机械设计课程设计 一级圆柱齿轮减速器的设计计算.docx
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1、机械设计课程设计课题名称一级圆柱齿轮减速器的设计计算系 别机械系专 业机械设计与制造班 级 17 机制17701班姓名学号指导老师完成日期 2018年6月27日目录第一章绪论第二章课题题目及主要技术参数说明2.1 课题题目2.2 主要技术参数说明2.3 传动系统工作条件2.4 传动系统方案的选择.第三章减速器结构选择及相关性能参数计算3.1 减速器结构3.2 电动机选择3.3 传动比分配3.4 动力运动参数计算第四章齿轮的设计计算(包括小齿轮和大齿轮)4.1 齿轮材料和热处理的选择4.2 齿轮几何尺寸的设计计算4.2.1 按照接触强度初步设计齿轮主要尺寸4.2.2 齿轮弯曲强度校核4.2.3
2、齿轮几何尺寸的确定4.3 齿轮的结构设计第五章轴的设计计算(从动轴)5.1 轴的材料和热处理的选择5.2 轴几何尺寸的设计计算5.2.1 按照扭转强度初步设计轴的最小直径5.2.2 轴的结构设计5.2.3 轴的强度校核第六章轴承、键和联轴器的选择6.1 轴承的选择及校核.6.2 键的选择计算及校核6.3 联轴器的选择第七章 减速器润滑、密封及附件的选择确定以及箱体主要结构尺寸的计算7.1 润滑的选择确定7.2 密封的选择确定7.3 减速器附件的选择确定7.4 箱体主要结构尺寸计算第八章总结参考文献第一章绪论本论文主要内容是进行一级圆柱直齿轮的设计计算,在设计计算中运用到了机械设计基础、机械制图
3、、工程力学、公差与互换性等多门课程 知识,并运用AUTOCAD软件进行绘图,因此是一个非常重要的综合实践 环节,也是一次全面的、 规范的实践训练。通过这次训练,使我们在众多方面 得到了锻炼和培养。主要体现在如下几个方面:(1)培养了我们理论联系实际的设计思想,训练了综合运用机械设计课程和 其他相关课程的基础理论并结合生产实际进行分析和解决工程实际问题的能 力,巩固、深化和扩展了相关机械设计方面的知识。(2)通过对通用机械零件、常用机械传动或简单机械的设计,使我们掌握了 一般机械设计的程序和方法,树立正确的工程设计思想,培养独立、全面、科 学的工程设计能力和创新能力。(3)另外培养了我们查阅和使
4、用标准、规范、手册、图册及相关技术资料的 能力以及计算、绘图数据处理、计算机辅助设计方面的能力。(4)加强了我们对Office软件中Word功能的认识和运用第二章 课题题目及主要技术参数说明2.1 课题题目带式输送机传动系统中的减速器。要求传动系统中含有单级圆柱齿轮 减速器及V带传动。2.2 主要技术参数说明输送带的最大有效拉力F=1150N,输送带的工作速度V=1.6 m/s,输送机滚 筒直径D=260mm。2.3 传动系统工作条件带式输送机在常温下连续工作、单向运转;空载起动,工作载荷较 平稳;两班制(每班工作8小时),要求减速器设计寿命为8年,大修期为 3年,中批量生产;三相交流电源的电
5、压为 380/220V。2.4 传动系统方案的选择v带传动减速器运输带联轴歌:灌筒电动机JITIX V图1带式输送机传动系统简图计算及说明结果电动机 选用:Y100L2-4i带3i 齿=4.025第三章减速器结构选择及相关性能参数计算3.1 减速器结构本减速器设计为水平剖分,封闭卧式结构。3.2 电动机选择(一)工作机的功率PwPw=FV/1000=1150X 1.6/1000=1.84kw(二)总效率总_2总=带 齿轮 联轴器 滚筒 轴承 2_ _= 0.96 0.98 0.99 0.96 0.99 =0.876(三)所需电动机功率PdPdPw/ 总 1.84/0.876 2.100(KW)
6、查机械零件设计手册得Ped = 3 kw电动机选用 Y112M-4 n满=1420 r/min3.3 传动比分配工作机的转速n=60x 1000v/ ( 功=60X 1000X1.6/(3.14 X260)=117.589r/mini 总 n 满/n 1420/117.589 12.076(r / min)取 i带 3 则 i齿 i总/i带12.076/3 4.0253.4 动力运动参数计算(一)转速nn0 = n满=1420 (r/min )n I = n0 / i带 =n满 / i带=1420/3=473.333 ( r/min )% =5 / i 齿=473.333/4.025=117.
7、589(r/min )nIII = nII =117.589 (r/min )(二)功率PP0 Pd 1.612(kw) P0 带 2.100 0.94 1.974(kw)P2 P1 齿轮轴承 1.974 0.98 0.99 1.916(kw)P3 P2 联轴器轴承 1.916 0.99 0.99 1.875(kw)(三)转矩TT0 9550Po/n09550 2.100/1420=14.126(N. m)T1 T0 带i带14.126 0.96 3 40.684(N m)T2 T1 齿轮轴承 i齿 40.684 0.98 0.99 4.025=158.872(N . m)T3 T2联轴器轴承
8、i齿带158.872 0.99 0.99 1=155.710(N. m)将上述数据列表如下:轴号功率P/kWN/(r.min 1)T/(N m)i02.100142014.12630.9611.974473.33340.68421.916117.589158.8724.0250.9731.875117.589155.71010.98第四章齿轮的设计计算4.1 齿轮材料和热处理的选择小齿轮选用45号钢,调质处理,HB = 236大齿轮选用45号钢,正火处理,HB = 1904.2 齿轮几何尺寸的设计计算4.2.1 按照接触强度初步设计齿轮主要尺寸由机械零件设计手册查得Hiimi 580MPa,
9、Hiim2 530MPa ,SHlim = 1Fliml 215MPa, Fiim2 200MPa ,Sf im 1n1/n2473.333/117.589 4.025由机械零件设计手册查得ZN1 = ZN2 = 1YN1 = YN2 = 1.1由 H1 H 1mlzN1 580 1580MPaSH lim1H lim 2ZN2SH lim530 1530MPa计算及说明结果F Hm iYni215 1.1F1 244MPaSf lim1F2Flim22 如0 伫 204MPaSF lim1(一)小齿轮的转矩T iT1 9550 Pl/n1 9550 1.974/473.377 42.379(
10、N m)(二)选载荷系数K由原动机为电动机,工作机为带式输送机,载荷平稳,齿轮在两轴承间对称布置。查机械原理与机械零件教材中表得,取 K = 1.1(三)计算尺数比=4.025(四)选择齿宽系数d根据齿轮为软齿轮在两轴承间为对称布置。查机械原理与机械零件教材中表得,取d =1(五)计算小齿轮分度圆直径d1d 1 A计算及说明结果d,66KTi(u 1)-=766d H 2 u3 ,1.1 40.684 (4.025 1)21 5302 4.025=44.714( mm)(六)确定齿轮模数44.7 彳124.025112.343 mmm =(0.0070.02)a = (0.0070.02) X
11、 185.871取m=2(七)确定齿轮的齿数 乙和Z2Z1 = 24Z2 = 96乙 d1 44.714 22.36 取 Z1 = 24 m 3Z2 乙 4.025 24 96.6 取 Z2= 96(八)实际齿数比Z2964Z1240.006齿数比相对误差A Yf2/ f2=2.19/204=0.0107计算大齿轮齿根弯曲应力为a=120mmB1=57mmB2=48mmV=1.1890(m/s) 定为IT7计算及说明结果2000KT1YF12000 101.741 2.63F122B2m Z266 3 2240.952(MPa)F1齿轮的弯曲强度足够4.2.3齿轮几何尺寸的确定. *齿顶圆直径
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