分流式二级圆柱齿轮减速器专业课程设计.doc
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1、机械设计程设计计算阐明书题 目 二级分流式减速器 指引教师 王艾伦 院 系 机电工程学院 班 级 机械0906 学 号 姓 名 陈 良 完毕时间 3月 目录1. 设计任务书 22. 传动方案拟定 23. 电动机选取和计算 24. 传动比分派 45. 传动装置运动和动力参数计算 56. 齿轮传动设计67. 轴设计 178. 轴校核 259. 轴承选取和校核计算2710. 键联接选取与校核 2911. 联轴器选取 3212. 箱体附件设计 3213. 润滑方式及密封形式选取 3314. 箱体设计3415. 课程设计总结 3516. 参照资料 36计 算 及 说 明结 果1 .设计任务书1.1工作条
2、件与技术规定:输送带速度容许误差为5。输送机效率为w=0.96;工作状况:单班制,持续单向运转,有轻微冲击,工作年限为5年,工作环境:室内,清洁;动力来源:电力,三相交流,电压380V ;检修间隔期间:四年一次大修,二年一次中修,半年一次小修:制造条件极其生产批量:普通机械厂,小批量生产。 1.2 设计内容(1)拟定传动装置类型,画出机械系统传动方案简图;(2)选取电动机,进行传动装置运动和动力参数计算;(3)传动系统中传动零件设计计算;(4)绘制减速器装配图草图和装配图各1张(A0);(5)绘制减速器箱体零件图1张(A1)、齿轮及轴零件图各1张(A2) 1.3 原始数据运送带曳引力F(KN)
3、:2运送带速度V(m/s): 1.2滚筒直径D (mm): 3002传动方案拟定输送机由电动机驱动,电动机1通过联轴器2将动力传入减速器3,在经联轴器4传至输送机滚筒5,带动输送带6工作。传动系统中采用两级分流式圆柱齿轮减速器构造较复杂,高速级齿轮相对于轴承位置对称,沿齿宽载荷分布较均匀,高速级和低速级分别为斜齿圆柱齿轮和直齿圆柱齿轮传动。=14600hF=NV=1.2m/sD=300mm两级分流式圆柱齿轮减速器3电动机选取和计算1 选取电动机类型 按已知工作条件和规定,选用Y系列普通用途三相异步电动机2 选取电动机容量1)滚筒所需功率: =FV/1000=1.2/1000=3.0kw滚筒转速
4、=601000V/D=63.7r/min2)电动机至滚筒之间传动装置总效率为: 其中, ,分别为传动系统中联轴器,齿轮传动及轴承效率,是滚筒效率,=0.99,=0.98,=0.98 =0.96 0.85 3)拟定电动机额定功率电动机输出功率为=/ =3.0/0.85=3.53kw 拟定电动机额定功率 选定电动机额定功率=4kw 3、选取电动机转速 =63.7 r/mi 该传动系统为分流式圆柱齿轮传动,查阅教材表18-1推荐传动比为=860 则总传动比可取 8至60之间 则电动机转速可选范畴为=8=863.7=509.6r/min =60=6063.7=3822r/min可见同步转速为750r/
5、min 1000r/min ,1500r/min ,3000r/min电动机都符合,这里初选同步转速为1000r/min ,1500r/min 两种电动机进行比较,如下表: 由参照文献1中表16-1查得:方案电动机型号额定功率(KW)电动机转速n/(r/min)计算得总传动比质量/kg同步转速满载转速1Y132M1-64100096015.72.2732Y112M-641500144022.52.243 由表中数据可知,方案1总传动比最小,传种装置构造尺寸最小,因而可采用方案1,选定电动机型号为Y132M1-6 电动机技术参数和外型、安装尺寸型号ABCDEFGHY132M1-621617889
6、38801033132KABACADHDBBL12280135210315238515四各级传动比分派4.1 计算总传动比由参照文献1 机械设计课程设计中表20-2查得:满载转速nm= 960r / min;总传动比i=nm / n=960/ 63.7=15.074.2 分派各级传动比查阅参照文献1机械设计课程设计中表23各级传动中分派各级传动比 取高速级圆柱齿轮传动比 1.4,则低速级圆柱齿轮传动比为 =/=/1.4=4.59 =3.28=3.0kw=63.7 r/mi =0.85=3.53kw=4 kw电动机型号为Y132M1-8i=15.07=4.59 =3.28五 计算传动装置运动和动
7、力参数1. 各轴转速电动机轴为轴,减速器高速级轴为轴,中速轴为轴低速级轴为轴,滚筒轴为轴,则 = 960 r/min 960/4.58 r/min=209.2 r/min 209.2/ 3.28=63.7r/min解得滚筒速度在输送带速度容许误差为5范畴内2按电动机额定功率计算各轴输入功率 =4kw =40.99 kw=3.96kw =3.960.980.98 kw =3.80kw =3.800.980.98 kw =3.65kw =3.650.980.99 kw =3.54kw2. 各轴转矩 =95504/960 =39.79 =95503.96/960 =39.39 =95503.80/2
8、09.2 =173.47 =95503.65/63.7 =547.21=95503.54/63.7 =530.72 表3 轴运动及动力参数项目电动机轴I高速级轴II中间轴III低速级轴IV滚筒轴V转速(r/min)960960209.263.763.7功率(kw)43.963.803.653.54转矩()39.7939.39173.47547.21530.72传动比14.593.281效率0.990.960.960.97六、齿轮传动设计 1.高速级齿轮传动设计 (1)选取材料、精度及参数 a . 按图1所示传动方案,选用斜齿圆柱齿轮传动 b . 带式运送机为普通工作机器,速度不高,故选用 7级
9、精度(GB10095-88) c . 材料选取。查图表(P191表10-1),选取小齿轮材料为40Cr(调质),硬度为260HBS,大齿轮材料为45钢(调质),硬度为220 HBS,两者硬度差为40 HBS。 d . 初选小齿轮齿数=28,则大齿轮齿数=4.59=4.5924= 110.16 取z=110 e .初选螺旋角= f .选用齿宽系数: =0.82)按齿面接触强度设计 按下式试算 1)拟定公式内各计算数值 a . 试选=1.6b. 分流式小齿轮传递转矩=/2=19.70 c. 查图表(P217图10-30)选用区域系数=2.433 (表10-6)选用弹性影响系数=189.8 d. 查
10、图表(P215图10-26)得 =0.77 ,=0.89=0.77+0.89=1.66=14600h则应力循环次数 =6.4/4.16=1.6 g、查阅参照文献2机械设计中图10-19查第2条线查得接触疲劳寿命系数KHN1=0.91,KHN2=0.97。9、计算接触疲劳许用应力,取安全系数S=1。查阅参照文献2机械设计中图10-21d查得小齿轮接触疲劳强度极限;大齿轮接触疲劳强度极限。 则=(+)/2 =(509.6+504.4)/2=507MPaa. 按式计算小齿轮分度圆直径 mm =40.48mm b. 计算圆周速度 =3.1440.489600/(601000)m/s =2.03m/sc
11、. 计算齿宽b及模数b=0.840.48mm=32.38 mm =cos/=1.64mm h =2.25=2.251.64 mm=3.69mm b/h=32.38 /3.69=8.77 d. 计算纵向重叠度 =0.318tan =0.3180.824tan=1.52 e. 计算载荷系数K 依照有轻微冲击, 使用系数=1.25,依照V=2.03 m/s,7级精度查图表(P194图10-8)得动载系数=1.09;查表10-4接触疲劳齿向载荷分布系数 值与直齿轮相似得=1.134 弯曲强度计算齿向载荷系数查图(图10-13)得=1.221查表(表10-3)得齿间载荷分布系数=1.4 由式 得载荷系数
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