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1、 电动机驱动带式运输减速器设计与减速器加工工艺毕业设计前言2第1章 减速机齿轮的设计31.1 减速机高速级齿轮的设计31.1.1 要求分析31.1.2 选择齿轮的材料、热处理方式及疲劳极限应力31.2 减速机低速级传动齿轮的设计101.2.1 要求分析101.2.2 选择齿轮的材料、热处理方式及疲劳极限应力10第2章 轴的设计162.1 按轴的扭矩初选轴径和联轴器162.2 轴的结构设计172.3 轴的受力分析172.4 轴的强度校核18第3章 电机的选择21第4章 箱体的设计224.1 结构和尺寸224.2 箱体内壁线的确定244.2.1 圆柱齿轮减速器244.2.2 输油沟的确定244.2
2、.4 箱体结构设计还应考虑的几个问题254.2.5 减速箱的附件26第5章 键、轴承、带传动的选择与校核285.1 键的选择与校核285.2 轴承的选择与校核295.2.1 轴承的选择295.2.2 轴承寿命的计算295.3 带传动的选择与校核30结 论33主要参考文献34前言减速器是电机和皮带机之间的独立的闭式传动装置,用来降低转速和增大转矩,以满足工作需要。本次设计的减速器为二级圆柱齿轮减速器,速比为16,传递功率为3.8Kw。高速级齿轮为一对模数mn=2.5mm、螺旋角=1332的斜齿轮,低速级齿轮为一对模数m=4mm的直齿轮。电机与减速器的传动为三角带传动,选用A型三角带,带轮为4槽结
3、构,带传动速比为1.54。电机为Y系列电机,功率4KW,同步转速1500rpm。本设计对减速器齿轮、轴等零件进行了强度校核,对轴承进行了寿命计算,均能满足设计要求。对箱体进行了设计,在满足使用要求的前提下,力求结构简单,易于加工,节约材料。 关键词:减速器;齿轮;电机;箱体;强度校核第1章 减速机齿轮的设计1.1 减速机高速级齿轮的设计1.1.1 要求分析(1)使用条件分析传递功率:P1=7.1 KW;减速机输入轴转速:n1=960 rpm;电机与减速机传动方式:V形带传动;齿数比u=4;转矩:T=9.55106 =9.55106 =70630 Nmm圆周速度:估计v N,取zN1=1;由图2
4、3.2-19查zN2=1.05润滑油膜影响系数zLVR:v=2.714 m/s 选90#中极压工业齿轮油,50=90 mm2/s 由图23.2-20查zLVR =0.83工作硬化系数zW:因小齿轮齿面未硬化,取zW=1按接触强度计算的尺寸系数zX:由图23.2-23查zX =1则:SH1= SH2= =由式23.2-19知,SHmin=1,SH1,2 SHmin 故安全(4)校核齿根弯曲强度由表23.2-22,F=弯曲强度计算的载荷分布系数:KF=KH=1.49,KF=KH=1.5复合齿形系数YFS:由zv1=22.8,zv2=91.3图23.2-24查得,YFS1=4.3,YFS2=3.94
5、弯曲强度计算的重合度与螺旋角系数Y:按v=1.65,=1332 ,图23.2-28得,Y=0.64 则:F1=F2=F1计算安全系数SF:由表23.2-22 , SF=寿命系数YN:对调质钢,由图23.2-30查得弯曲疲劳应力的循环基数N=3106因N1=1.728109 N N2=4.32108 N ,取YN1=YN2=1相对齿根圆角敏感系数YrelT:图23.2-24,qs11.5,qs21.5由表23.2-30得,YrelT= YrelT=1相对齿根表面状况系数YRrelT:表23.2-45,齿面粗糙度Ra1=Ra2=1.6由式23.2-24得,YRrelT= YRrelT=1尺寸系数Y
6、X:图23.2-31,由mn=2.5得,YX=1则:SF1=SF2=由式23.2-20 ,SFmin=1.4 SF1,SF2均大于SFmin 故安全。(5)主要几何尺寸mn=2.5mm mt=2.5715mm z1=21 z2=84 =1332 d1=z1mt=212.5715=54.002mmd2=z2mt=842.5715=216.006mmda1=d1+2ha=54.002+22.5=59.002mmda2=d2+2ha=216.006+22.5=221.006mma=(d1+d2)/2=135.004b2=aa=0.4135=54mmb1=60mm1.2 减速机低速级传动齿轮的设计1.
7、2.1 要求分析(1)使用条件分析传递功率:P1=3.8 KW;主动齿轮转速:n1=240 rpm;齿数比u=4;转矩:T=9.55106 =9.55106 =151208 Nmm=151.208 Nm圆周速度:估计v 4m/s。属中速、中载,重要性和可靠性一般的齿轮传动。(2)设计任务确定一种能满足功能要求和设计约束的较好的设计方案,包括:齿轮的基本参数:m,z1,z2,x1,x2,d齿轮的主要尺寸:d1,d2,a,da1,da21.2.2 选择齿轮的材料、热处理方式及疲劳极限应力(1)齿轮材料及热处理方式及疲劳极限应力按使用条件,属中速、中载,重要性和可靠性一般的齿轮传动,可选用软齿面齿轮
8、,也可选用硬齿面齿轮。本例选用软齿面齿轮,根据机械设计手册(3)表23.2-38,具体选用:小齿轮:40Cr,调质处理,硬度为241-286HBS;大齿轮:45,正火处理,硬度为217-255HBS。由图23.2-18c查得:Hlim1=800 MPa Hlim2=650 MPa由图23.2-29查得:FE1=320 MPa FE2=240 MPa(2)按接触强度初步确定中心距,并初选主要参数由表23.2-21 a476 (u+1) 式中,T1小齿轮传递的转矩,Nm。T1=9.55106 =9.55106 =151208 Nmm=151.208 NmK载荷系数,由于载荷较平稳,速度较低,取K=
9、1.5齿宽系数:a=0.4齿数比:u=4许用接触应力HP,按大齿轮计算,HP2=541 MPa(按表23.2-21,取最小安全系数SHlim=1.2)则:a476 (4+1) =186.86 mm取a=210 mm按经验公式:mn=(0.007-0.02)a=(0.007-0.02)210=1.47-4.2 mm取标准模数mn=4mm初取齿轮螺旋角=9 cos=0.9877由表23.2-7:z1=20.54取z1=21 则z2=21u=214=84精确计算cos=1 =0 低速级齿轮传动为直齿圆柱齿轮传动。d1=mz1=421=84 mmb=aa=0.4210=84 mm(3)校核齿面接触强度按表23.2-22 H=Z