机械设计课程设计说明书(二级_圆柱齿轮减速器)[1]
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二级圆柱齿轮减速器设计计算说明书一、设计任务设计一用于带式运输机的二级圆柱齿轮减速器。
运输机工作经常满载,空载启动,工作有轻微振动,两班制工作。
运输带工作速度误差不超过 5%。
减速器使用寿命 8 年(每年 300 天)。
二、原始数据1、运输带工作拉力 F =______ N2、运输带工作速度 v =______ m/s3、卷筒直径 D =______ mm三、传动方案的拟定1、传动方案选用展开式二级圆柱齿轮减速器,其结构简单,效率高,适用在载荷平稳的场合。
2、电机选择选择 Y 系列三相异步电动机,其具有高效、节能、噪声低、振动小、运行可靠等优点。
四、运动学和动力学计算1、计算总传动比总传动比 i = n 电/ n 筒,其中 n 电为电动机满载转速,n 筒为卷筒轴工作转速。
2、分配各级传动比根据经验,取高速级传动比 i1 ,低速级传动比 i2 ,应满足 i = i1 ×i2 。
3、计算各轴转速高速轴转速 n1 = n 电/ i1 ,中间轴转速 n2 = n1 / i2 ,低速轴转速 n3 = n2 。
4、计算各轴功率高速轴功率 P1 =Pd × η1 ,中间轴功率 P2 =P1 × η2 ,低速轴功率 P3 =P2 × η3 ,其中 Pd 为电动机输出功率,η1 、η2 、η3 分别为各级传动的效率。
5、计算各轴转矩高速轴转矩 T1 = 9550 × P1 / n1 ,中间轴转矩 T2 = 9550 × P2 /n2 ,低速轴转矩 T3 = 9550 × P3 / n3 。
五、齿轮设计计算1、高速级齿轮设计(1)选择齿轮材料及精度等级小齿轮选用______材料,大齿轮选用______材料,精度等级选______。
(2)按齿面接触疲劳强度设计确定公式内各计算数值,计算小齿轮分度圆直径 d1 。
(3)确定齿轮齿数取小齿轮齿数 z1 ,大齿轮齿数 z2 = i1 × z1 。
二级减速器课程设计说明书一、设计任务设计一个用于特定工作条件的二级减速器,给定的输入功率、转速和输出转速要求,以及工作环境和使用寿命等限制条件。
二、传动方案的拟定经过对各种传动形式的比较和分析,最终选择了展开式二级圆柱齿轮减速器。
这种方案结构简单,尺寸紧凑,能够满足设计要求。
三、电动机的选择1、计算工作机所需功率根据给定的工作条件和任务要求,计算出工作机所需的功率。
2、确定电动机的类型和型号综合考虑功率、转速、工作环境等因素,选择合适的电动机类型和型号。
四、传动比的计算1、总传动比的计算根据电动机的转速和工作机的转速要求,计算出总传动比。
2、各级传动比的分配合理分配各级传动比,以保证减速器的结构紧凑和传动性能良好。
五、齿轮的设计计算1、高速级齿轮的设计计算根据传动比、功率、转速等参数,进行高速级齿轮的模数、齿数、齿宽等参数的设计计算。
2、低速级齿轮的设计计算同理,完成低速级齿轮的相关设计计算。
六、轴的设计计算1、高速轴的设计计算考虑扭矩、弯矩等因素,确定高速轴的直径、长度、轴肩尺寸等。
2、中间轴的设计计算进行中间轴的结构设计和强度校核。
3、低速轴的设计计算完成低速轴的设计计算,确保其能够承受工作中的载荷。
七、滚动轴承的选择与计算根据轴的受力情况和转速,选择合适的滚动轴承,并进行寿命计算。
八、键的选择与校核对连接齿轮和轴的键进行选择和强度校核,以确保连接的可靠性。
九、箱体结构的设计考虑减速器的安装、润滑、密封等要求,设计合理的箱体结构。
包括箱体的壁厚、加强筋、油标、放油螺塞等的设计。
十、润滑与密封1、润滑方式的选择根据齿轮和轴承的转速、载荷等因素,选择合适的润滑方式。
2、密封方式的选择为防止润滑油泄漏和外界灰尘进入,选择合适的密封方式。
十一、设计总结通过本次二级减速器的课程设计,对机械传动系统的设计过程有了更深入的理解和掌握。
在设计过程中,充分考虑了各种因素对减速器性能的影响,通过计算和校核确保了设计的合理性和可靠性。
机械设计课程设计计算说明书学院:动力与机械学院专业:机械设计制造及其自动化班级:姓名:学号:目录一、设计任务书 (2)二、传动方案的分析及说明 (2)三、电动机的选择 (4)四、确定传动方案的总传动比及分配各级的传动比 (5)五、计算传动方案的运动和动力参数 (6)六、V带传动的设计计算 (8)七、齿轮传动的设计计算 (11)八、轴的设计计算 (21)九、滚动轴承的选择及计算 (32)十、键联接的选择及校核计算 (34)十一、联轴器的选择 (36)十二、附件的选择 (36)十三、减速器箱体的结构设计尺寸 (38)十四、润滑与密封 (38)十五、参考资料目录 (4)十六、设计小结 (40)一、设计任务书1、设计题目:带式输送机传动装置中的二级圆柱齿轮减速器2、技术参数:注:运输带与卷筒以及卷筒与轴承间的摩擦阻力已在F中考虑。
3、工作条件:单向连续转动,有轻微冲击载荷,室内工作,有粉尘。
一班制(每天8小时工作),使用三相交流电为动力,期限10年(每年按365天计算),三年可以进行一次大修。
小批量生产,输送带速度允许误差为±3%。
4、生产条件:中等规模机械厂,可加工7-8级精度的齿轮和蜗杆,进行小批量生产(或单件)。
二、传动方案的分析及说明根据要求及已知条件,对于传动方案的设计选择V带传动和二级闭式圆柱齿轮传动。
V带传动布置于高速级,能发挥它传动平稳、缓冲吸振和过载保护的优点。
二级闭式圆柱齿轮传动能适应在繁重及恶劣的条件下长期工作,且维护方便。
V带传动和二级闭式圆柱齿轮传动相结合,能承受较大的载荷且传动平稳,能实现一定的传动比,满足设计要求。
传动方案运动简图:取0A =112,于是得:53.3033.32355.611233110=⨯=≥n P A d mm 因为轴上应开2个键槽,所以轴径应增大10%-15%,取15%,故11.35%)151(53.30=+⨯≥d mm ,又此段轴与大带轮装配,综合考虑两者要求取min d =38mm 。
机械设计课程设计原始资料一、设计题目热处理车间零件输送设备的传动装备二、运动简图图11—电动机2—V带3—齿轮减速器4—联轴器5—滚筒6—输送带三、工作条件该装置单向传送,载荷平稳,空载起动,两班制工作,使用期限5年(每年按300天计算),输送带的速度容许误差为±5%.四、原始数据滚筒直径D(mm):320运输带速度V(m/s):0.75滚筒轴转矩T(N·m):900五、设计工作量1减速器总装配图一张2齿轮、轴零件图各一张3设计说明书一份六、设计说明书内容1. 运动简图和原始数据2. 电动机选择3. 主要参数计算4. V带传动的设计计算5. 减速器斜齿圆柱齿轮传动的设计计算6. 机座结构尺寸计算7. 轴的设计计算8. 键、联轴器等的选择和校核9. 滚动轴承及密封的选择和校核10. 润滑材料及齿轮、轴承的润滑方法11. 齿轮、轴承配合的选择12. 参考文献七、设计要求1. 各设计阶段完成后,需经指导老师审阅同意后方能进行下阶段的设计;2. 在指定的教室内进行设计.一. 电动机的选择一、电动机输入功率w P60600.75244.785/min 22 3.140.32w v n r Rn π⨯⨯===⨯⨯90044.785 4.21995509550w w Tn P kw ⨯===二、电动机输出功率d P其中总效率为32320.960.990.970.990.960.833v ηηηηηη=⨯⨯⨯⨯=⨯⨯⨯⨯=带轴承齿轮联轴滚筒4.2195.0830.833wd P P kw η=== 查表可得Y132S-4符合要求,故选用它。
Y132S-4(同步转速1440min r ,4极)的相关参数 表1 额定功率满载转速堵转转矩额定转矩 最大转矩额定转矩质量5.5kw1440min r2200N mm ⋅2300N mm ⋅68kg二. 主要参数的计算一、确定总传动比和分配各级传动比传动装置的总传动比144032.1544.785m w n i n ===总 查表可得V 带传动单级传动比常用值2~4,圆柱齿轮传动单级传动比常用值为3~5,展开式二级圆柱齿轮减速器()121.3~1.5i i ≈。
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。
目录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。
工作平稳,单向运转,两班制工运输机容许速度误差为5%。
减速器小批量生产,使用期限10年。
机器每天工作16小时。
两级圆柱齿轮减速器简图1-电动机轴;2—电动机;3—带传动中间轴;4—高速轴;5—高速齿轮传动6—中间轴;7—低速齿轮传动;8—低速轴;9—工作机;二、应完成的工作:1.减速器装配图1张(A1图纸);2.零件工作图1—2张(从动轴、齿轮等);3.设计说明书1份。
1绪论1.1选题的目的和意义减速器的类别、品种、型式很多,目前已制定为行(国)标的减速器有40余种。
减速器的类别是根据所采用的齿轮齿形、齿廓曲线划分;减速器的品种是根据使用的需要而设计的不同结构的减速器;减速器的型式是在基本结构的基础上根据齿面硬度、传动级数、出轴型式、装配型式、安装型式、联接型式等因素而设计的不同特性的减速器。
与减速器联接的工作机载荷状态比较复杂,对减速器的影响很大,是减速器选用及计算的重要因素,减速器的载荷状态即工作机(从动机)的载荷状态,通常分为三类:①—均匀载荷;②—中等冲击载荷;③—强冲击载荷。
减速器是指原动机与工作机之间独立封闭式传动装置,用来降低转速并相应地增大转矩。
此外,在某些场合,也有用作增速的装置,并称为增速器。
我们通过对减速器的研究与设计,我们能在另一个角度了解减速器的结构、功能、用途和使用原理等,同时,我们也能将我们所学的知识应用于实践中。
在设计的过程中,我们能正确的理解所学的知识,而我们选择减速器,也是因为对我们机械专业的学生来说,这是一个很典型的例子,能从中学到很多知识。
2确定传动方案①根据工作要求和工作环境,选择展开式二级圆柱斜齿轮减速器传动方案。
此方案工作可靠、传递效率高、使用维护方便、环境适用性好,但齿轮相对轴承的位置不对称,因此轴应具有较大刚度。
可编辑修改精选全文完整版机械设计课程设计计算说明书设计题目带式运输机传动装置设计目录一课程设计任务书 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 65. 齿轮的设计97. 滚动轴承和传动轴的设计148. 键联接设计289. 箱体结构的设计2910.润滑密封设计3111.联轴器设计32四设计小结32 五参考资料32111一课程设计任务书课程设计题目:设计带式运输机传动装置(简图如下)1——二级展开式圆柱齿轮减速器2——运输带3——联轴器(输入轴用弹性联轴器,输出轴用的是齿式联轴器)4——电动机5——卷筒原始数据:数据编号 1 2 3 4 5 6 71500 2200 2300 2500 2600 2800 3300运送带工作拉力F/N数据编号8 93500 3800运送带工作拉力F/N运输带工作速度 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.4 1.22、电动机的选择1)选择电动机的类型2)选择电动机的容量3)确定电动机转速1)减速器为二级展开式圆柱齿轮减速器。
2)方案简图如下图3) 该方案的优缺点:二级展开式圆柱齿轮减速器具有传递功率大,轴具有较大刚性,制造简单,维修方便,使用寿命长等许多优点,在工业上得到广泛应用。
2、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系列全封闭自扇冷式笼型三相异步电动机,电压380V。
2)选择电动机的功率工作机的有效功率为:kWFvPw96.310002.133001000=⨯==从电动机到工作机传送带间的总效率为:5423421ηηηηηη⋅⋅⋅⋅=∑由《机械设计课程设计手册》表1-7可知:1η:卷筒传动效率0.962η:滚动轴承效率0.99(深沟球轴承)3η:齿轮传动效率0.98 (7级精度一般齿轮传动)4η:联轴器传动效率0.99(弹性联轴器)kWPw96.3=87.0=∑ηkWPd55.4=6. 滚动轴承和传动轴的设计 (一).齿轮轴的设计Ⅰ.输出轴上的功率I P 、转速I n 和转矩I T由上可知kw P 45.12=I ,m in 1460r n =I ,mm N T ⋅⨯=I 41014.8 Ⅱ.求作用在齿轮上的力因已知高速小齿轮的分度圆直径mm mz d 5.62255.211=⨯==而 N d T F t 8.260421==IN F F t r 1.948cos tan ==βα0=a FⅢ.初步确定轴的最小直径材料为45钢,调质处理。
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。
二级圆柱齿轮减速器课程设计二级圆柱齿轮减速器课程设计一、项目内容本课程设计主要完成二级圆柱齿轮减速器的设计、制作、安装和调试,包括:1. 对减速器的总体设计工作;2. 部件的材料选择、主要尺寸计算、图纸绘制;3. 各部件的加工;4. 各部件的安装;5. 性能测试和调整;6. 设备的试验;7. 论文写作。
二、材料准备减速器的零件材料有:铁芯、齿轮、销轴、衬套等,主要采用45#和20CrMnTi钢,齿面、里面渗碳处理,齿轮面精加工,表面抛光处理。
三、工艺工具准备1. 切削工具:定心器、拉刀、锯片、钢钢、铣刀、直刀、右切磨刀等。
2. 测量工具:卡尺、测微器、游标卡尺,表面粗糙度计,角度仪等。
四、实施步骤1. 设计阶段(1)完成减速器的总体设计,确定减速器的主要参数;(2)根据减速器主要参数,计算减速器各部件的尺寸和主要参数;(3)根据计算的尺寸和参数,绘制减速器零部件的图纸。
2. 加工阶段(1)根据图纸,采用型铣、削齿、磨齿等工艺,加工减速器的各个部件;(2)安装减速器各部件,将各部件安装在减速器的机械总成上;(3)对减速器各部件进行检验,保证减速器的尺寸和位置正确;(4)完成减速器的装配及性能测试。
3. 试验阶段(1)进行减速器试验,检验减速器各项性能指标;(2)分析减速器的试验结果,对减速器的性能进行分析;(3)根据试验结果对减速器的设计进行优化。
4. 总结报告阶段(1)根据实际情况,总结减速器的设计、制造、安装、调试和试验等过程;(2)根据试验结果,总结减速器的性能特点,并提出优化建议;(3)完成课程设计报告;(4)在课程答辩中做出充分的阐述与解释。
资源共享集中营机械设计课程设计计算说明书设计题目:带式输送机班级:05机械1班学号:200530500214设计者:丁肖支指导老师:罗海玉目录1.题目及总体分析 (3)2.各主要部件选择 (4)3.电动机选择 (4)4.分配传动比 (5)5.传动系统的运动和动力参数计算 (6)6.设计高速级齿轮 (7)7.设计低速级齿轮 (12)8.链传动的设计 (16)9.减速器轴及轴承装置、键的设计 (18)1轴(输入轴)及其轴承装置、键的设计 (18)2轴(中间轴)及其轴承装置、键的设计 (24)3轴(输出轴)及其轴承装置、键的设计 (29)10.润滑与密封 (34)11.箱体结构尺寸 (35)12.设计总结 (36)13.参考文献 (36)一.题目及总体分析题目:设计一个带式输送机的减速器给定条件:由电动机驱动,输送带的牵引力7000F N =,运输带速度0.5/v m s =,运输机滚筒直径为290D mm =。
单向运转,载荷平稳,室内工作,有粉尘。
工作寿命为八年,每年300个工作日,每天工作16小时,具有加工精度7级(齿轮)。
减速器类型选择:选用展开式两级圆柱齿轮减速器。
特点及应用:结构简单,但齿轮相对于轴承的位置不对称,因此要求轴有较大的刚度。
高速级齿轮布置在远离转矩输入端,这样,轴在转矩作用下产生的扭转变形和轴在弯矩作用下产生的弯曲变形可部分地互相抵消,以减缓沿齿宽载荷分布不均匀的现象。
高速级一般做成斜齿,低速级可做成直齿。
整体布置如下:ⅢⅠⅡⅣ图示:5为电动机,4为联轴器,3为减速器,2为链传动,1为输送机滚筒,6为低速级齿轮传动,7为高速级齿轮传动,。
辅助件有:观察孔盖,油标和油尺,放油螺塞,通气孔,吊环螺钉,吊耳和吊钩,定位销,启盖螺钉,轴承套,密封圈等.。
二.各主要部件选择部件因素选择动力源电动机齿轮斜齿传动平稳高速级做成斜齿,低速级做成直齿轴承此减速器轴承所受轴向力不大球轴承联轴器结构简单,耐久性好弹性联轴器链传动工作可靠,传动效率高单排滚子链三.电动机的选择目的过程分析结论类型根据一般带式输送机选用的电动机选择选用Y系列封闭式三相异步电动机功率工作机所需有效功率为P w=F×V=7000N×0.5m/s圆柱齿轮传动(8级精度)效率(两对)为η1=0.97 2滚动轴承传动效率(四对)为η2=0.98 4弹性联轴器传动效率η3=0.99输送机滚筒效率为η4=0.97链传动的效率η5=0.96电动机输出有效功率为241234570000.5'4374.60.970.980.990.970.96wPP Wηηηηη⨯===⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯电动机输出功率为'4374.6P W=型号查得型号Y132S-4封闭式三相异步电动机参数如下额定功率p=5.5 kW满载转速1440 r/min同步转速1500 r/min选用型号Y132S-4封闭式三相异步电动机四.分配传动比目的过程分析结论分配传动比传动系统的总传动比wmnni=其中i是传动系统的总传动比,多级串联传动系统的总传动等于各级传动比的连乘积;n m是电动机的满载转速,r/min;n w 为工作机输入轴的转速,r/min。
计算如下1440/minmn r=,60600.532.95/min3.140.29wvn rdπ⨯===⨯144043.732.95mwnin===取13i=2143.714.63iii===2l hi i i=⨯取 3.5, 4.2l hi i==i:总传动比1i:链传动比li:低速级齿轮传动比hi:高速级齿轮传动比13i=214.6i=4.2hi=3.5li=五.传动系统的运动和动力参数计算目的过程分析结论传动系统的运动和动力参数计算设:从电动机到输送机滚筒轴分别为1轴、2轴、3轴、4轴;对应于各轴的转速分别为、、、;对应各轴的输入功率分别为、、、;对应名轴的输入转矩分别为、、、;相邻两轴间的传动比分别为、、;相邻两轴间的传动效率分别为、、。
轴号电动机两级圆柱减速器工作机1轴2轴3轴4轴转速n(r/min)n0=1440 n1=1440 n2=342.86 n3=97.96 n4=32.65功率P(kw) P=5.5 P1=4.244 P2=4.034 P3=3.834 P4=3.607 转矩T(N·m)T1=28.146 T2=112.390 T3=373.869 T4=1055.326 两轴联接联轴器齿轮齿轮链轮传动比i i01=1 i12=4.2 i23=3.5 i34=3传动效率ηη01=0.99 η12=0.97 η23=0.97 η34=0.96六.设计高速级齿轮1.选精度等级、材料及齿数,齿型1)确定齿轮类型.两齿轮均为标准圆柱斜齿轮2)材料选择.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 。
3)运输机为一般工作机器,速度不高,故选用7级精度4)选小齿轮齿数Z1=24,大齿轮齿数Z2=i1·Z1=4.2×24=100.8,取Z 2=101。
5)选取螺旋角。
初选螺旋角 14=β2.按齿面接触强度设计按式(10-21)试算,即321)][(12H E H d t t t Z Z u u T k d σεα+⋅Φ≥1)确定公式内的各计算数值 (1)试选6.1=tK(2)由图10-30,选取区域系数433.2=H Z(3)由图10-26查得78.01=αε 20.87αε=12 1.65αααεεε=+=(4)计算小齿轮传递的转矩55411195.510/95.5104.244/1440 2.814610T P n =⨯=⨯⨯=⨯ N mm⋅ (5)由表10-7选取齿宽系数1=Φd(6)由表10-6查得材料的弹性影响系数2/18.189MPa Z E=(7)由图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lim2550H MPa σ=(8)由式10-13计算应力循环次数 91606014401(163008) 3.3210h N njL ==⨯⨯⨯⨯⨯=⨯992 3.3210/4.20.79010N =⨯=⨯(9)由图10-19查得接触疲劳强度寿命系数90.01=HN K 95.02=HN K(10)计算接触疲劳强度许用应力取失效概率为1%,安全系数为S=1,由式10-12得MPa MPa S K H HN H 5406009.0][1lim 11=⨯==σσM P a M P a SK H HN H 5.52255095.0][2lim 22=⨯==σσMPa MPa H H H 25.5312/)5.522540(2/])[]([][21=+=+=σσσ2)计算(1)试算小齿轮分度圆直径t d 1,由计算公式得243121.62.8146105.22.433189.837.1011.654.2531.25t d m m ⨯⨯⨯⨯⎛⎫=⨯⨯= ⎪⨯⎝⎭ (2)计算圆周速度1137.1014402.8/601000601000t d n v m s ππ⨯⨯===⨯⨯(3)计算齿宽b及模数nt m1137.1037.10d t b d mm =Φ=⨯=11cos 37.10cos14 1.5024t nt d m mm Z β⨯===2.252.251.50/37.10/3.37510.99nt h m mm b h ==⨯===(4)计算纵向重合度βε903.114tan 241318.0tan 318.01=⨯⨯⨯=Φ= βεβZ d(5)计算载荷系数K 已知使用系数1=AK根据s m v /2.1=,7级精度,由图10-8查得动载荷系数 1.11V K =由表10-4查得2232231.120.18(10.6)0.23101.120.18(10.61)10.231037.10 1.417H d d K bβ--=++ΦΦ+⨯=++⨯⨯+⨯⨯=由图10-13查得 1.34F K β=假定100/A tK F N mm b<,由表10-3查得4.1==ααF H K K 故载荷系数1 1.11 1.4 1.42 2.21A V H H KK K K K αβ==⨯⨯⨯=(6)按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径,由式10-10a得3311/37.10 2.21/1.641.32t t d d K K mm ===(7)计算模数n m11cos 41.32cos14 1.6724n d m mm Z β⨯===3.按齿根弯曲强度设计由式10-17 32121][cos 2F S F d n Y Y Z Y KT m σεβαααβ⋅Φ≥ 1)确定计算参数(1)计算载荷系数1 1.11 1.4 1.34 2.08A V F F K K K K K αβ==⨯⨯⨯=(2)根据纵向重合度903.1=βε,从图10-28查得螺旋角影响系数88.0=βY(3)计算当量齿数113322332426.27cos cos 14101110.56cos cos 14V V Z Z Z Z ββ======(4)查取齿形系数由表10-5查得592.21=Fa Y 2 2.172Fa Y = (5)查取应力校正系数 由表10-5查得596.11=Sa Y 2 1.798Sa Y =(6)由图10-20c查得,小齿轮的弯曲疲劳强度极限MPa FE 5001=σ大齿轮的弯曲疲劳强度极限MPa FE 3802=σ(7)由图10-18查得弯曲疲劳强度寿命系数 85.01=FN K 88.02=FN K(8)计算弯曲疲劳许用应力取弯曲疲劳安全系数S =1.4,由式10-12得M P aS K FE FN F 57.3034.150085.0][111=⨯==σσM P a S K FE FN F 86.2384.138088.0][222=⨯==σσ (9)计算大小齿轮的][F Sa Fa YY σ111222 2.592 1.5960.01363[]303.572.172 1.7980.01635[]238.86Fa Sa F Fa Sa F Y Y Y Y σσ⨯==⨯==大齿轮的数据大2)设计计算42322 2.08 2.8146100.88cos 140.01635 1.186124 1.65n m mm ⨯⨯⨯⨯⨯≥⨯=⨯⨯对比计算结果,由齿面接触疲劳强度计算的法面模数n m 大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数,取n m =1.5mm ,已可满足弯曲强度。