设计说明书
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机械设计课程设计——减速箱
第 1 页 共 31 页 设计计算及说明 结果
一、 设计任务书
设计一用于带式运输机传动装置中的三轴线双级斜齿圆柱齿轮齿轮减速器。
1、 总体布置简图
联轴器联轴器电动机带式运输机卷筒圆柱齿轮减速器
2、 工作状况
载荷平稳、单向旋转。
3、 原始数据
鼓轮的扭矩T(N•m) 鼓轮的直径D(mm) 运输带速度v(m/s) 带速允许偏差(%) 使用年限(年) 工作制度(班/日)
810 360 0.85 5 5 2
4、 设计内容
(1) 电动机的选择与参数计算
(2) 斜齿轮传动设计计算
(3) 轴的设计
(4) 滚动轴承的选择
(5) 键和联轴器的选择与校核
(6) 装配图、零件图的绘制
(7) 设计计算说明书的编写
5、 设计任务
(1) 减速器总装配图一张(0号或1号图纸)
(2) 齿轮、轴零件图各一张(2号或3号图纸)
(3) 设计计算说明书一份 机械设计课程设计——减速箱
第 2 页 共 31 页 设计计算及说明 结果
二、 传动方案的拟定及说明
如任务说明书上布置简图所示,传动方案采用二级展开式圆柱齿轮减速箱
三、 电动机的选择
1、工作及所需输入功率wP
kWvP25.8336.010005.808102D10002Tw
带速允许变动偏差为5%
wP允许在1.78—1.97kW之间变动
2、传动装置总效率
913.097.099.02354321
3、电动机功率dP
054.2913.0875.1wPPd
由于wP有允许变动量,所以dP可以在1.95—2.16kW之间变动
4、工作机主轴转速wn
min/3.573009.0100060100060nrDvw
由于v的允许偏差,wn可以在54.43—60.16r/min之间变动
5、二级展开式圆柱齿轮减速器的传动比 i=8—60
6、电动机转速'dn
'dn=iwn=481.28—3265.8r/min
7、电动机确定
根据dP和'dn,选用Y100L1-4型电动机
主要技术数据如下表:
kWPW1.875
.9130
kWPd2.054
wn=57.3r/min
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第 3 页 共 31 页 Y100L1-4,主要技术数据如下:
型号 额定功率(kW) 满载转速(r/min) 额定转矩堵转转矩
Y100L1-4 2.2 1420 2.2
额定转矩最大转矩 质量(kg) D E F G
2.2 28 60 8 24
四、 传动装置的总传动比及其分配
1、总传动比分配
1.26~6.2316.60~43.541420iwmnn
2、分配各级传动比
26.6~54.5)5.1~3.1(1ii
取6.51i,4.42i
五、 计算传动装置的运动和动力参数
1、各轴转速n(r/min)
减速器高速轴为1轴,中速轴为2轴,低速轴为3轴。
各轴转速为:
min/r14201mnn
min/6.2536.5142012rinnm
min/6.574.46.51420213riinnm
2、各轴输入功率P及输出功率’P 机械设计课程设计——减速箱
第 4 页 共 31 页 kWPPm033.299.0054.2d1
kWPP013.299.0033.211'1
WPPnk953.197.0013.2'12
kWPP933.199.0953.122'2
WPPnk875.197.0933.1'23
kWPP856.199.0875.133'3
3、各轴输入转矩T及输出转矩'T
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第 5 页 共 31 页
同步转速
1000r/min
99.21i
7.421ii
设计计算及说明 结果 机械设计课程设计——减速箱
第 6 页 共 31 页 六、 计算传动装置的运动和动力参数
1、 各轴转速n(r/min)
减速器高速轴为1轴,中速轴为2轴,低速轴为3轴,
各轴转速为:
min/9601rn
min/255.2047.4960112rinn
min/459.437.4255.204223rinn
2、 各轴输入功率P(kW)
kWPPd4783.499.05235.431
kWPP301.496.04783.42112
kWPP1298.496.0301.42123
3、 各轴输入转矩T(N•m)
mNnPTmdd00.459605235.495509550
mNTTd55.4499.000.4511
mNnPT09.201204.2553010.495509550222
mNnPT51.90743.6541298.495509550333
项目 电动机轴 高速轴1 中速轴2 低速轴3
转速(r/min) 960 960 204.255 43.654
功率(kW) 4.5235 4.4783 4.301 4.1298
转矩(N•m) 45.00 44.55 201.09 907.51
传动比 1 4.7 4.7
效率 0.99 0.97*0.99 0.97*0.99
min/9601rn
min/255.2042rn
min/459.433rn
kWP48.41
kWP301.42
kWP13.43
mNTd00.45
mNT55.441
mNT09.2012
mNT51.9073
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第 7 页 共 31 页 七、 传动件的设计计算
(一)、齿轮传动设计计算
1、低速齿轮组
(1) 选定齿轮类型、精度、材料及齿数
① 用斜齿圆柱齿轮
② 用7级精度
③ 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,二者硬度差为40HBS
④初选小齿轮齿数301z:
大齿轮齿数121.806.4302z,圆整取1212z
⑤ 选取螺旋角14
(2) 按齿面接触强度设计
3211)][(12HEHdttZZuuTKd
①确定公式内各计算数值
a) 试选6.1tK
b) 由《机械设计》(齿轮传动设计所用参数全部来自此书)图10-30选取区域系数433.2HZ
c) 由图10-26查得77.01,91.02,8.611.9077.021
d) 小齿轮传递的传矩mNT221.3
e) 由表10-7选取齿款系数1d
f) 由表10-6查得材料弹性影响系数218.189MPaZE
g) 由图10-21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限MPaH6001lim;大齿轮的接触疲劳强度极限MPaH5502lim
h) 应力循环次数:
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第 8 页 共 31 页 设计计算及说明 结果
811103.5)536582(1182.56060hjLnN
7821210.6805.4109413.2iNN
i) 由图10-19查得接触疲劳寿命系数
1.15,1.0521HNHNKK
j) 接触疲劳许用应力:
取失效概率为1%,安全系数S=1
MPaSKHHNH6306001.05][1lim11
MPaSKHHNH5.6325505.11][2lim22
MPaHHH25.63125.6326302][][][21
② 计算
a) 小齿轮分度圆直径
mmdt65.80)25.631.8189433.2(05.4105.466.1110221.36.123231
b) 计算圆周速度
smndvt/63.0100060182.565.8014.310006011
c) 齿宽b及模数mnt
mmdbtd65.8065.8011
mmzdmtnt13.23014cos65.80cos11
mmmhnt4.7913.225.225.2
74.1379.4/80.65hb
d) 计算纵向重合度
379.214tan301318.0tan318.01zd
e) 计算载荷系数K
使用系数1AK
mmdt65.801
smv/63.0
mmb65.80
mmmnt13.2
mmh4.79
379.2