机械设计制造及其自动化课程设计一级减速器样本.doc
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1、一 级 减 速 器 设 计学生:tanzhiyong_520学号:指引教师:独孤求败院系:物理与电子工程学院专业:机械设计制造及其自动化 6月1日设计题目:机械设计基本课程设计一级减速器设计设计规定:设计一单级闭式直齿圆柱齿轮(压力角为20)减速器,小齿轮材料为45号钢调质解决,大齿轮材料为ZG310-570正火。单向传动,载荷有中档冲击,用电动机驱动。规定数据:高速轴输入功率p=4kw高速轴输入转速n1=720r/min一. 对齿轮设计和强度校核:1. 选取材料及拟定许用应力: 小齿轮45号钢调质:齿面硬度197-286HBS,Hlim1=600Mpa,FE1=460Mpa。(1:表11-1
2、)大齿轮ZG310-570正火:齿面硬度 163-197HBS ,Hlim2=300Mpa,FE2=230 Mpa。(1:表11-1)由1表11-5,取SH=1.1, SF=1.25, H1=Hlim1/SH=600/1.1=545 Mpa H2=Hlim2/SH=300/1.1=273 Mpa F1=FE1/ SF=460/1.25=368 Mpa F2=FE2/ SF=230/1.25=184 Mpa2. 由于这两种材料齿轮为软齿面,因而先按齿面接触强度进行设计:由2表15-1取普通减速器齿轮精度选8级;由1表11-3取载荷系数K=1.5; 由1表11-6取齿宽系数d=0.8;由1表11-
3、4取弹性系数ZE=188;由机械设计手册取区域系数ZH=2.5, 齿数比u=3 因而i=3小齿轮上转矩为:T1=9.55*106*P/n1=9.55*106*4/720=53.1*103 N*mmd1 即:d1=91mm齿数取Z1=30,则Z2=30*3=90。 即有: 模数m=d1/Z1=91/30=3.03 由1表4-1取m=3计算实际分度圆直径:d1=Z1*m=30*3=90mm d2=Z2*m=90*3=270mm中心距a=(d1+d2)/2=(90+270)/2=180mm计算齿宽:b=d*d1=0.8*90=72mm,取b1=80mm,b2=75mm3. 验算软齿面弯曲强度:由1图
4、11-8、11-9取YFa1=2.56,YSa1=1.63 ,YFa2=2.13, YSa2= 1.81由1式11-5得:F1 =2KT1 YFa1 YSa1/bm2Z1=2*1.5*53100*2.56*1.63/75*32*30=30MpaF1=368 MpaF2=F1*YFa2 *YSa2/ YFa1 *YSa2=30*2.13*1.81/2.56*1.63=27.7 Mpa.求齿轮上作用力大小、方向: 小齿轮分度圆直径:d1=90mm 轴承最右端方向不拟定力F=1500N 作用在齿轮上转矩为:T1=9.55*106*P/n1=9.55*106*4/720=53.1*103 N*mm求圆
5、周力:Ft=2T1/d1=2*53.1*103/90 Ft=1180N求径向力:Fr=Fttan=429N由于选取滚动轴承Fa=02.求垂直面支撑反力: F1V= F2v= Fr/2=214.5N3.求水平面支撑反力: F1H= F2H=Ft/2=590N4.求力F在支点产生反力: F1F=F*K/L=1500*(50-15/2)/(180+15/2+15/2)=327N F2F=F+ F1F=1827N5.求垂直面弯矩: M、aV=MaV= F2V*195/2=214.5*97.5=21N*m6.求水平面弯矩: MaH= F1H*97.5=58N*m7.求力F弯矩: M2F=F*K=1500
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