机械设计课程设计二级减速器
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二级减速器课程设计完整版1. 引言减速器是机械传动系统中常见的关键部件之一,用于降低传动装置的转速并提高扭矩输出。
二级减速器作为一种常见的减速器类型,具有广泛的应用范围。
本文旨在通过设计一个完整的二级减速器课程,介绍二级减速器的原理、设计和应用。
2. 二级减速器原理介绍2.1 主要结构组成二级减速器通常由输入轴、输出轴、两级齿轮传动系统和壳体组成。
其中,输入轴将动力源的旋转运动传递给第一级齿轮组,第一级齿轮组再将运动传递给第二级齿轮组,最终通过输出轴输出。
2.2 工作原理当输入轴旋转时,第一级齿轮组将动力传递给第二级齿轮组,通过齿轮的啮合关系实现速度的减速和输出转矩的增大。
第一级齿轮组的齿比用于实现初级减速,第二级齿轮组的齿比则用于实现次级减速。
3. 二级减速器设计步骤3.1 确定设计参数根据具体的应用需求和要求,确定二级减速器的输入转速、输出转矩、减速比等设计参数。
3.2 齿轮选择和设计根据确定的设计参数,选择适当的齿轮材料和规格,并进行齿轮的设计计算。
考虑到齿轮的强度和耐久性,要确保齿轮的模数和齿数满足设计要求,并进行齿形的优化设计。
3.3 轴的设计根据齿轮的参数和要求,设计输入轴和输出轴,并选择适当的材料和尺寸。
在轴的设计过程中,要考虑到扭矩传递和轴的刚度等因素,确保轴能够稳定运行并传递足够的扭矩。
3.4 壳体设计根据齿轮和轴的尺寸,设计适当的壳体结构和外形,并考虑到装配、润滑和散热等因素。
壳体的设计需要保证齿轮和轴可以正确安装和定位,同时提供良好的密封性和机械强度。
4. 二级减速器应用案例以工业搅拌机为例,介绍二级减速器在实际应用中的情况。
工业搅拌机通常需要较大的转矩和较低的转速,因此二级减速器是一种理想的传动选择。
通过连接电动机和搅拌机装置,二级减速器能够将高速低扭矩的电动机输出转换为低速高扭矩的搅拌机运动。
5. 总结通过对二级减速器的课程设计,我们全面了解了二级减速器的原理、设计和应用。
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49r/min , 减速箱输出轴功率p=3.25马力, 二、 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:η2η3η5η4η1I IIIIIIVPdPw三、 选择电机1. 计算电机所需功率dP : 查手册第3页表1-7:1η-带传动效率:0.952η-每对轴承传动效率:0.99 3η-圆柱齿轮的传动效率:0.984η-联轴器的传动效率:0.993 5η—卷筒的传动效率:0.96说明:η-电机至工作机之间的传动装置的总效率:4212345ηηηηηη=∙∙∙∙=0.829 45w P P ηη=⨯⨯ P电=2.8826362确定电机转速:查指导书第7页表1:取V 带传动比i=2-4二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: N 电=N 卷筒*i 总=37*(2-4)*(8-40)=592-5920r/min 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 78.10 2 Y112M-44KW1500 1440 43Kg 38.91 3 Y132M1-6 4KW 1000 960 73Kg 25.94 4Y160M1-8 4KW750720118K 19.45g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Y112M-4.四 确定传动装置的总传动比和分配传动比:总传动比:i 总=N 电/N 卷筒=1440/49=29.18 分配传动比:取i 带=3.2 则i 减=i 总/i 带=9.11 取i 1=1.45i 2经计算i 1齿=3.644,i 2齿=2.5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。
机械设计课程设计二级减速器一、教学目标本节课的教学目标是使学生掌握二级减速器的基本设计原理和方法,能够运用所学的知识进行简单的减速器设计。
具体目标如下:1.知识目标:(1)了解二级减速器的结构和工作原理;(2)掌握减速器的设计方法和步骤;(3)熟悉减速器设计中常用的标准和规范。
2.技能目标:(1)能够运用CAD软件进行减速器零件的绘制;(2)能够根据设计要求,计算并选择合适的齿轮模数、齿数等参数;(3)能够完成一级减速器的设计计算和图纸绘制。
3.情感态度价值观目标:(1)培养学生的团队合作意识和能力;(2)激发学生对机械设计的兴趣和热情;(3)培养学生的创新精神和实践能力。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括以下几个部分:1.二级减速器的结构和工作原理;2.减速器的设计方法和步骤;3.减速器设计中常用的标准和规范;4.CAD软件在减速器设计中的应用;5.减速器设计实践操作。
三、教学方法为了达到本节课的教学目标,将采用以下几种教学方法:1.讲授法:通过讲解二级减速器的结构、工作原理、设计方法和步骤等基本知识,使学生掌握基本概念和理论。
2.案例分析法:通过分析具体的减速器设计案例,使学生了解减速器设计的过程和注意事项。
3.实验法:安排学生进行减速器设计实验,让学生动手实践,巩固所学知识。
4.讨论法:学生进行小组讨论,培养学生的团队合作意识和能力。
四、教学资源为了保证本节课的教学质量,将准备以下教学资源:1.教材:《机械设计基础》;2.参考书:相关减速器设计手册和论文;3.多媒体资料:减速器设计原理和步骤的PPT;4.实验设备:计算机、CAD软件、减速器设计实验器材。
以上教学资源将有助于实现本节课的教学目标,提高学生的学习效果。
五、教学评估本节课的评估方式将包括以下几个方面:1.平时表现:通过观察学生在课堂上的参与程度、提问回答、小组讨论等表现,评估学生的学习态度和积极性。
2.作业:布置相关的减速器设计作业,要求学生在规定时间内完成,通过评估作业的质量来评估学生的理解和掌握程度。
机械设计课程设计---二级减速器链传动1传动简图的拟定1.1技术参数:输送链的牵引力: 9 kN ,输送链的速度:0.35 m/s,链轮的节圆直径:370 mm。
1.2 工作条件:连续单向运转,工作时有轻微振动,使用期10年(每年300个工作日,小批量生产,两班制工作,输送机工作轴转速允许误差±5%。
链板式输送机的传动效率为95%。
1.3拟定传动方案传动装置由电动机,减速器,工作机等组成。
减速器为二级圆锥圆柱齿轮减速器。
外传动为链传动。
方案简图如图。
方案图2 电动机的选择2.1 电动机的类型:三相交流异步电动机(Y 系列) 2.2 功率的确定2.2.1 工作机所需功率w P (kw):w P =w w v F /(1000w η)=7000×0.4/(1000×0.95)= 3.316kw2.2.2 电动机至工作机的总效率η:η=1η×32η×3η×4η×5η×6η=0.99×399.0×0.97×0.98×0.96×0.96=0.841(1η为联轴器的效率,2η为轴承的效率,3η为圆锥齿轮传动的效率,4η为圆柱齿轮的传动效率,5η为链传动的效率,6η为卷筒的传动效率) 2.2.3 所需电动机的功率d P (kw): d P =w P /η=3.316Kw/0.841=3.943kw 2.2.4电动机额定功率:d m P P ≥2.4 确定电动机的型号因同步转速的电动机磁极多的,尺寸小,质量大,价格高,但可使传动比和机构尺寸减小,其中m P =4kN ,符合要求,但传动机构电动机容易制造且体积小。
由此选择电动机型号:Y112M —4 电动机额定功率m P =4kN,满载转速=1440r/min工作机转速筒n =60*V/(π*d)=18.0754r/min电动机型号 额定功率 (kw) 满载转速 (r/min) 起动转矩/额定转矩 最大转矩/额定转矩Y112M1-4414402.22.3选取B3安装方式caP=AKzK3P=1.0×2.5×3.61=9.025kW5.3 选择链条型号和节距根据caP9.025kW和主动链轮转速3n=95.681(r/min),由图9-11得链条型号为24A,由表9-1查得节距p=38.1mm。
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。
计 算 及 说 明结 果第一章 电动机的选择及功率的计算1电动机的选择(1)选择电动机的类型按工作要求选用Y 系列三相异步电动机,鼠笼式结构。
电源的电压为380V 。
(2)选择电动机功率根据已知条件,工作机所需要的有效功率为:6200 1.559.6110001000W FV P kw kw ⨯=== 其中 F: 运输带工作拉力V: 运输带工作速度电动机所需要的功率d P 为: wd p P η=式中η为传动系统的总功率:123ηηηηηη=带齿轮齿轮联轴器滚子轴承由[1]表2-5确定各部分效率为:轴承传动效率0.99η=球轴承,0.97η=高齿1,0.97η=低齿工作机传动效率0.97η=滚筒,联轴器效率,V 带效率0.96η=带代入上式得:0.868η= 电动机所需要的功率为:96111910868η===...wd p P kw kw9.61w P kw =0.868η=3.57d P kw =0.99η=联轴器计 算 及 说 明结 果因载有轻微振动,电动机额定功率ed P 应该大于d P .选电动机功率ed P 为15kw.(3)确定电动机转速 卷筒轴工作转速:601000601000 1.5563.02min min 470w V rr n D ππ⨯⨯⨯⨯===⨯⨯ 选取电动机型号为Y160L-4,其主要参数见表1: 额定功率/kw满载转速/r/m同步转速/r/m1514601500第二章 传动比的分配及参数的计算1.总传动比146023.1763.02m a n i n ω=== 2.分配传动装置各级传动比2=D i 231711592===减..a D i i i 因为选用同轴式减速器,高速级和低速级传动比相等, 所以 121159340====减..i i i得出 高速级传动比:1340=.i低速级传动比: 2340=.i102.37/min w n r =23.17a i =1340=.i 2340=.i计 算 及 说 明结 果3.传动装置的运动和动力参数计算传动系统各轴的转速,功率和转矩计算如下: (1) Ⅰ轴(高速轴)/730/min D m n n i r I ==1150961440η==⨯=带..ed p p kw kw1111449550955018838730==⨯=...p T N m n (2) Ⅱ轴(中间轴)1730214.71/min 3.40n n r i I ∏=== 1440990971383ηη∏I ==⨯⨯=1轴轴承高齿轮....p p kw 32138395509550106151421471∏∏==⨯⨯=⋅...p T N m n (3) Ⅲ轴(低速轴)2214.7163.15/min 3.40III III n n r i ===13830990971328ηη∏==⨯⨯=2轴轴承低齿轮....III p p kw 1328955095502008306315==⨯=⋅...III III III p T N m n 将上述计算结果列表2-1中,以供查询1730=/min n r 1144=.p kw118838=⋅.T N m21471∏=./min n r 1383∏=.P kw 61514∏=⋅.T N m6315=./min III n r 1328=.III p kw200830=⋅.III T N m计 算 及 说 明结 果传动系统的运动和动力参数参数 Ⅰ轴(高速轴)Ⅱ轴(中间轴) Ⅲ轴(低速轴) 转速 n r/min 730 214.71 63.15 功率 P (kw) 14.4 13.83 13.28 转矩 T (N.m) 188.38 615.142008.30 传动比i3.403.40---第三章 V 带传动设计1.确定计算功率ca P15ed P kw =,1460/min m n r =,查《机械设计》表8-8得工作情况系数K A =1.3,则 1.31519.5ca P kw =⨯=。
二级减速器课程设计完整版一、课程背景在机械设计领域中,减速器是一种常见的机械传动装置,用于调节机械设备的输出转速,实现输出力矩的放大或减小。
二级减速器作为减速器的一种,具有结构复杂、传动效率高等特点,广泛应用于各种工业领域。
因此,对于二级减速器的设计原理和结构特点有着重要的研究意义。
本课程将详细介绍二级减速器的设计原理和计算方法,帮助学习者深入了解二级减速器的工作原理和设计过程。
二、课程内容1. 二级减速器的分类和工作原理- 正斜齿轮传动、斜齿轮传动和蜗杆传动的特点和适用范围- 二级减速器的传动比计算方法和选择原则2. 二级减速器的结构设计- 二级减速器的零部件设计要点和特点- 主要零部件的材料选择和加工工艺3. 二级减速器的热处理和装配- 热处理对二级减速器性能的影响和作用- 二级减速器的装配步骤和注意事项4. 二级减速器的性能测试和调试- 对二级减速器进行性能测试的方法和工具- 二级减速器的调试原则和步骤三、课程目标通过本课程的学习,学生将能够掌握二级减速器的设计原理和计算方法,了解二级减速器的结构特点和制造工艺,具备二级减速器的设计和调试能力。
同时,通过实际操作和案例分析,提高学生对于机械设计的实践能力和解决问题的能力,为将来从事机械设计相关工作打下坚实的基础。
四、课程教学安排- 第一阶段:介绍二级减速器的分类和工作原理,包括传动比的计算和选择方法。
学生需要通过课堂理论学习和案例分析,掌握相关理论知识。
- 第二阶段:实践操作,包括二级减速器结构设计、材料选择和加工工艺的实际操作。
学生将根据教师指导,完成二级减速器零部件的设计和制作。
- 第三阶段:实验室测试和调试,学生将在实验室进行二级减速器的性能测试和调试操作。
通过实验数据的分析和处理,学生将掌握二级减速器的调试原则和方法。
五、课程评估本课程的评估方式将采用学习报告、设计作业和实验成绩相结合的方式。
学生需要完成相关的作业和实验报告,通过对课程内容的掌握和实践操作的表现,来评估学生的学习效果和能力提升情况。
目录一、设计任务书……………………………………………………二、电动机的选择…………………………………………………三、计算传动装置的运动和动力参数……………………………四、传动件设计(齿轮)…………………………………………五、轴的设计………………………………………………………六、滚动轴承校核…………………………………………………七、连接设计………………………………………………………八、减速器润滑及密封……………………………………………九、箱体及其附件结构设计………………………………………十、设计总结………………………………………………………十一、参考资料……………………………………………………设计内容计算及说明结果设计任务书一、设计任务书设计题目4:带式运输机传动系统中的展开式二级圆柱齿轮减速器1、系统简图2、工作条件一班制,连续单向运转,载荷平稳,室内工作,有粉尘使用期限:10年生产批量:20台生产条件:中等规模机械厂。
可加工七到八级齿轮及涡轮动力来源:电力,三相交流380/220伏输送带速度容许误差为±5%。
3、题目数据已知条件题号D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 D8 D9输送带拉力F(N)1500 2200 2300 2500 2600 28003300 4000 4800输送带速度v(m/s)1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.41.2 1.6 1.4滚筒直径D(mm)220 240 300 400 220 350350 400 500注:班级成员按学号选题,本设计所选题号为D3。
4、传动方案的分析带式输送机由电动机驱动。
电动机通过连轴器将动力传入减速器,再经联轴器将动力传至输送机滚筒,带动输送带工作。
传动系统中采用两级展开式圆柱齿轮减速器,其结构简单,但齿轮相对轴承位置不对称,因此要求轴有较大的刚度,高速级和低速级都采用直齿圆柱齿轮传动。
电动机的选择二、电动机的选择1、类型选择电动机的类型根据动力源和工作条件,选用Y系列380V封闭式三相异步电动机。
二级减速器课程设计完整版一、课程背景随着工业的不断发展,减速器在机械传动领域起着至关重要的作用。
二级减速器作为一种常见的传动装置,广泛应用于各个行业的机械设备中。
二级减速器的设计和制造需要具备一定的理论知识和实践经验。
因此,为了培养相关专业人才,学校开设了二级减速器课程,旨在帮助学生掌握二级减速器的设计原理和制造技术。
二、课程目标1. 培养学生对二级减速器设计原理的理解和掌握能力。
2. 培养学生运用相关软件进行二级减速器设计和仿真的能力。
3. 培养学生熟悉常用材料和工艺的选择,掌握二级减速器的制造技术。
4. 培养学生团队合作和解决实际问题的能力。
三、课程内容1. 二级减速器的基本原理1.1 减速器的分类及应用领域1.2 二级减速器的工作原理和传动方式1.3 二级减速器的结构组成和主要零件2. 减速器设计与分析软件的使用2.1 减速器设计软件的介绍及安装2.2 根据给定参数进行减速器设计和仿真2.3 分析并优化减速器的性能指标3. 二级减速器的设计流程3.1 选定减速器的传动比和功率需求3.2 计算减速器齿轮的模数、齿数和齿轮轴的尺寸 3.3 进行齿轮的强度和刚度校核3.4 使用软件进行减速器的装配和运动分析4. 减速器的材料和工艺选择4.1 常用材料的特点和适用范围4.2 减速器的制造工艺及加工方法4.3 选材和工艺对减速器性能的影响分析5. 实际案例分析和设计项目实践5.1 分析减速器在不同行业的应用案例5.2 分组进行二级减速器的设计项目实践5.3 提交设计报告和进行项目答辩四、教学方法1. 理论授课:通过课堂讲授,向学生介绍二级减速器的基本概念、原理和设计方法。
2. 实验实践:学生在实验室内进行减速器设计和仿真,掌握软件的使用和实际操作。
3. 案例分析:通过分析实际案例,引导学生了解减速器的应用领域和具体设计要求。
4. 项目实践:学生分组进行二级减速器的设计项目实践,培养他们的团队合作和解决问题的能力。
机械设计课程设计设计说明书设计题目胶带式输送机传动装置设计者班级学号指导老师时间目录一、设计任务书 (3)二、传动方案拟定 (4)三、电动机的选择 (4)四、传动装置的运动和动力参数计算 (6)五、高速级齿轮传动计算 (7)六、低速级齿轮传动计算 (12)七、齿轮传动参数表 (18)八、轴的结构设计 (18)九、轴的校核计算 (19)十、滚动轴承的选择与计算 (23)十一、键联接选择及校核 (24)十二、联轴器的选择与校核 (25)十三、减速器附件的选择 (26)十四、润滑与密封 (28)十五、设计小结 (29)十六、参考资料 (29)一.设计题目:设计带式运输机传动装置(简图如下)1——电动机2——联轴器3——二级圆柱齿轮减速器4——联轴器5——卷筒6——运输带原始数据:数据编号 04 运送带工作拉力F/N 22001.工作条件:两班制,连续单向运转,载荷较平稳,空载启动,室内工作,有粉尘;2.使用期:使用期10年;3.检修期:3年大修;4.动力来源:电力,三相交流电,电压380/220V;5.运输带速度允许误差:±5%;6.制造条件及生产批量:中等规模机械厂制造,小批量生产。
设计要求1.完成减速器装配图一张(A0或A1)。
2.绘制轴、齿轮零件图各一张。
3.编写设计计算说明书一份。
二. 电动机设计步骤1. 传动装置总体设计方案本组设计数据:第四组数据:运送带工作拉力F/N 2200 。
运输带工作速度v/(m/s) 0.9 , 卷筒直径D/mm 300 。
1.外传动机构为联轴器传动。
2.减速器为二级同轴式圆柱齿轮减速器。
3.该方案的优缺点:瞬时传动比恒定、工作平稳、传动准确可靠,径向尺寸小,结构紧凑,重量轻,节约材料。
轴向尺寸大,要求两级传动中心距相同。
减速器横向尺寸较小,两大吃论浸油深度可以大致相同。
但减速器轴向尺寸及重量较大;高级齿轮的承载能力不能充分利用;中间轴承润滑困难;中间轴较长,刚度差;仅能有一个输入和输出端,限制了传动布置的灵活性。
原动机部分为Y 系列三相交流异步电动机。
总体来讲,该传动方案满足工作机的性能要求,适应工作条件、工作可靠,此外还结构简单、尺寸紧凑、成本低传动效率高。
三.电动机的选择 1.选择电动机的类型按工作要求和工作条件选用Y 系列三相笼型异步电动机,全封闭自扇冷式结构,电压380V 。
2.确定电动机效率Pw 按下试计算1000ww wwkwV FP η⨯=⨯试中Fw=2200N V=0.9m/s 工作装置的效率考虑胶带卷筒器及其轴承的效率取0.94wη=代入上试得2.111000ww wwkw kwV FP η⨯==⨯电动机的输出功率功率oP按下式wokwPPη=式中η为电动机轴至卷筒轴的传动装置总效率由试223g c r ηηηη=⨯⨯ 由表2-4滚动轴承效率rη=0.99:联轴器传动效率cη=0.99:齿轮传动效率gη=0.98(7级精度一般齿轮传动)则η=0.91所以电动机所需工作功率为2.112.320.91wo kw PP η===因载荷平稳,电动机核定功率Pw 只需要稍大于Po 即可。
按表8-169中Y 系列电动机数据,选电动机的核定功率Pw 为3.0kw 。
3.确定电动机转速按表2-1推荐的传动比合理范围,两级同轴式圆柱齿轮减速器传动比25~9'=∑i而工作机卷筒轴的转速为446106100.9/min 57.32/min300ww n r r DV ππ⨯⨯⨯===⨯所以电动机转速的可选范围为min)12.1433~92.515(min 32.57)25~9('r r n i n w d =⨯==∑符合这一范围的同步转速有750m in r 和1000m in r 两种。
综合考虑电动机和传动装置的尺寸、质量及价格等因素,为使传动装置结构紧凑,决定选用同步转速为1000m in r 的Y 系列电动机Y132S,其满载转速为=w n 960r/min,电动机的安装结构形式以及其中心高,外形尺寸,轴的尺寸等都在8-186,表8-187中查的。
四.计算传动装置的总传动比∑i 并分配传动比1.总传动比∑i 为96016.7557.32m w n i n ∑===2.分配传动比I II ∑=i i i考虑润滑条件等因素,初定67.4=I i ,59.3=I I i3. 计算传动装置的运动和动力参数 1.各轴的转速 I 轴min960r n n m ==III 轴m in57.205r i n n ==II I IIII 轴 min26.57r i n n ≈=I II II I I 卷筒轴m in26.57r n n w ==I I I4.各轴的输入功率 I 轴oc= =2.320.99=2.30kw P P ηI⨯⨯II 轴 = =2.300.990.98=2.23kw P P rgηη∏I ⨯⨯⨯⨯ III 轴=2.230.990.98=2.16kwP rgP ηηIII∏=⨯⨯⨯⨯ 卷筒轴wc=2.160.990.99=2.12kwPrP ηηIII =⨯⨯⨯⨯5.各轴的输入转矩I 轴2.309550955023.94960T N m P nI I I=⨯=⨯=⋅II 轴2.2395509550103.60205.57T N m P n∏∏∏=⨯=⨯=⋅III 轴2.1695509550360.2557.26T N m P nIIIIIIIII=⨯=⨯=⋅工作轴2.1295509550353.5857.26T w w wN m P n=⨯=⨯=⋅电动机轴 2.329550955022.98960T o o m N m Pn=⨯=⨯=⋅将上述计算结果汇总与下表,以备查用。
五. 高速级齿轮的设计选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数1.按简图所示的传动方案,选用直齿圆柱齿轮传动,软齿轮面闭式传动。
2.运输机为一般工作机器,速度不高,故选用7级精度(GB10095-88)。
3.材料选择。
由《机械设计》,选择小齿轮材料为40Gr (调质),硬度为280HBS ,大齿轮为45钢(调质),硬度为240HBS ,二者材料硬度差为40HBS 。
4.选小齿轮齿数211=z ,则大齿轮齿数07.9867.42112=⨯==I z i z取992=z1). 按齿轮面接触强度设计1. 设计准则:先由齿面接触疲劳强度计算,再按齿根弯曲疲劳强度校核。
2. 按齿面接触疲劳强度设计,即2311)][(132.2H E d t Z u u KT d σ±⋅Φ≥1>.确定公式内的各计算数值 1.试选载荷系数3.1=t K 。
2.计算小齿轮传递的转矩mmN n P T ⋅⨯=⨯=II46.110381.2105593.按软齿面齿轮非对称安装,由《机械设计》选取齿宽系数1=Φd 。
4.由《机械设计》表10-6查得材料的弹性影响系数MPa Z E 8.189=。
5.由《机械设计》图10-21d 按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限MPa H 6001lim =σ;大齿轮的接触疲劳强度极限MPa H 5502lim =σ。
6.计算应力循环次数9110364.3108236519606060⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=I =h jL n N81210203.7⨯==I Ii N N7.由《机械设计》图6.6取接触疲劳寿命系数90.01=HN K ;95.02=HN K 。
8.计算接触疲劳许用应力取安全系数S=1MPaMPa SK H HN H 54060090.0][1lim 11=⨯==σσMPa MPa S K H HN H 5.52255095.0][2lim 22=⨯==σσ2>.设计计算1.试算小齿轮分度圆直径td 1,代入][H σ中较小的值。
mmZ u u KT d H E d t 563.39)][(132.22311=+⋅Φ≥σ2.计算圆周速度v 。
sm n d v t 988.1100060960563.3910006011=⨯⨯⨯=⨯=ππ计算齿宽bb d φ=1139.56339.563tmm mmd=⨯=计算齿宽与齿高之比b/h模数 1139.5631.88421t t mm mm d m z===齿高2.25 2.25 1.884 4.24t h mm mmm ==⨯=39.5639.3314.24b h == 3.计算载荷系数K查表10-2得使用系数A K =1.0;根据s m v 988.1=、由图10-8 得动载系数10.1=V K 直齿轮1F K K ααH ==;由表10-2查的使用系数1AK =查表10-4用插值法得7级精度查《机械设计》,小齿轮相对支承非对称布置1.417KβH =由b/h=9.3311.417KβH =由图10-13得1.34F Kβ=故载荷系数1 1.101 1.417 1.559A V K K K K K αβH H ==⨯⨯⨯=4.校正分度圆直径1d由《机械设计》mmmm K k d d t t 325.433.1/559.1563.39/3311=⨯==5.计算齿轮传动的几何尺寸 1.计算模数mmm z d m 063.221/325.43/111===2.按齿根弯曲强度设计,公式为1m ≥1>.确定公式内的各参数值1.由《机械设计》图10-20c 查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限MPa F 5801lim =σ;大齿轮的弯曲强度极限MPa F 3802lim =σ;2.由《机械设计》图10-18取弯曲疲劳寿命系数88.01=FN K ,92.02=FN K3.计算弯曲疲劳许用应力;取弯曲疲劳安全系数 S=1.4,应力修正系数.2=ST Y ,得MPaS Y K FE ST FN F 29.3144.1/88.0500][111=⨯==σσ MPaS Y K FE ST FN F 71.2474.1/92.0380][222=⨯==σσ4.计算载荷系数K1 1.101 1.34 1.474A V F F K K K K K αβ==⨯⨯⨯= 5.查取齿形系数1Fa Y 、2Fa Y 和应力修正系数1Sa Y 、2Sa Y由《机械设计》表查得76.21=Fa Y ;18.22=Fa Y ;56.11=Sa Y ;79.12=Sa Y6.计算大、小齿轮的][F SaFa Y Y σ并加以比较;013699.0][111=F Sa Fa Y Y σ015753.0][222=F Sa Fa Y Y σ大齿轮大 7.设计计算1 1.358m mm ≥=对比计算结果,由齿轮面接触疲劳强度计算的模数1m 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1.358并就进圆整为标准值1m =2mm 接触强度算得的分度圆直径1d =43.668mm ,算出小齿轮齿数11143.325222m dz ==≈大齿轮74.10267.42212=⨯==I z i z 取1032=z这样设计出的齿轮传动,即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,避免浪费。