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1、一、 设计题目:二级直齿圆柱齿轮减速器全套CAD图纸,联系1538937061 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:双班工作,有轻微振动,小批量生产,单向传动,使用5年,运输带允许误差5%。3 知条件:运输带卷筒转速, 减速箱输出轴功率马力,二、 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、 选择电机. 计算电机所需功率: 查手册第3页表1-7:带传动效率:0
2、.96每对轴承传动效率:0.99圆柱齿轮的传动效率:0.96联轴器的传动效率:0.993卷筒的传动效率:0.96说明:电机至工作机之间的传动装置的总效率: 2确定电机转速:查指导书第7页表1:取V带传动比i=24二级圆柱齿轮减速器传动比i=840所以电动机转速的可选范围是:符合这一范围的转速有:750、1000、1500、3000根据电动机所需功率和转速查手册第155页表12-1有4种适用的电动机型号,因此有4种传动比方案如下:方案电动机型号额定功率同步转速r/min额定转速r/min重量总传动比1Y112M-24KW3000289045Kg152.112Y112M-44KW150014404
3、3Kg75.793Y132M1-64KW100096073Kg50.534Y160M1-84KW750720118Kg37.89综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、和带传动、减速器的传动比,可见第3种方案比较合适,因此选用电动机型号为Y132M1-6,其主要参数如下:额定功率kW满载转速同步转速质量ADEFGHLAB496010007321638801033132515280四 确定传动装置的总传动比和分配传动比:总传动比:分配传动比:取 则取经计算注:为带轮传动比,为高速级传动比,为低速级传动比。五 计算传动装置的运动和动力参数:将传动装置各轴由高速到低速依次定为1轴、2轴、3轴、4轴依次
4、为电机与轴1,轴1与轴2,轴2与轴3,轴3与轴4之间的传动效率。. 各轴转速:2各轴输入功率:3各轴输入转矩:运动和动力参数结果如下表:轴名功率P KW转矩T Nm转速r/min输入输出输入输出电动机轴3.6736.59601轴3.523.48106.9105.8314.862轴3.213.18470.3465.6683轴3.053.021591.51559.619.14轴32.971575.61512.619.1六 设计V带和带轮:1.设计V带确定V带型号查课本表13-6得: 则根据=4.4, =960r/min,由课本图13-5,选择A型V带,取。查课本第206页表13-7取。为带传动的滑
5、动率。验算带速: 带速在范围内,合适。取V带基准长度和中心距a:初步选取中心距a:,取。由课本第195页式(13-2)得:查课本第202页表13-2取。由课本第206页式13-6计算实际中心距:。验算小带轮包角:由课本第195页式13-1得:。求V带根数Z:由课本第204页式13-15得:查课本第203页表13-3由内插值法得。 EF=0.1=1.37+0.1=1.38 EF=0.08 查课本第202页表13-2得。查课本第204页表13-5由内插值法得。=163.0 EF=0.009=0.95+0.009=0.959则取根。求作用在带轮轴上的压力:查课本201页表13-1得q=0.10kg/
6、m,故由课本第197页式13-7得单根V带的初拉力:作用在轴上压力:。七 齿轮的设计:1高速级大小齿轮的设计:材料:高速级小齿轮选用钢调质,齿面硬度为250HBS。高速级大齿轮选用钢正火,齿面硬度为220HBS。查课本第166页表11-7得: 。查课本第165页表11-4得: 。故 。查课本第168页表11-10C图得: 。故 。按齿面接触强度设计:9级精度制造,查课本第164页表11-3得:载荷系数,取齿宽系数 计算中心距:由课本第165页式11-5得: 考虑高速级大齿轮与低速级大齿轮相差不大取 则取 实际传动比:传动比误差:。齿宽:取高速级大齿轮: 高速级小齿轮: 验算轮齿弯曲强度:查课本
7、第167页表11-9得: 按最小齿宽计算: 所以安全。齿轮的圆周速度: 查课本第162页表11-2知选用9级的的精度是合适的。2低速级大小齿轮的设计:材料:低速级小齿轮选用钢调质,齿面硬度为250HBS。低速级大齿轮选用钢正火,齿面硬度为220HBS。查课本第166页表11-7得: 。查课本第165页表11-4得: 。故 。查课本第168页表11-10C图得: 。故 。按齿面接触强度设计:9级精度制造,查课本第164页表11-3得:载荷系数,取齿宽系数计算中心距: 由课本第165页式11-5得: 取 则 取计算传动比误差:合适齿宽:则取 低速级大齿轮: 低速级小齿轮: 验算轮齿弯曲强度:查课本
8、第167页表11-9得:按最小齿宽计算:安全。齿轮的圆周速度:查课本第162页表11-2知选用9级的的精度是合适的。八 减速器机体结构尺寸如下:名称符号计算公式结果箱座厚度10箱盖厚度9箱盖凸缘厚度12箱座凸缘厚度15箱座底凸缘厚度25地脚螺钉直径M24地脚螺钉数目查手册6轴承旁联结螺栓直径M12盖与座联结螺栓直径=(0.5 0.6)M10轴承端盖螺钉直径=(0.40.5)10视孔盖螺钉直径=(0.30.4)8定位销直径=(0.70.8)8,至外箱壁的距离查手册表112342218,至凸缘边缘距离查手册表1122816外箱壁至轴承端面距离=+(510)50大齿轮顶圆与内箱壁距离1.215齿轮端
9、面与内箱壁距离10箱盖,箱座肋厚98.5轴承端盖外径+(55.5)120(1轴)125(2轴)150(3轴)轴承旁联结螺栓距离120(1轴)125(2轴)150(3轴)九 轴的设计:1高速轴设计: 材料:选用45号钢调质处理。查课本第230页表14-2取 C=100。各轴段直径的确定:根据课本第230页式14-2得: 又因为装小带轮的电动机轴径,又因为高速轴第一段轴径装配大带轮,且所以查手册第9页表1-16取。L1=1.75d1-3=60。因为大带轮要靠轴肩定位,且还要配合密封圈,所以查手册85页表7-12取,L2=m+e+l+5=28+9+16+5=58。段装配轴承且,所以查手册62页表6-
10、1取。选用6009轴承。L3=B+2=16+10+2=28。段主要是定位轴承,取。L4根据箱体内壁线确定后在确定。装配齿轮段直径:判断是不是作成齿轮轴: 查手册51页表4-1得:得:e=5.96.25。段装配轴承所以 L6= L3=28。2 校核该轴和轴承:L1=73 L2=211 L3=96作用在齿轮上的圆周力为:径向力为作用在轴1带轮上的外力: 求垂直面的支反力:求垂直弯矩,并绘制垂直弯矩图:求水平面的支承力:由得NN求并绘制水平面弯矩图:求F在支点产生的反力:求并绘制F力产生的弯矩图:F在a处产生的弯矩:求合成弯矩图:考虑最不利的情况,把与直接相加。求危险截面当量弯矩:从图可见,m-m处
11、截面最危险,其当量弯矩为:(取折合系数)计算危险截面处轴的直径:因为材料选择调质,查课本225页表14-1得,查课本231页表14-3得许用弯曲应力,则:因为,所以该轴是安全的。3轴承寿命校核:轴承寿命可由式进行校核,由于轴承主要承受径向载荷的作用,所以,查课本259页表16-9,10取取按最不利考虑,则有: 则 因此所该轴承符合要求。4弯矩及轴的受力分析图如下:5键的设计与校核: 根据,确定V带轮选铸铁HT200,参考教材表10-9,由于在范围内,故轴段上采用键:, 采用A型普通键:键校核.为L1=1.75d1-3=60综合考虑取=50得查课本155页表10-10所选键为:中间轴的设计:材料
12、:选用45号钢调质处理。查课本第230页表14-2取C=100。根据课本第230页式14-2得:段要装配轴承,所以查手册第9页表1-16取,查手册62页表6-1选用6208轴承,L1=B+=18+10+10+2=40。装配低速级小齿轮,且取,L2=128,因为要比齿轮孔长度少。段主要是定位高速级大齿轮,所以取,L3=10。装配高速级大齿轮,取 L4=84-2=82。段要装配轴承,所以查手册第9页表1-16取,查手册62页表6-1选用6208轴承,L1=B+3+=18+10+10+2=43。校核该轴和轴承:L1=74 L2=117 L3=94作用在2、3齿轮上的圆周力: N 径向力:求垂直面的支反力计算垂直弯矩:求水平面的支承力: 计算、绘制水平面弯矩图:求合成弯矩图,按最不利情况考虑:求危险截面当量弯矩:从图可见,m-m,n-n处截面最危险,其当量弯矩为:(取折合系数)计算危险截面处轴的直径: n-n截面: m-m截面: 由于,所以该轴是安全的。轴承寿命校核:轴承寿命可由式进行校核,由于轴承主要承受径向载荷的作用,所以,查课本259页表16-9,10取取