《2022年用于螺旋输送机一级圆珠齿轮减速器E173311》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年用于螺旋输送机一级圆珠齿轮减速器E173311（18页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、个人资料整理仅限学习使用1 / 18 课 程 设 计课程名称：机械设计基础设计题目：用于螺旋输送机的一级圆珠齿轮减速器E1 学院：专业：年级：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 18 页个人资料整理仅限学习使用2 / 18 学生姓名：徐国韬指导教师：日期：教 务 处 制目录一、机械设计课程设计任务书 .二、传动方案拟定 . 三、电动机的选择 .四、计算总传动比及分配各级的传动比 . 五、运动参数及动力参数计算 . 六、传动零件的设计计算. 七、轴的设计计算 . 八、滚动轴承的选择及校核计算 .九、键联接的选择及计算.十、联轴
2、器的选择十一、润滑方法和密封形式，润滑油牌号的选择十二、设计小结精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 18 页个人资料整理仅限学习使用3 / 18 一、机械设计课程设计任务书精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 18 页个人资料整理仅限学习使用4 / 18 计 算 与 说 明二、传动方案拟定设计用于螺旋输送机的一级圆珠齿轮减速器（1）工作条件：使用年限 10年，工作为二班工作制，载荷平稳，环境清洁。（2）原始数据：运输机工作轴扭矩T=550N.m，运输机工作轴
3、转速 n=130r/min。三、电动机选择1、电动机类型的选择：Y系列三相异步电动机2、电动机功率选择： 工作机所需的工作功率：P工作=7.4 KW (3 电动机所需的工作功率：P电机=9.25 KW 3、确定电动机转速：查表按推荐值取圆柱齿轮传动一级减速器传动比范围 36。圆锥齿轮传动比范围 23，则总传动比理时范围为618。故电动机计算结果T=550N.m n=130r/min 总=0.80 P工作=7.4 KW 电动机型号Y160M-4i总=11.2 据手册得i圆柱齿=4 i圆锥齿=2.24 nI =1460r/min nII= n精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归
4、纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 18 页个人资料整理仅限学习使用5 / 18 转速的可选范围为nd=618） 130=7802340r/min 符合这一范围的同步转速有1000、和1500r/min。综合考虑选 n=1500r/min 电机。4、确定电动机型号 查设计书 196页）根据以上选用的电动机类型，所需的额定功率及同步转速，选定电动机型号为Y160M-4。其主要性能：额定功率：11KW，满载转速1460r/min，额定转矩 2.2。质量 123kg。四、计算总传动比及分配各级的传动比1、总传动比： i总=n电动/n=1460/130=11.2 2、分配各级传动比（1）
5、 取齿轮 i圆柱齿=5单级减速器 i=36合理）（2） i总=i圆柱齿 i圆锥齿i圆锥齿=i总/ i圆柱齿=11.2/5=2.24 五、运动参数及动力参数计算1、计算各轴转速nI=n电机=1460r/min nII= n=nI/i圆柱齿=1460/5=292 r/min n=n/i圆柱齿=292/2.24=130r/min 2、 计算各轴的功率PI=P电机联轴器=110.99=10.89 KWPII=PI轴承圆柱齿=10.89 0.98 0.97=1=292r/min n=130 r/min PI=10.89KW PII=10.35KW PIII=10.04KW P=9.15KW TI=712
6、33N mm TII=338502Nmm TIII=328363Nmm i圆柱齿=5 Z1=22 Z2=110 u=5 H1=720Mpa H2=700Mpa 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 18 页个人资料整理仅限学习使用6 / 18 0.35KW PIII=PII轴承联轴器=10.35 0.98 0.99=10.04KW P=P轴承圆锥齿=10.04 0.98 0.93=9.15KW 3、 计算各轴扭矩 N mm）TI=9.55 106PI/nI=9.55 106 10.89/1460=71233 N mm TII=
7、9.55 106PII/nII=9.55 106 10.35/292= 338502 N mm TIII=9.55 106PIII/nIII=9.55 106 10.04/292=328363N mm 六、传动零件的设计计算1、圆柱齿轮传动的设计计算 按齿面接触疲劳强度设计由公式确定参数如下：传动比 i圆柱齿=5 取小齿轮齿数 Z1=22。则大齿轮齿数：Z2=i圆柱齿Z1=5 22=110 m=2mm d1=44mm d2=220mm b1=58mm b2=53mm YFa1=2.83 YFa2=2.2 YSa1=1.58YSa2=1.83 F1=476Mpa F2=472Mpa F1=163
8、.9Mpa F2=26.9Mpa a=132mm da1=48mm da2=224mm df1=39mmdf2=215mmV=3.36m/s 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 18 页个人资料整理仅限学习使用7 / 18 实际传动比 i0=110/22=5 传动比误差： i圆柱齿-i0/i圆柱齿=5-5/5=0%2.5% 校核齿根弯曲疲劳强度由试F=(2kT1/bm2Z1YFaYSa H确定相关参数如下：分度圆直径： d1=mZ1=2 22=44m d2=mZ2=2 110=220mm 齿宽： b=dd1=1.2 44=5
9、3mm 取b2=53mm b1=58mm 查表得齿形系数 YFa和应力修正系数 YSaYFa1=2.83 YSa1=1.58 YFa2=2.2 YSa2=1.83Z1=17 Z2=41u=2.41 1=22度2=68 度ZV1=18.3ZV2=109.3YFa1=3.04YFa2=2.25YSa1=1.53YSa2=1.83FE1=700MpaFE2=580Mpa H1=490MpaH2=406Mpame=5d1=85d2=205精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 18 页个人资料整理仅限学习使用8 / 18 查表得弯曲疲劳
10、极限FE1=595Mpa FE2=590 Mpa 取SF=1.25 由 F= FE/SF计算两轮的许用弯曲应力 F1=Flim1 /SF=595/1.25=476Mpa F2=Flim2 /SF =590/1.25=472Mpa 将求得的各参数代入式中F1=(2kT1/bm2Z1YFa1YSa1=(2 1.2 71233/53 22 22 2.83 1.58 =163.9MpaYFa1YSa1=(2 1.2 71233/58 22 110 2.2 1.83=26.9Mpa计算齿轮的相关参数中心距 a=m/2(Z1+Z2=2/2(22+110=132mm 取ha*=1 c*=0.25 则齿顶圆直
11、径：da1=(Z1+2ha*m=(22+2 1 2=48mm da2=(Z2+2ha*m=(110+2 1 2=224mm 齿根圆直径：df1=(Z1-2ha*-2C* m=( 22-2-2 0.252=39mmdf2=(Z2-2ha*-2C* m=( 110-2-20.252=215mm (5计算齿轮的圆周速度 V V=d1n1/60 1000=3.14 44 1460/60 b =36 da1=94.27da2=208.7Df1=75.73Df2=201.25dmin=35mm d1=35mmL1=82mm d2=40mm L2=75mm d3=45mmL3=40mm d4=50mm L4
12、=55mm d5=60mm L5=10mm精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 18 页个人资料整理仅限学习使用9 / 18 1000=3.36m/s 查表可知，齿轮精度选择是合适的。2.圆锥齿轮传动的设计计算齿轮采用软齿面，小齿轮选用40Cr调质，齿面硬度为 240260HBS。大齿轮选用 45钢调质，齿面硬度 210230HBS。选8级精度，齿面精糙度 Ra 1.63.2 m (1按弯曲疲劳强度设计计算取Z1=17，已知圆锥齿轮传动比 i圆锥齿=2.4，则大齿轮齿数 Z2=17 2.4=40.8 。取大齿轮齿数为 41。实
13、际传动比 i0=41/17=2.41 传动比误差： i圆锥齿-i0/i圆柱齿=2.4-2.41/2.4=-0.42% 可用）齿数比： u=i0=2.41 由公式 m 确定参数如下: 取K=1.2 R=0.25 2=arctan= arctan =68 度1=90-2=90-68=22度由 ZV=Z/COS 有：ZV1=Z1/COS 1=17/COS 22。=18.3 ZV2=Z2/COS 2=41/COS 68。=109.3 d6=55mm L6=8mmd7=45mm L7=20mmL=290mma=55mm b=57.5mm c=126mm Ft=3077N Fr =1120N FAV=FB
14、V =560NFAH=FBH=1538.5NMCV=30800N mmMCH=84618N mmMC=90049N mm Mec=222168N.mme=17.78MPa该轴强度足够精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 18 页个人资料整理仅限学习使用10 / 18 查表有：YFa1=3.04 YSa1=1.53 YFa2=2.25 YSa2=1.83 FE1=700 Mpa FE2=580Mpa H1=0.7 FE1=0.7700=490Mpa H2=0.7 FE2=0.7580=406Mpa 已知T1=T=328363N
15、mm 故：m = =4.78 取me=5 齿顶圆直径：da1=d1+2mecos1=85+25cos22。=94.27da2=d2+2mecos 2=205+2 5cos68。=208.7齿根圆直径 : Df1=d1-2mecos1=85-25cos22。=75.73Df2=d2-2mecos 2=205-2 5cos68。dmin=22mm 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 18 页个人资料整理仅限学习使用11 / 18 =201.25七、轴的设计计算输出轴的设计计算1、按扭矩初算轴径选用40Cr调质，硬度 24128
16、6HBS、 b = 750 Mpa、-1b=75Mpa，取c=105。dC. =105=32.16mm 考虑有键槽，将直径增大4%，则d 32.16 (1+4%=33.45mm 所以选 dmin=35mm 2、轴的结构设计1）轴上零件的定位，固定和装配将齿轮安排在箱体中央，相对两轴承对称分布，齿轮左面由轴肩定位，右面用套筒轴向固定，联接以平键作过渡配合固定，两轴承分别以轴肩和大筒定位，则采用过渡配合固定。2）联轴器选择根据T=338502N mm和dmin=35mm，初选联轴器为 TL6弹性套柱销联轴器，主动端d1=35mm。3）确定轴各段直径和长度，见图a 段：d1=35mm 由联轴器确定
17、L1=82mm II 段: 轴承预计寿命40000h FAR= FBR =1637N Cr=24500N Lh=89815h 此轴承合格A型平键16 10 p=90.27Mpa 该键安全A型平键10 8 p=128.95Mpa 该键安全输入轴联轴器精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页，共 18 页个人资料整理仅限学习使用12 / 18 考虑毡圈轴径取 d2=40mm，安装凸缘式轴承盖和弹性套柱销联轴器，考虑必要的安装距离取 L2=75mm 段：初选用 6209型深沟球轴承，其内径为45mm，查表得 B=19mm，D=85mm，所
18、以d3=45mm。L3=40mm 段: 直径d4=50mm, L4=55mm按弯矩复合强度计算已知分度圆直径 d2=220mm、扭矩 T2=338502N mm 则：圆周力 Ft=2T2/d2=2338502/220=3077N 径向力 Fr =Ft tan=3077 tan200=1120N a）绘制轴受力简图，见图b b）绘制垂直面弯矩图 绘制水平面弯矩图 ,见图d。截面C在水平面上弯矩为：MCH=FAHa=1538.5 55=84618 N mm (d绘制合成弯矩图，见图 e MC=(MCV2+MCH21/2=(308002+8461821/2=90049N mm (e绘制扭矩图 ,见图
19、f 转矩： T=338502N mm (f绘制当量弯矩图，见图 g 转矩产生的扭剪应力按脉动循环变化，取=0.6，截面 C处的当量弯矩：Mec=MC2+(T21/2=900492+(0.6 33850221/2=222168N mm (g校核危险截面 C的强度e=Mec/0.1d43=222168/0.1 503=17.78MPa -1b=75MPa 所以该轴强度足够。=21.34mm 所以选 dmin=22mm1/2=(5602+1538.521/2=1637N 试选6209型深沟球轴承 , Cr=24500N 取=3 取温度系数 ft=1 fP=1.2 计算轴承寿命 LhLh=3 =898
20、15h40000h 此轴承合格九、键联接的选择及校核计算1、校核输出轴与齿轮的平键联接轴径d4=50mm L4=55mm T=338502Nmm 选用A型平键，键 16 10 GB1096-79 键长取 l=30mm 键高h=10mm 从课本表 10-10查得： p=140MPa 据课本 P243式 =90.27Mpap 该键安全。2、校核输出轴与联轴器的平键联接轴径d4=35mm L4=82mm T=338502Nmm 选用A型平键，键 10 8GB1096-79 键长取 l=30mm 键高h=10mm 从课本表 10-10查得： p=140MPa 据课本 P243式 =128.95Mpap
21、 该键安全。十、联轴器的选择1.输入轴联轴器选择根据T=71233N mm和dmin=22mm，选联轴器为 TL452GB4323 弹性套柱销联轴器，主动端d1=22mm, 从动端 d2=22mm，Y型轴孔， A型键槽。2.输出轴联轴器选择根据T=338502N mm和dmin=35mm，初选联轴器为 TL682 GB4323 弹性套柱销联轴器，主动端d1=35mm，从动端 d2=35mm，Y型轴孔， A型键槽。十一、润滑方法和密封形式，润滑油牌号的选择因齿轮的圆周速度 V=3.36m/s，所以齿轮采用油润滑。其接触应力小于500MPa,润滑油牌号选用 L-CKB, 采用毡圈密封。十二、设计小结精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 17 页，共 18 页个人资料整理仅限学习使用18 / 18 申明：所有资料为本人收集整理，仅限个人学习使用，勿做商业用途。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 18 页，共 18 页
