二级圆柱齿轮减速器的设计课程设计.docx
《二级圆柱齿轮减速器的设计课程设计.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《二级圆柱齿轮减速器的设计课程设计.docx(59页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、设计题目:双级圆柱齿轮减速器设计者:学号:指导老师:学院:机械科学与工程学院班级:目 录一、传动方案选择 2二、电动机选择 3三、总传动计算比及各级的传动比分配 4四、传动装置的运动和动力参数 55、 链传动设计66、 斜齿圆柱传动设计及校核 87、 轴的机构设计及校核 178、 滚动轴承的选择及校核 299、 联轴器的选择及校核 35十、键的选择及校核 3637十二、箱体的结构设计 38十三、设计小结 40十四、参考文献 41设计计算及说明结果-1 -带的最大拉力F=5200 牛;带的工作速度V=0.45 米/秒;传动比允许误差i= 4%;rmin一、传动方案选择机械设计课程设计题目:设计带
2、式运输机装置中的双级圆柱齿 轮减速器设计数据: 带的最大拉力F=5200牛;带的工作速度V=0.45米/秒;滚筒直径D=450毫米;传动比允许误差i= 4%;生产规模:中小批量生产;工作环境:多尘;载荷特性:轻振;工作期限:8年,2班制。为了确定传动方案,根据已知条件计算出工作机滚筒的转速为nw 60 1000v/( D) 60 1000 0.45/(450)其所19.10若选用转速为1500r/min或1000r/min的电动机,可估算出传动 装置的总传动比为78.53或52.36。根据此传动比及工作机处于多尘 工作环境,拟定以下传动方案,如下图所示。设计计算及说明结果-7 -减速器加链传动
3、的 传动方案该方案尺寸紧凑,而且链传动能适应恶劣环境。选择电动机1、电动机类型选择根据电源及工作机工作条件,选用 Y型三相交流异步电动机。2、电动机功率的选择1)、工作机所需功率5200 0.45 pw Fv/1000 kw 2.34kW10002)、电动机输出功率为PdPd225传动装置的总效率12345式中1、2、3、4、5分别为弹性联轴器、闭式齿轮传动(设齿轮精度为8级)、滚动轴承、开始滚子链传动、滚筒的效率。查机械设计课程设计表 2-2 得:1 =0.99, 2=0.97, 3=0.99, 4=0.92。5=0.96,则传动总效率为2251234 5= 0.992 0.972 0.99
4、5 0.92 0.96 0.7745p w 2 34_故 P d= 2.34 kw 3.021kw0.7745根据电动机输出功率Pd 3.021kW ,查表选择电动机的额定功率Ped 4kwPw 2.34W0.7745pd 3.021kWPed 4kw3)、电动机转速的选择选择常用的同步转速为1500r/min或1000r/min两种。根据电动机所需功率和同步转速,查表可知,电动机的型号为Y1121M-4和Y132M1-6。两种电动机的数据和总传动比下表所示方案号电动机 型号额定功率/kw同步转速/(r/min)满载转速/(r/min)总传动比1Y1121M-44.01500144078.53
5、2Y132M1-64.0100096052.36由上表可知,方案1中虽然电动机转速高、价格低,但总传动 比大。为了能合理分配传动比,使传动装置结构紧凑,决定选用方 案2,即电动机型号Y132M1-6。查表知,该电动机的中心高H=132mm,轴外伸轴径为 38mm,轴外伸长度为80mm。三、计算总传动比及分配各级的传动比1、传动装置总传动比i2、分配各级传动比取链传动的传动比为ivi齿轮设两级圆柱齿轮减速器高速级齿轮传动比为 i1,低速级齿轮传动比为i2 ,则:i1、,百 .1.3 17.45 4.763i2 i / i13.664nm m 52.36nw3 ,则两级减速器的总传动比为52.36
6、 , 17.45电动机型号为Y132M1-6H=132mmD=38mmE=80mmi 52.36i齿轮17.454.7633.6643P2p1 2 3(2.9910.970.99)kw2.872kWP3p2 2 3(2.8720.970.99)kw2.758kWP4p3 3 1(2.7580.990.99)kw2.703kWp1pd 1 (3.021 0.99)kw 2.991kWP12.991T1955019550N m 29.754 N m960P22.872T2955029550一N m 136.083 N mn2201.55P32.758T3955039550N m 478.802 N
7、 mn355.01n1 960/minn2 201.55/minn3 55.0r1/minn4 55.0r/minp1 2.991kWp2 2.872kWP3 2.758kWp4 2.703kWT1 29.754N mT2 136.083N mT3 478.802 N mT4 469.25N m四、传动装置的运动和动力参数1、各轴转速电动机轴为0轴,减速器高速轴为1轴,中速轴为2轴,低速 轴为3轴,则各轴转速分别为:n1 nm 960r/minn1960n2 - r /min 201.55r/mini14.763n2201.55n3 - r / min 55.01r / mini23.664n
8、4 n3 55.01r / min2、各轴输入功率3、各轴转矩P2.703T49550-4- 9550 N m 469.254 N mn455.014、各轴输入转速、功率、转矩如下表所示:轴号1234转速r/min960201.5555.0155.01功率kW2.9912.8722.7582.703转矩N m29.754136.083478.802469.254五、链传动设计已知: 主动轮的输入功率为P=2.703kW,主动轮转速为 n1 55.01r/min ,传动比i=3 ,从动轮转速为n2 18.34r/min ,载 荷有轻微震动,链传动中心距不小于 500mm中心距可调。(1)选择链轮
9、齿数传动比i= 3小链轮齿数z125大链轮齿数z2 75由机械设计表5-14取小链轮齿数z1 25大链轮齿数z2 3z1 75 120,合适(2)确定计算功率取 Ka 1.3,则 Pc KaP 1.3 2.703kw 3.514kw(3)初定中心距a0,取定链节数Lp pa0= (3050) p,取 a0 =40p2,2a0 4 Z2Z2 Zip故 p p 22%2 30P 25 75P 275 25 2 P( 2)30P链节数为114112.11取Lp=114节(1)确定链节距p查表知,KZ 1.34;Kl 1.04选双排链,Kp 1.7则所需传递的额定功率P0 Pc3.514 kwKzKl
10、Kp 1.34 1.04 1.7 J J p1.48kw滚子链型号为16A,链节距25.4mm由图5-15选滚子链型号为16A,链节距p=25.4mm.(2)确定链长和中心距链长 L=中心距Lpp/1000 114 25.4/1000 m 2.90m链长2.9mmlp4 Z22LpZ2Z1225.425 75114 42I 11421002275 252786.84mm中心距a550mm符合设计要求。中心距的调整量一般应大于 2p,即a 2 p 2 25.4mm 50.8mm则实际中心距a a a (786.54 50.8)mm 736.04mm(3)静强度校核n14 P 55.01*25*2
11、5.4链速 vm/s 0.582m/s6000060000因链速为v0.6m/s的低速链传动,其失效形式主要是链 条受静力拉断,故应进行静强度校核。1000p 1000*2.703 2工作拉力FN 4644.3N0.582中心距786.84mm实际中心距736.04mm-9 -查表知,单排链的极限拉伸载荷 Q=55600N 静强度安全系数nQS KaF2*556001.3*4644.318 4: 8设计计算及说明结果-15 -故静强度符合要求。(4)选择润滑方式根据链速v=0.582m/s ,链节距p=25.4mm查图知,该链传动 应该选择滴油润滑。设计结果:滚子链型号 16A-2x114GB
12、124.3-83 ,链轮齿数Zi=25,Z2=75,中心距 a =736.04mm六、斜齿圆柱齿轮传动设计(一)高速级齿轮设计1 .使用条件分析传递功率 R 2.991kW主动轮转速ni 960r / min齿数比 u=4.4.763工作条件单向运转,轻震,每天工作16小时转矩P2991T1 9.55*106*9.55*106* N.mm 29754.2N.mmn960属于中速、轻载,重要性和可靠性要求一般的齿轮传动2 .选择齿轮材料及热处理方式(1)选用软齿面齿轮传动(2)小齿轮:钢40Cr,调质处理,硬度为241 286HBS;大齿轮:45号钢、调质处理、硬度为230255HBS:3.计算
13、许用应力(1)确定极限应力Him和Fm齿面硬度:小齿轮按260HBs大齿轮按230HBs根据机械设计图3-16和3-17查得Hlim1 615MPa ,Hlim2 580MPa ; Flim1 254MPa , Flim2 220MPa 。(2)计算应力循环次数N,确定寿命系数Zn,YnN160an1t 60 1 960 (8 300 16)22,12 108N2N122.12*10u 4.7634.64 108查得 ZN1Zn21,YN1Yn21(3)计算许用应力由表 3-4 取 SHmin 1, SFmin 1.4Hlim1ZN1615*1则有HP1 dMPa 615MPaSh min1H
14、 lim2 Zn2580*1 .HP22MPa 580MPHP2aaSH min1r qFlim1YSTYN1254*2*1 rFP1MPa 362.86MPaSF min1.4F lim2YstYN2220*2*1FP2 2MPa 314.29MPSFmin1.44,初定齿轮的基本参数选择齿轮类型为余齿圆柱齿轮,8级精度;初选参数为124 30z2 z1u 30*4.763142.9,圆整为 143边位系数X1X20Hiim1 615MPaHiim2 580MPaFiim1 254MPaFiim2 220 MPa接触强度计算寿命系数:ZN1Zn2 1弯曲强度计算寿命系数:Yn1 YN21HP
15、1 615MPaHP2 580MPaFP1=362.9MPaFP2=314.3MPaz130z2 143齿宽系数d 0.922KTI u 1齿宽系数d 0.95.初算齿轮的主要尺寸由于是软齿轮,按齿面接触疲劳强度设计。确定系数:因电动机驱动,工作载荷有轻微冲击,故取 KA 1;齿轮转速不高,取Kv 1.05;因非对称布置,轴的刚度较小,取K1.13, K 1.2;故K=KAKvK K =1*1.05*1.13*1.21.780Zh 2.45;ZE 189.8 .MPa ;取 Z0.8;Z = . cos cos12o =0.989齿轮的分度圆直径模数mn 2mm=37.076mmd1 cos
16、37.076 cos12o(八八一mn mm 1.209mm模数Z130取标准模数mn 2mm中心距180mm中心距mn2,八 az1 z2o 30 143 mm 176.86mm2cos2cos12圆整后,取a 180mm修改螺旋角螺旋角mn z1 z22 30 143 oarccosarccos16.03132a2*180则分度圆直径d1 -mnz 2-30mm 62.428mm cos cos16.0313d2 2a d1 (2-180 62.428)mm 297.572mm齿宽b dd10,9-62.428 mm 56.19 mm取 b258 mm贝Ubb2 (5 10)(58 6)
17、mm 64 mm6.验算轮齿弯曲强度条件乙3 cos303cos 16.031335.5又查表得Z23 cos143cos313,0313170.3YFa12.5;YFa12.2;Ysa11.65;Ysa21.97取 Y 0.7,Y0.9则弯曲应力F12Kv v w , Y Fa1 TSa1T Y bd1mn2*1.78*29754.264-62.428-2*2.5*1.65*0,7*0.9MPa16.0313分度圆直径d1 =62.428mmd2 =297.572mm齿宽b2 58mmb1 64mm-17 -=83.86MPa FP1F2YFa 2YSa2 F1 YFalYSal设计计算及说
18、明结果-27 -83.86*2.2*1.972.5*1.65MPa88.11MPa FP2故弯曲强度满足要求设计结果:中心距a=180mm,模数 m=2mm ,螺旋角0 =16.0313齿数分度圆 直径 /mm/mm齿顶圆 直径 /mm全齿 高 /mm齿根圆直径/mm小齿 轮3062.4286466.5174.557.517大四 轮143297.57258301.9974.5292.997(二)低速级齿轮设计1 .使用条件分析传递功率 P1 2.872kW主动轮转速n1 201.55r/min齿数比u=3.664工作条件单向运转,轻微震动,每天工作16小时转矩:6 P6 2.872T1 9.5
19、5*106*9.55*106*N.mm 136083.4N.mmn201.55属于中速、轻载,重要性和可靠性要求一般的齿轮传动2 .选择齿轮材料及热处理方式(1)选用软齿面齿轮传动(2)小齿轮:钢40Cr,调质处理,硬度为241 286HBS ;大齿轮:45号钢,调质处理,硬度为230255HBS;3 .计算许用应力(D确定极限应力Him和FHm齿面硬度:小齿轮按260HBs大齿轮按230HBs根据机械设计图3-16和3-17查得Hlim1 615MPa ,Hlim2 580MPa ; Flim1 254MPa , Flim2 220MPa 。(2)计算应力循环次数N,确定寿命系数Zn,Yn8
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 二级 圆柱齿轮 减速器 设计 课程设计
链接地址:https://www.31doc.com/p-13878593.html