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1、、设计题目：二级直齿圆柱齿轮减速器1. 要求：拟定传动关系：由电动机、V带、减速器、联轴器、工作机构成。2. 工作条件：单班工作，有轻微振动，空载起动，单向传动，减速器 使用年限为8年,运输带允许误差5%3. 已知条件：运输带速度 0.8m/s，卷筒直径380mm运输带所需扭矩 460N.m:、传动装置总体设计：1. 组成：传动装置由电机、减速器、工作机组成。2. 特点：齿轮相对于轴承不对称分布，故沿轴向载荷分布不均匀，要求轴有较大的刚度。3. 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：三、齿轮的设计：1、基本数据。材料：高速级小齿轮选用45斤钢调质，齿面
2、硬度为 250HBS高速级大齿轮 用45专冈正火，齿面硬度为 220HBS(1) 带式输送机输出的功率P 后 F*V/1000 q .F= 2T/D=460*2000/380=2421NP w= 2421*0.8 =2.04kw1000* 0.95b2 - 4ac2a功率电机所需:P总b圭?电=总邛 带= 0.95可 齿轮一0.97可 平皮带 一0.97 可 轴承一0.98n nnz n n = n总=v带 轴承 齿轮 平皮带 联轴器 0 784p二也二绊=2.6kwK 总 0.784(2) 输送机卷筒的转速：nw = 6 01 0 0 0=60*1000*0.8/(二 *380)=40.23
3、r/min=601 0 0 00.1 9 51.2/2 5 0 = 1 7(3) 传动比分配：V带适合的传动比、=24i总= ii减二级减速器840n 电一 n w X 总一 (16160) 40.23一 643.686436.8所以可以由表10-2知:转速为1000r/min的电机Y132S-6 额定功率为3kw,转速为 960r/min业=耍一23.86nw 40.23V带适合的传动比以=2 4 取 i u2.8(4)(5)按展收布置. ?齿=(1.3 1.4)?齿?齿* 1.3?齿=?减可算出齿=用各轴转速:n些=1430446.93善 2.9 r/minII轴III轴卷筒轴各轴功率:n
4、iI49=74.24103. r/min里=2齿V = n374.24=17.89 40523r/min=1Z0.23r/min，取?齿=1.3?齿i 2齿=245挣Pi =2.18kwp电 no i = p电 1 带=2.29 * 0.95 =2.47kw11轴piib 一Pi 叽轴承叽齿轮=2.18 x 0.99 x 0.98 = 2.11kwM12.35kw2aIII轴Pm=PiiII III=Pi1膈承齿轮=2加kwxkw卷筒轴PlV = PlIIiiiIV = P|11 E轴承 E 联轴器=214 kwkw(6)各轴转矩:二9550 B=68.79N.mn1II轴Du211Tii =
5、 955011 = 9550n2217.89 W：24271424 Nmmiii轴Tiii = 9550 些=95502.05n3529.371N.m= 1094326 Nmm卷筒轴 T IV = 9550 也、=9550n4508.00 N792.01=1072973Nmm2主要的零部件的设计计算1、高速级大小齿轮的设计1选定齿轮类型，精度等级、材料及齿数1）按以上的传动方案，选用直齿圆柱齿轮传动。2）运输机为一般工作，速度不高，故选用 7级精度（GB 10095-88）。3） 材料选择。考虑到制造的方便及小齿轮容易磨损并兼顾到经济性，两级圆柱齿轮的大、小齿轮 材料军用合金钢、热处理均为调质
6、处理且大、小齿轮的齿面硬度分别为240HBS,280HBS!者材 料硬度差为40HBS4）选小齿轮的齿数Z=20,大齿轮的齿数为Z2=3.33 20=66.6,取b =67。2按齿面接触强度设计由设计公式进行试算，即di事桦*（1）确定公式内的各计算数值1）试选载荷系数K=1.32）由以上计算得小齿轮的转矩：T1= 95.5 105 2.6N mm960=2.586 X104 n - mm13） 由表10-6查得材料的弹性影响系数？E=189.8MPa，由图10-21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限Hiim1 =600MPa ；大齿轮的接触疲劳强度极限bHiim2 =550MPa4)计
7、算应力循环次数：N1=60 n1jLh=60960X1 x (1 X800 X8) =1.106 冲。9_ 9 _ 9= 0.332 10K1 1.106 10N1 =3.335）由图10-19取接触疲劳强度寿命系数% =。.90 ；Khni=0.96。6） 计算接触疲劳许用应力，取失效概率为1%,安全系数S=1,卜H 1 = Khni lim10.90 600MPa =540MPa S!h 2 = K HNI lim 2 = 0.96 550MPa = 528MPa S计算:1)试算小齿轮分度圆直径dit,代入寿J中较小的值dit-2.323d =2.323：1.3586尺104 4.33
8、189.8 2I mm3.331 528 141.318mm2)计算圆周速度V0二 d1tn)1二 41.318 960-60 100060 1000m/s = 2.06m/s3) 计算齿宽b0b= .：，d dt =1 41.318 = 41.318mm3) 计算齿宽与齿高比-:hd1t 41.318模救：mt =2.07 mm人 20齿高： h=2.25 2.07=4.66mm所以：里也=8.867h 4.664) 计算载荷系数：根据V=2.06m/s, 7级精度，由图10-8得动载系数KV=1.08对丁直齿轮KHa = KFa=1由表10-2查得使用系数Ka =1.25由表10-4用插值
9、法查得7级精度、小齿轮相对支承非对称布置时，由 b =8.867 , KH=1.418 杳图 10-13 得 KFg=1.32 h故载荷系数 K= Ka，Kv，KHa，KhE =1.25 X1.08 X X1.418=1.9145) 按实际载荷系数校正分度圆直径：:K1914d =d1t3 =41.318工条=47.020mmKt- 1.36) 计算模数：m=*=* = 2.35mm:120K= 1.4183按齿根弯曲强度计算:弯曲强度设计公式为2KTi-3 2：Ji%aYsa 时，(1)确定公式内的各计算数值1) 由图10-20查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限FEi =500MPa ;大齿轮的弯
10、曲疲劳强度极限庄2 =380MPa ；2) 由图10-18取弯曲疲劳强度寿命系数Ufn1 =0.86, JN2 =0.90；3) 计算弯曲疲劳许用应力。取弯曲疲劳安全系数S=1.4,得|,_| KfN1”-，FE1一F 一 S0.86 500 =307.143MPa1.4卜f 2 = Kfn2；fe20.90 380=244.286 Mpa1.44)5)6)7)计算载荷系数K。K =KAKVKFaKF =1.25 1.08 1 1.32 =1.782查取齿形系数。查表 10-5 查得YFa1 =2.80;YFa2 =2.36查取应力校正系数。查表 10-5 查得YSa1 =1.55;YSa2
11、=1.675计算大、小齿轮的YaY亍并加以比较。YFa 1YSa12.8 1.55307.143= 0.01413YFa 2YSa22.36 1.675244.286= 0.01618大齿轮的数值大。(2)设计计算.2 1.782 2.586 104m -3 0.01618mm = 1.55mm1 202对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的模数 m大丁由齿根弯曲疲劳强度计算的模数，由丁齿轮模数m的大小主要取决丁弯曲强度所决定的承载能力，而齿面接触疲劳强度所决 定的承载能力，仅与齿轮直径(即模数与齿数的乘积)有关，可取由弯曲算得的模数1.55mm并就近圆整为标准值 m=2.5mm按接触强度算得
12、的分度圆直径d1 = 47.020 mm算出小齿轮齿数旦=空=19m 2.5大齿轮齿数2 =3.33x19 = 64，取名2=64这样设计出的齿轮传动，既满足了齿面接触疲劳强度，乂满足齿根弯曲疲劳强度, 并做到了结构紧凑，避免浪费。4几何尺寸计算(1)分度圆直径：di = im =2.5 19 = 47.5mmd2= .2m=2.5 64 = 160mm(2)中心距:a= J =47.5 160 fam2(3)齿轮宽度:b = ：:，dd1 =1 47.5 = 47.5mm取 B2 = 47.5mm,B1 = 52.5mm3、低速级大小齿轮的设计：1. 选用齿轮类型、精度等级、材料及齿数1 )
13、按以上的传动方案，选用直齿圆柱齿轮传动。2 )运输机为一般工作，速度不高，故选用7级精度(GB10095-88 )3)材料选择。考虑到制造的方便及小齿轮容易磨损并兼顾到经济性，两级圆柱齿轮的大、小齿轮材料均用合金钢，热处理均为调质处理且大小齿轮的齿面硬度分别为 240HBS, 280HBS,二者材料硬度差为 40HBS4)选小齿轮的齿数 乙=24，大齿轮的齿数为Z2 =242.56 =61.44，取Z2 = 622. 按齿面接触强度设计1 ）由设计公式进行试算，即250HBSi、材料：低速级小齿轮选用 45开钢调质，齿面硬度为低速级大齿轮选用45叶冈正火，齿面硬度为 220HBSi 齿=6 .02 i 2 齿=348(5K=1.2 乳=0.7 Ze =189.8 ZH =2.5d_3 2KT1 i2-1：di2、2Ze Zh2 1.24658=101.3m0T74.151 189.8d1利m2.55572:52.4a 芝仇乙 +Z2)/2 = m(1+i2)/2 羽47.86mm调整中心距：让a*247.86mm同时其尾数为0或5 当 a = 2150 m = 2.5ii、验算轮齿弯曲强度：查课本第167页表11-9得:丫%
