《机械设计课程设计-带式运输机传动装置圆柱直齿轮二级减速器》由会员分享,可在线阅读,更多相关《机械设计课程设计-带式运输机传动装置圆柱直齿轮二级减速器(35页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、 机械设计课程设计1目 录课程设计任务书. 21、确定传动方案,选择电动机及计算运动参数. 32、齿轮传动的设计. 63、轴的设计. 174、滚动轴承的校核计算. 245、平键联接的选用和计算. 256、联轴器的选择计算. 257、润滑方式. 268、减速器附件. 279、设计小结. 28参考资料目录. 30 机械设计课程设计2贵州大学明德学院机自专业机械设计课程设计任务书设计题目:设计带式运输机传动装置设计参数:运输带拉力 F=2500N运输带的线速度 V=1m/s驱动卷筒直径: mD30要求传动效率: .传动尺寸无严格要求,中小批量生产使用期限八年,单班制工作传动装置布置图1、设计要求:1
2、.二级减速器传动设计及计算;2.二级减速器结构设计;3.绘制减速器装配图及低速级大齿轮零件图;4.编写设计计算说明书。2、设计时间:开始:2011 年 6 月 29 日结束:2011 年 7 月 15 日指导教师:陈 素学生姓名:张宗远 机械设计课程设计3一、确定传动方案,选择电动机及计算运动参数(1)方案选择根据传动装置的工作特性和对它的工作要求,并查阅相关资料,可选择两级展开式减速器传动方案,如图所示。传动装置布置图(2)电动机的选择1.计算带式运输机所需功率 kwFvp5.2102510/ ( 工作机传动效率为 1)2.初估电动机额定功率 P电动机所需输出的功率 kpwd8.290/5.
3、/3.选用电动机查资料【2】表(2.1)Y100L2-4 三相异步电机P=3Kw )min(14201r 机械设计课程设计4选用 Y132M-4 电动机,其主要参数如下:电动机额定功率 P 3kw电动机满载转速 mn1420电动机轴伸出端直径 28电动机伸出端安装长度 60(三)传动比的分配及转速校核1.总传动比运输机驱动卷筒转速 min/694.3)301.()0(/rDvw总传动比 694.2./4 w2.传动比分配与齿数比考虑两级齿轮润滑问题,两级齿轮应有相近的浸油深度。参考资料【2】式(2.10) 取 ,sfii)3.12(sfi28.总传动比 ,经计算高速级传动比 294.i 45f
4、低速级传动比 173s因此闭式传动取高速级小齿轮齿数 ,21大齿轮齿数 4.5212fi齿数比 3/1u低速级小齿轮齿数 73大齿轮齿数 1.424si齿数比 85/1/32u实际总传动比 21.327/134ui3.核验工作机驱动卷筒的转速误差卷筒的实际转速 617.32./140/ inmw321.85473.12iu 机械设计课程设计5转速误差 ,%512.069437.wn合乎要求(四)减速器各轴转速,功率,转矩的计算1.传动装置的传动效率计算根据传动方案简图,并由资料【2】表(2.3)查出弹性联轴器效率 9.018 级精度圆柱齿轮传动效率含轴承效率 97.02滑块联轴器 8.3运输机
5、驱动轴一对滚动轴承效率 4=0.99故传动装置总效率 904.8097.0321 与估计值相近,电动机功率确定无误。2.各轴功率计算带式运输机为通用工作机,取电动机额定功率为设计功率。高速轴输入功率: kwp97.2.031中间轴输入功率: 822低速轴输入功率:P3=p 1k4.3.各轴转速计算高速轴的转速: min/201rn中间轴的转速: 112 in.2673.54/ ru低速轴的转速: 3 .1/i4.各轴转矩的计算:合乎要求总效率 904. 机械设计课程设计6高速轴转矩: mNnpT10974. 1420/97.05.53611中间轴转矩: mN2.322低速轴转矩: npT471
6、9353各轴运功动力参数列入下表轴名称 功率 kw转速 in/r转矩 高速轴 2.97 1420 19.974 103中间轴 2.881 266.267 103.295低速轴 2.794 63.617 419.427 3二、齿轮传动的设计(1)高速级齿轮传动设计计算注:本部分所设计图表、公式均来自资料【1】1.选定齿轮类型、精度等级、材料1)按传动方案,选用直齿圆柱齿轮传动。2)运输机为一般工作机器,速度不高,故选用 8 级精度(GB10095-88) (见表 10-8)3)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
7、,4)小齿轮齿数 ,大齿轮齿数21122.按齿面接触强度设计由设计计算公式(10-9a)进行计算,即 32112. uKTddt(1)确定公式内的各计算数值1)试选载荷系数 5.1t2)高速轴传递转矩 m09743小齿轮 Cr40调质;大齿轮 45 钢调质 机械设计课程设计73)由表 10-7 选取齿宽系数 。1d4)由表 10-6 查得材料的弹性影响系数 aM218.95)由图 10-21d 按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限;大齿轮的接触疲劳强度极限 。MPa01lim P502lim6)由式 10-13 计算应力循环次数 91 164.)8301(426hjLn892.3.50fi7
8、)由图 10-19 取接触疲劳寿命系数 。96.0;3.218)计算解除疲劳许用应力。取失效概率为 1%,安全系数 S=1,由式(10-12)得 MPaS5.15093.1lim1 4862li2(2)计算1)试算小齿轮分度圆直径 ,代入 中较小的值。td1mikdfdtt 125.480.1935.619745.32. 23211 2)计算圆周速度 。vssndvt /6.3/62.0613)计算齿宽 b mbtd 15.4.14)计算齿宽与齿高之比 。h模数 mtt 96.21.齿高 ht4.5.smv/056.3 机械设计课程设计83.941.25hb5)计算载荷系数根据 ,8 级精度,
9、由图 10-8 查得动载系数 ;smv/06. 19.vk直齿轮, ;1F由表 10-2 查得使用系数 ;A由表 10-4 用插值法查得 8 级精度、小齿轮相对支承非对称布置时,。451.由 , 查图 10-13 得 ;39hb. 35.1F故载荷系数 7.419.HVAK6)按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径,由式(10-10a)得 mkdt 28.35.172.43317)计算模数 m。,0.28.1按齿根弯曲强度设计由式(10-5 )得弯曲强度的设计公式为 31)(2FSadYkm(1)确定公式内的各计算数值1)由图 10-20c 查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限 ;大PaFEM4601
10、齿轮的弯曲疲劳强度极限 ;PaFEM41022)由图 10-18 取弯曲疲劳寿命系数 , ;9.FN5.2FN3)计算弯曲疲劳许用应力。取弯曲疲劳安全系数 S=1.4,由式(10-12)得 PaSKFENF 294.16091M.785224)计算载荷系数 K。 机械设计课程设计961.3519.FVAK5)查取齿形系数。由表 10-5 查得 ;76.21FaY.2Fa6)查取应力校正系数由表 10-5 查得 ;5.1sa80.12sa7)计算大、小齿轮的 并加以比较FSY014.2956.1FSaY.782FSa小齿轮的数值大。(2)设计计算 mm28.12104.976.3 对比计算结果,
11、由齿面接触疲劳强度计算的模数 m 大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数,由于齿轮模数 m 的大小主要取决于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,可取由弯曲疲劳强度算得的模数 1.13 并就近圆整为标准值 m=1.5,按接触强度算得的分度圆直径 ,算出小齿轮齿数。md125.4小齿轮齿数 7.1大齿轮齿数 3.2这样设计出的齿轮传动,既满足了齿面接触疲劳强度,又满足了齿根弯曲疲劳强度,并做到结构紧凑,避免浪费。几何尺寸计算(1)计算分度圆直径 md5.40.1271md65.42MPaF291F.7861.K72FaY.51s802am
12、n5.1 机械设计课程设计10(2)计算中心距 mda12865.4021(3)计算齿轮宽度 bd.1齿顶圆直径 mda5431a292齿根圆直径 af 7.1daf5.422.高速级齿轮传动的几何尺寸高速级齿轮传动的几何尺寸归于下表名称 计算公式 结果 m/模数 nm1.5法面压力角 o201d40.5分度圆直径 2216齿顶圆直径ma1d243.5219齿根圆直径af5.41mdaf.2 37212中心距 1128齿宽b2)05(140.5463.齿轮的结构设计小齿轮 1 由于直径较小,采用齿轮轴结构;大齿轮 2 的结构尺寸计算如下表代号 结构尺寸计算公式 结果 m/轮毂处直径 1Dd6.156md2165.40a8b5.40 机械设计课程设计11轮毂轴向长 L5.4031)5.2(d46倒角尺寸 n .0nm0.75齿根圆处厚度 05.12