二级直齿圆柱齿轮减速器

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一、

设计题目:二级直齿圆柱齿轮减速器1. 要求:拟定传动关系:由电动机、V带、减速器、联轴器、工作机构成。

2. 工作条件:双班工作,有轻微振动,小批量生产,单向传动,使用5年,运输带允许误差5%。

3. 知条件:运输带卷筒转速19/minr,

减速箱输出轴功率4.25P马力,

十、 传动装置总体设计:

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:

η2η3η5η4η1IIIIIIIVPdPw

十一、 选择电机

1. 计算电机所需功率dP: 查手册第3页表1-7:

1-带传动效率:0.96

2-每对轴承传动效率:0.99 3-圆柱齿轮的传动效率:0.96

4-联轴器的传动效率:0.993

5—卷筒的传动效率:0.96

说明:

-电机至工作机之间的传动装置的总效率:

4212345••••

45wPP 3.67wdPPKW

2确定电机转速:查指导书第7页表1:取V带传动比i=24

二级圆柱齿轮减速器传动比i=840所以电动机转速的可选范围是:

19248403043040/minnnir电机卷筒总

符合这一范围的转速有:750、1000、1500、3000

根据电动机所需功率和转速查手册第155页表12-1有4种适用的电动机型号,因此有4种传动比方案如下:

方案 电动机型号 额定功率 同步转速

r/min 额定转速

r/min 重量 总传动比

1 Y112M-2 4KW 3000 2890 45Kg 152.11

2 Y112M-4 4KW 1500 1440 43Kg 75.79

3 Y132M1-6 4KW 1000 960 73Kg 50.53

4 Y160M1-8 4KW 750 720 118Kg 37.89

综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、和带传动、减速器的传动比,可见第3种方案比较合适,因此选用电动机型号为Y132M1-6,其主要参数如下:

额定功率kW

满载转速 同步转速 质量 A D E F G H L

AB

4 960 1000 73 216 38 80 10 33 132 515

280

四 确定传动装置的总传动比和分配传动比:

总传动比:96050.5319nin总卷筒

分配传动比:取3.05i带 则1250.53/3.0516.49ii

121.31.5ii取121.3ii经计算23.56i14.56i

注:i带为带轮传动比,1i为高速级传动比,2i为低速级传动比。

五 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1轴、2轴、3轴、4轴

01122334,,,——依次为电机与轴1,轴1与轴2,轴2与轴3,轴3与轴4之间的传动效率。

1. 各轴转速:1960314.86/min3.05mnnri带

121196068/min34.63mnnnriii•带

2321296019.1/min34.633.56mnnnriiii••带

2各轴输入功率:1013.670.963.52dppkW• 211201123.670.960.990.963.21dpppkW•••

32230112233.670.960.990.960.990.963.05dpppkW••••

4334011223343.670.960.990.960.990.960.990.9933dpppkW•••••

3各轴输入转矩:3.679550955036.5.960ddwpTNmn

10136.53.050.96106.9.dTTiNm••带

211121011236.53.054.630.960.990.96470.3.dTTiTiiNm••••••带

322231201122336.53.054.633.560.960.990.960.990.961591.5.dTTiTiiiNm••••••••带

43340120112233436.53.054.633.560.960.990.960.990.960.990.9931575.6.dTTTiiiNm••••••••

运动和动力参数结果如下表:

轴名 功率P KW 转矩T Nm 转速r/min

输入 输出 输入 输出

电动机轴 3.67 36.5 960

1轴 3.52 3.48 106.9 105.8 314.86

2轴 3.21 3.18 470.3 465.6 68

3轴 3.05 3.02 1591.5 1559.6 19.1

4轴 3 2.97 1575.6 1512.6 19.1

六 设计V带和带轮:

1.设计V带

①确定V带型号

查课本205P表13-6得:2.1AK 则1.23.674.4cAdPKPkW•

根据cP=4.4, 0n=960r/min,由课本205P图13-5,选择A型V带,取1125d。 121213.051250.98373.63nddn查课本第206页表13-7取2375d。

为带传动的滑动率0.010.02。

②验算带速:111259606.28/601000601000dnVms 带速在525/ms范围内,合适。

③取V带基准长度dL和中心距a:

初步选取中心距a:0121.51.5125375750add,取0750a。

由课本第195页式(13-2)得:0002211222305.824ddLadda查课本第202页表13-2取2500dL。由课本第206页式13-6计算实际中心距:00847.12dLLaa。

④验算小带轮包角:由课本第195页式13-1得:2118057.3163120dda。

⑤求V带根数Z:由课本第204页式13-15得:00LcPZPPKK

查课本第203页表13-3由内插值法得01.38P00.108P。

EFAFBCAC

EF=0.1

0P=1.37+0.1=1.38

EFAFBCAC

EF=0.08

00.100.108P

Kαα1查课本第202页表13-2得1.09LK。

查课本第204页表13-5由内插值法得0.959K。1=163.0EFAFBCAC EF=0.009

K=0.95+0.009=0.959

则004.42.841.380.1080.9591.09LcPkWZPPKK

取3Z根。

⑥求作用在带轮轴上的压力QF:查课本201页表13-1得q=0.10kg/m,故由课本第197页式13-7得单根V带的初拉力:2205002.55004.42.5(1)(1)0.106.28190.936.280.959cPFqvNzvK

作用在轴上压力:

01632sin23190.9sin1132.822cFZFN。

七 齿轮的设计:

1高速级大小齿轮的设计:

①材料:高速级小齿轮选用45钢调质,齿面硬度为250HBS。高速级大齿轮选用45钢正火,齿面硬度为220HBS。

②查课本第166页表11-7得:lim1550HMpa lim2540HMpa。

查课本第165页表11-4得:1.1HS 1.3FS。

故lim115505001.1HHHMpaMpaS lim225404901.1HHHMpaMpaS。

查课本第168页表11-10C图得:lim1200FMpa lim2150FMpa。

故lim112001541.3FFFMpaMpaS lim221501151.3FFFMpaMpaS。 ③按齿面接触强度设计:9级精度制造,查课本第164页表11-3得:载荷系数1.2K,取齿宽系数0.4a 计算中心距:由课本第165页式11-5得:111225333353351.21.0691014.631179.44900.44.63HaKTauu

考虑高速级大齿轮与低速级大齿轮相差不大取210a 2.5m

则122168aZZm取129Z 2139Z

实际传动比:1394.7929

传动比误差:4.794.63100%3.5%5%4.63。

齿宽:0.421084aba取284b190b

高速级大齿轮:284b 2139Z高速级小齿轮:190b 129Z

④验算轮齿弯曲强度:

查课本第167页表11-9得:12.6FY 22.2FY

按最小齿宽284b计算:11111322221.2106.92.61043.5842.529FFFKTYMpabmZ

2212136.8FFFFFYMpaY 所以安全。

⑤齿轮的圆周速度:11292.5314.81.19/601000601000dnVms

查课本第162页表11-2知选用9级的的精度是合适的。

2低速级大小齿轮的设计:

①材料:低速级小齿轮选用45钢调质,齿面硬度为250HBS。

低速级大齿轮选用45钢正火,齿面硬度为220HBS。

②查课本第166页表11-7得:lim3550HMpa lim4540HMpa。

查课本第165页表11-4得:1.1HS

1.3FS。

故lim335505001.1HHHMpaMpaS lim445404901.1HHHMpaMpaS。

查课本第168页表11-10C图得:lim3200FMpa lim4150FMpa。

故lim332001541.3FFFMpaMpaS lim441501151.3FFFMpaMpaS。