联轴器-展开式二级直齿圆柱-联轴器,F=7056,v=0.65,D=280,16小时365天10年(近端同下)

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目录第一章设计任务书 (3)1.1设计题目 (3)1.2设计步骤 (3)第二章传动装置总体设计方案 (3)2.1传动方案 (3)2.2该方案的优缺点 (3)第三章电动机的选择 (4)3.1选择电动机类型 (4)3.2确定传动装置的效率 (4)3.3选择电动机的容量 (4)3.4确定电动机参数 (4)3.5确定传动装置的总传动比和分配传动比 (5)第四章计算传动装置运动学和动力学参数 (6)4.1电动机输出参数 (6)4.2高速轴Ⅰ的参数 (6)4.3中间轴Ⅱ的参数 (6)4.4低速轴Ⅲ的参数 (6)4.5滚筒轴的参数 (7)第五章减速器高速级齿轮传动设计计算 (8)5.1选精度等级、材料及齿数 (8)5.2按齿面接触疲劳强度设计 (8)5.3确定传动尺寸 (10)5.4校核齿根弯曲疲劳强度 (11)5.5计算齿轮传动其它几何尺寸 (11)5.6齿轮参数和几何尺寸总结 (12)第六章减速器低速级齿轮传动设计计算 (12)6.1选精度等级、材料及齿数 (12)6.2按齿面接触疲劳强度设计 (12)6.3确定传动尺寸 (15)6.4校核齿根弯曲疲劳强度 (15)6.5计算齿轮传动其它几何尺寸 (16)6.6齿轮参数和几何尺寸总结 (16)第七章轴的设计 (17)7.1高速轴设计计算 (17)7.2中间轴设计计算 (23)7.3低速轴设计计算 (29)第八章滚动轴承寿命校核 (35)8.1高速轴上的轴承校核 (35)8.2中间轴上的轴承校核 (36)8.3低速轴上的轴承校核 (37)第九章键联接设计计算 (37)9.1高速轴与联轴器键连接校核 (37)9.2中间轴与低速级小齿轮键连接校核 (38)9.3中间轴与高速级大齿轮键连接校核 (38)9.4低速轴与低速级大齿轮键连接校核 (38)9.5低速轴与联轴器键连接校核 (38)第十章联轴器的选择 (39)10.1高速轴上联轴器 (39)10.2低速轴上联轴器 (39)第十一章减速器的密封与润滑 (40)11.1减速器的密封 (40)11.2齿轮的润滑 (40)11.3轴承的润滑 (40)第十二章减速器附件设计 (40)12.1油面指示器 (40)12.2通气器 (41)12.3放油孔及放油螺塞 (41)12.4窥视孔和视孔盖 (42)12.5定位销 (42)12.6启盖螺钉 (42)12.7螺栓及螺钉 (42)第十三章减速器箱体主要结构尺寸 (42)第十四章设计小结 (43)第十五章参考文献 (43)第一章设计任务书1.1设计题目展开式二级直齿圆柱减速器,拉力F=7056N,速度v=0.65m/s,直径D=280mm,每天工作小时数:16小时,工作年限(寿命):10年,每年工作天数:365天,配备有三相交流电源,电压380/220V。

1.2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.减速器内部传动设计计算6.传动轴的设计7.滚动轴承校核8.键联接设计9.联轴器设计10.润滑密封设计11.箱体结构设计第二章传动装置总体设计方案2.1传动方案传动方案已给定,减速器为展开式二级圆柱齿轮减速器。

2.2该方案的优缺点展开式二级圆柱齿轮减速器由于齿轮相对轴承为不对称布置,因而沿齿向载荷分布不均,要求轴有较大刚度。

第三章电动机的选择3.1选择电动机类型按工作要求和工况条件,选用三相笼型异步电动机,电压为380V,Y型。

3.2确定传动装置的效率查表得:联轴器的效率:η1=0.99一对滚动轴承的效率:η2=0.99闭式圆柱齿轮的传动效率:η3=0.98工作机效率:ηw=0.97故传动装置的总效率ηa=η12η23η32ηw=0.8863.3选择电动机的容量工作机所需功率为P w=F×V=7056×0.65=4.59kW3.4确定电动机参数电动机所需额定功率:P d=P wηa=4.590.886=5.18kW工作转速:n w=60×1000×Vπ×D=60×1000×0.653.14×280=44.36rpm经查表按推荐的合理传动比范围,二级圆柱齿轮减速器传动比范围为:8--40因此理论传动比范围为:8--40。

可选择的电动机转速范围为nd=ia×nw=(8--40)×44.36=355--1774r/min。

进行综合考虑价格、重量、传动比等因素,选定电机型号为:Y160M2-8的三相异步电动机,额定功率Pen=5.5kW,满载转速为nm=720r/min,同步转速为nt=750r/min。

电机主要外形尺寸:3.5确定传动装置的总传动比和分配传动比(1)总传动比的计算由选定的电动机满载转速nm和工作机主动轴转速nw,可以计算出传动装置总传动比为:i a=n mn w=72044.36=16.231(2)分配传动装置传动比高速级传动比i1=√1.35×i a=4.68则低速级的传动比i2=3.47减速器总传动比i b=i1×i2=16.2396第四章计算传动装置运动学和动力学参数4.1电动机输出参数功率:P0=P d=5.18kW转速:n0=n m=720rpm扭矩:T0=9.55×106×P0=9.55×106×5.18=68706.94N•mm4.2高速轴Ⅰ的参数功率:P1=P0×η1=5.18×0.99=5.13kW转速:n1=n0=720rpm扭矩:T1=9.55×106×P1n1=9.55×106×5.13720=68043.75N•mm4.3中间轴Ⅱ的参数功率:P2=P1×η2×η3=5.13×0.99×0.98=4.98kW转速:n2=n1i1=7204.68=153.85rpm扭矩:T2=9.55×106×P2n2=9.55×106×4.98153.85=309125.77N•mm4.4低速轴Ⅲ的参数功率:P3=P2×η2×η3=4.98×0.99×0.98=4.83kW转速:n3=n2i2=153.853.47=44.34rpm扭矩:T3=9.55×106×P3n3=9.55×106×4.8344.34=1040290.93N•mm4.5滚筒轴的参数功率:P w=P3×ηw×η1×η2=4.83×0.97×0.99×0.99 =4.59kW转速:n w=n3=44.34rpm扭矩:T w=9.55×106×P ww=9.55×106×4.59=988599.46N•mm运动和动力参数计算结果整理于下表:第五章减速器高速级齿轮传动设计计算5.1选精度等级、材料及齿数(1)由选择小齿轮45(调质),硬度为240HBS,大齿轮45(正火(常化)),硬度为190HBS (2)选小齿轮齿数Z1=26,则大齿轮齿数Z2=Z1×i=26×4.68=123。

实际传动比i=4.731(3)压力角α=20°。

5.2按齿面接触疲劳强度设计(1)由式试算小齿轮分度圆直径,即d1t≥√2×K Ht×Tφd×u+1u×(Z H×Z E×Zε[σH])231)确定公式中的各参数值①试选载荷系数KHt=1.3T=9550000×Pn=9550000×5.13720=68043.75N•mm③查表选取齿宽系数φd=1④由图查取区域系数ZH=2.46⑤查表得材料的弹性影响系数ZE=189.8MPa⑥重合度端面重合度为:εα=[1.88−3.2(1z1+1z2)]cosβ=[1.88−3.2(126+1123)]cos0°=1.73轴向重合度为:εβ=0.318×φd×z1×tanβ=0查得重合度系数Zε=0.87⑧计算接触疲劳许用应力[σH]由图查得小齿轮和大齿轮的接触疲劳极限分别为:σHlim1=600Mpa,σHlim2=550Mpa计算应力循环次数N L1=60×n×j×Lℎ=60×720×1×16×365×10×0.25=6.307×108N L2=N L1u=6.307×1084.68=1.348×108由图查取接触疲劳系数:K HN1=0.987,K HN2=0.997取失效概率为1%,安全系数S=1,得[σH]1=K HN1×σHlim1S=0.987×6001=592MPa[σH]2=K HN2×σHlim2S=0.997×5501=548MPa取[σH]1和[σH]2中较小者作为该齿轮副的接触疲劳许用应力,即[σH]=548MPa2)试算小齿轮分度圆直径d1t≥√2×K Ht×Tφd×u+1u×(Z H×Z E×Zε[σH])23=√2×1.3×68043.751×4.68+14.68×(2.46×189.8×0.87548)23=49.046mm (2)调整小齿轮分度圆直径1)计算实际载荷系数前的数据准备。

①圆周速度νv =π×d 1t ×n 60×1000=π×49.046×72060×1000=1.848齿宽bb =φd ×d 1t =1×49.046=49.046mm2)计算实际载荷系数KH ①查表得使用系数KA=1 ②查图得动载系数Kv=1.087 ③齿轮的圆周力。

F t =2×T d 1=2×68043.7549.046=2774.691N K A ×F t =1×2774.691=57N <100N 查表得齿间载荷分配系数:KH α=1.4 查表得齿向载荷分布系数:KH β=1.44 实际载荷系数为K H =K A ×K V ×K Hα×K Hβ=1×1.087×1.4×1.44=2.1913)按实际载荷系数算得的分度圆直径d 1=d 1t ×√K HHt 3=49.046×√2.1913=58.367mm 4)确定模数m =d 1z 1=58.36726=2.245mm ,取m =2.5mm 。