5式中:η1为V带的传动效率,取η1=0.96;η2η2为两对滚动轴承的效率,取η2=0.99;η3为一对圆柱齿轮的效率,取η3=0.97;η为弹性柱销联轴器的效率,取η4=0.99;η5为运输滚筒的效率,取η5=0.96。
所以,传动装置的总效率η=0.96*0.99*0.99*0.97*0.98*0.96=0.859电动机所需要的功率P=FV/η=850*1.6/(0.859×1000)=1.58KW 2.卷筒的转速计算nw=60*1000V/πD=60*1000*1.6/3.14*500=119.37r/minV 带传动的传动比范围为]4,2['1 i ;机械设计第八版142页 一级圆柱齿轮减速器的传动比为i2∈[3,5];机械设计第八版413页 总传动比的范围为[6,20]; 则电动机的转速范围为[716,2387]; 3.选择电动机的型号:根据工作条件,选择一般用途的Y 系列三相异步电动机,根据电动机所需的功率,并考虑电动机转速越高,总传动比越大,减速器的尺寸也相应的增大,所以选用Y100L1-4型电动机。
额定功率2.2KW ,满载转速1430(r/min ),额定转矩2.2(N/m ),最大转矩2.3(N/m ) 4、计算传动装置的总传动比和分配各级传动比 总传动比ia=n/nw=1430/119.37=12.00 式中:n 为电动机满载转速;wn为工作机轴转速。
取V 带的传动比为i1=3,则减速器的传动比i2=ia/3=4.00; 5.计算传动装置的运动和动力参数 6.计算各轴的转速。
O 轴:n0=1430 r/min;Ⅰ轴:n1=n1/i01=1430/3=476.67 r/min; Ⅱ轴:n2=n2/i12=115.27 r/min卷筒轴:n3=n2=115.27 r/min 7.计算各轴的功率 O 轴:P0=2.2(KW);Ⅰ轴:P1=P ⨯η1=2.2⨯0.96=2.11(KW);Ⅱ轴P2=P1⨯η2η3=2.11⨯0.99⨯0.97=2.03(KW);III 轴(卷筒轴)的输入功率:P3=P2⨯η⨯η2=2.03⨯0.98⨯0.99=2.00(KW) 8.计算各轴的转矩电动机轴的输出转转矩:T1=9550⨯P1/n1=9550⨯2.11/476.67=42,27N ·m Ⅰ轴的转矩:T2=T1*i1*η1*η2=68.5*3*0.96*0.99=168.18 N ·m Ⅱ轴的转矩:T3=T2⨯i2*η2⨯η3=195.3⨯6.76⨯0.99⨯0.97=165.70N ·m 第二部分 传动零件的计算四.V 型带零件设计1.计算功率: 3.933.1=⨯=⨯=P KACA Pk A --------工作情况系数,查表取值1.3;(机械设计第八版156页)p --------电动机的额定功率2.选择带型根据 3.9=P CA ,n=1430,可知选择B 型; (机械设计第八版157页) 由表8-6和表8-8取主动轮基准直径 mm dd 0011=则从动轮的直径为 0302=d d3.验算带的速度1000601⨯=nv ddπ=100060143000114.3⨯⨯⨯=7.5m/s机械设计第八版157页 V 带的速度合适4、确定普通V 带的基准长度和传动中心矩根据0.7(d d 1+d d 2)<a 0<2(d d 1+d d 2),初步确定中心矩(机械设计第八版152页)oa=600mm5.计算带所需的基准长度:d L= 0212214/)(2/)(2addddad d d d -=++π=1828.3mm机械设计第八版158页由表8-2选带的基准长度L d =2000mm 6.计算实际中心距a2/)(0dodLLaa -+==685.85mm 机械设计第八版158页验算小带轮上的包角1αa d d d d /3.57)(18001201⨯--=α=092.163 o 90〉7.确定带的根数ZZ =kk p p plcaα)(0∆+ (机械设计第八版158页)由min /971r n =, 3,1401==i mm dd 查表8-4a 和表8-4b得 p 0=1.32,p 0∆=0.11,Pca=3.9查表8-5得:=k α0.955,查表8-2得:=k l 1.07,则 Z =kk p p plcaα)(0∆+=2.77取Z=3根 8.计算预紧力vk pF q VZca20)15.2(500+-=α(机械设计第八版158页)查表8-3得q=0.10(kg/m ) 则Fo=145.8N9.计算作用在轴上的压轴力==)2/sin(210αzF Fp863.51N (机械设计第八版158页)五.带轮结构设计带轮的材料采用铸铁 主动轮基准直径0011=d d,故采用腹板式(或实心式),从动轮基准直径3002=d d,采用孔板式。
六.齿轮的设计1.选定齿轮的类型,精度等级,材料以及齿数; (1).按传动方案,选用直齿圆柱齿轮传动;(2).减速器运输机为一般工作机器,工作速度不是太高,所以选用7级精度(GB10095-88);(3).选择材料。
由表10-1可选择小齿轮的材料为45Gr(调质),硬度为280HBS ,大齿轮的材料为45刚(调质),硬度为240HBS ,二者的材料硬度相差为40HBS 。
(4).选小齿轮的齿数为24,则大齿轮的齿数为24⨯6.76=97.36,取2Z =972按齿面接触强度进行设计 由设计公式进行计算,即1t d ≥(机械设计第八版203页)选用载荷系数tK=1.3计算小齿轮传递的转矩mm N nPT/104.227376.674/2.11105.95/105.95451151⨯=⨯⨯=⨯=由表10-7选定齿轮的齿宽系数1=dφ;(机械设计第八版205页)由表10-6查得材料的弹性影响系数ZE=189.812MPa由图10-21d 按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限σ1lim H =600Mpa ;大齿轮的接触疲劳强度极限σ2lim H =550MPa 3.计算应力循环次数N1=L n h j 160=60⨯476.67⨯1⨯(24⨯365⨯10)=2.5⨯910;(机械设计第八版206页)2N=2.51⨯910/4.057=91062.0⨯ 取接触疲劳寿命系数1HN K =0.89, 2HN K=0.895;机械设计第八版207页4.计算接触疲劳许用应力。
取失效概率为1%,安全系数S=1,得[]SKHN H1lim 11σσ==534[]SKHN H2lim 22σσ==492.25机械设计第八版205页 5.计算接触疲劳许用应力。
1)试算小齿轮分度圆的直径td1,带入[]Hσ中较小的值1td≥=2.32234)25.4928.189(76.676.71104.22733.1⨯⨯⨯⨯31=49mm(1)计算圆周的速度V10006011⨯=ndV tπ=1.22mm/s(2)计算齿宽btddb 1φ==1⨯49mm=49mm(3)计算齿宽和齿高之比。
模数11zd mt t==2 mm齿高t m h 25.2==4.5 mm=h b4.549=10.89 (4)计算载荷系数。
根据V=1.22mm/s;7级精度,可查得动载系数vk =0.6;(机械设计第八版194页) 直齿轮 ααF K=H k=1;可得使用系数 Ak=1;机械设计第八版193页用插图法差得7级精度,小齿轮相对支承非对称布置时,βH k =1.422;机械设计第八版196页 由=hb 10.68,βH k=1.423 可得βF K=1.35故载荷系数βαH H VAKKKKK ⨯⨯⨯==423.116.01⨯⨯⨯=0.8538(机械设计第八版192页) (5)按实际的载荷的系数校正所算得的分度圆直径。
311tt KKdd==42.5mm(6)计算模数m 。
11zd m ==2442.5=1.7;取m=2 6.按齿根弯曲强度设计 弯曲强度的计算公式 []321)(12σφFSa Fa dY Y z KT m ≥;机械设计第八版201页(1)确定公式内各计算数值1)查表可得小齿轮的弯曲疲劳强度极限1FE α=500Mpa;大齿轮的弯曲强度极限2FE α=380 Mpa 机械设计第八版209页2)查表可得弯曲疲劳寿命系数1FN K =0.86, 2FN K=0.87;3)计算弯曲疲劳许用应力。
取弯曲疲劳安全系数S=1.4,由式可得[]S KFE FN 111Fαα==4.150086.0⨯=307.14 Mpa []SKFE FN 222Fαα==4.138087.0⨯ =236.14 Mpa 计算载荷系数KβαF F VAKKKKK == 36.116.01⨯⨯⨯ =0.816查取齿形系数。
查得 =1Fa Y2.65 =2Fa Y2.06机械设计第八版200页 6)查取应力校正系数。
查表可得1Sa Y= 1.58 2Sa Y=1.97机械设计第八版200页计算大,小齿轮的[]σFSaFaYY 并加以比较。
[]111FSa Fa YYσ=14.30785.165.2⨯=0.0159[]222FSa Fa YYσ=14.23697.106.2⨯ =0.0172大齿轮的数值大。
(2)设计计算。
3240172.0241109684.12816.02⨯⨯⨯⨯⨯≥m =1.84 对比计算结果,由齿面接触疲劳强度计算的模数m 大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数,由于齿轮模数m 的大小主要取决于弯曲强度所决定的承载能力,而齿面接触疲劳强度所决定的承载能力,仅与齿轮直径(即模数与齿数的乘积)有关,可取由弯曲强度算得的模数2.3并就近圆整为标准值m=2,按接触强度计算得的分度圆直径1d =48 mm ,算出小齿轮数md Z11==248=24 大齿轮的齿数2Z =24⨯4.057=97这样设计出的齿轮传动,既满足了齿面接触疲劳强度,又满足了齿根弯曲疲劳强度,并做到结构紧凑,避免了浪费 4.几何尺寸的计算 (1)计算分度圆直径1d=1z m=48mm 2d=2Zm=194mm(2)计算中心距221d da +==120mm(3)计算齿轮的宽度==1db dφ48 mm七.轴的设计与校核高速轴的计算。