《2022年课程方案二斜齿圆柱齿轮减速器》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年课程方案二斜齿圆柱齿轮减速器（14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目录一传动装置的运动学和动力学计算二齿轮传动的设计与计算三轴的设计与计算四轴承的选择与验算五键的选择与验算六联轴器的选择七润滑与密封设计八结束语九参考文献一传动装置的运动学计算1. 电动机类型选择根据动力的来源和机器的工作条件，选用了Y系列三相交流异步电机。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 14 页个人资料整理仅限学习使用2. 电动机功率选择工作机功率Pw=FV/1000=1500 1.1/1000=1.65KW 查表得 弹性联轴器的效率 1=0.99 滚动轴承的效率 2=0.99 齿轮传动的效率
2、3=0.98 传动装置的总效率=122333=0.91 电动机所需功率Pd=Pw/ =1.81KW 电动机额定功率Ped=2.2KW 3. 电动机转速选择选择电动机型号 Y112M-6 电动机型号额定功率满载转速中心高度轴端伸出尺寸装键部位尺寸 KW r min-1 mm mm mm Y112M-6 2.2 940 112 28 60 8 7 4. 传动装置的总传动比及其分配工作机转速 nw= 601000/D = 95.54 rmin-1总传动比 i = nm/nw = 9.84 总传动比分配 i = i12i23 取i12 = 3.28 , 则 i23 = 3 5.计算各轴的转速、功率和扭
3、矩各轴的转速 n1 = nm = 940 r/minn2= n1/i12 = 286.62 r/minn3= n2/i23 = 95.54 r/min各轴的功率 P1= Ped123 = 2.11 KW P2= P123 = 2.05 KW P3= P223 = 1.99 KW 输入扭矩 T1= 9550P1/n1 = 21.44 N m T2= 9550P2/n2 = 68.30 N m T3= 9550P3/n3 = 198.92 N m 轴号输 入功率输 出扭矩转速传动比精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 14 页个人
4、资料整理仅限学习使用1 2.11 KW 21.44 Nm 940 r/min 1 0.96 2 2.05 KW 68.30 Nm 286.62 r/min 3.28 0.93 3 1.99 KW 198.92 Nm 95.54r/min 3 0.91 二齿轮传动的设计与计算1. 高速级1选定齿轮类型、精度等级、材料给齿数 (1 选用展开式斜齿圆柱齿轮。 (2 运输机为一般工作机器，速度不高，顾选用7 级精度。 (3 材料选择。小齿轮选材料40Cr( 调质，硬度 280HBS ；大齿轮选材料45 钢(调质，硬度 240HBS 。 (4 取小齿轮 z1= 24，大齿轮数 z2= i12z1=78.
5、72，取 z2= 79 。 (5 选取螺旋角。初选螺旋角= 14。2按齿面接触强度计算d1 (2KtT1/ d(u1(ZEZH/ H2/u1/3精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 14 页个人资料整理仅限学习使用 (1 试确定公式内的各计算数值试选 Kt= 1.6 T1= 21.44 N m 查表 d= 1 查表 ZE= 189.80 MPa1/2ZH= 2.43 查表 1= 0.78 2= 0.87 = 1+ 2= 1.65 u= i12= 3.28 计算应力循环次数N1= 60n1jLh= 4.94 109N2= N1/
6、u= 1.37 109计算接触疲劳许用应力查表得小齿轮接触疲劳强度极限Hlim1= 600 MPa 小齿轮接触疲劳强度极限Hlim2= 550 MPa 取接触疲劳寿命系数 KHN1= 0.90 KHN2= 0.95 取失效概率 1% ，安全系数 S = 1 H1= KHN1Hlim1/S = 540 MPa H2= KHN2Hlim2/S = 522.5 MPa H= (H1+ H2/2 = 531.25 MPa (2计算计算小齿轮分度圆直径d1td1t 34.48 mm 计算圆周速度 v = d1tn1/(60 1000 = 1.70 m/s 计算齿宽 b 及模数 mnt b = dd1t
7、= 34.48 mm mnt = d1tcos/z1 = 1.39 h = 2.25mnt = 3.14 b/h = 10.99 计算纵向重合度 = 0.318 dz1tan = 1.90 计算载荷系数 K 查表得 KA = 1 KV = 1.11 KH = 1.42 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 14 页个人资料整理仅限学习使用 KH = 1.40 KF = 1.40 KF = 1.35 载荷系数 K = KAKVKHKH = 2.21 按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径d1 = d1t(K/Kt1/3 = 38
8、.40 mm 计算模数 mn mn = d1cos/z1= 1.55 mm 3按齿根弯曲强度计算 mn (2KT1Ycos2YFaYSa/( dz12 F1/3 (1 确定计算参数计算载荷系数 K = KAKV KFKF= 2.10 根据纵向重合度 = 1.90 查表得 Y= 0.88 计算当量齿数 zv1= z1/cos3= 26.27 zv2= z2/cos3= 86.16 查取齿形系数查表得 YFa1= 2.592 YFa2= 2.211 查取应力校正系数查表得 YSa1= 1.596 YSa2= 1.774 计算弯曲疲劳许用应力查表得FE1 = 500MPa FE2 = 380 MPa
9、 KFN1 = 0.85 KFN2 = 0.88 取弯曲疲劳安全系数 S = 1.4 F1= KFN1FE1/S = 303.57 MPa F2= KFN2FE2/S = 238.86 MPa 计算大、小齿轮的YFaYSa/ F 并加以比较YFa1YSa1/ F1= 0.01363 YFa2YSa2/ F2= 0.01642 大齿轮的数值大，取大齿轮的数值 (2 设计计算mn 1.09 mm 对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的法面模数大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数，取mn= 2 mm ，已可满足弯曲强度。单位了同时满足接触疲精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总
10、结 - - - - - - -第 5 页，共 14 页个人资料整理仅限学习使用劳强度，需按解除疲劳强度算得的分度圆直径d1 = 38.40 mm 来计算应有的齿数。于是由 z1= d1cos/mn= 24.83 取 z1= 27 ，则 z2= 253.28= 89 4几何尺寸计算(1计算中心距 a= (z1+z2mn/2cos = 119.55 mm 将中心距圆整为 120 mm (2 按圆整后的中心距修正螺旋角= arccos(z1+z2mn/2a = 14.83因值改变不多，故 、K、ZH等不必改变 (3 计算大小齿轮的分度圆直径d1= z1mn/cos = 55.86 mm d2= z2
11、mn/cos = 184.13 mm (4 计算齿轮宽度 b= dd1= 55.86 mm 圆整后取 B2= 55 mmB1= 60 mm 2. 低速级1选定齿轮类型、精度等级、材料给齿数 (3 选用展开式斜齿圆柱齿轮。 (4 运输机为一般工作机器，速度不高，顾选用7 级精度。 (3 材料选择。小齿轮选材料40Cr( 调质，硬度 480HBS ；大齿轮选材料45 钢(调质，硬度 440HBS 。 (4 取小齿轮 z3= 3，大齿轮数 z4= i23z3=96。 (5 选取螺旋角。初选螺旋角= 14。2按齿面接触强度计算d1 (2KtT2/ d(u1(ZEZH/ H2/u1/3 (3 试确定公式
12、内的各计算数值试选 Kt=1.6 T2= 68.30 N m 查表 d= 1 查表 ZE= 189.8 MPa1/2ZH= 2.433 查表 3= 0.78 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 14 页个人资料整理仅限学习使用4= 0.87 = 3+ 4= 1.65 u= i23= 3 计算应力循环次数N1= 60n1jLh= 4.94 109N2= N1/u= 1.50 109计算接触疲劳许用应力查表得小齿轮接触疲劳强度极限Hlim3= 600 MPa 小齿轮接触疲劳强度极限Hlim4= 550 MPa 取接触疲劳寿命系数
13、 KHN3= 0.90 KHN4= 0.95 取失效概率 1% ，安全系数 S = 1 H1= KHN1Hlim1/S = 540 MPa H2= KHN2Hlim2/S = 522.5 MPa H= (H1+ H2/2 = 531.25 MPa (4计算计算小齿轮分度圆直径d3td1t 51.10 mm 计算圆周速度 v = d1tn2/(60 1000 = 0.77 m/s 计算齿宽 b 及模数 mnt b = dd1t = 51.10 mm mnt = d1tcos/z1 = 1.55 h = 2.25mnt = 3.49 b/h = 14.64 计算纵向重合度 = 0.318 dz1t
14、an = 2.54 计算载荷系数 K 查表得 KA = 1 KV = 1.11 KH = 1.42 KH = 1.40 KF = 1.40 KF = 1.35 载荷系数 K = KAKVKHKH = 2.21 按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径d1 = d1t(K/Kt1/3 = 56.90 mm 计算模数 mn精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 14 页个人资料整理仅限学习使用 mn = d1cos/z3= 1.73 3按齿根弯曲强度计算 mn (2KT2Ycos2YFaYSa/( dz12 F1/3 (1确定计算参数
15、计算载荷系数 K = KAKV KFKF= 2.10 根据纵向重合度 = 2.54 查表得 Y= 0.88 计算当量齿数 zv1= z1/cos3= 35.03 zv2= z2/cos3= 105.09 查取齿形系数查表得 YFa1= 2.452YFa2= 2.178 查取应力校正系数查表得 YSa1= 1.652 YSa2= 1.792 计算弯曲疲劳许用应力查表得FE1 = 500MPa FE2 = 380 MPa KFN1 = 0.85 KFN2 = 0.88 取弯曲疲劳安全系数S = 1.4 F1= KFN1FE1/S = 303.57 MPa F2= KFN2FE2/S = 238.8
16、6 MPa 计算大、小齿轮的YFaYSa/ F 并加以比较YFa1YSa1/ F1= 0.01334 YFa1YSa1/ F2= 0.01634 大齿轮的数值大，取大齿轮的数值 (2 设计计算mn 1.32 mm 对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的法面模数大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数，取mn= 2 mm ，可满足弯曲强度。但为了同时满足接触疲劳强度，需按解除疲劳强度算得的分度圆直径d1= 58.90 mm 来计算应有的齿数。于是由 z1= d3cos/mn= 38.10 取 z1= 38 ，则 z2= 383= 114 4几何尺寸计算精选学习资料 - - - - - - - - -
17、 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 14 页个人资料整理仅限学习使用(1计算中心距 a= (z1+z2mn/2cos = 156.65 mm 将中心距调整为 157 mm (2 按圆整后的中心距修正螺旋角= arccos(z1+z2mn/2a = 14.50因值改变不多，故 、K、ZH等不必改变 (3 计算大小齿轮的分度圆直径d1= z1mn/cos = 78.50 mm d2= z2mn/cos = 235.50 mm (4 计算齿轮宽度 b= dd1= 78.5 mm 圆整后去 B2= 80 mmB1= 85 mm 三轴的设计与计算1. 输入轴1计算齿轮上的力n= 2
18、0 Ft= 2T/d= 2 21.44/55.86= 766 N Fr= Fttann/cos = 287 N精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 14 页个人资料整理仅限学习使用 Fa= Fttan= 191N 2初步确定轴的最小直径取 A0 = 112 dmin A0(P/n1/3= 14.66 mm 3确定轴各段直径和长度第 1 段：考虑到电机的要求取 d1 = 30 mm 选用 HL3联轴器，配合长度60 mm l1 = 60-2 = 58 mm 第 2 段：选用 30307圆锥滚子轴承 d2 = 35 mm l2 =
19、 25 mm 第 3 段：取 h = 2.5 mm d3= d2+2h=40 mm L3 =84 mm 第 4 段：取 h = 2.5 mm d4= d3+2h=45 mm 考虑到齿轮的要求 l4 = 45-3=42 mm 第 5 段：取 h = 5 mm d5 = d4+2h=52 mm L5 = 12 mm 第 6 段：选用 30306圆锥滚子轴承 d6 = d2 = 30 mm l6 = 23 mm 将计算出的轴段直径和长度列于下表轴段号直径 d (mm 长度 l (mm 1 30 58 2 35 25 3 40 84 4 45 42 5 52 12 6 35 23 4求轴上的载荷查表得
20、 a = 17 mm 支承轴距 L = 148 mm 从轴的结构图以及弯矩和扭矩图中可以看出截面C是轴的危险面。现将计算出的截面 C处的载荷列于下表。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 14 页个人资料整理仅限学习使用载荷水平面 H 垂直面 V 反支力 F FNH1= 662 N FNH2= 441 N FNV1= 284 N FNV2= 130 N 弯矩 M MH= 66200 Nmm MV1= 42600 Nmm MV2= 13000 Nmm 总弯矩M1= (MH2+ MV121/2= 78722 N mm M2=(M
21、H2+ MV221/2= 67464 Nmm 扭矩 T T= 21440 Nmm 5按弯扭合成应力校核轴的强度= 0.6 ，W = 0.1d33， -1= 60 Mpa ca = M12+(T21/2/W= 8.75 Mpa -1 满足强度要求。2. 中间轴第 2 段与第 4 段轴都与齿轮连接，但第2 段轴与大齿轮连接，所受载荷小，所以只计算第 4 段轴。1计算齿轮上的力n= 20 Ft= 2T/d= = 2320 N Fr= Fttann/cos = 870 N Fa= Fttan= 578N 2初步确定轴的最小直径取 A0 = 112 dmin A0(P/n1/3= 21.58 mm 3确
22、定轴各段直径和长度第 1 段：选用 30308圆锥滚子轴承取 d1 = 40 mm l1 = 25.25+20.75 = 46 mm 第 2 段：d2 = 45 mm 考虑到齿轮的要求l2 = 40-2 = 38 mm 第 3 段：取 h = 5 mm d3= d2+2h=55 mm L3 = 12 mm 第 4 段：d4=45 mm 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页，共 14 页个人资料整理仅限学习使用考虑到齿轮的要求 l4 = 65-5=60 mm 第 5 段：取 h = 5 mm d5 = d4+2h=55 mm L5
23、 = 12 mm 第 6 段：选用 30308圆锥滚子轴承 d6 = d2 = 40 mm l6 = 26 mm 将计算出的轴段直径和长度列于下表轴段号直径 d (mm 长度 l (mm 1 40 46 2 45 38 3 55 12 4 45 62 5 55 12 6 40 26 4求轴上的载荷查表得 a = 20 mm 支承轴距 L = 156 mm 从轴的结构图以及弯矩和扭矩图中可以看出截面C是轴的危险面。现将计算出的截面 C处的载荷列于下表。载荷水平面 H 垂直面 V 反支力 F FNH1= 1670 N FNH2= 650 N FNV1= 700 N FNV2= 170 N 弯矩 M
24、 MH= 81830 Nmm MV1= 88900 Nmm MV2= 8330 Nmm 总弯矩M1= (MH2+ MV121/2= 120828 Nmm M2=(MH2+ MV221/2= 82305 Nmm 扭矩 T T= 68300 Nmm 5按弯扭合成应力校核轴的强度= 0.6 ，W = 0.1d33， -1= 60 Mpa ca = M12+(T21/2/W= 14.00 Mpa -1 满足强度要求。3. 输出轴精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页，共 14 页个人资料整理仅限学习使用1计算齿轮上的力n= 20 Ft=
25、2T/d= 2470 N Fr= Fttann/cos = 927 N Fa= Fttan= 616N 2初步确定轴的最小直径取 A0 = 112 dmin A0(P/n1/3= 30.82 mm 3确定轴各段直径和长度第 1 段：取 d1 = 35 mm 选用 HL3联轴器，配合长度60 mm l1 = 60-2 = 58 mm 第 2 段：选用 30308圆锥滚子轴承 d2 = 40 mm l2 = 30 mm 第 3 段：取 h = 2.5 mm d3= d2+2h=50 mm L3 = 40+10-2=48 mm 第 4 段：取 h = 5 mm d4= d3+2h=60 mm l4
26、= 12 mm 第 5 段：d5 = d3=50 mm 考虑到齿轮的要求 L5 = 60-2 = 58 mm 第 6 段：选用 30309圆锥滚子轴承 d6 = d2 = 45 mm l6 = 28+20 = 48 mm 将计算出的轴段直径和长度列于下表轴段号直径 d (mm 长度 l (mm 1 35 58 2 40 30 3 45 48 4 55 12 5 45 58 6 40 48 4求轴上的载荷查表得 a = 21 mm 支承轴距 L = 154 mm 从轴的结构图以及弯矩和扭矩图中可以看出截面C是轴的危险面。现将计算出的截面 C处的载荷列于下表。精选学习资料 - - - - - -
27、- - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页，共 14 页个人资料整理仅限学习使用载荷水平面 H 垂直面 V 反支力 F FNH1= 1680 N FNH2= 790 N FNV1= 718 N FNV2= -102 N 弯矩 M MH= 90480 Nmm MV1= 85442 Nmm MV2= -5712 N mm 总弯矩M1= (MH2+ MV121/2= 124447 Nmm M2=(MH2+ MV221/2= 90660 Nmm 扭矩 T T= 198920 Nmm 5按弯扭合成应力校核轴的强度= 0.6 ，W = 0.1d33， -1= 60 Mpa ca = M12+(T21/2/W= 13.79 Mpa -1 满足强度要求。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页，共 14 页
