《机械设计课程设计计算说明书》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机械设计课程设计计算说明书（34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展开式圆柱齿轮减速器专业班设计者指导老师2012年12月26日西安西安交通大学城市学院目录一、设计任务书（2）二、传动方案的拟定（2）三、电动机的选择和计算（3）四、整个传动系统运动和动力参数的选择与计算（4）五、联轴器的选择 （5）六、轴的设计计算（- 6）七、铸铁箱体结构尺寸（- 14）八、轴的设计（15）九、轴的校核 （- 17）十、轴承的校核（21）十一、键的选择与校核（23）十二、减速器附件设计（- 23）十三、润滑与密封（30）十四、设计小结（26）十五、参考资料（- 26）设计计算内容计算结果一、设计任务书1要求：连续单向运转，工作时有轻微振
2、动，空载启动，使用年限8年, 小批量生产，单班制工作，输送带速度允许误差5%。2. 已知：带的圆周力F=1900N,带速度V=2.45m/s,卷筒直径D=360mm。3. 设计任务：减速器装配图一张； 零件工作图2张； 零件说明书1份。二、传动方案的拟定传动方案如下图1所示：三电动机选择1.电动机的类型和结构形式的选择经综合分析，选用Y系列三相交流异步电动机，此系列电动机具有 高效节能、噪声小、振动小、运行安全可靠的特点。Y系列电动机，额定电压为380V，额定频率为50HZ.。本设计中电动机采用封闭式结构。2.电动机容量的选择工作机所需功率oFv1900x2.45 ,Pw=4.849kWP =
3、 4.849kWw 1000n1000 x 0.96w传动装置总效率耳二耳 2耳3 耳 2 二 0.992 X 0.993 X 0.972 二 0.8948a 联轴器轴承齿轮所需电机输出P 4.849 P wd 耳a滚筒转速60vn 一0.8948 二 54191kWP =7.0448kW d60 X 2.45 = 129.97 沁 130r / minKd兀 x 0.36n=130r/minY132M2-6P =5.5kWedn =960r/minm综合考虑，选 Y132M2-6，P =5.5kW n =960r/minedm四、整个传动系统运动和动力参数的选择与计算1. 传动装置所要求的总
4、传动比为:i = nm = 960 = 7.3846a n 130同时i = i i = 7.3846a 1.31.5iai1高速级传动比 由1i1考虑润滑条件，为使两级大齿轮直径相似取1.4高速级传动比i1=3.0984=、TT4.7.3846 x 1.3 = 3.0984低速级传动比i = a = 7,3846 二 2.3834i=2.3834i 3.098412. 传动装置的运动和动力参数（1）各轴的转速:I轴：片=960 r/minn = 960 r/mini“I 309.837r/min”ttt= 129.998r /minII 轴:n 二 ni 二-96 二 309.837r/mi
5、niii 3.98414 丄n 309.837.Ill轴：n =i = 129.998r/mmI i 2.3834(2) .各轴的输入功率(kw)I轴：P = P 耳=5.4191 x 0.99 = 5.365kWi d联轴器iP = 5.365kWi务=5.152kWPh= 4.947kWII轴：P = Pnn = 5.365 x 0.97 x 0.99 = 5.152kWii i齿轮i轴承iIII轴：P = P n n= 5.152 x 0.97 x 0.99 = 4.947 kWiii ii齿轮ii轴承ii滚筒：p = p n n W III轴承III联轴器II=4.947 x 0.99
6、 x 0.99 = 4.849kWP = 4.849kW（3）.各轴输入扭矩的计算（Nm）电动机轴的输出转矩T为：oP5 419T = 9550 x = 9550 x= 53.908N - m0n960mT = 53.908N - m0故，i轴：T = T n = 53.908 x 0.99 = 53.369N - mi 0 1II轴：t = t nn iii i齿轮i轴承11=53.369 x 0.97 x 0.99 x 3.9378 = 158.609N - mT广 158.609 N - m广 63.021N - mT = 348.609N - md 21.568mmid 32.239m
7、miid 42.751mmwIll轴：T二T耳 耳 iiii ii齿轮ii轴承ii二 158.609 x 0.97 x 0.99 x 2.3834 二 363.021N - m滚筒：T二T耳 耳iii轴承iii联轴器ii二 363.021 x 0.99 x 0.99N - m 二 348.609N - m将各轴的运动和动力参数列于表1。表1各轴的运动和动力参数轴号功率P / KW转矩T/(N.m)转速n(r /min)传动比i效率耳电动机5.41953.90896010.99I轴5.36553.3699603.09840.96ii轴5.152158.609309.3872.38340.96II
8、I轴4.947363.021129.99810.96卷筒轴4.751348.609129.998五联轴器的选择最小轴径P，5 365I 轴：d C3= 113x3 x1.03 = 21.568mmI 3 n3 14401P4 947II 轴：d C3，t = 113x3 二x1.07 = 32.239mm ii3 n3 365.68642CPi 4 751III轴：d Cj = 113x3： x1.07 = 42.751mm w 3n3129.998Y 3电动机轴径d=38mmI轴：主动J型轴孔C型键槽d=38mm L =82mm1从动J型轴孔c型键槽d=32mm L =82mm1，- JC3
9、8 x 82 TL6 型联轴器,GB/T 4323-84J C32 X 821六轴的设计计算1.高速级齿轮传动设计1) .齿轮材料，热处理考虑此减速器小批量生产，为便于加工，故大小齿轮都选用软齿面 渐开线斜齿轮高速级小齿轮选用45钢调质，齿面硬度230-250HBS,取小齿轮齿数Z27高速级大齿轮选用45钢正火，齿面硬度190-210HBS，大齿轮齿数 z 一 ix z 3.0984x 27 一 83.656 取 Z =85.2 1 2Z85i 一 u 一 y - 一 3.148 误差小于 5%Z 27i2) .初步设计齿轮传动的主要尺寸(1) .确定许用弯曲应力 弯曲疲劳极限应力大齿轮。-2
10、20MPaFlim小齿轮。=250MPaFlim 寿命次数应力循环次数N 一 60j nt 一 60 x 1x 960 x (8 x 250 x 8) 一 9.216 x108F1F 1N 一 60j n t 一 60 x 1x 309.387 x (8 x 250 x 8) 一 2.970 x 108F2F 2Y =0.88 Y =0.93N1N2试验齿轮应力修正系数Y =2ST 最小安全系数按一般可靠度S =1.25Fmin 许用弯曲应力 q c Y Y250x0.88x2“仆Q 一 一fiim1 n 1 st 一一 352MPaF1S1.25F min q c Y Y220x0.93x2
11、c 一 一Fiim2 N2 st 一一 327.36MPaF2S1.25Fmin(2) .确定许用接触应力接触疲劳应力大齿轮。=580MPaHlim小齿轮。=550MPaHlim .寿命系数 应力循环次数N 二 60j nt 二 60 xlx 960 x (8 x 250 x 8)二 9.216 x10sH1H 1N 二 60j n t 二 60xlx309.378x (8x 250x8)二 2.970x 10sH2H 2Z =0.9 Z =0.92N1N2 最小安全系数按一般可靠度SHmin=l .许用接触应力a Z580 x 0.9Q = Hmin1 = 522MPaH1 S1Hmin 1
12、 a Z550 x 0.92 “小a = Hmin2 N2 = 506MPaH2 SHmin。=506MPa旷 H2H1o Vo ，取o =H2TT(3).按齿面接触强度确定中心距 载荷系数 设齿轮按8级精度制造电机驱动，轻微振动取K=1.2 .齿宽系数 按非对称布置软齿面取= 1d =算=2x1 = 0.482 a u +13.148 +1 弹性系数Z =189.8E4节点区域系数初设螺旋角0 = 12。Z =2.46H5. 重合度系数Z端面重合度 = 1.88 - 3.2 (丄 + 丄)cos 0 az z1 2=1.88 - 3.2(丄 + 丄)cos12。2785=1.687轴向重合度
13、 Z mb sin 0 d sin 0 d cOs 0 = d1=-0pm兀nn1 x 27 =x tan12 = 1.827 1冗= 1.8271= 0.7406. 螺旋角系数Z = Jcos 0 =、cos12。= 0.989 07. 设计中心距 (,1) 1500KT a (u +1)31 ua506=(3.148 + 1)J50 x12 x 沒369 f 1898 x 2.46 x。刊 x。更9 ) V 0.482 x 3.148=88.233mm2a cos 02 x 88.233 x cosl2。27 + 85m =n z + z1 2=1.541取m =2，重求中心距nm (z + z )2 x (27 + 85)a = n_12 = 114.502mm2cos 02 x cos12。圆整中心距，取a=115mm 调整B0 = arccosm (z + z )n 122a=arccos2x(27+85)2 x115=13.116。(4).确定齿轮参数尺寸1.取齿数Z=2
