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单级斜齿圆柱齿轮减速器的设计计算说明书.doc
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1、精选资料XXXX大学X学院课程设计说明书 课程名称: 机械零件课程设计 题目名称: 带式运输机的齿轮减速器 班 级:2008级机械设计制造及其自动化专业四班姓 名: 侯文恒 学 号: 200841914412 指导教师: 高英武 评定成绩:教师评语: 指导老师签名: 20 年 月 日成绩评阅教师日期目录一、设计任务书 2二、设计目的4三、运动参数的计算,原动机选择4四、链条传动的设计计算5五、齿轮传动的设计计算5六、轴的设计计算低速轴的设计8高速轴的设计与校核8七滚动轴承的选择校核11八键的选择和校核12九联轴器的选择和计算13十一润滑方式、润滑油牌号及密封装置的选择14十二.设计小结15十三
2、.参考资料15一. 设计任务书1.设计题目:带式运输机的齿轮减速器2.传动装置简图1.电动机 2.联轴器 3.单级斜齿圆柱论减速器 4.链传动 5.驱动滚轮 6.运动带3.工作条件1)使用期限10年,二班制(每年按300天计算);2)载荷有轻微冲击;3)运输物品,货物;4)传动不可逆.4.原始条件1)工作机输入功率4.5KW; 2)工作机输入转速160r/min.二.设计目的(1)培养理论联系实际的设计思想,分析和解决机械设计、选型和校核计算等方面的知识。(2)培养学生对机械设计的技能以及独立分析问题、解决问题能力。树立正确的设计思想,重点掌握典型齿轮减速器的工作原理和动力计算特点,为今后的实
3、际工作奠定基础。(3)进行设计基本技能的训练,例如查阅设计资料(手册、标准和规范等)、计算、运用以及使用经验数据、进行经验估算和处理数据的能力。进一步培养学生的CAD制图能力和编写设计说明书等基本技能。完成作为工程技术人员在机械设计方面所必备的设计能力的训练。三、运动参数的计算,原动机选择一、电动机的选择1 运动参数的计算,电动机的选择。 (1)查表可得各传动机构的传动效率如下表: 效率齿轮键联轴器轴承卷筒0.970.960.990.990.96所以由上表计算出机构的总的传动效率总=0.9920.99 0.970.960.970.96=0.84计算电动机功率P电=4.5/0.84=5.36(k
4、w)(2)选择电动机a)根据电机转速、电机所需的工作功率Pd考虑到传动装置尺寸、重量传动比与价格等因素,根据机械设计手册167页表12-1查得电动机型号为Y132S1-2, 额定功率为5.5KW,满载转速为2900r/min.b)分析电动机选择:同一功率的电动机通常有几种同步转速可供选用,同步转速高的电动机,级数越少,成本越低,所以应尽量选用同步转速高的电动机.2.传动比的分配总传动比:i总=n电动/n筒=2900/150=18.125 i 总=i齿 i链 i链(2-7)i齿(4-6) 取i链=4.1 ; i齿=4.73.计算轴的转速,功率,转矩项目电动机轴轴轴转速n2900290064416
5、0功率p5.55.395.184.62转矩T18.1117.7576.7275.72传动比i14.74.1效率0.990.960.95 四 链条传动的设计计算 计算及说明 结果 1.由上面步骤可知;i链=4.1链轮齿数;表13-12选 Z1 =23-25 大齿轮的齿数: Z2 =i链Z1 =94.3实际传动比:i=Z2/Z1 =95/23=4.13(误差小于5% 可用)2. 链条节数:初定中心距a0=40Pa ,由式下式可得:Lp =2a0/P + (Z1+Z2)/2 + P/a0 (Z2-Z1)2/(2)2=142.3节3.计算功率:KA =1.2Pc =KAP =5.181.2=6.27K
6、W4.链条节距:P0 =Pc/KzKm =5.09KW 结合小链轮的转速(n=644r/min),查图可知:Kz =(Z1/19)1.08 =1.23 采用单排链 Km =1.0 ,节距P=15.875mm5.实际中心距:a =a0 =30P =635mm6.计算链速:v =Z1Pn1/60000 =3.92m/s7.作用在轴上的压力: FQ =(1.21.3)F ;取FQ =1.3FF =1000Pc/v =1586.7NFQ =2062.8N取Z1 =23取Z2=95取Lp=142节选用10A单排链五 齿传动的设计计算 计算及说明结果一 齿轮的设计1.选择齿轮类型,材料及齿数1)按图所示的
7、传动方案,选用斜齿圆柱齿轮传动。2)材料选择:分析选择小齿轮材料为45钢(表面淬火),硬度为4050HRC,大齿轮材料为45钢(表面淬火),硬度为4050HRC,二者材料选取一致。3)取小齿轮齿数为Z1=19,大齿轮齿数为Z2=4.519=85.5,取Z2=862.按齿根弯曲强度设计计算1)查得大、小齿轮的弯曲疲劳强度极限 FE=680MPa,大、小齿轮接触疲劳极限Hlim =1150Mpa,最小安全系数SH=1,SF=1.25,弹性系数ZE=188.0,ZH=2.5,计算弯曲疲劳许用应力:F1= F2=0.7FE/SF=380.8Mpa H1= H2=SHlim./SH=1150MPa2)计
8、算载荷系数K齿轮按8级精度制造。查表取载荷系数K=1.3,齿宽系数d=0.8,计算齿轮转矩初选螺旋角实际传动比以及齿形系数。小齿轮上的转矩 T1 = 9.55106(P/ n) = 1.77104 Nmm初选螺旋角 = 15齿形系数 ZV1=Z1/=21.08 ZV2=Z2/=95.43查图118得 YFa1=2.88 YFa2=2.23查图119得 YSa1=1.57 YSa2= 1.783)计算大、小齿轮的并加以比较= 0.01187 = 0.01042故应对小齿轮进行弯曲强度计算法向模数 mn = 1.38取mn= 24)计算中心距a= 108.71mma圆整后取110mm5)按圆整后的
9、中心距修正螺旋角= arcos= 17。2048”6)计算大、小齿轮的分度圆直径d1=39.81mmd2=180.2mm7)计算齿轮宽度 b=dd1= 0.839.81= 31.848mm取b1= 32mm,b2= 37mm3.按齿面接触强度设计H1= ZEZHZ = 126.7MPa H1= 380.8MPa H2= ZEZHZ=111.23 MPa H2 = 380.8MPa 安全齿轮的圆周速度V= = 6.04 m/s对照表可知,选8级制造精度是合宜的。各参数如下图项目结果齿数Z1=19Z2=86分度圆直径d1=39.81mmd2= 180.2mm中心距a= 110mm齿轮宽度b1= 3
10、2mmb2= 37mm六 轴的计算计算及说明结果1. 计算各轴的最小直径 根据公式 得: d113.5mm ;d222mm 考虑到第轴与联轴器相接,第轴与齿轮相接,由于链轮和联轴器是标准件,查表确定第轴最小径为16mm; 第轴最小直径为 24 mm2. 确定齿轮和轴承的润滑 计算齿轮圆周速度 =6.04m/s 齿轮采用油池润滑3. 轴材料的选择 根据轴的受力分析查表15-1 选择45钢,正火处理4. 轴的结构设计(1) 高速轴拟订轴上的零件装配方案,根据受力分析选择角接触球轴承,根据最小直径和安装轴承盖和齿轮的要求,初步定轴长和轴肩,轴端倒角为245,各轴间处的倒角半径为R4。选择圆锥磙子轴承
11、 30205 d = 25 mm D = 52mm B = 15 mm T=16.25mm。这根高速轴为齿轮轴,m = 2 z = 19,分度圆 d =40mm (2) 低速轴拟订轴上的零件装配方案,根据受力分析选择角接触球轴承,根据最小直径和安装轴承盖和齿轮的要求,初步定轴长和轴肩,轴端倒角为245,各轴间处的倒角半径为R4。选择圆锥磙子轴承 30206 d = 35 mm D = 72 mm B = 17mm T=17.25由于D1和D4出需要装配轴承,所以D1=D4=30 mm ,与轴承内壁配合。D3处为齿轮定位作用根据结构定D3=36 mm。根据轴的最小直径所以D6=22mm 与链轮配
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