机械设计基础(课程设计-齿轮减速器)
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机械设计基础课程设计减速器机械设计基础课程设计减速器摘要:根据机械设计基础课程的要求,本文采用计算机辅助设计系统Solidworks完成了减速器的虚拟设计,包括减速器的几何特征、结构强度计算以及齿轮相关的计算。
实验结果表明,该设计的减速器具有较好的表现,能够实现满足预期的设计要求。
关键词:减速器;Solidworks;设计要求1. Introduction减速器是一种机械设备,用于将机械系统的输入转矩和输出转速调节相互之间的比例,减少动力传动系统中的受力及损耗。
本文旨在根据机械设计基础课程的要求,使用计算机辅助设计系统Solidworks 完成减速器的设计。
2.Design of Reducers2.1 Principle design减速器的设计原理的核心是齿轮的传动,减速器由主轴,分轴,直齿轮齿圈,单向齿轮,啮合齿轮,啮合齿轮,回转轴承,安装座及安装螺栓等部件组成。
动力传动中,传动轴受到转矩,原动力和驱动力之间的传动关系分别由螺旋齿轮,曲齿轮和齿条齿轮实现。
2.2 Geometric features减速器的几何特征决定了机构的整体尺寸,考虑到设备限制以及结构强度的要求,本文设计的减速器主要有以下几何特征:1)减法器两端的中轴转动轴的直径分别为Φ20mm和Φ15mm;2)分轴轴承的直径Φ25mm;3)减速器的齿轮压力角为20°;4)减速器总的长度为150mm。
2.3 Strength calculation减速器的结构强度计算主要可以分为轴承和齿轮结构。
(1)轴承结构强度计算:根据轴承的本构准则,可得到减速器轴承的最大应力为1506MPa,轴承的最大极限应力为MPa,因此,符合设计要求。
(2)齿轮结构强度计算:根据经典的米苏曼齿轮模型(Mismatch model),可以计算出减速器齿轮的最大应力为1285MPa,最大极限应力为2050MPa,因此,满足设计要求。
2.4 Gear calculation减速器设计的关键是齿轮的传动参数,根据给定的传动比,可以计算出各个齿轮的齿数,模数,压力角等参数,以保证机构的合理性和可靠性。
机械设计基础课程设计学生姓名:中南大学学号:年级: 2012级专业:材料科学与工程专业院(系):材料科学与工程学院指导教师:时间:2015.1.15----2015.1.23目录设计任务书 (1)一.前言1.1设计目的 (2)1.2传动方案的分析与拟定 (2)二.减速器结构选择及相关性能参数计算2.1 电动机类型及结构的选择 (3)2.2 电动机选择 (3)2.3 确定电动机转速 (3)2.4确定传动装置的总传动比和分配级传动比 (4)2.5动力运动参数计算 (4)三.传动零件的设计计算3.1减速器外部零件的设计计算--普通V形带传动 (6)四.齿轮的设计计算4.1直齿圆柱齿轮 (8)4.2齿轮几何尺寸的设计计算4.2.1 按照接触疲劳强度计算 (8)4.2.2 按齿根弯曲接触强度校核计算 (9)4.2.3 齿轮几何尺寸的确定 (10)4.3齿轮的结构设计 (10)五.轴的设计计算5.1输入轴的设计 (11)5.2输出轴的设计 (16)六.减速器箱体基本尺寸设计6.1箱体壁厚、凸缘、螺钉及螺栓 (19)6.2螺钉螺栓到箱体外避距离、箱体内部尺寸 (19)6.3视孔盖、其中吊耳和吊钩 (20)6.4细节事项 (20)七.轴承、键和联轴器的选择7.1 轴承的选择 (22)7.2 键的选择计算及校核 (22)7.3 联轴器的选择 (23)八.减速器润滑、密封8.1润滑的选择确定 (24)8.2 密封的选择确定 (24)九.减速器绘制与结构分析9.1拆卸减速器 (25)9.2 分析装配方案 (25)9.3 分析各零件作用、结构及类型 (25)9.4 减速器装配草图设计 (25)9.5 完成减速器装配草图 (26)9.6 减速器装配图绘制过程 (26)9.7 完成装配图 (27)9.8 零件图设计 (27)十一.设计总结 (28)参考文献 (29)设计任务书设计一用于带式运输上的单级直齿圆柱齿轮减速器。
运输机连续单向工作,一班工作制,载荷平稳,室内工作,有粉尘(运输带与滚筒摩擦阻力影响已经在F中考虑)。
机械设计基础课程设计-一级齿轮减速器设计说明书正文:一级齿轮减速器设计说明书设计目标:本次设计旨在设计一个一级齿轮减速器,实现指定输入转速和输出转速之间的减速比。
同时,考虑到传动效率、轴向和径向载荷的承载能力以及噪音等因素。
1.引言1.1 背景介绍在机械传动领域中,齿轮减速器是一种常用的传动装置。
通过合理的齿轮设计,可以实现高效的转速调节和转矩变化。
一级齿轮减速器作为齿轮传动系统的基本组成部分,在工程领域中得到广泛应用。
1.2 设计范围本设计范围包括齿轮的型号选择、齿轮几何参数的计算与设计、强度校核、噪声分析以及轴承和润滑油的选择等内容。
2.齿轮型号选择与齿轮几何参数计算2.1 输入参数2.1.1 输入转速:N1 = 1500 rpm2.1.2 输出转速:N2 = 300 rpm2.1.3 传动功率:P = 10 kW2.2 齿轮型号选择根据输入转速和输出转速的减速比以及传动功率的要求,选择适当的齿轮型号。
2.3 齿轮几何参数计算2.3.1 主传动齿轮参数计算根据减速比和输入、输出转速的关系,计算主传动齿轮的模数、齿数等几何参数。
2.3.2 从动齿轮参数计算根据主传动齿轮参数和减速比,计算从动齿轮的几何参数。
3.齿轮强度校核3.1 材料选择根据齿轮所承载的传动功率和工作条件,选择合适的材料。
3.2 强度计算根据齿轮几何参数、材料性能和工作条件,进行应力和变形的计算,检查设计的齿轮是否满足强度要求。
4.噪声分析与控制4.1 噪声来源分析通过对齿轮传动系统的分析,确定噪声的主要来源。
4.2 噪声控制措施针对噪声来源,提出相应的控制措施,以降低噪声水平。
5.轴承与润滑油选择5.1 轴承选择根据齿轮传动系统的径向和轴向载荷要求,选择相应的轴承类型和规格。
5.2 润滑油选择根据齿轮传动系统的工作条件和轴承要求,选择合适的润滑油类型。
6.结论通过对一级齿轮减速器的设计、强度校核、噪声分析以及轴承和润滑油的选择等方面的研究,本次设计满足了预期的减速比要求,并具备足够的强度和稳定性,同时在噪声和摩擦方面也做出了相应的控制。
机械设计基础课程设计计算说明书设计题目:一级圆柱齿轮减速器学院:材料学院班级:冶金0901学号:1109090105设计者:夏裕翔指导教师:姜勇日期:2021年7月目录一.设计任务书 (3)二.传动系统方案的拟定 (3)三.电动机的选择 (3)四.传动比的分派 (4)五.传动系统的运动和动力参数计算 (5)六.传动零件的设计计算 (6)七.减速器轴的设计 (11)八.轴承的选择与校核 (18)九.键的选择与校核 (19)十.联轴器的选择 (22)十一.减速器润滑方式,润滑剂及密封装置 (22)十二.箱体结构的设计 (23)十三.参考文献 (26)计算及说明 结果一、设计任务书一、设计任务设计带式输送机的传动系统,采纳带传动和一级圆柱齿轮减速器。
2、原始数据输送带轴所需扭矩 τ=1050Nm 输送带工作速度 ν=/s输送带滚筒直径 d =380mm 减速器设计寿命为8年(两班制),大修期限四年。
3、工作条件两班制工作,空载起动载荷平稳,常温下持续(单向)运转,工作环境多尘;三相交流电源,电压为380/220V 。
二、传动系统方案的拟定带式输送机传动系统方案如下图:(画方案图)带式输送机由电动机驱动。
电动机1将动力传到带传动2,再由带传动传入 一级减速器3,再经联轴器4将动力传至输送机滚筒5,带动输送带6工作 。
传动系统中采纳带传动及一级圆柱齿轮减速器,采纳直齿圆柱齿轮传动。
三、电动机的选择按设计要求及工作条件选用Y 系列三相异步电动机,卧式封锁结构,电压 380V 。
一、电动机的功率依照已知条件由计算得知工作机所需有效效率KW FvP w 42.410008.038.0105021000=⨯⨯==设:η1—联轴器效率=0.97; η2— η3— η4— η5—由电动机至运输带的传动总效率为8588.096.099.096.099.097.03534321=⨯⨯⨯⨯==ηηηηηη工作机所需电动机总功率 KW P w5.158588.042.4P r ===η由表所列Y 系列三相异步电动机技术数据中能够确信,知足Pm ≥Pr 条件的 电动机额定功率Pm 应取为KW计算及说明 结果二、电动机转速的选择依照已知条件由计算得知输送机滚筒的工作转速min /23.4038014.38.0100060100060r d v n w=⨯⨯⨯=⨯=π额定功率相同的同类型电动机,能够有几种转速供选择,如三相异步电动机就有四种经常使用的同步转速,即min /3000r 、min /1500r 、min /1000r 、 min /750r 。
机械设计基础课程设计减速器引言减速器(Reducer),又称为减速机、减速器、减速齿轮机构,是将高速运动的动力通过齿轮传动装置转换成低速高转矩的设备。
减速器广泛应用于工业生产中的传动装置,具有重要的作用。
本文将详细讨论机械设计基础课程设计中的减速器。
一、减速器的作用和原理减速器主要用于将电动机等高速运动装置的转速降低,同时增加转矩。
其作用在于匹配输入和输出的转速和扭矩,使机械装置达到最适合的工作状态。
•减速器的作用–降低输出速度:通过齿轮传动机构,将高速输入转动降低到所需要的输出速度,满足不同工作环境的要求。
–增加输出扭矩:通过齿轮传动的工作原理,能够增加输出扭矩,提供所需的动力。
–反向装置:通过减速器的设计,可以实现转向,使机械装置在不同的工况下反向运动。
•减速器的原理–齿轮传动原理:减速器主要通过齿轮的传动实现速度和扭矩的转换。
通过两个或多个齿轮的组合传动,可以实现不同的转速比。
一般来说,将大齿轮称为驱动轮,小齿轮称为从动轮。
当驱动轮转动时,从动轮相应地转动,但速度和扭矩会发生变化。
二、减速器的分类根据结构和用途的不同,减速器可以分为多种类型。
下面将详细介绍常见的几种减速器。
2.1 齿轮减速器齿轮减速器是应用最为广泛的减速器之一,其主要由齿轮、轴承、轴和外壳等组成。
根据齿轮的不同排列方式和传动原理,齿轮减速器又可以分为平行轴齿轮减速器、斜齿轮减速器、行星齿轮减速器等。
•平行轴齿轮减速器:工作原理是通过平行轴上的两个齿轮之间的啮合传动来实现速度和扭矩的转换。
广泛应用于各类机械设备。
•斜齿轮减速器:斜齿轮减速器的轴线与齿轮轮系的轴线相交,主要用于两轴不平行的情况,特别适用于转动方向需要改变的场合。
•行星齿轮减速器:行星齿轮减速器由太阳轮、行星轮和内齿轮组成,通过不同齿轮的啮合传动实现减速。
具有结构紧凑、扭矩大等优点,广泛应用于工业领域。
2.2 带传动的减速器带传动的减速器主要是通过皮带、链条等进行传动,将高速输入转动减速至低速输出。
机械设计基础课程设计--二级齿轮减速器机械设计基础课程设计说明书题目:二级齿轮减速器院系:机电工程系专业:材料成型及控制工程班级:B100304学号:B1030618姓名:李鹏辉指导教师:张旦闻日期:2013年06月28日目录一、机械设计课程设计任务书 .............................................................................. - 2 -1、设计题目: ................................................................................... - 2 -2、设计参数 ....................................................................................... - 2 -3、工作条件 .................................................................................... - 2 -4、加工条件 .................................................................................... - 3 -5、设计工作量................................................................................ - 3 -二、前言 .................................................................................................................. - 4 -三、运动学与动力学计算 ...................................................................................... - 5 -1、电动机的选择............................................................................... - 5 -2、各级传动比................................................................................... - 6 -3、计算各轴转速、功率、转矩....................................................... - 6 -四、传动零件的设计计算 ...................................................................................... - 9 -1、带传动的设计............................................................................... - 9 -2、齿轮的设计计算......................................................................... - 12 -五、轴的设计计算及校核 (20)1、轴的结构设计: (20)2、轴的校核 (25)3、计算轴上的作用力 (27)4、计算支反力 (27)5、绘转矩、弯矩图 (28)6、弯矩合成强度校核 (29)六、键的选择和校核 (30)七、滚动轴承的选择与校核。
机械设计基础课程设计目录设计任务书 (1)一. 前言1.1设计目的 (2)1.2传动方案的分析与拟定 (2)二. 减速器结构选择及相关性能参数计算2.1 电动机类型及结构的选择 (3)2.2 电动机选择 (3)2.3 确定电动机转速 (3)2.4确定传动装置的总传动比和分配级传动比 (4)2.5动力运动参数计算 (4)三. 传动零件的设计计算3.1减速器外部零件的设计计算--普通V形带传动 (6)四. 齿轮的设计计算4.1直齿圆柱齿轮 (8)4.2齿轮几何尺寸的设计计算4.2.1 按照接触疲劳强度计算 (8)4.2.2 按齿根弯曲接触强度校核计算 (9)4.2.3 齿轮几何尺寸的确定 (10)4.3齿轮的结构设计 (10)五. 轴的设计计算5.1输入轴的设计 (11)5.2输出轴的设计 (16)六. 减速器箱体基本尺寸设计6.1箱体壁厚、凸缘、螺钉及螺栓 (19)6.2螺钉螺栓到箱体外避距离、箱体内部尺寸 (19)6.3视孔盖、其中吊耳和吊钩 (20)6.4细节事项 (20)七. 轴承、键和联轴器的选择7.1 轴承的选择 (22)7.2 键的选择计算及校核 (22)7.3 联轴器的选择 (23)八. 减速器润滑、密封8.1润滑的选择确定 (24)8.2 密封的选择确定 (24)九. 减速器绘制与结构分析9.1拆卸减速器 (25)9.2 分析装配方案 (25)9.3 分析各零件作用、结构及类型 (25)9.4 减速器装配草图设计 (25)9.5 完成减速器装配草图 (26)9.6 减速器装配图绘制过程 (26)9.7 完成装配图 (27)9.8 零件图设计 (27)十一.设计总结 (28)参考文献 (29)设计任务书设计一用于带式运输上的单级直齿圆柱齿轮减速器。
运输机连续单向工作, 一班工作制, 载荷平稳, 室内工作, 有粉尘(运输带与滚筒摩擦阻力影响已经在F中考虑)。
生产条件: 中等规模机械厂, 可加工7—8级齿轮与蜗轮。
机械设计基础课程设计计算说明书题目: 一级圆柱齿轮减速器设计目录一、设计任务书………………………………………………………………………………1.1 机械课程设计的目的…………………………………………………………………1.2 设计题目………………………………………………………………………………1.3 设计要求………………………………………………………………………………1.4 原始数据………………………………………………………………………………1.5 设计内容………………………………………………………………………………二、传动装置的总体设计……………………………………………………………………2.1 传动方案………………………………………………………………………………2.2 电动机选择类型、功率与转速………………………………………………………2.3 确定传动装置总传动比及其分配…………………………………………………2.4 计算传动装置各级传动功率、转速与转矩………………………………………三、传动零件的设计计算……………………………………………………………………3.1 V带传动设计……………………………………………………………………………3.1.1计算功率……………………………………………………………………………3.1.2带型选择……………………………………………………………………………3.1.3带轮设计……………………………………………………………………………3.1.4验算带速……………………………………………………………………………3.1.5确定V带的传动中心距和基准长度………………………………………………3.1.6包角及其验算………………………………………………………………………3.1.7带根数………………………………………………………………………………3.1.8预紧力计算…………………………………………………………………………3.1.9压轴力计算…………………………………………………………………………3.1.10带轮的结构…………………………………………………………………………3.2齿轮传动设计……………………………………………………………………………3.2.1选择齿轮类型、材料、精度及参数………………………………………………3.2.2按齿面接触疲劳强度或齿根弯曲疲劳强度设计…………………………………3.2.3按齿根弯曲疲劳强度或齿面接触疲劳强度校核…………………………………3.2.4齿轮传动的几何尺寸计算…………………………………………………………四、铸造减速器箱体的主要结构尺寸………………………………………………………五、轴的设计…………………………………………………………………………………5.1高速轴设计………………………………………………………………………………5.1.1选择轴的材料………………………………………………………………………5.1.2初步估算轴的最小直径……………………………………………………………5.1.3轴的结构设计,初定轴径及轴向尺寸……………………………………………5.2低速轴设计………………………………………………………………………………5.2.1选择轴的材料………………………………………………………………………5.2.2初步估算轴的最小直径……………………………………………………………5.2.3轴的结构设计,初定轴径及轴向尺寸……………………………………………5.3校核轴的强度……………………………………………………………………………5.3.1按弯扭合成校核高速轴的强度……………………………………………………5.3.2按弯扭合成校核低速轴的强度……………………………………………………六、滚动轴承的选择和计算…………………………………………………………………6.1高速轴上的滚动轴承设计………………………………………………………………6.1.1轴上径向、轴向载荷分析…………………………………………………………6.1.2轴承选型与校核……………………………………………………………………6.2低速轴上的滚动轴承设计………………………………………………………………6.2.1轴上径向、轴向载荷分析…………………………………………………………6.2.2轴承选型与校核……………………………………………………………………七、联轴器的选择和计算………………………………………………………………………7.1联轴器的计算转矩………………………………………………………………………7.2许用转速…………………………………………………………………………………7.3配合轴径…………………………………………………………………………………7.4配合长度…………………………………………………………………………………八、键连接的选择和强度校核………………………………………………………………8.1高速轴V带轮用键连接…………………………………………………………………8.1.1选用键类型…………………………………………………………………………8.1.2键的强度校核………………………………………………………………………8.2低速轴与齿轮用键连接…………………………………………………………………8.2.1选用键类型…………………………………………………………………………8.2.2键的强度校核………………………………………………………………………8.3低速轴与联轴器用键连接………………………………………………………………8.3.1选用键类型…………………………………………………………………………8.3.2键的强度校核………………………………………………………………………九、减速器的润滑……………………………………………………………………………9.1齿轮传动的圆周速度……………………………………………………………………9.2齿轮的润滑方式与润滑油选择…………………………………………………………9.3轴承的润滑方式与润滑剂选择…………………………………………………………十、绘制装配图及零件工作图……………………………………………………………十一、设计小结………………………………………………………………………………十二、参考文献………………………………………………………………………………一、设计任务书1.1机械课程设计的目的课程设计是机械设计基础课程中的最后一个教学环节,也是第一次对学生进行较全面的机械设计训练。
机械设计基础课程设计--减速器设计一、减速器的简介减速器是一种重要的机械设备,它能够改变传动的动力源的动力,转换成另一种形式的动力,也就是改变转动频率、转动方向和转动能量,使驱动部件对付所需工作时,具有合适的转速,从而达到节省能源、提高效率和减少结构尺寸的功能。
二、减速器的设计原理减速器的总体设计是以转速减小,扭矩增大为原则,以满足所要求的条件。
减速器的设计原理通常可以分为三类:一是减速箱,即基本满足工厂机械和工具机械的转速要求,而对输出功率的限制能够与设备的机械结构相一致;二是齿轮减速器,它将传动功率输入齿轮驱动体中,而传动机构可以满足具体的脉冲减速要求;第三类是液力传动的减速器,通常由液力驱动装置、减速机和减速箱构成,一般用于大扭矩和输入高功率的设备系统。
三、减速器常用设计参数1.传动效率:减速器中,满足传动系统性能的首要指标。
传动效率指传动系统输入功率和输出功率的比值,用数值来表示该比值的大小,也可以用某种国际统一的表示方式,如采用长度单位米和时间单位秒二者的几何平均数。
2.传动比:是指一种减速器给定部件的转动比,可以用比例系数来表示,通常被称为传动比,它指明了轴联轴器传动时输入轴和输出轴之间转动角度和转动速度的比例,用双小数表示。
3.减速比:也称为减速率,表示输入和输出轴之间的转速比,可以为大于1的整数或者分数,表示的是输入轴转速降低后输出轴最大转速,通常采取倒数来计算,用小数表示。
四、减速器的优缺点1.优点:使用减速器能够拓宽系统的运行范围,使得运转转速变慢而产生的大扭矩,从而满足系统运行的要求,提供了更大的控制空间;它能够延长系统各部件的寿命,减少故障的发生;好的减速器,可以提高传动效率,减少能耗,大大降低运行成本。
2.缺点:由于不适应减速器会产生很大的噪声,而且也会耗费更多的能源;使用减速器对原有结构的空间要求也比较高;某些减速器可能因为长期运行而出现漏油现象,也需要及时维护保养。
机械设计基础课程设计减速器考题一、引言减速器作为机械传动系统中的重要组成部分,在工业生产中起着至关重要的作用。
本文将探讨机械设计基础课程设计中与减速器相关的考题,包括减速器的原理、设计要点以及实际应用。
二、减速器的原理减速器是一种能够降低传动速度并增加输出扭矩的装置。
它通常由输入轴、输出轴和中间的齿轮组成。
通过齿轮的啮合,输入轴的高速旋转被转换为输出轴的低速旋转。
减速器的原理可以用以下公式表示:[n_2 = ]其中,(n_2)表示输出轴的转速,(Z_1)和(Z_2)分别表示输入轴和输出轴的齿数,(_1)和(_2)分别表示输入轴和输出轴的角速度。
三、减速器的设计要点3.1 齿轮的选择在减速器的设计中,齿轮的选择是非常关键的。
齿轮的模数、齿数、轮齿厚度等参数都会直接影响到减速器的性能。
为了保证减速器的工作稳定性和传动效率,需要根据实际需求选择合适的齿轮。
3.2 齿轮的布局齿轮的布局也是减速器设计中需要考虑的重要因素。
合理的齿轮布局可以减小齿轮传动的轴向力和径向力,降低噪音和振动。
常见的齿轮布局有平行轴、交叉轴和垂直轴等形式。
3.3 轴承的选择在减速器中,轴承的选择直接关系到减速器的使用寿命和运行稳定性。
合适的轴承能够减小齿轮传动的摩擦和磨损,提高传动效率。
因此,在设计减速器时,需要根据负载和转速等参数选择适当的轴承类型和规格。
3.4 润滑与密封减速器的润滑和密封也是设计中需要考虑的重要因素。
良好的润滑能够减小齿轮传动的摩擦和磨损,提高传动效率。
同时,合适的密封措施能够防止外界杂质进入减速器内部,延长减速器的使用寿命。
四、减速器的实际应用减速器在工业生产中有着广泛的应用。
以下是几个常见的减速器应用场景:4.1 机械传动系统减速器常常用于机械传动系统中,如汽车变速器、工程机械的传动系统等。
通过减速器的作用,可以将发动机输出的高速旋转转换为车轮或工具的低速旋转,提供足够的扭矩。
4.2 机器人技术减速器在机器人技术中也有着重要的应用。
机械设计基础课程设计减速器的说明书机械设计基础课程设计减速器的说明书一、设计背景减速器是机械传动系统中常用的一种装置,用于降低驱动设备的转速并提高输出扭矩。
在机械设计基础课程中,学生需要通过设计一个减速器来理解和应用各种机械元件的原理和设计方法。
本说明书旨在介绍该减速器的设计原理、结构、材料和性能等方面的内容。
二、设计原理该减速器采用齿轮传动的原理实现减速功能。
通过齿轮的啮合,将输入轴的高速旋转转换为输出轴的低速旋转。
设计中需要考虑齿轮的模数、齿数、螺旋角等参数,以及齿轮的材料和硬度等。
三、结构设计该减速器的结构包括输入轴、输出轴、齿轮、轴承和外壳等主要部件。
输入轴通过轴承固定在外壳上,输出轴与输入轴通过齿轮相连。
齿轮通过齿轮轴和轴承固定在外壳内。
四、材料选择为了确保减速器的稳定性和耐用性,设计中需要选用适当的材料。
通常情况下,输入轴和输出轴可以选用高强度的合金钢,齿轮可以选用优质的硬质合金钢,轴承可以选用耐磨损的滚珠轴承。
五、性能要求设计中需要考虑减速器的性能要求,包括承载能力、传动效率、噪音和寿命等方面。
减速器应能承受输入扭矩,并保证输出扭矩的稳定性。
传动效率应尽可能高,噪音应尽可能低,并保证减速器的使用寿命。
六、安全注意事项在使用和维护减速器时,需要注意以下事项:1. 定期检查减速器的工作状态,发现异常应及时处理。
2. 避免过载使用减速器,以免导致损坏。
3. 维护时应使用适当的润滑油,确保齿轮和轴承的正常润滑。
4. 使用前应确保减速器的安装牢固,防止产生松动或脱落。
七、总结通过本减速器的设计,学生可以深入了解减速器的原理和设计方法,并通过实际操作提高其机械设计的能力。
减速器是各种机械设备中不可或缺的重要部件,其设计和使用对机械系统的正常运行至关重要。
希望通过本课程设计能够培养学生的综合能力和创新思维。
机械设计基础课程设计-一级齿轮减速器设计说明书机械设计基础课程设计一级齿轮减速器设计说明书一、引言本文档旨在提供一级齿轮减速器设计的详细说明。
本设计旨在满足特定的需求和要求,确保减速器的功能和性能达到预期目标。
二、设计要求1、设计目标:设计一种能够实现正向旋转和输出指定速比的一级齿轮减速器。
2、输入参数:- 输入轴转速:n1(rpm)- 输出轴转速:n2(rpm)- 轴间距:L(mm)- 减速比:i3、输出参数:- 式轮轴数:N1,N2- 齿轮模数:m(mm)- 中心距:a(mm)- 齿数:z1,z2- 齿宽:b(mm)- 齿顶高系数:h1,h2- 齿根高系数:c1,c2- 传动效率:η- 承载能力:Ft(N)三、设计流程1、给定输入轴转速n1和输出轴转速n2,计算减速比i。
2、根据减速比i和输入参数,选择合适的齿轮模数m。
3、根据模数m和减速比i,计算轴间距L。
4、根据减速比i、模数m和轴间距L,计算齿数z1和z2:5、根据齿数z1和z2,计算中心距a。
6、根据模数m和齿数,计算齿宽b。
7、根据模数m、齿宽b、齿顶高系数h1和齿根高系数c1,计算齿轮1的齿顶高h1和齿根高c1:8、根据齿根高系数c1,计算齿轮1的齿根高c1:9、根据齿顶高系数h2和齿根高系数c2,计算齿轮2的齿顶高h2和齿根高c2:10、根据齿顶高系数h2,计算齿轮2的齿顶高h2:11、根据减速比i,模数m和中心距a,计算传动效率η。
12、根据模数m和中心距a,计算齿轮减速器的承载能力Ft。
四、附件本文档涉及的附件包括:1、设计图纸:包括齿轮齿形图、总体装配图、齿轮轴联接图等。
2、材料清单:列出所需的材料及其数量。
3、零件加工工艺:描述零件的加工流程和工艺要求。
五、法律名词及注释1、减速比(i):输出轴转速与输入轴转速之比,表示减速器的速比。
2、齿轮模数(m):用来表示齿轮齿数与其圆周直径的比值,是齿轮设计中的重要参数。
3、传动效率(η):齿轮传动中输入功和输出功之比,表示齿轮传动的转动效率。
机械设计基础课程设计--一级直齿圆柱齿轮减速器南京工业大学机械设计基础课程设计计算说明书设计题目一级直齿圆柱齿轮减速器系(院)城建学院班级环设1101设计者牛倩云06指导教师耿鲁阳2013年6月24日—7月7日目录1:课程设计任务书 (2)2:传动方案的拟定 (3)3:电动机的选择 (3)4:计算总传动比和分配各级传动比 (4)5: 计算传动装置的运动和动力参数 (4)6:减速器传动零件的设计与计算(1)V带的设计与计算 (6)(2)齿轮的设计与计算 (8)(3)轴的设计与计算 (10)7:键的选择与校核 (15)8:润滑和密封 (16)9:铸铁减速器箱体主要结构设计 (17)10:感想与参考文献 (19)一、设计任务书1.传动方案电动机——带传动——一级圆柱齿轮传动——工作机2.齿面硬度:硬齿面设计功率:工作机功率班制:每日两班工作年限:8年;大修年限:4年3.已知条件输送带滚筒直径D=300mm输送带工作速度V=0.7m/s输送带轴所需扭矩T=900Nm4.设计内容1)一级圆柱齿轮减速器; 2)一根轴的强度校核;3)图纸要求:总装图1张;零件图1张(齿轮或轴) 4)计算说明书一份。
二、传动系统方案的拟定1.带式输送机传动系统方案如图所示:(画方案图)2.带式输送机由电动机驱动电动机1将动力传到带传动2,再由带传动传入一级减速器3,再经联轴器4将动力传至输送机滚筒5,带动输送带6工作。
传动系统中采用带传动及一级圆柱齿轮减速器,采用直齿圆柱齿轮传动。
三.计算及说明计算及说明计算结果⑴电动机的选择①电动机类型与结构形式的选择对一般的机械运输,选用Y 系列三相异步电动机, 安装形式为卧式,机座带底脚,电压380V 。
②电动机型号的选择 ⒈电动机的功率 220.7=T*900 4.20.3v kw D P ⨯=⨯=输出 =4.2kw P 输出滚筒转速w 60600.744.56/min 0.3v n r D ππ⨯===⨯⨯ w 44.56/min n r = 设:联轴器效率10.99η=一对轴承效率20.99η=; 闭式圆柱齿轮传动效率30.97η=计算及说明计算结果V 带传动效率40.95η= 工作机所需输入功率p =p η输出输入由电动机至运输带的传动总效率为 0.894η= 22···=0.990.990.970.950.894ηηηηη=⨯⨯⨯=联轴齿带则工作机实际需要的电动机输出功率为 4.698ca P kw =4.24.6980.894P P kw η===输出输入 根据ca p 选取电动机的额定功率1.电动机型号:Y132M2-62.电动机的转速 960/min n r =V 带传动比b i 2~4=,齿轮传动比i 3~5g =,则 =4i 带⑵计算总传动比和分配各级传动比① 传动装置的总传动比 960===21.5444.56n n i 电动机总滚筒=21.54i 总 ② 分配各级传动比21.54===5.3854i n i 总减带=5.385i 减⑶传动系统的运动和动力参数计算传动装置从电动机到工作机有三轴,分别为Ⅰ、Ⅱ、 Ⅲ轴,传动系统各轴的转速、功率和转矩计算如下:计算及说明计算结果① Ⅰ轴(电动机轴)11111960/min 4.698kW 4.6989550955046.74960n r P P T N M n ====⨯=⋅② Ⅱ轴 (减速器高速轴)12214222960240/min 44.6980.954.46395509550177.59240b n n r i P P kW P T N mn ====⨯=⨯==⨯=⋅η=4.463③ Ⅲ轴(减速器低轴)2333233324044.57/min 5.3854.4630.974.32995509550927.5744.57g n n r i P P kW P T N mn η====⨯=⨯==⨯=⋅=4.329将计算结果和传动比及传动效率汇总如表1-1表1-1 传动系统的运动和动力参数轴号电动机 带传动 圆柱齿轮传动Ⅰ轴Ⅱ轴Ⅲ轴()()max 12221255001250d d d d mm a =+=⨯+=()()min 120.70.7125500437.5d d d d mm a =+=⨯+=取 0610mm a = 0610mm a = ⒍初算带的基准长度'd L()()221'0120224d d d d d d d a d d a L π-=+++计算及说明计算结果()()2500-125125500246102610π++⨯=⨯+2259=取 L d =2240 mm ⒎实际中心距'022402259610600.522d d L L mma a --+=+=≈a=600.5mm ⒏小带轮包角2218057.550012518057.5600.51445120d d d d a α︒︒︒︒-=-⨯-=-⨯'=≥ 合适 ⒐单根V 带所能传递的功率0p根据960/min n r =小带轮和d d1=125mm ,查表用插值法 求得:0 1.38kw p =⒑单根V 带传递功率的增量0p ∆传动比 4i =带,960/min n r =带,查表得: 0.11kw p =∆ ⒒计算V 带的根数 ()0caLp p p K K Z α+∆≥由表可查得K α=0.91, 由表可查得L K =1.06则()4.6983.271.380.110.91 1.06Z =+⨯⨯=计算及说明 计算结果取Z=4根 z=4⒓作用在带轮轴上的力 单根V 带的预紧力 20500 2.51ca p qV zv K F α⎛⎫=-+⎪⎝⎭20500 4.698 2.510.1 6.28167.334 6.280.91N F ⨯⎛⎫=-+⨯= ⎪⨯⎝⎭所以作用在轴上的力为p F :1014452sin24167.33sin1273.422p zF N F α'==⨯⨯⨯= ② 齿轮的设计与计算 ⒈齿面弯曲强度计算:ⅰ确定作用在小齿轮上的转矩T 14.463c ca p kW p η==带19602404bn i n ===带 r /min 4411610610 4.463177.5722240c c p P N m n T ωππ⨯⨯⨯⨯===⋅⨯ ⅱ选择齿轮材料齿轮均选用合金钢,表面淬火,齿面硬度56HRC[]160 2.5160 2.556300F HRC MPa σ=+=+⨯=ⅲ选择齿宽系数和齿数d 0.5ψ=取120Z = ,21108g Z i Z =⨯= ⅳ确定载荷系数K222330d d d m mm =+= 中心距:126032419222d d a mm ++=== 齿轮宽度 :10.56030d b d mm ψ=⨯=⨯= ⒉齿轮接触强度验算 ⅰ确定许用接触应力[]5001150011561116H HRC MPa σ=+=+⨯=ⅱ确定齿面接触强度[]121(1)=1121110.6H EH KT u Z MPa bd uσσ+=≤ ③ 轴的设计与核算轴径增大5%-7%,取min 1.0529.21d d mm =⨯=ⅲ确定轴的各段直径采用阶梯轴,尺寸按由小到大,由两端至中 央的顺序确定。
《机械设计基础》课程设计说明书学院:应用技术学院专业:矿物加工工程班级:姓名:学号:日期:2020年06月24日课程设计题目:一级圆柱齿轮减速器设计内容包括:设计说明书一份图纸三张《机械设计基础》课程设计任务书班级矿物加工姓名指导教师日期2020 年6 月24 日指导教师签字:年月日第二章机械传动装置的总体设计2.1 确定传动方案在确定传动方案时应注意以下几点。
(1)带传动承载能力较低,但能缓冲吸震,有过载保护作用,被广泛采用。
为使带传动获得较为紧凑的结构尺寸,应布置在传动系统的高速级。
若带传动水平布置时,应使其松边在上。
(2)方案中采用一级圆柱齿轮减速器,其动力应从远离齿轮端输入,以改善轮齿受力。
2.2 选择电动机工业上广泛应用三相异步电动机,因为它构造简单,制造、使用和维护方便,运行可靠,重量较轻,成本较低。
异步电动机为了便于齿轮润滑,取i 1=5。
V 带的传动比02.4510.2012===i i i2.4 传动装置的运动参数和动力参数的计算传动装置的运动和动力参数,主要是指各种轴的转速、功率和转矩,它是进行传动零件设计计算极为重要的依据。
下图为直齿轮一圆柱齿轮减速器传动装置,现对有关参数说明如下:n 1、n 2、n 3——Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ轴的转速(r/min ) P 1、P 2、P 3——Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ轴的输入功率(kW ) T 1、T 2、T 3——Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ轴的输入转矩(N ·m )i= i 1=5 i 2=4.02(8)轴的强度校核轴的材料为45钢,调质处理。
σB =650N/mm 2,则[σσB ,即58~60N/mm 2,取[σ]=60N/mm 2,轴的应力为][/18.11401.022.7152323σσ<=⨯≈=mm N W M ca ca根据计算结果知,该轴满足强度要求。
(9)轴的疲劳强度校核计算轴的材料为45钢,调质处理。
σB =650N/mm 2, σ-1=275N/mm 2,τ-1=140N/mm 2。
中国矿业大学《机械设计基础课程设计》说明书设计题目:二级齿轮减速器设计学院:xxxx班级:设计者:xxx学号:xxxxxxxx指导老师:xxx完成日期:2011年7月6日目录第一部分设计任务书 (2)1.1 机械设计课程设计目的1.2 机械设计课程设计内容1.3 机械设计课程设计的步骤第二部分设计题目 (5)第三部分电动机的选择 (6)3.1 电动方案的分析与拟定3.2 电动相关参数选择与计算第四部分齿轮参数计算 (9)4.1 齿轮设计方案的分析与拟定4.2高速级齿轮的选择与校核4.3低速级齿轮的选择与校核第五部分各轴参数核算 (15)4.1 参数核算原因4.2轴参数核算第六部分联轴器的选择 (17)6.1高速轴连轴器6.2低速轴联轴器第七部分减速器内轴的设计 (18)7.1高速轴的设计7.2中间轴的设计7.3低速轴的设计第八部分电动机箱体设计 (19)第九部分设计感想 (20)第一部分设计任务书1.1 机械设计课程设计目的机械设计课程设计是机械类专业和部分非机械类专业学生第一次较全面的机械设计训练,是机械设计和机械设计基础课程重要的综合性与实践性教学环节,其基本目的是:1、通过机械设计课程的设计,综合运用机械设计课程和其他有关先修课程的理论,结合生产实际知识,培养分析和解决一般工程实际问题的能力,并使所学知识得到进一步巩固、深化和扩展。
2 、学习机械设计的一般方法,掌握通用机械零件、机械传动装置或简单机械的设计原理和过程。
3、进行机械设计基本技能的训练,如计算、绘图、熟悉和运用设计资料(手册、图册、标准和规范等)以及使用经验数据,进行经验估算和数据处理等。
1.2 机械设计课程设计内容选择作为机械设计课程的题目,通常是一般机械的传动装置或简单机械。
课程设计的内容通常包括:确定传动装置的总体设计方案;选择电动机;计算传动装置的运动和动力参数;传动零件、轴的设计计算;轴承、联轴器、润滑、密封和联接件的选择及校核计算;箱体结构及其附件的设计;绘制装配工作图及零件工作图;编写设计计算说明书,我在在设计中完成了以下工作:①减速器装配图1张(A1图纸);②零件工作图2张(低速级齿轮轴、高速级轴,A3图纸);③减速器设计说明书1份。
《机械设计基础》课程设计说明书题目:一级直齿圆柱齿轮减速器学院(系):机电工程学院年级专业:学号:学生姓名:指导老师:目录机械设计基础课程设计任务书 (3)1.设计题目 (3)2.设计任务 (4)3.设计成果要求 (4)4.传动方案拟定 (4)5.电动机选择 (4)6.计算总传动比及分配各级的传动比 (5)7.运动参数及动力参数计算 (5)8.传动零件的设计计算 (6)9.减速器铸造箱体的主要结构尺寸设计 (10)10.轴的设计 (11)11.滚动轴承的选择和计算 (17)12.键联接的选择和强度校核。
(19)13.联轴器得选择和计算 (20)14.减速器的润滑 (20)15.润滑和密封说明 (20)16.参考文献 (21)机械设计基础课程设计任务书指导老师:专业 学号 姓名1.设计题目一级直齿圆柱齿轮减速器 1.1题目参数` 学 号 参 数201010814237带拉力F(kN) 2300 滚筒直径D(mm) 320 带速V (m/s )1.01.2减速箱的工作条件1.联轴器、2.电动机、3.减速器、4.链传动、5.链轮、6.输送链、7.挂钩电机带传动齿轮减速器链传动联轴器 滚筒运输带III IIIF VD1.3带式输送机在生产车间沿生产线运送成件产品或在食品厂运送肉食品等,运转方向不变,工作载荷稳定。
1.4工作寿命为20年,每年300个工作日,每日工作16小时。
2.设计任务2.1选择电动机型号;2.2计算皮带传动参数;2.3选择联轴器型号;2.4设计一级直齿圆柱齿轮减速器。
3.设计成果要求3.1装配草图:一张坐标图(可以手画、允许修改)3.2正式装配图:一张装配图包括:标题栏、明细表、序号、四种尺寸、技术要求3.3说明书:设计任务书在最前面,参照标准格式,大约一万字左右(包括图表、手写、注意材料的留底)4.传动方案拟定设计单级圆柱齿轮减速器和一级带传动原始数据:滚筒圆周力F=2300N;带速V=1.0m/s;滚筒直径D=320mm;5.电动机选择5.1电动机类型的选择:Y系列三相异步电动机5.2电动机功率选择:(1)传动装置的总功率:η总=η带×η4轴承×η齿轮×η联轴器×η滚筒链η⨯=0.95×0.994×0.97×0.99×0.9497.0⨯=0.802157.3150.92120d d d d a--⨯≈> 故主动轮上的包角合适。
齿轮式减速器课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解齿轮减速器的基本原理与结构,掌握齿轮传动比的计算方法。
2. 学生能够运用已学物理知识,分析齿轮减速器在实际应用中的力学性能。
3. 学生掌握齿轮减速器的分类、特点及其在不同工业领域的应用。
技能目标:1. 学生能够运用CAD软件设计简单的齿轮减速器模型,并进行模拟分析。
2. 学生通过动手实践,掌握齿轮减速器的组装与调试技巧,提高实际问题解决能力。
3. 学生能够运用数据分析方法,评价齿轮减速器的性能优劣。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对机械设计及制造专业的热爱,增强对工程实践的兴趣。
2. 学生在学习过程中,树立团队合作意识,培养沟通与协作能力。
3. 学生能够认识到齿轮减速器在国民经济发展中的重要作用,增强社会责任感。
本课程针对高中二年级学生,结合物理、数学等学科知识,以实用性为导向,注重培养学生的动手能力、创新意识和实际问题解决能力。
课程目标具体明确,可衡量性强,便于教学设计和评估。
通过本课程的学习,学生将掌握齿轮减速器相关知识,提高综合运用各学科知识解决实际问题的能力。
二、教学内容1. 理论知识:- 齿轮减速器原理及其结构组成- 齿轮传动比的计算与齿轮设计基础- 齿轮减速器的分类、性能参数及应用领域- 相关物理知识(力学、摩擦学)在齿轮减速器中的应用2. 实践技能:- 齿轮减速器模型的CAD设计及模拟分析- 齿轮减速器的组装与调试方法- 齿轮减速器性能测试与数据分析- 故障诊断与维护保养技巧3. 教学进度安排:- 第一节课:齿轮减速器原理与结构组成学习,了解齿轮传动比计算方法- 第二节课:齿轮减速器分类、性能参数及应用领域学习,动手实践CAD设计- 第三节课:齿轮减速器组装与调试,学习性能测试与数据分析方法- 第四节课:故障诊断与维护保养,总结齿轮减速器在实际应用中的注意事项教学内容依据课程目标进行选择和组织,注重科学性和系统性。
教材参考《机械设计基础》相关章节,结合实践操作,确保学生能够理论联系实际,提高综合运用能力。
机械设计基础课程设计计算说明书设计题目: 二级圆柱齿轮减速器院系:专业:班级:学号:设计者:指导老师:成绩:2016年12月目录绪论 (3)一、初步设计 (5)1.设计任务书 (5)2.原始数据 (5)3.传动系统方案的拟定 (5)二、电动机的选择 (5)1.电动机的容量选择 (5)2.确定电动机转速 (6)3.电动机型号的选定 (6)三、计算传动装置的运动和动力参数 (8)1.计算总传动比 (8)2.合理分配各级传动比 (8)3.各轴转速、输入功率、输入转矩的计算 (9)四、传动件设计计算 (10)1.带传动设计(普通V带)............................................................................... 错误!未定义书签。
2.齿轮传动设计 (10)五、轴的设计与校核 (13)1.输入轴最小直径的设计和作用力计算 (13)2.输入轴的结构设计与校核 (14)3.输出轴最小直径的设计和作用力计算 (16)4.输出轴的结构设计与校核........................................................................... 错误!未定义书签。
六、轴承、键、联轴器的选择与校核 (21)1.轴承的选择与校核 (21)2.键的选择计算与强度校核 (22)3.联轴器的选择 (22)七、齿轮的结构设计 (23)八、减速器的润滑与密封 (25)1.润滑的选择与确定 (25)2.密封的选择与确定 (25)九、箱体主要结构尺寸计算 (25)十、减速器附件的选择与设计 (26)总结 (28)绪论本论文主要内容是进行二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《AUTOCAD》软件进行绘图,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。
(3)另外培养了我们查阅和使用标准、规范、手册、图册及相关技术资料的能力以及计算、绘图数据处理、计算机辅助设计方面的能力。
(4)加强了我们对Office软件中Word功能的认识和运用。
一、初步设计1.设计任务书设计课题:带式运输机上的二级闭式圆柱齿轮减速器。
设计说明:1) 运输机连续单向运转,工作负荷平稳,空载起动。
2) 运输机滚筒效率为0.96,滚动轴承(一对)效率η=0.98-0.99。
3) 工作寿命10年,每年300个工作日,每日工作16小时(大修期3年)。
4) 电力驱动,三相交流电,电压380/220V5) 运输容许速度误差为5%。
2.原始数据3.传动系统方案的拟定(二级展开式圆柱齿轮减速器带式运输机的传动示意图)二、电动机的选择按照工作要求和条件,选用三相鼠笼异步电动机,Y系列,额定电压380V。
1.电动机的容量选择电动机所需的工作功率为kW P P awd η=工作机所需工作功率为kW FvP w 1000=因此kW FvP ad η1000=由电动机至运输带的传动总效率为543321ηηηηηη⋅⋅⋅⋅=a式中:54321ηηηηη、、、、分别为联轴器、轴承、齿轮传动、滚筒的传动效率和滚筒轴的轴承传动效率。
取99.01=η,98.02=η 滚子轴承),97.03=η 齿轮精度8级,不包括轴承效率),69.04=η,96.05=η,则08.096.096.097.00.9899.0232=⨯⨯⨯⨯=a η所以 kW Fv P a d 562.408.0100000.218501000=⨯⨯==η2. 确定电动机转速滚筒轴工作转速为min /61.155001.6100060100060r Dvn =⨯⨯⨯=⨯=ππ取一级圆柱齿轮减速器传动比6~3'2=i ,则总传动比合理范围为36~9'=a i ,故电动机转速的可选范围为min /4.2201~35.55015.61)36~9(''r n i n a d =⨯=⋅=3. 电动机型号的选定根据容量和转速,由有关手册查出有三种适用的电动机型号,因此有三种传动比方案,如下表一:综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、传动比,可见第2方案比较适合。
因此选定电动机型号为Y132M2-6,其主要性能如下表二:表二:电动机主要外形和安装尺寸列于下表:mm)三、 计算传动装置的运动和动力参数由电动机的型号Y132M2-6,满载转速m in /960r n m =1. 计算总传动比总传动比15.7061.15960===n n i m a 2. 合理分配各级传动比由式21i i i ⋅=a 在此处键入公式。
式中21、i i 分别为带传动和减速器(齿轮)的传动比。
一般对于展开式二级圆柱齿轮减速器,高速级传动比取21)5.1~3.1(i i = 初步取4.91=i ,则第二级齿轮传动比为:132 515 ⨯345 ⨯315 216 ⨯1781238 ⨯80 10 ⨯413.204.9070.151===i i i a 3. 各轴转速、输入功率、输入转矩的计算各轴转速Ⅰ轴 min /960r Ⅰ==m n n Ⅱ轴min /195.924.99601Ⅱr i n n m ===Ⅲ轴min /22.613.2*4.9960122ⅠⅢr i i n i n n m ==⋅==滚筒轴 min /22.61Ⅲr n n ==各轴输入功率Ⅰ轴 kW P P P d d 58.499.0625.4101Ⅰ=⨯=⋅=⋅=ηηⅡ轴W P P P 35k .497.098.058.432Ⅰ12ⅠⅡ=⨯⨯=⋅⋅=⋅=ηηη各轴输入转矩电动机输出转矩m N n P T m d d ⋅=⨯==46960562.495509550Ⅰ轴Ⅱ轴Ⅲ轴滚筒轴m 626.0299.0*98.0*25.645.12Ⅲ⋅==⋅=N T T ηη (.98.0~承效率为各轴的输入转矩乘轴Ⅲ轴的输出转矩则分别Ⅰ)Ⅲ轴kW P P P 4.1479.098.035.432Ⅱ24ⅡⅢ=⨯⨯=⋅⋅=⋅=ηηηkWP P P 4.0299.098.041.4滚筒轴21Ⅲ12Ⅲ=⨯⨯=⋅⋅=⋅=ηηηmN i T i T T ⋅=⨯⨯⨯=⋅⋅⋅=⋅⋅=212.1297.098.04.945.54321Ⅰ231ⅠⅡηηηmN T T ⋅=⨯=⋅=45.5499.06401d Ⅰηm N i T i T T ⋅=⨯⨯⨯=⋅⋅⋅=⋅⋅=645.2597.098.03.2212.12321Ⅰ232ⅡⅢηηη四、 传动件设计计算Ⅰ.齿轮传动设计选择齿轮材料及确定许用应力小齿轮选用40MnB (调质),齿面硬度为HBS 286~241;MPa H 7301lim =σ,MPa FE 600=σ(表11-1)。
大齿轮选用ZG35SiMn (调质),齿面硬度为HBS 269~241,MPa H 6202lim =σ,MPa FE 510=σ(表11-1)由教材P171,表11-5,取0.1=H S ,25.1=F S[]MPa SHH H 7300.17301lim 1===σσ []MPa SHH H 6200.16202lim 2===σσ []MPa S F FE F 48025.106011===σσ []MPa S F FE F 40825.105122===σσ 按齿面接触疲劳强度设计查教材P169,表11-3,取载荷系数1.1=K ;查教材P175,表11-6,宽度系数0.1=d φ。
对于Ⅰ轴小齿轮上的转矩mm 104.569604.581055.91055.9461Ⅰ61⋅⨯=⨯⨯=⨯⨯=N n P T 查教材P171,表11-4,取0.162=E Z 小齿轮分度圆直径[]mmZ Z u u KT d H H E d34.245805.21628.218.20.1104.561.121232432111=⎪⎪⎭⎫⎝⎛⨯+⨯⨯⨯⨯=⎪⎪⎭⎫⎝⎛+⨯≥σφ齿数取261=z ,则721269.42≈⨯=z 。
故实际传动比88.426721==i (误差为0.2%<5%) 模数mm z d m 1.32634.2411===齿宽mm d b d 34.2434.240.11=⨯==φ,取mm b 352=,mm b 401=查教材P57,表4-1 取mm m 1.5=实际mmm z d 391.52611=⨯=⨯=,mm m z d 190.51.572122=⨯=⨯=中心距mm d d a 114.752190.539221=+=+=验算轮齿弯曲强度 齿形系数75.21=Fa Y (图11-8),58.11=Sa Y (图11-9)25.22=Fa Y ,82.12=Sa Y[]MPa MPa z bm Y Y KT F Sa Fa F 480295.4261.534.4 1.5875.2104.565.122124121111=≤=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯==σσ[]MPa MPa Y Y Y Y F Sa Fa Sa Fa F F 408278.458.175.282.125.2295.42112212=≤=⨯⨯⨯==σσσ,安全。
齿轮的圆周速度s m n d v /1.96600009603914.310006011=⨯⨯=⨯=π对照教材P168,表11-2 可知选用9级精度是合宜的。
齿顶高 mm m h h a a 5.15.10.1*=⨯==齿根高()()mm m c h h a f 1.8755.125.00.1**=⨯+=+=小齿轮齿顶圆直径mm h d d a a 425.1239211=⨯+=+=齿根圆直径mm h d d f f 35.25211=-=大齿轮齿顶圆直径 mm h d d a a 5.1935.12190.5222=⨯+=+= 齿根圆直径mm h d d f f 186.75222=-=Ⅱ.齿轮传动设计对于Ⅱ轴小齿轮上的转矩mm 102.129604.351055.91055.956ⅡⅡ6Ⅱ⋅⨯=⨯⨯=⨯⨯=N n P T 查教材P171,表11-4,取0.162=E Z 小齿轮分度圆直径[]mmZ Z u u KT d H H E d73.835805.21628.218.20.1102.121.121232532111=⎪⎪⎭⎫⎝⎛⨯+⨯⨯⨯⨯=⎪⎪⎭⎫⎝⎛+⨯≥σφ齿数取301=z ,则96303.22≈⨯=z 。