《二级同轴式圆柱齿轮减速器》由会员分享，可在线阅读，更多相关《二级同轴式圆柱齿轮减速器（22页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、机械设计课程设计计算说明书设计题目二级同轴式圆柱齿轮减速器机械工程 学院_班设计者_ 指导教师_ 2011 年 07 月 06 日1目录课程设计任务书-11选择传动装置类型（方案）-12选择电动机-23计算总传动比和传动比分配-24计算传动装置的运动和动力-35传动零件设计-36装配结构草图绘制-87各轴强度校核-108轴承寿命校核-189键联接强度计算-2021课程设计任务书设计带式输送机传动装置1.带式运输机工作原理：2.已知条件：1）输送带工作拉力 Fj=6.5kN； 2）输送带工作速度 V j=2.2m/s；3）滚筒直径 Dj400mm；4）输送带工作速度允许误差5；5）滚筒效率 j=
2、0.96（包括滚筒与轴承的效率损失） ； 6）工作情况：两班制，连续单向运转，载荷较平稳；7）使用折旧期：8 年；8）工作环境 室内，灰尘较大，环境最高温度为 35C；9）动力来源：电力，三相交流，电压 380/220V；10）检修间隔期：四年一次大修，两年一次中修，半年一次小修；11）制造条件及生产批量：一般机械厂制造，小批量生产。3.设计数据：输送带工作拉力 Fj =6.5KN输送带工作速度 Vj=2.2m/s滚筒直径 Dj=400mm项目 设计内容，步骤和说明 结果一选择传动装置类型（方案）初拟方案，综合比较各项优缺点后确定一个方案作为设计方案。1展开式，如图 1-1，展开式结构比较简单
3、，应用最广；但齿轮相对于轴承非对称布置，受载时轴的弯曲变形会使载荷沿齿宽分布不均，故轴应具备足够大的刚度。2图 1-12分流式，如图 1-2，齿轮相对于轴承对称布置，载荷沿齿宽分布较均匀，受载情况较好，适于重载或变载荷的场合。其结构比较复杂。图 1-23同轴式，如图 1-3 所示，同轴式减速器的输入轴与输出轴在同一轴线上，箱体较短，但箱体内须设置轴承支座，使箱体轴向尺寸增大，中间轴加长，结构变得复杂。图 1-3传动方案定为方案 3：二级同轴式圆柱齿轮减速器二选择电动机1.查表确定各部分装置的效率：滚动轴承传动效率（一对） 1=0.99，圆柱齿轮传动效率 2=0.99，联轴器传动效率 3=0.9
4、9，搅油效率 4=0.99，传动滚筒效率 j=0.96 = 14 22 32 42 j=0.9940.9920.9920.9920.96=0.87P w=FjVj/1000 Fj=6.5KN Vj=2.2m/sP w=65002.2/1000=14.3KNP cd=Pw/P cd= 14.3/0.87=16.4KW2.根据 Pcd查资料选电动机（Y 系列三相异步电动机）得Pd=18.5KW nm=1470r/minY180M-4Pd=18.5KW nm=1470r/min三计算总传动比和传动比分配1.滚筒转速 nj=100060Vj/D j=1000602.2/400=105r/min，总传动
5、比 i=nm/nj=1470/105=142.分配传动装置各级传动比：取 i1=4，i 2=3.5（实际传动比待确定齿轮齿数或标准带轮直径后准确计算，允许误差（） i=14i1=4i2=3.53四计算传动装置的运动和动力1.各轴转速确定:n1=nm=1470r/minn2=n1/i1=1470/4=367.5r/minn3=n2/i2=367.5/3.5=105r/min2.各轴功率计算（）:P0=Pd=18.5KWP1=P001=18.50.992=18.13KWP2=P112=18.130.992=17.77KWP3=P223=17.770.993=17.24KWP4=P334=17.24
6、0.990.96=16.4KW3.各轴的转矩计算:Td=9550Pd/nm=955018.5/1470=120.19NM T1=9550P1/n1=955018.13/1470=117.78NMT2=9550P2/n2=955017.77/367.5=461.78NMT3=9550P3/n3=955017.24/105=1568NMT4=9550P4/n4=955016.4/105=1491.62NMn1= 1470r/minn2= 367.5r/minn3= 105r/minP0=18.5KWP1= 18.13KW P2= 17.77KW P3= 17.24KWP4=16.4KWTd=120
7、.19NMT1=117.78NMT2=461.78NMT3=1568NMT4=1491.62NM五.传动零件设计第一级传动1.选择材料选用直齿齿轮传动;根据机械设计表 10-1选择小齿轮材料为 40Cr，硬度为 280HBS，大齿轮材料为 45 钢，硬度为240HBS，二者材料硬度差为 40HBS;精度等级选用 7 级精度;试选小齿轮齿数 Z1=24，大齿轮齿数 Z2=424=962.制定热处理工艺小齿轮和大齿轮均为调质处理，淬火后高温回火，用来使钢获得高的韧度和足够的强度。3.按齿面接触强度设计按式（109a）进行试算，即12.323+1 ()2(1)确定公式内的各计算数值a.试选载荷系数
8、Kt1.3b.计算小齿轮传递的转矩1=955011 =955018.131470=117.78=117783c.由表 107 选取尺宽系数 d1d.由表 106 查得材料的弹性影响系数 ZE=189.8MPa1/2 e.由图 1021d 按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限 ；1=650大齿轮的解除疲劳强度极限 2=550Z1=24Z2=96Kt=1.3T1=117783Nmm d1ZE=189.8MPa1/21=6502=5504f.由式（1013）计算应力循环次数N160n 1jLh6014701（283008）3.38710 9N2N 1/43.38710 9/4=0.847109g.
9、由图 1019 查得接触疲劳寿命系数 KHN10.90；K HN20.95h.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1=11 =0.90600=5402=22 =0.95550=522.5取 =522.5(2)计算a.试算小齿轮分度圆直径 d1t12.323+1 ()2=2.3231.311778354(189.8522.5)2=68.06b.计算圆周速度 v= 11601000=68.061470601000=5.24/c.计算齿宽 b 及模数 mtb= dd1t=168.06mm=68.06mmmt=d1t/z1=68.06/24=2.84齿高 h=2.2
10、5mt=2.252.84mm=6.38mmb/h=68.06/6.38=10.67d.计算载荷系数根据 v=5.24m/s，7 级精度，由图 108 查得动载系数 KV=1.15；直齿轮1HFK已知载荷平稳，所以取 KA=1由表 104，用插值法查得 7 级精度，小齿轮对称布置时，查的 =1.426由 b/h=10.67， ，查图 10-13，得=1.426 =1.35故载荷系数=11.1511.426=1.64=e.按实际的载荷系数校正所得的分度圆直径，由式（1010a）得1=13=68.0631.641.3=73.54f.计算模数 m=11=73.5424=3.064.按齿根弯曲强度设计由
11、式(105)得弯曲强度的设计公式为N13.38710 9N20.84710 9KHN10.90KHN20.95=522.51=68.06=5.24/b=68.06mmmt=2.84h=6.38mmb/h=10.67 1HFKKA=1=1.426=1.35K=1.641=73.54=3.065321FaSdYKTmz (1)确定计算参数a.由图 1020c 查得小齿轮的弯曲强度极限 ；大齿轮的弯由1=500疲劳极限 2=400b.由图 10-18 取弯曲疲劳寿命系数KFN10.85，K FN20.90c.计算弯曲疲劳许用应力取安全系数 S1.4，由式（1012）得1=11 =0.855001.4
12、 =303.572=22 =0.904001.4 =257.14d.计算载荷系数=11.1511.35=1.553e.查取齿型系数和应力校正系数由表 105 查得 ; 1=2.652=2.188; 1=1.582=1.786f.计算大小齿轮的 并加以比较FSaY111 =2.651.58303.57=0.01379222 =2.1881.786257.14=0.01520大齿轮的数值大(2)设计计算321.5531177831242 0.0152=2.13取标准值 m=2.5mm按接触强度算得分度圆直径 d1=73.54mm算出小齿轮齿数 1=1=73.542.5=30大齿轮齿数 2=430=1205.计算中心距(1)计算分度圆直径 d1=Z1m=302.5=75mm d2=Z2m=1202.5=300mm(2)计算中心距 a=(d1+d2)/2=187.5mm(3)计算齿轮宽度 b= dd1=75mm取 B2=75mm B1=80mm第二级传动1.选择材料选用斜齿齿轮传动;1=5002=400KFN10.85KFN20.90m=2.51=302=120d1= 75mmd2
