《机械设计课程--带式运输机传动装置中的同轴式1级圆柱齿轮减速器》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机械设计课程--带式运输机传动装置中的同轴式1级圆柱齿轮减速器（10页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、机械设计课程设计-带式运输机用单级斜齿圆柱齿轮减速器目 录 设计任务书1 传动方案的拟定及说明4 电动机的选择4 计算传动装置的运动和动力参数5 传动件的设计计算5 轴的设计计算8 滚动轴承的选择及计算14 键联接的选择及校核计算16 连轴器的选择16 减速器附件的选择17 润滑与密封18 设计小结18 参考资料目录18 机械设计课程设计任务书 题目：设计一用于带式运输机传动装置中的单级斜齿圆柱齿轮减速器 一 总体布置简图 1电动机；2联轴器；3齿轮减速器；4带式运输机；5鼓轮；6联轴 器 二 工作情况： 载荷平稳、单向旋转 三 原始数据 鼓轮的扭矩 T（N?m）： 鼓轮的直径 D（mm）：
2、运输带速度 V（m/s）： 带速允许偏差（）： 使用年限（年）： 工作制度（班/日）： 四 设计内容 1. 电动机的选择与运动参数计算； 2. 斜齿轮传动设计计算 3. 轴的设计 4. 滚动轴承的选择 5. 键和连轴器的选择与校核； 6. 装配图、零件图的绘制 7. 设计计算说明书的编写 五 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 六 设计进度 1、 第一阶段：总体计算和传动件参数计算 2、 第二阶段：轴与轴系零件的设计 3、 第三阶段：轴、轴承、联轴器、键的校核及草图绘制 4、 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 由
3、题目所知传动机构类型为：同轴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：减速器横向尺寸较小，两大吃论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 1电动机类型和结构的选择 因为本传动的工作状况是：载荷平稳、单向旋转。所以选用常用的封闭式 Y（IP44）系列的电动机。 2电动机容量的选择 1） 工作机所需功率 Pw Pw3.4kW 2） 电动机的输出功率 PdPw/ 0.904 Pd3.76kW 3电动机转速的选择 nd（i1?i2in）nw 初选为同步转速为 1000r/min 的电动机 4电动机型号的
4、确定 由表 201 查出电动机型号为 Y132M1-6,其额定功率为 4kW，满载转速 960r/min。基本符合题目所需的要求 计算传动装置的运动和动力参数 传动装置的总传动比及其分配 1计算总传动比 由电动机的满载转速 nm 和工作机主动轴转速 nw 可确定传动装置应有的总传动 比为： inm/nw nw38.4 i25.14 2合理分配各级传动比 由于减速箱是同轴式布置，所以 i1i2。 因为 i25.14，取 i25，i1=i2=5 速度偏差为 0.5%5%，所以可行。 各轴转速、输入功率、输入转矩 项 目 电动机轴 高速轴 I 中间轴 II 低速轴 III 鼓 轮 转速（r/min）
5、 960 960 192 38.4 38.4 功率（kW） 4 3.96 3.84 3.72 3.57 转矩（N?m） 39.8 39.4 191 925.2 888.4 传动比 1 1 5 5 1 效率 1 0.99 0.97 0.97 0.97传动件设计计算 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（调质） ，硬度为 240HBS，二者材料硬度差为 40HBS。 2） 精度等级选用 7 级精度； 3） 试选小齿轮齿数 z120，大齿轮齿数 z2100 的； 4） 选取螺旋角。初选螺旋角 14 2按齿面
6、接触强度设计 因为低速级的载荷大于高速级的载荷，所以通过低速级的数据进行计算 按式（1021）试算，即 dt 1） 确定公式内的各计算数值 （1） 试选 Kt1.6 （2） 由图 1030 选取区域系数 ZH2.433 （3） 由表 107 选取尺宽系数 d1 （4） 由图 1026 查得 10.75，20.87，则 121.62 （5） 由表 106 查得材料的弹性影响系数 ZE189.8Mpa （6） 由图 1021d 按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限 Hlim1600MPa；大齿轮的解除疲劳强度极限 Hlim2550MPa； （7） 由式 1013 计算应力循环次数 N160n1j
7、Lh601921（283005）3.3210e8 N2N1/56.64107 （8） 由图 1019 查得接触疲劳寿命系数 KHN10.95；KHN20.98 （9） 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 H10.95600MPa570MPa H20.98550MPa539MPa HH1H2/2554.5MPa 2） 计算 （1） 试算小齿轮分度圆直径 d1t d1t = =67.85 （2） 计算圆周速度 v= = =0.68m/s （3） 计算齿宽 b 及模数 mnt b=dd1t=167.85mm=67.85mm mnt= = =3.39 h=2.2
8、5mnt=2.253.39mm=7.63mm b/h=67.85/7.63=8.89 （4） 计算纵向重合度 = =0.3181tan14 =1.59 （5） 计算载荷系数 K 已知载荷平稳，所以取 KA=1 根据 v=0.68m/s,7 级精度，由图 108 查得动载系数 KV=1.11；由表 104 查 的 KH 的计算公式和直齿轮的相同， 故 KH=1.12+0.18(1+0.61 )11 +0.2310 67.85=1.42 由表 1013 查得 KF=1.36 由表 103 查得 KH=KH=1.4。故载荷系数 K=KAKVKHKH=11.031.41.42=2.05 （6） 按实际
9、的载荷系数校正所得的分度圆直径，由式（1010a）得 d1= = mm=73.6mm （7） 计算模数 mn mn = mm=3.74 3按齿根弯曲强度设计 由式(1017 mn 1） 确定计算参数 （1） 计算载荷系数 K=KAKVKFKF=11.031.41.36=1.96 （2） 根据纵向重合度 =0.318dz1tan=1.59，从图 1028 查得螺旋角 影响系数 Y0。88（3） 计算当量齿数 z1=z1/cos =20/cos 14 =21.89 z2=z2/cos =100/cos 14 =109.47 （4） 查取齿型系数 由表 105 查得 YFa1=2.724；Yfa2=
10、2.172 （5） 查取应力校正系数 由表 105 查得 Ysa1=1.569；Ysa2=1.798 （6） 计算F F1=500Mpa F2=380MPa KFN1=0.95 KFN2=0.98 F1=339.29Mpa F2=266MPa （7） 计算大、小齿轮的 并加以比较 = =0.0126 = =0.01468 大齿轮的数值大。 2） 设计计算 mn =2.4 mn=2.5 4几何尺寸计算 1） 计算中心距 z1 =32.9，取 z1=33 z2=165 a =255.07mm a 圆整后取 255mm 2） 按圆整后的中心距修正螺旋角 =arcos =13 5550” 3） 计算大
11、、小齿轮的分度圆直径 d1 =85.00mm d2 =425mm 4） 计算齿轮宽度 b=dd1 b=85mm B1=90mm，B2=85mm 5） 结构设计 以大齿轮为例。因齿轮齿顶圆直径大于 160mm，而又小于 500mm，故以选用腹板 式为宜。其他有关尺寸参看大齿轮零件图。 轴的设计计算 拟定输入轴齿轮为右旋 II 轴： 1初步确定轴的最小直径 d =34.2mm 2求作用在齿轮上的受力 Ft1= =899N Fr1=Ft =337N Fa1=Fttan=223N； Ft2=4494N Fr2=1685N Fa2=1115N 3轴的结构设计 1） 拟定轴上零件的装配方案 i. I-II
12、 段轴用于安装轴承 30307，故取直径为 35mm。 ii. II-III 段轴肩用于固定轴承，查手册得到直径为 44mm。 iii. III-IV 段为小齿轮，外径 90mm。 iv. IV-V 段分隔两齿轮，直径为 55mm。 v. V-VI 段安装大齿轮，直径为 40mm。 vi. VI-VIII 段安装套筒和轴承，直径为 35mm。 2） 根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 1. I-II 段轴承宽度为 22.75mm，所以长度为 22.75mm。 2. II-III 段轴肩考虑到齿轮和箱体的间隙 12mm，轴承和箱体的间隙 4mm，所 以长度为 16mm。 3. III-IV
13、 段为小齿轮，长度就等于小齿轮宽度 90mm。 4. IV-V 段用于隔开两个齿轮，长度为 120mm。 5. V-VI 段用于安装大齿轮，长度略小于齿轮的宽度，为 83mm。 6. VI-VIII 长度为 44mm。 4 求轴上的载荷 66 207.5 63.5 Fr1=1418.5N Fr2=603.5N 查得轴承 30307 的 Y 值为 1.6 Fd1=443N Fd2=189N 因为两个齿轮旋向都是左旋。 故：Fa1=638N Fa2=189N 5精确校核轴的疲劳强度 1） 判断危险截面 由于截面 IV 处受的载荷较大，直径较小，所以判断为危险截面 2） 截面 IV 右侧的截面上的转
14、切应力为 由于轴选用 40cr，调质处理，所以 （2P355 表 15-1） a) 综合系数的计算 由 ， 经直线插入，知道因轴肩而形成的理论应力集中为 ， ， （2P38 附表 3-2 经直线插入） 轴的材料敏感系数为 ， ， （2P37 附图 3-1） 故有效应力集中系数为 查得尺寸系数为 ，扭转尺寸系数为 ， （2P37 附图 3-2）（2P39 附图 3-3） 轴采用磨削加工，表面质量系数为 ， （2P40 附图 3-4） 轴表面未经强化处理，即 ，则综合系数值为 b) 碳钢系数的确定 碳钢的特性系数取为 ， c) 安全系数的计算 轴的疲劳安全系数为 故轴的选用安全。 I 轴： 1作用在齿轮上的力 FH1=FH2=337/2=168.5 Fv1=Fv2=889/2=444.5 2初步确定轴的最小直径3轴的结构设计 1） 确定轴上零件的装配方案 2）根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 d) 由于联轴器一端连接电动机，另一端连接输入轴
