《机械设计课程设计说明书18-展开式二级圆柱齿轮减速器3800N》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机械设计课程设计说明书18-展开式二级圆柱齿轮减速器3800N（31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 计计 算算 说说 明明 书书 设计题目：展开式二级圆柱齿轮减速器 设计者 - 2 - 目目录录 1、设计任务书3 2、传动方案的拟定及说明4 3、电动机的选择5 4、计算传动装置的运动和动力参数6 5、传动件的设计计算7 6、轴的设计计算 21 7、键联接的选择及校核计算 31 8、滚动轴承的选择及计算 32 9、减速器附件的选择 33 10、润滑与密封33 11、参考资料目录34 12、设计小结34 机械设计课程设计任务书机械设计课程设计任务书 - 3 - 题目：设计一用于带式运输机传动装置中的展开式二级圆柱齿轮减速器 总体布置简图总体布置简图
2、1电动机2联轴器3二级展开式圆柱齿轮减速器 4联轴器5传送带 工作情况工作情况 一班制，连续单向运转、载荷平衡，室内工作，有灰尘（已考虑） 设计原始数据 - 4 - 设计任务设计任务 1 减速器总装配图一张 2 齿轮、轴零件图各一张 3 设计说明书一份 设计进度设计进度 第一阶段：总体计算和传动件参数计算 第二阶段：轴与轴系零件的设计 第三阶段：轴、轴承、联轴器、键的校核及草图绘制 第四阶段：装配图、零件图的绘制及计算说明书的编写 传动方案的拟定及说明传动方案的拟定及说明 由题目所知传动机构类型为：展开式二级圆柱齿轮减速器。故只要对本传动机构进行分析论证。 本传动机构的特点是：减速器横向尺寸较
3、小，两大齿轮浸油深度可以大致相同。结构较复杂，轴向尺寸 大，中间轴较长、刚度差，中间轴承润滑较困难。 电动机的选择电动机的选择 计 算 及 说 明结 果 1.、电动机类型和结构的选择 因为本传动的工作状况是：载荷平衡、连续单向运转、室内工作、有灰尘， 所以选用常用的封闭式 Y 系列的电动机。 2、电动机的选择 1） 工作机所需功率 Pw w PkW08. 6 1000 /6 . 1800N3 1000 Fv sm 2） 电动机的输出功率 工作机所需功率： w P=6.08kw 运输工作拉力 F（N） 3800 运输带工作速度 V（m/s） 1.6 卷筒直径 D（mm） 400 工作条件一班制，
4、连续单向运转、载荷平衡，室内工作，有灰尘 （已考虑） 使用期限十年、大修期三年 生产批量10 台 生产条件中等规模机械厂，可加工 7-8 级精度齿轮及蜗轮 动力来源电力、三箱交流、电压 200/300 伏 运输带速度允许误 差 5% - 5 - a w d P P 4 4 3 2 2 2 1a 联轴器效率1=0.99；闭式齿轮传动效率2=0.97； 滚动轴承效率3=0.99（一对）；传动滚筒传动效率4=0.96. 所以总效率a=85. 096. 099. 097. 099. 0 422 所以kw15. 7 85. 0 .08kW6 Pd 3、确定电动机的转速 卷筒轴工作转速：min/ r39.
5、76 400 /6 . 1100060 D 100060 n mm sm 二级圆柱齿轮减速器传动比 i=840. 故电动机转速的可选范围为 min/60.305512.611min/39.76)408(nndrri 4、电动机型号的确定 综合考虑电动机和传动装置的尺寸，重量，价格和减速器的传动比 由机械设计手册查出电动机型号为 Y160M-6，额定功率kw5 . 7 Ped ，同步转速 1000 r/min，满载转速 970 r/min，基本符合题目所需的要求。 电动机型号 额定 功率 /kw 满载 转速/ （r/min） 堵转转矩最大转矩质量 /kg 额定转矩额定转矩 Y160M-67.59
6、702.02.0119 总效率： a =0.85 电动机的输出功率： kw15. 7Pd 卷筒转速：n=76.39 r/min 电动机可选转速范围： min/60.305512.611 nd r 电动机型号：Y160M-6 计算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 传动装置的总传动比传动装置的总传动比和和分配分配传动比传动比 计 算 及 说 明结 果 1. 计算总传动比计算总传动比 由电动机的满载转速970 m nr/min 和工作机主动轴转速 w n=76.39r/min 可确定 传动装置应有的总传动比为： 70. 21 76.39 970 w m n n i 2.2. 合理
7、分配各级传动比合理分配各级传动比 展开式传动，希望两级大齿轮直齿轮相近，以避免为了各级齿轮都能浸到油，而 使某级大齿轮浸油过深造成搅油损失增加。通常二级圆柱齿轮减速器中，低速级 中心距大于高速级，因而为使两级大齿轮直径相近，应使高速级传动比大于低速 总传动比： 70.12i 01. 3;22. 4 21 ii - 6 - 级。因为 21 )5 . 13 . 1 (ii ，取 21 4 . 1 ii 22. 4 1 i由 21 iii得01. 3 22. 4 70.12 1 2 i i i 传动装置的运动和动力参数 分为五根轴：0 轴（电机轴）；1 轴（高速轴）；2 轴（中间轴）；3 轴（低速轴
8、）；4 轴（滚筒轴） 计 算 及 说 明结 果 1、各轴转速： 0 轴：min/970 0 rnn m 1 轴：min/970 1 rnn m 2 轴：min/86.229 22. 4 970 1 1 2 r i n n 3 轴：min/37.76 01. 3 86.229 2 2 3 r i n n 4 轴：min/37.76 34 rnn 2、各轴输入功率： 0 轴：kwPP d 15. 7 0 1 轴：kwPP08. 799. 015. 7 101 2 轴：kwPP80. 699. 097. 008. 7 3212 3 轴：kwPP53. 699. 097. 080. 6 3223 4
9、轴：kwPP40. 699. 099. 053. 6 3134 3、各轴输入转矩： 0 轴：mN n P T39.70 970 15. 7 95509550 0 0 0 1 轴：mN n P T71.69 970 08. 7 95509550 1 1 1 2 轴：mN n P T52.282 86.229 80. 6 95509550 2 2 2 3 轴：mN n P T57.816 37.76 53. 6 95509550 3 3 3 4 轴：mN n P T31.800 37.76 40. 6 95509550 4 4 4 min/970 0 rn min/970 1 rn min/86.
10、229 2 rn min/37.76 3 rn min/37.76 4 rn kwP15. 7 0 kwP08. 7 1 kwP80. 6 2 kwP53. 6 3 kwP40. 6 4 mNT39.70 0 mNT71.69 1 mNT52.282 2 mNT57.816 3 mNT31.800 4 传动件设计计算传动件设计计算 高速级齿轮 计 算 及 说 明结 果 1 选精度等级、材料及齿数 1） 材料及热处理； 选择小齿轮材料为 40Cr（调质），硬度为 280HBS，大齿轮材料为 45 钢（调 - 7 - 质），硬度为 240HBS，二者材料硬度差为 40HBS。 2） 带式输送机为一
11、般工作机器，精度等级选用 7 级精度； 3） 试选小齿轮齿数 24 1 z 大齿轮齿数 28.1012422. 4 112 ziz 取102z2； 2 按齿面接触强度设计 由设计计算公式（109a）进行试算，即 3 2 1 1t 12 d H EH d Ht ZZZ u uTK （1）确定公式内的各计算数值 1）试选载荷系数3 . 1 Ht K 2）计算小齿轮传递的转矩： mN n P T 46 1 1 6 1 1097. 6 970 08. 7 1055. 91055. 9 3）由于两个齿的齿面为软齿面（硬度350HBS）且两支承相对于小齿轮做不对 称布置，则d可取表中偏上限的数值，由表 1
12、07 选取齿宽系数1 d 。 4）由图 10-21（a）得变位系数和0 x，由图 10-20 得5 . 2 H Z 5）由表 105 查得材料的弹性影响系数 2 1 E 189.8MPa Z 6）计算接触疲劳强度用重合度系数 Z 由式 10-12，式 10-13（机械原理教材）得： 841.29 1224 20cos24 arccos 2 cos arccos 1 1 1 a a hz z 836.22 12102 20cos102 arccos 2 cos arccos 2 2 2 a a hz z 由式 10-20（机械原理教材）得 2 tantantantan 2211 aa zz 72
13、8. 1 2 20tan836.22tan10220tan841.29tan24 由式 10-9（机械设计教材）得： 870. 0 3 728. 14 3 4 Z 7）计算接触疲劳许用应力 H 由图 1025d 按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限应在 550740 之 间，取MPa600 1 Hlim ；大齿轮的接触疲劳强度极限在 490680 之间，则取 550MPa 2 Hlim ； 由式 10-15 计算应力循环次数 9 11 10397. 1)1030081 (19706060 h jLnN - 8 - 9 9 1 2 10329. 0 24 102 10397. 1 u N N
14、由图 10-23 查得接触疲劳寿命系数K 1HN 0.95；K 2HN 0.98 取失效概率为 1，安全系数 S1，由式（1014）得： Mpa S K Mpa S K HHN H HHN H 539 1 55098. 0 570 1 60095. 0 2lim2 2 1lim1 1 取1 H 和2 H 中的较小者作为该齿轮副的接触疲劳许用应力，即 Mpa HH 539 2 （2）计算计算 1）试算小齿轮分度圆直径d1t 3 2 1 1t 12 d H EH d Ht ZZZ u uTK = mm83.50 539 870. 08 .1895 . 2 24 102 1 24 102 1 109
15、7. 63 . 12 3 2 4 2）计算圆周速度 sm nd v t /6 . 2 100060 97083.50 100060 11 3）计算齿宽 b mm d b t 83.5083.501 1 d 4）计算实际载荷系数 H K 由表 10-2 查得使用系数1 A K 根据smv/6 . 2、7 级精度，由图 10-8 查得动载系数09. 1 v K 齿轮圆周力N d T F t t 3 4 1 1 1 10742. 2 83.50 1097. 62 2 mmNmmN b FK tA /100/9 .53 83.50 10742. 21 3 1 查表 10-3 得齿间载荷分配系数2 . 1 H K 由表 10-4 用插值法查得 7 级精度、小齿轮相对支承非对称布置， 得齿向载荷分布系数419. 1 H K - 9 - 实际载荷系数86. 1419. 12 . 109. 11 HHvAH KKKKK 5）由式 10-12 可得按实际载荷系数算得的分度圆直径 mm K K dd Ht H t 277.57 3 . 1 86. 1 83.50 3 3 11 6）相应的齿轮模数387. 2 24 277.57 1 1 z d m 3. 按齿根弯曲强度设计 由式(107) 3 2 1 1 t 2 m F SaFa d Ft YY z YTK （1）确定计算参数 1）试选3 . 1
