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1、個人收集整理 勿做商業(yè)用途 機械設計課程設計設計題目: 展開式雙級斜齒圓柱齒輪減速器 機械學院 機械專業(yè)班級 機械二班 學號 。設計人 段。 指導教師 完成日期 2009年 月 日一、設計任務書(一)課程目的:1、通過機械設計課程設計,綜合運用機械設計課程和其它有關選修課程的理論和生產實際知識去分析和解決機械設計問題,并使所學知識得到進一步地鞏固、深化和發(fā)展。2、學習機械設計的一般方法。通過設計培養(yǎng)正確的設計思想和分析問題、解決問題的能力。進行機械設計基本技能的訓練,如計算、繪圖、查閱設計資料和手冊,熟悉標準和規(guī)范。(二)題目:題目4。 設計一用于帶式運輸機傳動裝置中的三軸線雙級斜齒圓柱齒輪減
2、速器。設計基礎數(shù)據(jù)如下: 工作情況載荷平穩(wěn)鼓輪的扭矩T(Nm)360鼓輪的直徑(mm)300運輸帶速度V(m/s)0.85 帶速允許偏差()5使用期限(年)5工作制度(班/日)2總體布置:設計任務(三)設計內容:1.電動機的選擇與運動參數(shù)設計計算;2。斜齒輪傳動設計計算;3。軸的設計;4。 裝配草圖的繪制5.鍵和聯(lián)軸器的選擇與校核;6。滾動軸承的選擇;7.裝配圖、零件圖的繪制;8.設計計算說明書的編寫.(四)設計進度:1、 第一階段: 總體計算和傳動件參數(shù)計算 2、 第二階段: 軸與軸系零件的設計3、 第三階段: 軸、軸承、聯(lián)軸器、鍵的校核及草圖繪制 4、 第四階段: 裝配圖、零件圖的繪制及計
3、算說明書的編寫 二 傳動方案的擬訂及說明設計計算:設計計算及說明結果一:傳動方案的總體設計(一)對給定傳動方案分析論證總體布置見任務書工作情況:工作有輕震,經常滿載,空載啟動,單向運動。(二)選擇電動機,電動機類型選擇根據(jù)電源及工作及工作條件,選用臥式封閉型Y(IP44)系列三相交流異步電動機。,選擇電動機容量1) 工作機所需功率2) 傳動裝置總效率式中,為從電動機至卷筒軸之間的各傳動機構和軸承的效率。由表24查得:滾動軸承;圓柱齒輪傳動;彈性聯(lián)軸器;滑動軸承,則 3) 所需電動機功率4) 確定電動機額定功率根據(jù),由第二十章表201選取電動機額定功率,計算電動機轉速可選范圍并選擇電動機型號為了
4、便于選擇電動機轉速,先推算電動機轉速可選范圍。由表21查得二級圓柱齒輪傳動比范圍,則電動機可選轉速可見同步轉速為750,1000和1500的電動機均符合。進行比較選擇,如下表:方案電動機型號額定功率(kw)電動機轉速(r/min)電動機質量(kg)總傳動比同步滿載1Y160M2-85。5750720119152Y132M265。5100096084203Y132S-45.5150014406830由表中數(shù)據(jù)可知三個方案均可行,但方案2傳動比比較小,傳動裝置結構尺寸較小,而且質量合理。因此,可采用方案2,選定電動機型號為Y132M26。, 電動機的技術數(shù)據(jù)和外形,安裝尺寸。由表201、表202查
5、出Y132M2-6型電動機的主要技術數(shù)據(jù)和外形、安裝尺寸.尺寸D=38mm,中心高度H=132mm,軸伸長E=80mm。(三)計算傳動裝置總傳動比和各級傳動比,傳動裝置的總傳動比,分配各級傳動比因為是展開式二級齒輪傳動,故,現(xiàn)取1.1,則則低速級齒輪傳動比為(四)計算傳動裝置的運動參數(shù),各軸的轉速n(r/min)減速器高速軸為I軸,中速軸為II軸,低速軸為III軸, ,各軸的輸入功率按電動機額定功率計算各軸輸入功率,即; ; ; l 各軸的輸入轉矩T(N)和輸出轉矩T(kW)匯總如下表:項目電動機軸高速軸I中間軸II低速軸III轉速(r/min)96096019945功率(kW)4.444.4
6、04.2254.06轉矩(N)44.1743.77203。01856。29傳動比14。834.39效率0。9920.960.96 電動機型號為Y132M16三:齒輪設計計算(一) 高速級齒輪的設計設計計算及說明結果選定齒輪類型、精度、材料及齒數(shù)按圖所示傳動方案,選用斜齒圓柱齒輪運輸機為一般工作機器,速度不高,故選用7級精度(GB1009588)材料:由書表10-1選擇小齒輪材料為40Cr(調質),硬度為280HBS;大齒輪材料為45鋼(調質),硬度為240HBS.兩者材料硬度差40HBS。初選小齒輪齒數(shù):大齒輪齒數(shù)初選取螺旋角 按齒面接觸強度設計確定公式內各計算數(shù)值a) 試選.b) 由資料1圖
7、1030選取區(qū)域系數(shù)c) 由資料1圖1026查得 ;d) 由表107選取齒寬系數(shù)e) 由表106查得材料彈性影響系數(shù)f) 由圖10-21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強度極限;大齒輪的接觸疲勞強度極限g) 應力循環(huán)次數(shù):h) 由圖10-19查得接觸疲勞壽命系數(shù)i) 接觸疲勞許用應力:取失效概率為1,安全系數(shù)S=1,由式(10-12)許用接觸應力為計算a) 試算小齒輪分度圓直徑,由計算公式得b) 計算圓周速度c) 齒寬b及模數(shù)d)e) 計算縱向重合度f) 計算載荷系數(shù)K已知使用系數(shù),根據(jù),7級精度,由圖108得動載系數(shù);由表10-4查得;由圖10-13查得由表10-3查得故載荷系數(shù)g) 按實際
8、的載荷系數(shù)校正所得分度圓直徑,由式(1010a)得h) 計算模數(shù)按齒根彎曲強度設計確定計算參數(shù)a) 計算載荷系數(shù)b) 根據(jù)縱向重合度,從圖10-28查得螺旋角影響系數(shù)c) 計算當量齒數(shù)d) 查取齒形系數(shù):由表10-5查得查取應力校核系數(shù):由表10-5查得e) 由圖10-18查得彎曲疲勞壽命系數(shù)f) 由圖1020c查得小齒輪的彎曲疲勞強度極限;大齒輪的彎曲疲勞強度極限g) 計算彎曲疲勞許用應力,取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4,由式(1012)得h) 計算大、小齒輪的,并加以比較大齒輪的數(shù)值大設計計算對比計算結果,由齒面接觸疲勞強度計算的法面模數(shù)大于由齒根彎曲疲勞強度計算的法面模數(shù),取模數(shù),已可滿足
9、彎曲強度。但為了同時滿足接觸疲勞強度,需按接觸疲勞強度算得的分度圓直徑來計算應有的齒數(shù)。于是由取,則,取。,幾何尺寸計算計算中心距,圓整為按圓整后的中心距修正螺旋角因值改變不多,故參數(shù)、等不必修正。計算大、小齒輪的分度圓直徑計算齒輪齒寬圓整后取大小齒輪的齒頂圓,齒根圓計算結構設計大齒輪因齒輪齒頂圓直徑大于160mm,而又小于500mm,故以選用腹板式結構為宜.小齒輪可采用實心式,做成齒輪軸。(二)低速級齒輪設計計算選定齒輪類型、精度、材料及齒數(shù)按圖所示傳動方案,選用斜齒圓柱齒輪運輸機為一般工作機器,速度不高,故選用7級精度(GB10095-88)材料:由書表101選擇小齒輪材料為40Cr(調質
10、),硬度為280HBS;大齒輪材料為45鋼(調質),硬度為240HBS。兩者材料硬度差40HBS。初選小齒輪齒數(shù):大齒輪齒數(shù)初選取螺旋角按齒面接觸強度設計確定公式內各計算數(shù)值a) 試選。b) 由資料1圖10-30選取區(qū)域系數(shù)c) 由資料1圖1026查得 ;d) 由表107選取齒寬系數(shù)e) 由表106查得材料彈性影響系數(shù)f) 由圖1021d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強度極限;大齒輪的接觸疲勞強度極限g) 應力循環(huán)次數(shù):h) 由圖1019查得接觸疲勞壽命系數(shù)i) 接觸疲勞許用應力:取失效概率為1%,安全系數(shù)S=1,由式(1012)許用接觸應力為計算a) 試算小齒輪分度圓直徑,由計算公式得b)
11、計算圓周速度c) 齒寬b及模數(shù)d)e) 計算縱向重合度f) 計算載荷系數(shù)K已知使用系數(shù),根據(jù),7級精度,由圖10-8得動載系數(shù);由表10-4查得;由圖1013查得由表103查得故載荷系數(shù)g) 按實際的載荷系數(shù)校正所得分度圓直徑,由式(1010a)得h) 計算模數(shù)按齒根彎曲強度設計確定計算參數(shù)a) 計算載荷系數(shù)b) 根據(jù)縱向重合度,從圖1028查得螺旋角影響系數(shù)c) 計算當量齒數(shù)d) 查取齒形系數(shù):由表10-5查得查取應力校核系數(shù):由表10-5查得e) 由圖10-18查得彎曲疲勞壽命系數(shù)f) 由圖10-20c查得小齒輪的彎曲疲勞強度極限;大齒輪的彎曲疲勞強度極限g) 計算彎曲疲勞許用應力,取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4,由式(1012)得h) 計算大、小齒輪的,并加以比較大齒輪的數(shù)值大設計計算對比計算結果,由齒面接觸疲勞強度計算的法面模數(shù)大于由齒根彎曲疲勞強度計算的法面模數(shù),取模數(shù),已可滿足彎曲強度。但為了同時滿足接觸疲勞強度,需按接觸疲勞強度算得的分度圓直徑來計算應有的齒數(shù)。于是由取,則。,幾何尺寸計算計算中心距,圓整為按圓整后的中心距修正螺旋角因值改變不多,故參數(shù)、等不必修正。計算大、小齒輪的分度圓直徑計算齒輪齒寬圓整后取大小齒輪的齒頂圓,齒根圓計算