二级展开式斜齿圆柱齿轮减速器说明书.doc
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1、目 录设计任务书2第一部分 传动装置总体设计4第二部分 V带设计7第三部分 各齿轮的设计计算10第四部分 各轴的设计计算16第五部分 各轴轴承的设计计算23第六部分 键的设计计算25第七部分 联轴器的选择26 第八部分 润滑方式及密封装置的选择27第九部分 箱体的设计计算28第十部分 参考文献29第十一部分 设计心得30设 计 任 务 书一、 课程设计题目:设计带式运输机传动装置(简图如下)原始数据:数据编号12345678910输送带工作速V/(m/s)0.630.750.850.80.80.70.730.750.85 50.9卷筒直径D/mm300330350350380300360320
2、360380输送带主动轴转矩T/(N.m)7006706509501050900660900900950工作条件:连续单向运转,运输速度允许误差为,工作时有轻微振动,使用期限为10年,小批量生产,单班制工作(16小时/天)。二、 课程设计内容1)传动装置的总体设计。2)传动件及支承的设计计算。3)减速器装配图及零件工作图。4)设计计算说明书编写。 每个学生应完成:1) 部件装配图一张(A1)。2) 零件工作图两张(A4)3) 设计说明书一份(60008000字)。本组设计数据:第九组数据:输送主动轴转矩T/(N.m) 900 。 输送带速度V/(m/s) 0.85 。 滚筒直径D/mm 360
3、 。 已给方案:外传动机构为V带传动。 减速器为两级展开式圆柱齿轮减速器。第一部分 传动装置总体设计一、 传动方案(已给定)1) 外传动为V带传动。2) 减速器为两级展开式圆柱齿轮减速器。3) 方案简图如下:二、该方案的优缺点: 该工作机有轻微振动,由于V带有缓冲吸振能力,采用V带传动能减小振动带来的影响,并且该工作机属于小功率、载荷变化不大,可以采用V带这种简单的结构,并且价格便宜,标准化程度高,大幅降低了成本。减速器部分两级展开式圆柱齿轮减速,这是两级减速器中应用最广泛的一种。齿轮相对于轴承不对称,要求轴具有较大的刚度。高速级齿轮常布置在远离扭矩输入端的一边,以减小因弯曲变形所引起的载荷沿
4、齿宽分布不均现象。原动机部分为Y系列三相交流异步电动机。 总体来讲,该传动方案满足工作机的性能要求,适应工作条件、工作可靠,此外还结构简单、尺寸紧凑、成本低传动效率高。- -设计计算及说明结果三、原动机选择(Y系列三相交流异步电动机)工作机所需功率: =2.9kw (见课设P9) 传动装置总效率:(见课设式4-4)1个V带 1个联轴器 1个滚动轴承(输送机) 3对滚动轴承 2个齿轮 电动机的输出功率: 取 (见课设式2-4) 选择电动机为Y132S-4型 (见课设表20-1)技术数据:额定功率() 5.5 满载转速() 960 额定转矩() 2.0 最大转矩() 2.0 Y132S-4电动机的
5、外型尺寸(mm): (见课设表20-2)A:216 B:178 C:89 D:38 E:80 F:10 G:33 H:132 K:12 AB:280 AC:135 AD:210 HD:315 BB:238 L:515四、传动装置总体传动比的确定及各级传动比的分配1、 总传动比: (见课设式2-6) 2、 各级传动比分配: (见课设式2-7) 初定 综合上述可得参数 各轴电动机轴轴轴轴转速n/r/min960384116.18845.707输入功率P/kw5.55.174.9144.67输入转矩T/nm54.714128.577403.903975.748传动比i2.53.3052.542效率0
6、.960.950.96第二部分 V带设计外传动带选为 普通V带传动 1、 确定计算功率:1)、由表13-8查得工作情况系数 2)、由式 2、选择V带型号 查图13-15(机设)选A型V带。3.确定带轮直径 (1)、参考图13-15(机设)及表13-9(机设)选取小带轮直径 (电机中心高符合要求)(2)、验算带速 (3)、由式13-9(机设)得从动带轮直径 取(4)、传动比 i (5)、从动轮转速4.确定中心距和带长(1)、初选中心距 取(2)、求带的计算基准长度L0,由式13-2得由表13-2选取带的基准长度Ld=2000mm(3)、计算中心距:a (4)、确定中心距调整范围 5.验算小带轮包
7、角1 6.确定V带根数Z (1)、由d1=112 n1=960r/min,查表(13-3机设)得 P0=1.15Kw (2)、由表(13-5机设)查得P0=0.11Kw (3)、由表查得(13-7机设)查得包角系数 (4)、由表(13-2机设)查得长度系数KL=1.03 (5)、计算V带根数Z 取Z=5根 7计算单根V带初拉力F0,由式(13-17)机设。 q由表13-1机设查得 8计算对轴的压力FQ,由此可得 9确定带轮的结构尺寸,给制带轮工作图 小带轮基准直径d1=112mm采用实心式结构。大带轮基准直径d2=280mm,采用孔板式结构,基准图见零件工作图。第三部分 各齿轮的设计计算一、高
8、速级减速齿轮设计(斜齿圆柱齿轮)1.齿轮的材料,精度和齿数选择,因传递功率不大,转速不高,都采用45号钢,锻选项毛坯,大小齿轮均表面淬火处理,均用硬齿面。齿轮精度用9级,轮齿表面精糙度为Ra1.6,软齿面闭式传动,失效形式为占蚀,考虑传动平稳性,齿数宜取多些,取Z1=29 则Z2=Z1i2=293.305=95.845 取Z2=962.设计计算。(1)设计准则,按齿面接触疲劳强度计算,再按齿根弯曲疲劳强度校核。(2)按齿面接触疲劳强度设计实际转动比 =3.310, T1=9.55106P/n=9.551065.21/368.67=136000 Nmm由图(11-1)选取齿轮材料的接触疲劳极限应
9、力分别为 Hlin1=1130 MPa HLin2=1130MPa选取齿轮材料的弯曲疲劳极阴应力分别为 FE1=690 MPa FE2=690MPa 由表11-5查得接触疲劳安全系数:SH=1 SF=1.25 由式(11-2)(11-5)求许用接触应力和许用弯曲应力 初选螺旋角 取Z1=29 则Z2=Z1i2=293.305=95.845取 Z2=96实际传动比i2=96/29=3.310齿形系数 由图11-8查得,YFa1=2.61,YFa2=2.24,Ysa1=1.64,Ysa2=1.82 因 故应对小齿轮进行弯曲强度计算。代入以上数据得法向模数 mn由表4-1取 mn=2mm 计算几何尺
10、寸中心距 取a=130mm确定螺旋角 齿轮分度圆直径 齿宽 b=dd1=0.660.320=36.192mm取b2=40mm b1=45mm3. 校核齿面接触强度由表11-3和11-6查得K=1.2 d=0.6再由表11-6查得Ze=189.8 又因为ZH=2.5代入数据得 则齿轮圆周速度为 V1=(d1n1/601000)=1.212m/s对照表11-2,选9级制造精度是合适的。综合上述可得:名称符号计算公式及取值1端面模数= 2.079962螺旋角3分度圆直径d=60.32mm, =199mm4齿顶高=2mm5齿根高=1.25=2.5mm6全齿高h+=4.5mm7顶隙c-=0.5mm8齿顶
11、圆直径=d+2, mm, mm9齿根圆直径=d-2,mm, mm10中心距aa1=130mm二、低速级减速齿轮设计(斜齿齿圆柱齿轮)1.齿轮的材料,精度和齿数选择,因传递功率不大,转速不高,都采用45号钢,锻选项毛坯,大齿轮小齿轮均表面淬火处理,均用硬齿面。齿轮精度用9级,轮齿表面精糙度为Ra1.6,软齿面闭式传动,失效形式为占蚀,考虑传动平稳性,齿数宜取多些,取Z3=26 则Z4 =Z3i3=272.542=68.634 取Z4=692.设计计算。(1)设计准则,按齿面接触疲劳强度计算,再按齿根弯曲疲劳强度校核。(2)按齿面接触疲劳强度设计 T2=9.55106P/n=9.551064.91
12、4/116.188=404000 Nmm由图(11-1)选取齿轮材料的接触疲劳极限应力分别为 Hlin1=1130 MPa HLin2=1130MPa选取齿轮材料的弯曲疲劳极阴应力分别为 FE1=680 MPa FE2=680MPa 由表11-5查得接触疲劳安全系数:SHmin=1.0 SFmin=1.25 由式(11-2)(11-5)求许用接触应力和许用弯曲应力 初选螺旋角 取Z3=27 则Z4=Z2i2=272.542=68.634实际传动比i2=69/27=2.556齿形系数 由图11-8查得,YFa1=2.75,YFa2=2.26,Ysa1=1.58,Ysa2=1.76 因 故应对小齿
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