《精密机械课程设计说明书11_螺旋输送机传动系统中的一级圆柱齿轮减速器》由会员分享，可在线阅读，更多相关《精密机械课程设计说明书11_螺旋输送机传动系统中的一级圆柱齿轮减速器（31页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、课程设计说明书 1 课程设计论文课程设计论文 题题目目精密机械设计 二一六 年 一 月 二十 日 课程设计说明书 2 精密机械设计精密机械设计课程设计任务书课程设计任务书 A(3) 姓名专业班级学号 一、设计题目一、设计题目：螺旋输送机传动系统中的一级圆柱齿轮减速器 二、系统简图二、系统简图： 联轴器 减速器 电动机 开式圆锥齿轮传动 螺旋轴 三三、工作条件工作条件：螺旋输送机单向运转，有轻微振动，两班制工作，使用期限 5 年， 输送机螺旋轴转速的容许误差为5%，减速器小批量生产。 四、原始数据四、原始数据 已知条件 题号 1234 输送机螺旋轴功率 P（kW）3.544.55 输送机螺旋轴转
2、度 n（r/min）50556065 五、设计工作量五、设计工作量： 1.设计说明书 1 份 2.减速器装配图 1 张 3.减速器零件图 2 张 指导教师： 开始日期： 2016 年1 月 4 日完成日期：2016年 1月22日 课程设计说明书 3 计计算算及及说说明明结结 果果 一、一、 电动机的选择电动机的选择 1、电动机类型和结构的选择：选择 Y 系列三相笼型异 步电动机，此系列电动机属于一般用途的全封闭自扇冷电 动机，其结构简单，工作可靠，价格低廉，维护方便，适 用于不易燃， 不易爆， 无腐蚀性气体和无特殊要求的机械。 2、电动机容量选择： 电动机所需工作功率为： 式（1） ：da(k
3、w) 由电动机至输送机的传动总效率为： 总= 2 3 根据机械设计课程设计12 式（5）式中：1、 2、 3、 4分别为联轴器 （两对） 、 滚动轴承 （三对） 、 圆柱直齿轮传动和圆锥齿轮传动的传动效率。 取=0.99，0.992，0.97，0.93 则：总=0.99 20.99230.970.93 =0.86 所以：电机所需的工作功率： Pd=/总 =3.5/ 0.86 =4.06 (kw) 总=0.86 Pd=4.06 (kw) 课程设计说明书 4 计计算算及及说说明明结结 果果 3、确定电动机转速 输送机工作轴转速为： n n（1-5%）（1+5%）50r/min 47.552.5 r
4、/min 根据机械设计课程设计7 表 1 推荐的传动比合理范围， 取圆柱齿轮传动一级减速器传动比范围=36。 取开式圆锥齿轮传动的传动比=24 。则总传动比理论 范围为：a =624。 故电动机转速的可选范为 Nd=an n =(624)50 =3001200 r/min 则符合这一范围的同步转速有：750 和 1000 r/min 根据容量和转速， 由相关手册查出三种适用的电动机型号：（如 下表） 方案 电 动 机 型 号 额 定 功率 电动机转速 (r/min) 电 动 机 重量(N) 参 考 价 格 传动装置传动比 同步转速 满载转速总传动比V 带传动减速器 1Y132M2-65.510
5、00960800150012.422.84.44 2Y160M2-85.5750720124021009.312.53.72 综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格 n n 47.552.5 r/min Nd=300 1200 r/min 课程设计说明书 5 计计算算及及说说明明结结 果果 和圆锥齿轮带传动、减速器传动比，可见第 1 方案比较适合。 此选定电动机型号为 Y132M2-6，其主要性能： 中心高 H 外形尺寸 L(AC/2+AD)HD 底角安装尺 寸AB 地脚螺栓孔 直径K 轴 伸 尺 寸 DE 装键部位尺 寸FGD 132 520 345 315 21617812388010
6、41 电动机主要外形和安装尺寸 二、二、 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 （一）确定传动装置的总传动比和分配级传动比 由选定的电动机满载转速 nm和工作机主动轴转速 n 1、可得传动装置总传动比为： ia=n nm/n n=960/50=19.2 ia=19.2 课程设计说明书 6 计计算算及及说说明明结结 果果 总传动比等于各传动比的乘积 分配传动装置传动比 ia=i0i（式中 i0、i 分别为开式圆锥齿轮传动 和减速器的传动比） 2、分配各级传动装置传动比： 根据指导书 P7 表 1，取 i0=4（圆锥齿轮传动i=24） 因为：iai0i 所以：iiai0 19.
7、2/4 4.8 四、传动装置的运动和动力设计： 将传动装置各轴由高速至低速依次定为轴，轴，.以 及 i0,i1，.为相邻两轴间的传动比 01，12，.为相邻两轴的传动效率 P，P，.为各轴的输入功率（KW） T，T，.为各轴的输入转矩（Nm） n,n,.为各轴的输入转矩（r/min） 可按电动机轴至工作运动传递路线推算，得到各轴的运动和动 力参数 i0=4 i i4.8 课程设计说明书 7 计计算算及及说说明明结结 果果 1、运动参数及动力参数的计算 （1）计算各轴的转速： 轴：n=nm=960（r/min） 轴：n= n/ i=960/4.8=200r/min III轴：n= n 螺旋输送机
8、：nIV= n/i0=200/4=50 r/min （2）计算各轴的输入功率： 轴：P=Pd01 =Pd1 =4.060.99=4.02（KW） 轴：P= P12= P23 =4.020.9920.97=3.87（KW） III轴：P= P23= P21 =3.870.9920.99=3.81（KW） 螺旋输送机轴：PIV= P24=3.51（KW） n =960 （r/min） n = n =200 r/min nIV=50 r/min P =4.02 （KW） P =3.87 （KW） P =3.81 （KW） PIV=3.51 （KW） 课程设计说明书 8 计计算算及及说说明明结结 果果
9、 （3）计算各轴的输入转矩： 电动机轴输出转矩为： Td=9550Pd/nm=95504.06/960 =40.39 Nm 轴： T= Td01= Td1 =40.390.99=39.98 Nm 轴： T= Ti12= Ti23 =39.984.80.9920.97=184.68Nm III轴：T = T24=181.37 Nm 螺旋输送机轴：TIV= T i024=669.30Nm （4）计算各轴的输出功率： 由于轴的输出功率分别为输入功率乘以轴承效率： 故：P=P轴承=4.060.992=3.99KW P= P轴承=3.870.992=3.84KW P= P轴承=3.810.992=3.7
10、8KW （5）计算各轴的输出转矩： 由于轴的输出功率分别为输入功率乘以轴承效率：则： T= T轴承=39.980.992=39.66Nm T= T轴承=184.680.992= 183.20Nm T= T轴承=181.370.992= 179.92Nm T Td=40.39 Nm T =39.98 Nm TII=184.6 8Nm T= 181.37 N m TIV=669.3N m PI=3.99KW PII=3.84KW PIII=3.78Kw TI=39.66Nm TII=183.20N m TIII=179.92 课程设计说明书 9 计计算算及及说说明明结结 果果 综合以上数据，得表如
11、下： 轴名 功效率 P （KW）转矩 T （Nm） 转速 n r/min 传动比 i 效率 输入输出输入输出 电动机轴4.064.0640.3940.39960960 1 1 0.990.99 轴4.024.023.993.9939.9839.9839.6639.66960960 0.960.96 4.84.8 轴3.873.873.843.84184.68184.68183.20183.20200200 0.980.98 轴3.813.813.783.78181.37181.37179.92179.92200200 4 4 0.920.92 输送机轴3.513.513.513.51669.3
12、0669.30669.30669.305050 课程设计说明书 10 计计算算及及说说明明结结 果果 传动件的设计计算传动件的设计计算 (一)、减速器内传动零件设计 (1)、选定齿轮传动类型、材料、热处理方式、精度等级。 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， 二者材料硬度差为 40HBS。 齿轮精度初选 8 级 (2)、初选主要参数 Z1=20，u=4.8 Z2=Z1u=204.8=96 取 Z2=96 由表 10-7 选取齿宽系数d1 （3）按齿面接触疲劳强度计算 计算小齿轮分度圆直径 d1t 3 2 u
13、1u d 2 1 H HEZ ZKT 确定各参数值 1) 试选载荷系数 K=1.3 2) 计算小齿轮传递的转矩 T1=9.550 6P/n 1=9.5510 63.99/960 =3.9710 4Nmm 3) 材料弹性影响系数 由机械设计表 10-6 取 ZE=189.8MPa 4) 区域系数ZH=2.5 d1 Z1=20 Z2=96 T1=3.97 10 4Nmm N1 1.382 10 9 N22.879 10 8 H1 540MPa H2 522.5MPa 课程设计说明书 11 5) 由图 10-21d 按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极 限MPa H 600 1lim ；大齿轮的接触
14、疲劳强度极限 MPa H 550 2lim 。 6) 由式 1013 计算应力循环次数 N160n1jLh609601（283005）1.38210 9 N2N1/4.82.87910 8 7) 由图 10-19 取接触疲劳寿命系数KHN10.90；KHN20.95 8 8）计算接触疲劳许用应力 取失效概率为 1，安全系数 S1，由式（1012）得 H1 S *KHN1 1limH 0.90600MPa540MPa H2 S *KHN2 2limH 0.95550MPa522.5MPa 课程设计说明书 12 计计算算及及说说明明结结 果果 （4 4） 、计算 1) 试算小齿轮分度圆直径 d1t
15、，代入H中较小值 d1t 3 2 u 1u d 1 32. 2 H E ZKT = 3 2 5 .522 8 .189 8 . 4 18 . 4 1 1097. 33 . 1 4 32. 2 =46.561mm 2)计算圆周速度 v= 100060 21 nd t = 100060 960561.46 =2.340m/s 3) 计算齿宽 b 及模数 mt b=dd1t=146.561mm=46.561mm mt= 1 1 z d t = 20 46.561 =2.328 mm h=2.25mt=2.252.328mm=5.24mm b/h=46.561/5.24=8.88 4)计算载荷系数 K
16、 已知工作有轻振，所以取 KA=1.25，根据 v=2.34m/s,8 级 精度，由图 108 查得动载系数 KV=1.14； d1t 46.561 mm v=2.340m/s b=46.561mm mt=2.328mm h=5.24mm b/h=8.88 课程设计说明书 13 计计算算及及说说明明结结 果果 由表 104 用插值法查得 8 级精度，小齿轮相对轴承对 称布置时， KH=1.342 由图 1013 查得 KF=1.290 直齿轮 KH=KF=1。故载荷系数 K=KAKVKHKH=1.251.1411.342 =1.912 5)按实际的载荷系数校正所得的分度圆直径，由式（10 10a）得 d1= 3 1 / tt KKd= 3 3 . 1/912. 1561.46 mm=52.951mm 6) 计算模数 m m 1 1 z d = 20 951.52 mm=2.63 mm （5 5）按齿根弯曲强度设计 由
