《机械设计课程设计-卷扬机传动装置中的二级圆柱齿轮减速》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机械设计课程设计-卷扬机传动装置中的二级圆柱齿轮减速（38页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、一 . 题目及总体分析题目：设计一个卷扬机传动装置中的二级圆柱齿轮减速器给定条件：卷筒圆周力 F=4KN，卷筒转速 n=40r/min ，卷筒直径 D=400mm。工作情况：传动不逆转，轻微振动，允许卷筒转速误差为 5%，室内工作。工作寿命为五年两班。二电动机的选择电动机的选择见表1.表 1电动机的选择计算及说明计算结果1. 选择电动机的类型根据用途选用Y 系列一般用途的全封闭自冷式三相异步电动机12. 选择电动机功率卷筒所需圆周力为2 TF=4KNF4KNd卷筒所需功率为Pw3.35kWFvF 2 n d 4000N2 40r / min 200mmPw100010003.35kW1000由
2、减速器设计实例精解表 2-1取， V 带传动效率带=0.96 ，一对轴承效率轴承 =0.99 ，斜齿圆柱齿轮传动效率齿轮 =0.97 ，联轴器效率联=0.99 ，则电动机到工作机间的总效率为总 0.859总3轴承2齿轮2联 卷筒 0.993 0.972 0.9920.96=0.859电动机所需工作功率为Pw3.35P03.90kWP0kw=3.90kw总0.859Ped4kW根据表 8-2 ，选取电动机的额定功率 Ped4kW23. 确定电动机的转速卷筒的工作转速为nw 1000 60v =40r/minnw 40r/mind查表 2-2 ，两级减速器传动比 i齿840。电动机的转速范围为n0
3、 nwi总 3201500r/min由表8-2可知，符合这一要求的电动机同步转速有750r/min 、1000r/min 、1500r/min 、3000r/min 考虑 3000r/min的电动机转速太高，而750/min 的电动机体积大且贵，故选用转 速 为1000r/min的 电 动 机进 行 试 算 ，其满 载 转 速为960r/min ，其型号为 Y132M1-6nm960r / min三传动比的计算及分配各级传动比的计算及分配见表2表 2传动比的计算及分配计算及说明计算结果1. 总传动比nm960i总24nw40i 总2432. 分配传动比减速器传动比为i i总 24i 24高速级
4、传动比为i1(1.31.4) i5.59 5.80取 i1 5.7i1 5.7低速级传动比i 24i 24.21i 1 5.7i24.21四传动装置的运动、动力参数计算传动装置的运动、动力参数计算见表3表 3传动装置的运动、动力参数计算计算及说明计算结果1. 各轴转速n 0nw960r / minn0n 1n0960r / minn1n2n1960n 2i1r / min 168.42 r / min5.7n3n3n2208.70 r / min40.00r / mini 24.21960r/min960r/min168.4r/min40.00r/minnwn340r/minnw40r/min
5、42. 各轴功率P1P0 01P0联3.90*0.99=3.86kwP2P11 2P1轴承齿3.86*0.99*0.97=3.71kwP3P223P2轴承齿3.71*0.99*0.97=3.56kwPwP33 wP3轴承联3.56*0.99*0.99=3.48kw3. 各轴转矩T 9550 P09550 3.9038.8 KN.m0n0960T1 =T0联 =38.8 0.99=38.41KN.mT2 =T1i 1轴齿 =38.415.70.99 0.97=210.26 KN.mT3=T2i 2轴齿 =210.264.21 0.99 0.97=850.05 KN.mT卷筒 =T3轴联 =850
6、.050.990.99=833.14 KN.m五内传动的设计计算高速级斜齿圆柱齿轮的设计计算见表5P1P2P3PwT0T1T2T3Tw3.86kw3.71kw3.56kw3.48kw表 5高速级斜齿圆柱齿轮的设计计算计算及说明计算结果1. 选择材料、热处理方法和公差等级45 钢考虑到卷扬机为一般机械， 故大小齿轮均选用45 钢，小齿轮小 齿 轮调质 处调质处理，大齿轮正火处理，由表8-17得齿面硬度理HBW1=217-255HBW,HBW2=162-217HBW。平均硬度HBW1=236HBW, 大 齿 轮正火 处HBW 2 =190HBW. HBW1 - HBW2 =46HBW，在 30-5
7、0HBW之间。选用8理5级精度8 级精度2 初步计算传动的主要尺寸因为是软齿面闭式传动，故按齿面接触疲劳强度进行设计。其设计公式为22KT1u 1ZEZH Z Z3d1udH1） 小齿轮传递扭矩为 T1=38410N mm?2)因 v 值未知， Kv 值不能确定，可初步选载荷系数Kt=1.1-1.8 ，初选 Kt=1.43)由表 8-18 ，取齿宽系数 d =1.14) 由表 8-19 ，查得弹性系数 ZE =189.8 MPa5) 初选螺旋角 =12 ，由图 9-2 查得节点区域系数 ZH =2.466) 齿数比 u=i1 =5.77) 初选 z1=20，则 z2= uz1=114.2,取，
8、则端面重合度为z1=20z2=1141.88 3.2(11) cos =1.66z2=114z1z2轴向重合度为0.318 d z1 tan0.318 1.1 20tan121.71由图 8-3 查得重合度系数 Z =0.7768) 由图 11-2 查得螺旋角系数 Z =0.999) 许用接触应力可用下式计算6ZNH limHSH由 图8-4e 、 a查 得 接 触 疲 劳 极 限 应 力 为H lim 1=580MPa,H lim 1 =580MPaH lim 2 =390MPaH lim 2 =390MPa小齿轮与大齿轮的应力循环次数分别为N160n1aL h 60*960*1.0*16*
9、250*5=1.152109N 2N11.152 109 / 5.7 2.02 108i1由图 8-5查得寿命系数 ZN1=1.0，ZN2=1.28，由表 8-20 取安全系数 SH=1.0，则小齿轮的许用接触应力为H 1Z N1H lim 1 =580MPaSH大齿轮的许用接触应力为H 2Z N 2H lim 2 =499.2MPaSH取 421.2MPa，初算小齿轮的分度圆直径d1t ，得2KT1u 1ZEZH Z Z2d13udH21.4384105.71189.82.460.7760.9923=39mm1.15.7499.239mm计算及说明计算结果73. 确定传动尺寸(1) 计算载荷系数由表 8-21 差得使用系数 KA=1.O因 vd1t n1，10003.14*39*960/60*1000m/s=1.96m/s 由图 8-6 查60得动载荷系数 KV=1.14, 由图 8-7 查得齿向载荷分配系数 K =1.11,由表 8-22 插得齿间载荷分配系数K =1.2 ，则载荷系数为K=KK K K=1.11.14 1.111.2=1.67K=1.67
