一级减速器课程设计说明书
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一级减速器设计说明书课题:一级直齿圆柱齿轮减速器设计学院:机电工程班级:2015机电一体化(机械制造一班)姓名:***学号:*************指导老师:***目录一、设计任务书——————————————————————二、电动机的选择—————————————————————三、传动装置运动和动力参数计算——————————————四、V带的设计——————————————————————五、齿轮传动设计与校核——————————————————六、轴的设计与校核————————————————————七、滚动轴承选择与校核计算————————————————八、键连接选择与校核计算—————————————————九、联轴器选择与校核计算—————————————————十、润滑方式与密封件类型选择———————————————十一、设计小结—————————————————————十二、参考资料—————————————————————一、设计任务说明书1、减速器装配图1张;2、主要零件工作图2张;3、设计计算说明书原始数据:(p10表1-4)1-A输送带的工作拉力;F=2000输送带工作速度:V=1.3m/s滚筒直径:D=180工作条件:连续单向运载,载荷平稳,空载起动,使用期限15年,每年300个工作日,每日工作16小时,两班制工作,运输带速度允许误差为5%传动简图:二、电动机的选择工作现场有三相交流电源,因无特殊要求,一般选用三相交流异步电动机。
最常用的电动机为Y系列鼠笼式三相异步交流电动机,其效率高,工作可靠,结构简单,维护方便,价格低,适用于不易燃、不易爆,无腐蚀性气体和无特殊要求的场合。
本装置的工作场合属一般情况,无特殊要求。
故采用此系列电动机。
1.电动机功率选择1选择电动机所需的功率:工作机所需输出功率Pw=1000FV故Pw=10008.12000⨯= 3.60 kw工作机实际需要的电动机输入功率Pd=ηwp其中54321ηηηηηη=查表得:1η为联轴器的效率为0.982η 为直齿齿轮的传动效率为0.97 3η 为V 带轮的传动效率为0.96 54.ηη 为滚动轴承的效率为0.99 故输入功率Pd=98.099.099.096.097.098.0 3.60⨯⨯⨯⨯⨯=4.09KW2. 选择电动机的转速 76.4345014.310008.16010060n =⨯⨯⨯=⨯⨯=D V π卷卷 r/min按《机械设计手册》推荐的传动比合理范围,取圆柱齿轮传动一级减速器传动比范围2~5i =减速器,取V 带传动比4~3=带i ,则总传动比合理范围为I总=6~20。
一级齿轮减速器课程设计说明书--------------------------------------------------------------------------作者: _____________--------------------------------------------------------------------------日期: _____________目 录一、 运动参数的计算………………………………………4 二、 带传动的设计 ………………………………………6 三、 齿轮的设计 …………………………………………8 四、 轴的设计 ……………………………………………12 五、 齿轮结构设计…………………………………………18 六、 轴承的选择及计算……………………………………19 七、 键连接的选择和校核…………………………………23 八、 联轴器的选择 ………………………………………24 九、箱体结构的设计 (24)十、 润滑密封设计 (26)*-一.运动参数的计算1.电动机的选型1)电动机类型的选择按工作要求选择Y 系列三相异步电机,电压为380V 。
2)电动机功率的选择 滚筒转速:6060 1.184.0min 0.25v r n D ωππ⨯===⨯ 负载功率:/10002300 1.1/1000 2.52w P FV ==⨯= KW电动机所需的功率为:kw aw d pp η=(其中:d p 为电动机功率,w p 为负载功率,a η为总效率。
)为了计算电动机所需功率d p ,先确定从电动机到工作机只见得总效率a η,设1η、2η、3η、4η分别为V 带传动、闭式齿轮传动(齿轮精度为8级)、滚动轴承和联轴器的效率查《机械设计课程设计》表2-2得 1η=0.95 2η=0.97 3η=0.99 4η=0.993a 123430.950.970.990.990.8852ηηηηη==⨯⨯⨯= 折算到电动机的功率为:2.53 2.858 kw 0.8852w d a p p η=== 选取额定功率未3kw 3)电动机转速的选择选择常用的同步转速为1500 r/min 和1000 r/min 。
1)选择电动机类型按已知的工作要求和条件,选用Y型挡封闭器型三相异步电机。
2)选择电动机功率原始数据:输送带工作拉力F=2800N输送带工作速度V=1.4m/s滚筒直径D=300mm每日工作时间T=24h传动工作车限a=5工作机所需的电动机输出功率Pw=(Fv)/(1000μw) Pd=(Pw)/μ Pd=(Fv)/(1000μwn)由电动机至工作机之间的总效率为ξ×ξw=ξ1×ξ2×ξ2×ξ3×ξ4×ξ5×ξ 6求中ξ1,ξ2,ξ3,ξ4, ξ5,ξ6分别为带传动,齿轮传动,联轴器,卷通轴的轴承及卷筒的效率。
∴查表得:ξ1=0.96;ξ2=0.99;ξ3=0.97;ξ4=0.97;ξ5=0.98, ξ6=0.96则ξ×ξw=0.96×0.99×0.99×0.99×0.97×0.97×0.96*0.96=0.83∴Pd=(Fv)/(1000ξ×ξw)=(2800×1.4)/(1000×0.83)=4.72KW3)确定电动机转速卷筒轴的工作转速为Лw=(60×1000V)/(ΠD)=(60×1000×1.4)/(Π×300)=89.2r/min又∵V带的传动比在i带=2~4,单环齿轮传动比i齿=3~5,则合理传动比在:I=i1×i2=6~20.I=(Nd)/(Nπ) Nd=I×Nπ=(6~20)×89.2r/minNd=535~1784r/min查表得:符合这一范围的有同步转速有1000r/min,750r/min. 1500r/min.二.计算带传动装置的运动和动力参数1.各轴转速Ⅰ轴 NⅠ=(Nm)/Io=(720)/(2.57)r/min=280.2r/minⅡ轴 NⅡ=(Nm)/Ii=(280.2)/(3.14)r/min=89.24r/min卷筒轴 Nw=NⅡ=89.24r/min2.各轴的输入功率Ⅰ轴 PⅠ=Pd×ξ01=4.72×0.96RW=4.53KWⅡ轴PⅡ=PI×ξ12= PI×Л2×Л3=4.53×0.99×0.96KW=4.35KW3.各轴输入转矩由计算电动机轴的输出转矩TdTd=9550×(Pd)/(Nm)=9550×(3.61)/(960)N/m=34.38N/mⅠ轴 TⅠ=Td×io×N01=Td×io×Л1=34.38×3.3.5×0.96N/m=115.52N/mⅡ轴 TⅡ=TⅠ×i1×Л12=TⅠ×i1×Л2×Л3=115.52×4.18×0.99×0.97N/m=463.70N/m卷筒轴 T2= TⅡ×ξ2×ξ 4=463.70×0.99×0.97N/m=445.29N/m运动和动参数的计算结果如下表:参数电动机轴Ⅰ轴Ⅱ轴卷筒轴转速960 274.29 65.62 65.62输入功率 3.6 3.456 3.289 3.154输入转矩34.38 115.52 463.70 445.29传动比 3.5 4.18 1效率0.96 0.95 0.96①确定计算功率PC由于表8.85查表得 KA=1.2 由式C8.12得:PC=KA×P=1.4×KW=4.8KW②选取高通V带型号根据PC=4.8KW,N1=960r/min。
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。
一级圆柱减速器课程设计说明书一级圆柱减速器是机械传动中常用的一种减速装置,本课程设计主要介绍了一级圆柱减速器的工作原理、构造特点、选型计算和设计要点等内容。
以下是相关参考内容:一、引言介绍一级圆柱减速器在机械传动中的重要性和应用领域,概述本次课程设计的目标和意义。
二、一级圆柱减速器的工作原理1. 描述一级圆柱减速器的工作原理,即主动轮和从动轮之间的啮合原理和运动传递过程。
2. 分析基本的传动转矩和转速关系,引入电机的转速、载荷等参数。
三、一级圆柱减速器的构造特点1. 介绍减速器的主要构造部件,如输入轴、输出轴、齿轮、油封等,并详细阐述其功能和作用。
2. 讲解减速器的工作机理,包括齿轮的啮合方式、轴承的支撑以及润滑系统的设计等。
四、一级圆柱减速器的选型计算1. 讲解根据传动功率和转速要求选择合适的减速器型号的方法。
2. 介绍如何根据输入轴转速、输出轴转速和减速比计算齿轮的模数、齿数、齿宽等参数。
3. 详细说明如何根据载荷条件和运行环境来选择合适的轴承类型和润滑方式。
五、一级圆柱减速器的设计要点1. 分析不同工况下的传动效率和传动系数,提出优化设计的思路。
2. 讲解设计过程中的注意事项,如齿轮的材料选择、强度计算和刚度分析等。
3. 引入有限元分析的方法,分析减速器的刚度和振动特性。
六、一级圆柱减速器的制造和装配1. 阐述减速器的加工工艺和装配要求,包括加工工艺流程、设备要求和工艺参数等。
2. 介绍减速器的质量检验方法和验收标准。
七、一级圆柱减速器的维护与保养介绍减速器的日常维护与保养要点,包括润滑剂的选择、更换周期以及常见故障的检修方法。
八、结论总结一级圆柱减速器的设计要点和相关知识,强调减速器在机械传动中的重要作用,并展望其在未来的发展前景。
以上是一级圆柱减速器课程设计说明书的相关参考内容,通过对于工作原理、构造特点、选型计算、设计要点以及制造、装配、维护等方面的介绍,使学生能够全面了解一级圆柱减速器的相关知识,并具备一定的设计和应用能力。
一、设计任务书1.1题目题目:设计一带式输送机传动装置1.2任务设计主要任务:1)传动装置的总体设计;2)传动零件、轴、轴承、联轴器等的设计计算和选择;3)装配图和零件图设计;4)编写设计计算说明书。
1.3传动方案带式输送机传动简图:1.4设计参数1.5其它条件工作条件:连续单向运转,工作时有轻微震动,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为±5%。
带式输送机的传动效率为0.96。
二、传动方案简述2.1传动方案说明根据设计任务书,该传动方案的设计分成原动机和传动装置两部分: (1)原动机的选择设计要求:动力源为三相交流电380/220v ,故原动机选用电动机。
(2)传动装置的选择(3)减速器由任务书可以看出,采用二级圆柱斜齿轮传动,是展开式的。
2.2电动机的选择2.2.1 类型和结构式的选择三相交流异步电动机的结构简单、价格低廉、维护方便,可直接接于三相交流电网中,因此在工业应用最为广泛,设计时应优先选用。
Y 系列的电动机是一般用途的全封闭自扇冷式三相异步电动机,具有效率高、性能好、噪音低、振动小等优点,使用于不易燃、不易爆、无腐蚀性气体和无特殊要求的机械上。
按本传动的工作状况是:连续单向运转,工作时有轻微震动。
所以选用常用的封闭式Y 系列电动机。
2.2.2 功率的确定(1)工作机所需功率Pw (kW )kW Fv P W 53.496.0100075.058001000=⨯⨯==η(2)电动机至工作机的总效率η(串联时) 52423221ηηηηηη=式中,...21ηη⋅为从电动机至卷筒轴之间的各传动机构和轴承的效率。
由设计书表2-1查得:弹性联轴器99.05=η,滚子轴承98.02=η,圆柱齿轮传动97.03=η,V 带传动1η=0.96,角接触、深沟球轴承99.04=η。
则842.096.097.0*99.0*98.0*99.0222≈⋅=η (3)所需电机的功率ed PkW p P Wd 38.5842.053.4===η(4)电动机额定功率ed P按≥W p d p ,由表17-7选取电动机额定功率kW P ed 5.5=2.2.3 转速的确定由已知条件计算其驱动卷筒的转速W n ,即min 95.3441075.0100060100060r D v n W ≈⨯⨯⨯=⨯=ππ为了便于选择电动机转速,先推算电动机转速的可选范围。
机械设计基础课程设计一级圆柱齿轮减速器设计说明书、零件图和装配图机械设计基础课程设计一级圆柱齿轮减速器设计说明书一、设计要求1:减速比:根据实际需求确定减速比。
2:安装空间:根据实际使用场景,为齿轮减速器设计合适的安装空间。
3:轴向和径向载荷:根据实际工作负载,计算并确定减速器所能承受的轴向和径向载荷。
4:传动效率:设计具有高传动效率的减速器。
5:噪音和振动:减速器在运转时应尽量减少噪音和振动的产生。
二、设计步骤及详细说明1:确定减速比:根据实际需求确定减速比,考虑到工作负载和转速要求。
2:确定齿轮数目和模数:根据减速比和齿轮模数的关系,计算所需齿轮数目和模数。
3:计算齿轮参数:根据设计公式,计算齿轮齿数、齿宽、齿向系数等参数。
4:绘制齿轮零件图:根据计算结果,绘制齿轮零件的图纸,包括齿轮齿数、齿宽、法向压力角等。
5:绘制齿轮装配图:根据齿轮零件图,绘制齿轮减速器的装配图,标注零件之间的配合关系和装配顺序。
6:分析齿轮传动系统:利用仿真软件对齿轮传动系统进行分析,验证齿轮的传动效率和载荷承受能力。
7:选取材料并计算强度:根据齿轮传动系统的设计参数,选取合适的材料,并进行强度计算,保证齿轮的可靠性和使用寿命。
8:考虑润滑和冷却:根据实际工况和齿轮传动系统的特点,设计合适的润滑和冷却装置。
9:进行产品优化:对设计的减速器进行优化,考虑减少重量、减小尺寸和提高传动效率等方面。
10:绘制装配顺序图:绘制减速器的装配顺序图,指导实际生产过程。
11:进行减速器的试制和测试:根据设计图纸,进行减速器的试制和测试,验证设计的减速器性能。
附:齿轮减速器设计相关附件本文所涉及的法律名词及注释:1:减速比:指减速器输出轴的转速与输入轴的转速之比。
2:轴向载荷:作用在减速器轴承上的力,与轴线平行。
3:径向载荷:作用在减速器轴承上的力,与轴线垂直。
一级减速器课程设计计算说明书(样例)一级减速器课程设计计算说明书1.引言本文档是一级减速器课程设计计算的说明书,旨在对一级减速器的设计步骤、计算公式及相关参数进行详细说明,以确保设计的准确性和可靠性。
2.设计需求在此章节应包括对一级减速器设计的基本需求进行阐述,包括输入轴转速、输出轴转速、传递扭矩等参数,以及要求的传动效率、可靠性等要求。
3.选用齿轮类型及参数计算在此章节应包括对齿轮的类型选择、齿轮参数计算的详细说明,包括模数、压力角、齿数、齿宽等,以确保选用的齿轮能满足设计要求。
4.螺旋齿轮参数计算在此章节应包括对螺旋齿轮参数计算的详细说明,包括螺旋角、螺旋方向、齿面硬度等,以确保螺旋齿轮的设计符合实际需要。
5.轴的设计计算在此章节应包括对输入轴和输出轴的设计计算的详细说明,包括轴材料的选择、轴的强度计算、轴的直径计算等,以确保轴的设计满足要求。
6.轴承的选型与计算在此章节应包括对输入轴和输出轴轴承的选型与计算的详细说明,包括轴承额定寿命、载荷计算等,以确保选用的轴承能够承受设计要求的使用条件。
7.辅助部件设计计算在此章节应包括对一级减速器的辅助部件(如密封件、润滑装置等)的设计计算的详细说明,以确保辅助部件能够满足设计要求。
8.总体设计及装配图在此章节应包括一级减速器的总体设计及装配图的详细说明,以便于实际制造和装配。
9.结论在此章节应对一级减速器的设计计算结果进行总结,评估设计的合理性和可行性。
附件:1.一级减速器设计的图纸和参数表2.一级减速器相关的计算表格和结果法律名词及注释:1.涉及的法律名词1:法律名词1的注释2.涉及的法律名词2:法律名词2的注释3.涉及的法律名词3:法律名词3的注释。
机械设计课程设计计算阐明书机械设计课程设计任务书目录一、电机旳选择 .................................................错误!未定义书签。
二、传动装置旳运动和动力参数计算.............错误!未定义书签。
三、V带传动设计 .............................................错误!未定义书签。
四、设计减速器内传动零件(直齿圆柱齿轮)错误!未定义书签。
五、轴旳构造设计计算.....................................错误!未定义书签。
六、校核轴承寿命 .............................................错误!未定义书签。
七、键连接旳选择和计算.................................错误!未定义书签。
八、箱体旳设计 .................................................错误!未定义书签。
九、心得体会 .....................................................错误!未定义书签。
一、电机旳选择1.1 选择电机旳类型和构造形式:依工作条件旳规定, 选择三相异步电机: 封闭式构造 U=380 V Y 型1.2 电机容量旳选择工作机所需旳功率P W =Fv /1000= 3.04 kW V 带效率(1: 0.95滚动轴承效率(一对)(2: 0.98 闭式齿轮传动效率(一对)η3: 0.97 联轴器效率(4: 0.99工作机(滚筒)效率(5((w): 0.96 传播总效率η=η1﹒η23﹒η3﹒η4﹒η5 =0.841 则, 电动机所需旳输出功率PW=Pd/(= 3.61 kW1.3 电机转速确定卷筒轴旳工作转速W 601000πvn D⨯== 76.4 r/min V 带传动比旳合理范围为2~4, 一级圆柱齿轮减速器传动比旳合理范围为3~7, 则总传动比旳合理范围为 =6~28, 故电动机转速旳可选范围为:d W 'n i n =⋅= 458.4 ~ 1528 r/min在此范围旳电机旳同步转速有: 750r/min 、1000 r/min 、1500 r/min依课程设计指导书表18-1: Y 系列三相异步电机技术参数(JB/T9616-1999)选择电动机型 号: Y112M-4 额定功率Ped: 4kW 同步转速n: 1500r/min 满载转速nm: 1440r/min二、传动装置旳运动和动力参数计算总传动比: 18.852.1 分派传动比及计算各轴转速取V 带传动旳传动比i 0= 3 则减速器传动比i =i /i 0= 6.282.2 传动装置旳运动和动力参数计算0轴(电动机轴)0d P P == 3.61 kW0m n n == 1440 r/min009550P T n == 23.94 N ⋅m 1轴(高速轴) 101P P η=⋅= 3.43 kW10n n i == 480 r/min1119550P T n == 68.24 N ⋅m 2轴(低速轴) 2123P P ηη=⋅⋅= 3.26 kW12n n i== 76.43 r/min 2229550P T n == 407.34 N ⋅m 3轴(滚筒轴) 3224P P ηη=⋅⋅= 3.16 kW32n n == 76.43 r/min3339550P T n == 394.84 N ⋅m 以上功率和转矩为各轴旳输入值, 1~3轴旳输出功率或输出转矩为各自输入值与轴承效率旳乘积。
机械设计基础课程设计说明书设计题目___一级减速器设计指导书_________________ 学校__浙江工贸职业技术学院__ 专业___机电一体化______ 班级_机电1104_______ 学号1110201223设计人__管永斌_______指导教师___王文深______完成日期___2012______年__12___月___27_日目录1.机械设计课程设计任务书................... 错误!未定义书签。
2.电动机选择 (3)3.计算总传动比及分配各级的伟动比 (5)4.运动参数及动力参数计算 (5)5.传动零件的设计计算 (6)6.轴的设计计算 (10)一.设计的条件和数据(1) 1工作条件:两班制,连续单向运转,载荷轻微冲击;工作年限10年(2) 运输带工作拉力F=3000(N);运输带工作速度v=2.0(m/s)(允许运输带速度误差为±5%);滚筒直径D=400(mm)1.选择电动机(1)择电动机类型:按已知工作要求和条件选用Y Y 系列三相异步电动机。
(2)确定电动机功率: 工作装置所需功率w P :wwwwvF P η⋅⋅=1000 KWη总=η带×η3轴承×η齿轮×η联轴器×η滚筒=0.96×0.983×0.97×0.99×0.96 =0.83式中,W F =3000N,w v =2.0m/s,工作装置的效率取η总。
代入上式得:P 工作=FV/1000η总=3000×2/1000×0.83= 7.23KW卷筒轴作为工作轴,其转速为:n 筒=60×1000V/πD=60×1000×2.0/π×400 =95.5r/min按手册取取圆柱齿轮传动一级减速器传动比范围I’a =3~6。
取V 带传动比I’1=2~4,则总传动比理时范围为I’a =6~24。
故电动机转速的可选范围为n’d =I’a ×n 筒=(6~24)×95.5=573~2292r/min 。
选常用的同步转速为1500r/min 的Y 系列电动机Y132M4,其满载转速m n =1440r/min ,额定功率:7.5 KW ,最大和起动转矩为:2.2. 2.计算传动装置的总传动比及分配各级的伟动比 (1)传动装置总传动总传动比:i 总=n 电动/n 筒=1440/95.5=15.08 (2)分配传动装置各级的伟动比gbi i i ⋅=,为使V 带传动的外廓尺寸不致过大,取传动比bi =3,则齿轮传动比i 带=i 总/i 齿轮=15.08/3.5=4.313.计算传动装置的运动及动力参数 (1)Ⅰ轴计算各轴转速Ⅰ轴 n I = n 电机/i 带=1440/3.5=411(r/min) Ⅱ轴 n II = n I /i 齿轮=411/4.3=95.68(r/min) 工作轴 n II=n=95.68(r/min)(2)Ⅰ计算各轴的功率(KW )P I =×η带=7.23×0.96=6.9408KW P II = P I ×η轴承×η齿轮=6.9408×0.98×0.97=6.598 KWP 工作= P II ×η轴承×η齿轮=6.272KW(3)计算各轴输入转矩 Ⅰ轴 T I =T d ×i 0×η带=47.95×3.5×0.96=161.112N ·mmⅡ轴T II = T I ×i 1×η轴承×η齿轮=161.112×4.3×0.98×0.97=659.558N ·mm工作轴 T= T II ×η轴承×η联轴器=658.558×0.98× 0.99 =638.93N ·mm电动机轴输出转矩95.47144023.79550955000===m n P T N.m 将以上算得的运动和动力参数列表如下:轴名 功率P(KW) 转矩T( N.m)转速n(r/min)电动机轴 7.23 47.95 1440 Ⅰ轴 6.9408 161.112 411 Ⅱ轴 6.598 659.558 95.68 工作轴 6.272638.9395.683.齿轮传动的设计计算(1)选择齿轮类型,材料,精度等级及齿数。
齿数比:u=i 0=4.3 工作功率 p=6.9408KW 小齿轮转速 n=411 r/min工作条件:两班制,连续单向运转,载荷轻微冲击;工作年限10年(一天10小时,一年算361天)1)根据传动方案,选用直齿圆柱齿轮传动。
运输机为一般工作机器,速度不高,选用8级精度。
考虑减速器传递功率不大,所以齿轮采用软齿面。
小齿轮选用45钢(调质),齿面硬度为240HBS 。
大齿轮选用45钢(正火),齿面硬度200HBS ;二者材料硬度相差40HBS. 2) 采用两对齿轮同时设计选小齿轮齿数1Z =24,2Z =1Z ×4.3=104,取2Z =104(2)按齿面接触疲劳强度设计由设计计算公式进行试算即: d ≥213)][*(12H E dt Z ZH u u T K σφ⨯+⨯确定公式内的各计算参数如下: 1)试选载荷系数t K =1.4 2)计算齿轮传递的传矩mmN n P T .5.1612764119408.6105.95105.9551151=⨯⨯=⨯= 3)由表10-7选取齿宽系数d φ=1.14)由10-6查得材料的弹性影响系数 E Z =189.821MPa ZH=2.55)由图10-21d 按齿面硬度查得小齿轮接触疲劳强度极限1lim H σ=600Mpa ;小齿轮接触疲劳强度极限 2lim H σ=400Mpa6)由式10-13计算应力循环次数911104243616.1)1036182(14116060⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯==h jL n N8921031246883.33.4104243616.1⨯=⨯=N 7)由课本图10-19查得接触疲劳的寿命系数:92.01=HN K ;96.02=H N K8)计算接触疲劳许用应力取失效概率为1%,按一般可靠度要求选取安全系数S=1.0,由式10-12得:[]MPa S K HN H 55260092.01lim 11=⨯==σσ []MPa SK HN H 38440096.02lim 22=⨯==σσ (3)计算计算小齿轮分度圆直径t d 1,代入[]H σ中较小的值d ≥213)][*(12H E dt Z ZH u u T K σφ⨯+⨯=23)3848.1895.2(3.413.41.15.1612764.12⨯⨯+⨯⨯⨯=91计算齿宽bmm d b t d 6.105911.11=⨯=⋅Φ=计算模数mmz d m t t 64.3249111===(4)按齿根弯曲强度设计 查取齿形系数由表查得16.2,62.221==ααF F Y Y 查去应力校正系数由表查得81.1,59.121==ααS S Y Y许用弯曲应力[σF ]根据应力循环次数课本图得弯曲疲劳寿命系数:1,121==FN FM K K由课本图查得弯曲疲劳强度极限: σFE1=245MpaσFE2 =225Mpa取安全系数S=1.4 计算两轮的许用弯曲应力[σF ]1= 1FM K σFE1 /S=1×245Mpa/1.4=175 Mpa[σF ]2=2FM K σFE2/S =160.7 Mpa计算圆周力F t ==IId T 23359.93 将求得的各参数代入式( σF1=(2kT 1/bm)Y Fa1Y Sa1=(2×1.4×3359.93/106×4) ×2.62×1.59Mpa =46Mpa< [σF ]1 σF2=(2kT 1/bm)Y Fa1Y Sa1=(2×1.4×3359.93/4×106) ×2.16×1.81Mpa=43Mpa < [σF ]2因此齿根弯曲疲劳强度足够几何尺寸计算 ①计算分度园直径: d 1=z 1m=24×4=96mm d 2=z 2m=104×4=416mmp =3.14×4 =12.56 p b =p cos20=14.75mmha=ha*m=4h f=(ha*+c*)=(1+0.25)×4=5da1=d1+2ha=96+2×4=104mm da2=d2+2ha=416+2×4=426mm df1=d1-2hf=96-2×5=86mm d f2=d2-2hf=416-2×5=406mm a=m z 1+z 2)/2=256 取 mm B mm B 106,8612==)118-107(1.4596598.611033min 之间取A mm n P A d I I o =⨯== 轮毂轴向长:L=1.5d=67.65位置计算轮毂处直径D1=1.6d=1.6*45.1=72.1齿根圆处厚度 σ=4*4=16板孔分布圆直径D 2=0.5*(D 0+D 1)=0.5*(383.5+72.1)=250.2腹板厚度 C=0.3b 2=0.3*86=25.8 倒角尺寸N=0.5m=0.5*4=2腹板最大直径 D 0=d f -2σ=383.5 板孔直径 d 1=0.25(D 0-D 1)=77.854.轴的设计计算(一)输入轴的设计计算 1. 高速轴的设计求输出轴上的功率P I ,转速I n ,直径和长度 P I =6.9408KW I n =411r/min直径d 1=96mm 长度取L 1=173mm2) 初步确定轴的最小直径选取轴的材料为45钢,调质处理,根据课本取110=c 于是得mmn P A d IIo 7.284119408.611033min=⨯== 考虑有键槽,并将直径增大3%,则 d=28.7×(1+3%)mm=29.11㎜.∴选d=30㎜ 位置 直径 计算 带轮处 30油封处36 a=(0.07到0.1)*30=2.9轴承处 40 轴承6208左轴承处 40 齿轮处 96 轴肩处 77 左轴肩处77位置 长度 带轮处 86 油封处50 轴承处 20 左轴承处 20 齿轮处 100 轴肩处 20 左轴肩处202输出轴的设计求输出轴上的功率P I ,转速I n ,直径和长度 P I =6.598KW I n =95.68r/min直径d 2=416mm 长度取L 0=229mm2) 初步确定轴的最小直径选取轴的材料为45钢,正火处理,根据课本取110=c 于是得mm n P A d IIo 06.4568.95598.611033min=⨯==考虑有键槽,并将直径增大3%,则 d=45.06×(1+3%)mm=46.41㎜.∴选d=48㎜ 位置 直径 计算 联轴器 48油封处56 a=(0.07到0.1)*48=3.84轴承处 60轴承6212左轴承处60齿轮处63轴肩处63 考虑大于轴承小于轴环轴环60 a=(0.07到0.1)*63=5.04位置长度联轴器114.5油封处50轴承处42左轴承处23齿轮处86轴肩处10轴环10铸铁减速器机体结构尺寸名称符合齿轮减速器机座壁厚σ0.025a+1=7.4(取8)机盖壁厚σ10.02a+1=6.12(取8)地脚螺钉直径d f0.036a+12=21.216地脚螺钉数目n N=6减速器型式及尺寸关系机座凸端厚度 b 1.5σ=11.1机盖凸端厚度b1 1.5σ1=9.18机座底凸端厚度b2 2.5σ=18.5轴承旁联接螺栓直径d10.75d f=15.912机座与机座联接螺栓直径d2(0.5~0.6)df=0.5*21.216=10.608 联接螺栓d2的间距L (150~200)取180轴承端盖螺钉直径d3(0.4~0.5)df0.4*180=8.4864窥视孔盖螺钉直径d4(0.3~0.4)df=6.3648定位销直径 d (0.7~0.8)d2=8.4864df,d1,d2至外机壁距离C1C1=26Df,d2至凸缘边缘距离C2C2=24轴承旁凸台半径R1C2=R1=24凸台高度h 70外机壁至轴承座端面距离L1C1+C2+(8~12)=60大齿轮顶圆与内机壁距离10齿轮端面与内机壁距离8机盖机座肋厚m1m m1=5.202 m=6.29轴孔端盖外径D2轴承孔直径+(5~55)=93.04轴承端盖凸缘厚度t (1~1.2)d3=8.4864轴承旁联接螺栓距离s S=D2。