《二级齿轮箱课程设计(配套机械设计第8版)》由会员分享,可在线阅读,更多相关《二级齿轮箱课程设计(配套机械设计第8版)(29页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、课程设计说明书 题 目:二级斜齿圆柱齿轮减速器 班 级: 学生姓名: 学 号: 指导教师: 目 录设计任务书-3设计说明书-4 一、传动装置总体设计方案-4 二、确定传动装置的总传动比与分配传动比-5 三、计算各轴转速-5 四、计算各轴转速-5 五、V带与带轮-6 六、高速级齿轮的设计-8 七、低速级齿轮的设计-12 八、从动轴承与从动轴的设计-16 九、中间轴与主动轴及其轴承的设计-22 十、箱体结构设计-26 十一、润滑密封设计-27设计小结-28参考文献-28设计任务书设计目的:1.对学过的理论知识巩固和扩展。2.初步掌握机械设计的内容和步骤,以及技术文献、标准规范的查询和编制,培养设计
2、思想。3.培养分析和解决问题的能力。为后续毕业设计打基础。设计课题:用于带式运输机上的两级展开式圆柱齿轮减速器.运输机连续单向运转,载荷变化不大,空载起动,卷筒效率为0.96(包括其支承轴承效率的损失),减速器小批量生产,使用期限8年(300天/年),两班制工作,运输容许速度误差为5%,车间有三相交流,电压380/220V运输带工作拉力(kN)2.1运输带工作速度(m/s)0.9卷筒直径(mm)340完成的工作量1、装配草图:一张零号坐标图(可以手画、允许修改)2、正式装配图:一张零号装配图 包括:标题栏、明细表、序号、四种尺寸、技术要求3、零件图:三号两张(中间轴、大齿轮) (可以用计算机绘
3、零件图,但装配草图不可)4、说明书:设计任务书在最前面,参照标准格式,大约一万字左右(包括图表、手写、注意材料的留底)基本设计步骤1、方案确定、选择电动机:功率、转速2、传动比分配:带、齿轮、链3、计算各轴的 功率(P1、P2、P3)、 转速(n1、n2、n3)、 和扭矩(T1、T2、T3)4、传动零件设计:如齿轮、带、联轴器等5、轴类零件的设计:轴的结构设计、强度校核6、绘制装配图和零件图:机械制图7、编制计算说明书设计说明书一、传动装置总体设计方案:1、 确定传动方案:考虑到电机转速高,传动功率大,将V带设置在高速级。其传动方案如下:2、确定工作机功率PFV/1000=21000.9/10
4、00=1.89kW3、确定电动机功率0.950.990.960.816;Pd=Pw/ =1.89/0.816=2.316kW4、确定电动机转速执行机构的曲柄转速为n=50.56r/min经查表按推荐的传动比合理范围,V带传动的传动比i124,二级圆柱斜齿轮减速器传动比i2840,则总传动比合理范围为i16160,电动机转速的可选范围为nin(16160)50.56808.968089.6r/min。选定型号为Y123S-6的三相异步电动机,额定功率为3.0满载转速960 r/min,同步转速1000r/min。二、确定传动装置的总传动比和分配传动比(1) 总传动比由选定的电动机满载转速n和工作
5、机主动轴转速n,可得传动装置总传动比为n/n960/50.5618.98(2) 分配传动装置传动比式中分别为带传动和减速器的传动比。为使V带传动外廓尺寸不致过大,初步取2.3,则减速器传动比为17.40/2.37.57取3.4,则2.43三、计算各轴转速960/2.3417.39r/min417.39/3.24112.76r/min/193.24/2.33=50.52 r/min四、计算各轴扭矩2.320.952.20kW2.200.980.9922.01kW2.010.980.9921.92kW电动机轴的输出转矩=9550 =95502.32/960=23.57N/m=95502.20/41
6、7.39=41.96N/m=95502.01/122.76=137.02N/m=95501.932/50.52=365.21N/m运动和动力参数结果如下表轴名功率P KW转矩T Nm转速r/min电动机轴2.3223.579601轴2.2041.96417.392轴2.01137.02122.763轴1.96313.1650.52五、V带与带轮1、确定计算功率查课本P156表8-7得:,式中为工作情况系数, 为传递的额定功率,既电机的额定功率.2、选择带型号根据,,查课本P156表8-11选用带型为A型带3、选取带轮基准直径查课本P156表8-6和P157表8-8得小带轮基准直径,则大带轮基准
7、直径,式中为带传动的滑动率,通常取(1%2%),查课本表8-7后取。4、验算带速v 在525m/s范围内,带充分发挥。5、确定中心距a和带的基准长度由于,所以初步选取中心距a:,初定中心距,所以带长,=.查课本表8-2选取基准长度得实际中心距取6、验算小带轮包角,包角合适。7、确定v带根数z因,带速,传动比,查课本P152表8-4a和P152表8-4b,得.查课本P146表8-2得=1.03.查课本表8-8,并由内插值法得=0.95由公式8-22得故选Z=4根带。8、计算预紧力查课本表8-4可得,故:单根普通带张紧后的初拉力为1.5=141.70N计算作用在轴上的压轴力六、高速级齿轮的设计(一
8、)齿轮传动的设计计算1、选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数 1)运输机为一般工作机,选用7级精度。 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,二者硬度相差为40HBS。 3)选小齿轮Z=24,大齿轮Z=3.424=81.6 取Z=82(二)按齿面接触强度设计由计算公式进行试算,既:1、 确定公式内的各计算数值 试选载荷系数=1.6查课本P217图10-30 选取区域系数 Z=2.433 由课本P215图10-26 则计算应力值环数N=60nj =60417.391(2830015)=1.8010hN=0.5310h查课本P20
9、7 10-19图得:K=0.90 K=0.95齿轮的疲劳强度极限取失效概率为1%,安全系数S=1,得:=0.90600=540=0.95550=522.5 许用接触应力 查课本由P205表10-6得: =189.8MP 由P201表10-7得: =1扭矩T=51.50N/m2、 计算1)小齿轮的分度圆直径d=2)圆周速度3)齿宽b和模数计算齿宽b b=43.01mm计算摸数m 初选螺旋角=14= h=2.25 =2.251.74=3.91 = =10.994)纵向重合度=0.318=1.9035)载荷系数K已知使用系数=1,根据,7级精度, 查课本由P194表10-8得:动载系数K=1.07,
10、查课本由P196表10-4得K=1.417查课本由P199图10-13得: K=1.35查课本由P195表10-3 得: K=1.4故载荷系数:KK K K K =11.071.41.417=2.12 6) 按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径d=d=60.70 7)模数=(三) 按齿根弯曲强度设计1、确定计算参数 1)计算载荷系数KK K K K=1.98 2)根据=1.903,查课本P217 图10-28,得:Y=0.88 3)当量齿数zz/cos24/ cos1426.27 zz/cos82/ cos1489.76 4)查齿形系数、应力校正系数由课本P200 表10-5得:齿形系数Y2.
11、592 Y2.20应力校正系数Y1.596 Y1.78 5)查课本P208 图10-20c得 小齿轮疲劳极限=500MPa,大齿轮疲劳极限=380MPa6)查课本P208 图10-18,得 弯曲疲劳寿命=0.85 =0.887)计算弯曲许用应力 取弯曲疲劳安全系数 S=1.4= 8)比较计算大小齿轮的 大齿轮的数值大.选用2、 设计计算对比计算结果,由齿面接触疲劳强度计算的法面模数m大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数,圆整为标准模数,取m=2mm但为了同时满足接触疲劳强度,需要按接触疲劳强度算得的分度圆直径d=60.70来计算应有的齿数.于是由:z=29.44 取z=29那么z=3.429=98.6 取z=99 (四) 几何尺寸计算1、 中心距 a=131.91将中心距圆整为1322、 按圆整后的中心距修正螺旋角=arccos因值改变不多,故参数,等不必修正.计算大.小齿轮的分度圆直径d=59.81d=204.18取七、低速级齿轮的设计(一)齿轮传动的设计计算1、选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数 1)运输机为一般工作机,选用7级精度。 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,二者硬度相差为40HBS。