减速器设计-机械设计及制造课程设计.doc
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1、(1) 选择电动机 选择电动机类型和结构形式。俺找找工作要求和条件,选用一般用途的,Y系列三相异步电动机,为卧式封闭结构。 确定电动机功率。工作及所需的功率(kw)按下式计算式中,m/s 滚筒效率=0.96,代入上式得=2.98kw电动机所需功率(kw)按下式计算,查各类机械传动的效率值: kw3.23kw选取电动机额定功率(kw),使=(11.3) =3.23(11.3)=3.234.20 确定电动机转速。工作机卷筒轴的转速为:=65.68r/min查机械设计手册 取=4kw 。根据机械设计手册,取二级齿轮减速器=840 。故电动机的转速可取范围为:=(840)65.68r/min=525.
2、442627.2r/min符合此转速要求的同步转速有Y132M1-6 和Y112M-4两种电动机,综合考虑选择同步转速为1000r/min的Y系列电动机Y132M1-6 ,满载转速r/min 。(2)计算传动装置的总传动比并分配各级传动比传动装置的总传动比为:960/65.68=14.62分配各级传动比 :=1.3 =3.35 =3.35 =4.37 计算传动装置的运动参数和动力参数1. 各轴转速轴:960r/min轴:=960/3.35=286.57r/min轴:=286.57/4.36=65.73r/min滚筒轴:=65.73r/min2. 各轴功率轴:=40.99=3.96kw轴:=3.
3、960.980.99=3.84kw轴:=3.73kw3. 各轴转矩电动机轴:Nmm轴:Nmm轴:=128034Nmm轴:=541593Nmm滚筒轴:=530815Nmm高速级1. 选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数 按图所示的传动方案,选用直齿圆柱齿轮传动。 运输机一般工作机器,速度不高,故选用7级精度(GB10095-88) 材料选择。由表10-1选择小齿轮材料为40Cr(调质),硬度为280HBS,大齿轮材料为45港(调质)硬度为240HBS,二者材料硬度差为40HBS。 选小齿轮齿数=23,大齿轮齿数=77.0,取=782. 按齿面接触强度设计由设计计算公式(10-9a)进行试算,即:
4、(1) 确定公式内的各计算数值 试选载荷系数=1.3 计算小齿轮传递的转矩=3.9410 由表10-7选取吃苦按系数=1 由表10-6查得材料的弹性影响系数=189.8Mpa 由图10-21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限=550Mpa 由式10=13计算应力循环次数609601(3830010)=4.14710=1.23810 由图10-19取接触疲劳强度寿命系数=0.90 =0.95 计算接触疲劳许用应力取失效概率为1%,安全系数S=1,由式10-12得=0.9600=540Mpa=0.95550=522.5Mpa(2) 计算 试计算小齿轮分度圆直径,代入中较小值2.32=47.8
5、54mm 计算圆周速度=2.40m/s 计算齿宽 计算齿宽与齿高之比模数: =47.854/24=1.994齿高:h=2.251.994=4.49mm =10.66mm计算载荷系数根据v=2.46m/s,7级精度,由图10-8查得动载系数k=1.11直齿轮K=k=1,由表10-2查得使用系数K=1由表10-4用插值法查得7级精度小齿轮相对支撑费堆成布置时K=1.42, =10.66查图10-13得K=1.35故载荷系数K=1.576 按实际的载荷系数校正说算的分度圆直径由式10-10a得d=d=51.026计算模数mm=d/z=2.133.按齿根弯曲强度设计由式10-5得弯曲强度的设计公式为(
6、1) 确定公式内的各计算数值 由图10-20c查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限500Mpa;大齿轮的弯曲疲劳极限380Mpa 由图10-18取弯曲疲劳系数0.85,,0.88 计算弯曲疲劳许用应力取取弯曲疲劳安全系数S=1.4,由式10-12得=303.57Mpa=238.86Mpa 计算载荷系数K=11.1111.34=1.4874 查取齿形系数由表10-5查得=2.65 =2.228 查取应力校正系数由表10-5查得=1.58 =1.7 计算大小齿轮的并加以比较=0.01379=0.01645大齿轮的齿数大(2)设计计算=1.54mm 对比计算结果,由齿面接触疲劳强度的模数m大于齿根弯曲疲劳强
7、度,计算的模数,忧郁齿轮模数m的大小主要取决于弯曲疲劳强度所决定的承载能力,仅与齿轮直径(即模数与齿数的乘积)有关,可取有弯曲强度算得的模数1.54并就近圆整为标准值m=2mm,按接触强度算得的分度圆直径=51.026mm,算出小齿轮齿数=25.51326大齿轮齿数=3.3526=87.1 取=81这样设计出的齿轮传动,既满足了齿面接触疲劳强度,又满足了齿根弯曲疲劳强度,并做到结构紧凑,避免浪费。4. 几何尺寸设计(1)计算分度圆直径262=52mm174mm(2) 计算中心距:mm计算齿轮宽度:152=52mm圆整后:mm =60mm低速级1.选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数 按图所示的传
8、动方案,选用直齿圆柱齿轮传动。 运输机一般工作机器,速度不高,故选用7级精度(GB10095-88) 材料选择。由表10-1选择小齿轮材料为40Cr(调质),硬度为280HBS,大齿轮材料为45港(调质)硬度为240HBS,二者材料硬度差为40HBS。 选小齿轮齿数=23,大齿轮齿数=77.0,取=782.按齿面接触强度设计由设计计算公式(10-9a)进行试算,即: (1) 确定公式内的各计算数值 试选载荷系数=1.3 计算小齿轮传递的转矩=1.27810 由表10-7选取吃苦按系数=1 由表10-6查得材料的弹性影响系数=189.8Mpa 由图10-21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极
9、限=550Mpa 由式10=13计算应力循环次数602871(3830010)=1.24010=2.84410 由图10-19取接触疲劳强度寿命系数=0.92 =0.98 计算接触疲劳许用应力取失效概率为1%,安全系数S=1,由式10-12得=0.92600=552Mpa=0.98550=539Mpa(2) 计算 试计算小齿轮分度圆直径,代入中较小值2.32=69.558mm 计算圆周速度=1.04m/s 计算齿宽 计算齿宽与齿高之比模数: =69.558/24=2.898齿高:h=2.252.898=6.52mm =10.67计算载荷系数根据v=1.04m/s,7级精度,由图10-8查得动载
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