《机械设计课程设计-圆锥-圆柱二级齿轮减速器设计说明书6000N》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机械设计课程设计-圆锥-圆柱二级齿轮减速器设计说明书6000N（43页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1 机械设计课程设计机械设计课程设计 计算说明书计算说明书 设计题目设计题目用于用于链链式运输机的式运输机的 圆圆锥锥- -圆柱二级圆柱二级齿轮减速器齿轮减速器 院院 2012015 5年年1 1月月2525日日 2 目录目录 设计任务书设计任务书2 传动方案的拟订传动方案的拟订2 电动机的选择电动机的选择3 传动装置的运动和动力参数计算传动装置的运动和动力参数计算4 传动零件的设计计算传动零件的设计计算6 轴的计算轴的计算.18 滚动轴承的选择和计算滚动轴承的选择和计算.32 键联接的选择和计算键联接的选择和计算.35 联轴器的选择联轴器的选择.36 减速器附件的选择减速器附件的选择.38
2、润滑与密封润滑与密封.38 设计小结设计小结.39 参考资料参考资料.39 设计计算及说明结果 3 一、一、 设计任务书设计任务书 设计一用于链式运输机上的圆锥圆柱齿轮减速器，已知：链式运输机链条总拉力 F=6000N，链条速度 v=0.32m/s，链条节数 P=125，链轮齿数 Z=6,开式齿轮传动比 5；工 作条件：二班制，连续单向运动，有轻微振动，室内工作，无灰尘；使用年限：二十年、 大修期一年；生产批量：40 台；生产条件：中等规模机械厂，可加工 7-8 级精度齿轮及 涡轮；动力来源：电力、三相交流、电压 380/220 伏；运输链速度允许误差：+5%。 二、传动方案的拟订传动方案的拟
3、订 工作机主轴的转速： min/6 .25 1256 32. 0100060100060 r ZP v nw 初步可判断选用同步转速为 1000r/min 或 1500r/min 的电动机作为原动机， 因此传动装置 总传动比约为 90 左右。根据总传动比数值，可拟定以下传动方案： 图一 min/6 .25 rnw 设计计算及说明结果 4 三、选择电动机三、选择电动机 1） 电动机类型和结构型式电动机类型和结构型式 按工作要求和工作条件，选用一般用途的 Y 系列三相异步电动机。 2） 电动机容量电动机容量 (1) 工作机的输出功率 w Pkw Fv Pw92. 1 1000 32. 06000
4、1000 (2) 电动机输出功率 dP 传动装置总效率 a 98. 099. 095. 095. 098. 099. 0 5 75. 0 弹性联轴器 1 =0.99；滚动轴承 2 =0.98；锥齿轮 3 =0.95； 圆柱齿轮（开式） 4 =0.95；刚性联轴器 6 =0.99；圆柱齿轮传动 7 =0.98 3)电动机转速的确定电动机转速的确定 d n 链的转速 min/6 .25 1256 32. 0100060100060 r ZP v nw 二级圆锥圆柱齿轮减速器传动比范围2510 1 i 电动机转速可选范围为 3 1 iinn wd min/)32001280(6 .25)12550(
5、r 工作条件：二班制、连续单向传动，有轻微振动，室内工作，无灰尘 动力来源：电力、三相交流、电压 380/220 伏 综上条件，综上条件， 选择电动机型号为型号为选择电动机型号为型号为Y100L2-4 kwPw92. 1 75. 0 a 各运动副效率的选 择参考机械设计 课程设计指导书 第 14 页 min/6 .25 rnw d n= min/)32001280(r 设计计算及说明结果 kw Pw P a d 56.2 75.0 92.1 764 32 5 1 a kwPd56.2 5 表 1电动机主要性能参数 电动机型号额定功率 d P满载转速 m n额定电压 V质量 Y100L2-4kw
6、31430r/min380v38kg 四、计算传动装置的运动和动力参数四、计算传动装置的运动和动力参数 1）传动装置总传动比）传动装置总传动比8 .55 6 .25 1430 n n i m a 2）分配各级传动分配各级传动 减速器传动比为2 .11 5 8 .55 3 i i i a 圆锥齿轮传动比（由 1 3 25. 0ii ）8 . 225. 0 1 ii 圆柱齿轮传动比4 8 . 2 2 .11 1 2 i i i 各轴转速 min/6 .25 5 128 min/128 4 512 min/512 8 . 2 1430 min/1430 3 4 5 2 2 34 1 1 2 1 r
7、i n n r i n nn r i n n rnn m min/1430rnm kwpd3 2 .11i 8 . 2 1 i 4 2 i 5 3 i min/6 .25 min/128 min/512 min/1430 5 34 2 1 rn rnn rn rn 设计计算及说明结果 6 3）各轴输入功率各轴输入功率 kwPP kwPP kwPP kwPP kwPP d 05. 2 20. 2 27. 2 36. 2 53. 299. 056. 2 4245 6234 7223 3212 11 4）各轴转矩各轴转矩 mNiTT mNTT mNiTT mNiTT mNTT mN n P T d
8、m d d 74.76395. 098. 0507.164 07.16499. 098. 011.169 11.16998. 098. 0402.44 02.4495. 098. 08 . 29 .16 9 .1699. 01 .17 1 .17 1430 56. 2 95509550 42345 6234 72223 32112 11 表 2各轴运动参数的计算结果 轴名 功率 P（kw）转矩 T（mN ） 转速 n r/min 电动机轴2.5617.11430 轴 12.5316.91430 轴 22.3644.02512 轴 32.27169.11128 轴 42.20164.07128
9、轴 52.05763.7425.6 kwP kwP kwP kwP kwP 05.2 20.2 27.2 36.2 53.2 5 4 3 2 1 mNT mNT mNT mNT mNT mNTd 74.763 07.164 11.169 02.44 9 .16 1 .17 5 4 3 2 1 设计计算及说明结果 7 五、传动件的设计计算五、传动件的设计计算 1、直齿锥齿轮设计、直齿锥齿轮设计 已知输入功率 2.64kw，小齿轮转速 1430r/min，齿数比 u=3.2，由电动机驱动，工作寿命 20 年（每年工作 300 天） ，二班制，工作有轻震，不反转。 1、选定齿轮精度等级、材料及齿数选
10、定齿轮精度等级、材料及齿数 1） 圆锥圆柱齿轮减速器为通用减速器，速度不高，故选用 7 级精度(GB10095-88) 2） 选择小齿轮材料为Cr40(调质)，硬度为 280HBS 3） 选择大齿轮材料为 45 钢（调质） ，硬度为 240HBS。 4） 选小齿轮齿数20 1 z大齿轮齿数568 . 220 2 z 2、按齿面接触强度设计按齿面接触强度设计 （1）确定公式内的各计算数值）确定公式内的各计算数值 1） 试选载荷系数3 . 1 Ht K 2） 计算小齿轮的转矩为 16.9mN 3） 选齿宽系数R=0.3 4） 小齿轮的接触疲劳强度极限 lim1600HMPa 5） 大齿轮的接触疲劳
11、强度极限 lim 2550HMPa 6） 弹性影响系数 2 1 8 .189 MPaZE 7)区域系数5 . 2 H Z 锥齿轮计算公式和 有关数据皆引自 机械设计（第九 版） P190P230 P191 表 10-1 20 1 z 56 2 z P227 P206 表 10-7 R=0.3 P211 图 10-25d lim1600HMPa lim2550HMPa P202 表 10-5 2 1 8 .189 MPaZE P203 图 10-20 5 . 2 H Z 8 设计计算及说明结果 7）计算应力循环次数 hN hjLnN h 9 9 2 9 21 1057. 2 2 . 3 1023
12、7. 8 10237. 8)2030082(114306060 8)接触疲劳寿命系数92. 0,89. 0 21 HNHN KK。 9) 计算接触疲劳许用应力 MPa S K MPa S K HHN H HHN H 50655092. 0 53460089. 0 1lim1 2 1lim1 1 失效概率为 1%，安全系数 S=1 （2）计算）计算 1） 小齿轮分度圆直径 t d1 mm u TKZZ d RR Ht H HE t 97.54 8.2)3.05.01(3.0 169003.14 ) 506 5.28.189 ( )5.01( 4 ) ( 3 2 2 3 2 1 2 3 1 2）
13、圆周速度 vmmdd Rtm 7 .46)3 . 05 . 01 (97.54)5 . 01 ( 11 sm nd v m m 5 . 3 100060 14307 .46 100060 11 3)当量齿轮的齿宽系数 d mmmmudb tR 5 .242/18 . 297.543 . 02/1 22 1 52. 051.71/52.37 1 md db 4）计算实际载荷系数 9 2 9 1 1057. 2 10237. 8 N N 图 10-23 MPa MPa H H 506 534 2 1 mmd t 97.54 1 smvm/5 . 3 9 使用系数25. 1 A K动载系数1 . 1
14、 v K 齿间载荷分布系数1 H K齿向载荷分布系数345. 1 H K 由此，得到实际载荷系数48. 1345. 111 . 11 HHvAH KKKKK 按实际载荷系数算得的分度圆直径 mm K K dd Ht H t 42.57 3 . 1 48. 1 97.54 3 3 11 及相应的齿轮模数mm87. 22042.57 11 P194 图 10-8 P192 表 10-2 P196 表 10-4 mmm mmd 39. 4 85.87 1 设计计算及说明结果 10 3、按照齿根弯曲疲劳强度设计、按照齿根弯曲疲劳强度设计 3 22 1 2 1 1)5 . 01 ( FRR SaFaFt
15、 uz YYTK m （1）确定公式内的各计算数值）确定公式内的各计算数值 1） 选取3 . 1 Ft K 2） 分锥角 35.7090 65.19)1arctan( 12 1 u 当量齿数 53.166 35.70cos 56 cos 24.21 65.19cos 20 cos 2 2 2 1 1 1 z Z z Z v v 应力校正系数分别是 8 . 2 1a F Y14. 2 2a F Y 56. 1 1a S Y9 . 1 2a S Y 3） 小齿轮的弯曲疲劳强度极限MPa F 500 1lim 4） 大齿轮的弯曲疲劳强度极限 2limF =450MPa 5） 弯曲疲劳寿命系数84.
16、0 1FN K88. 0 2 FN K 53.166 24.21 2 1 v v Z Z P200 图 10-17 P201 图 10-18 P209 图 20-24c MPa F 500 1lim MPa F 450 2lim P208 图 10-22 设计计算及说明结果 6） 弯曲疲劳许用应力 MPa S K MPa S K FFN F FFN F 233 7 . 1 45088. 0 247 7 . 1 50084. 0 2lim2 2 1lim1 1 MPa MPa F F 233 247 2 1 11 （取弯曲疲劳安全系数 S=1.7） 7） 大、小齿轮的 F SaFaY Y 并加以比较，取较大值计算。 0
