二级直齿圆柱齿轮减速器机械设计课程设计Word下载.docx
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题目:
设计一带式输送机使用的V带传动或链传动及直齿圆柱齿轮减速器。
设计参数如下表所示。
3.工作寿命10年,每年300个工作日,每日工作16小时
4.制作条件及生产批量:
一般机械厂制造,可加工7~8级齿轮;
加工条件:
小批量生产。
生产30台
6.部件:
1.电动机,2.V带传动或链传动,3.减速器,4.联轴器,5.输送带6.输送带鼓轮
7.工作条件:
连续单向运转,工作时有轻微振动,室内工作;
运输带速度允许误差±
5%;
两班制工作,3年大修,使用期限10年。
(卷筒支承及卷筒与运输带间的摩擦影响在运输带工作拉力F中已考虑。
8.设计工作量:
1、减速器装配图1张(A0或A1;
2、零件图1~2张;
3、设计说明书一份。
§
2传动方案的分析
1—电动机,2—联轴器,3—两级圆柱齿轮减速器,4—卷筒,5—轴承
方案分析:
由计算(下页可知电机的转速的范围为:
601~1671r/min由经济上考虑可选择常用电机为960r/min.功率为5.5kw.又可知总传动比为14.36.如果用带传动,刚减速器的传动比为5—10,用二级圆柱齿轮减速器则传动比太小,从而齿轮过大,箱体就随着大.因而不用带传动直接用联轴器,因有轻微振动,因而用弹性联轴器与电机相连.
两级展开式圆柱齿轮减速器的特点及应用:
结构简单,但齿轮相对于轴承的位置不对称,因此要求轴有较大的刚度。
高速级齿轮布置在远离转矩输入端,这样,轴在转矩作用下产生的扭转变形和轴在弯矩作用下产生的弯曲变形可部分地互相抵消,以减缓沿齿宽载荷分布不均匀的现象。
高速级一般做成斜齿,低速级可做成直齿。
两级同轴式圆柱齿轮减速:
特点及应用:
减速器横向尺寸较小,两对齿轮浸入油中深度大致相同。
但轴向尺寸大和重量较大,且中间轴较长、刚度差,使载荷沿齿宽分布不均匀,高速级齿轮的承载能力难于充分利用。
从性能和尺寸以及经济性上考虑选择两级展开式圆柱齿轮减速.
卷筒同输出轴直接同联轴器相连就可以,因为这样可以减少能量的损耗.
3电动机选择,传动系统运动和动力参数计算
一、电动机的选择1.确定电动机类型
按工作要求和条件,选用y系列三相交流异步电动机。
2.确定电动机的容量
(1工作机卷筒上所需功率Pw
Pw=Fv/1000=3200X1.4/1000=4.48kw(2电动机所需的输出功率
为了计算电动机的所需的输出功率Pd,先要确定从电动机到工作机之间的总功率η总。
设η1、η2、η3、η4、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、弹性联轴器、工作机的效率,由[2]表2-2P6查得η1=0.99,η2=0.97,η3=0.985,η4=0.99,η5=0.96,则传动装置的总效率为
η总=η12η22η33η4=0.992x0.982x0.993x0.96=0.824
==
总
ηw
dPP4.48/0.824=5.43kw
3.选择电动机转速
由[2]表2-3推荐的传动副传动比合理范围联轴器传动i联=1
两级减速器传动i减=9~25(i齿=3~5则传动装置总传动比的合理范围为
i总=i联×
i齿1×
i齿2i‘总=1×
(9~25=(9~25电动机转速的可选范围为nw=D
V60=60x1000x1.4/3.14x400=66.84r/min
nd=i‘总×
nw=(9~25×
nw=9nw~25nw=601~1671r/min根据电动机所需功率和同步转速,查机械设计手册(软件版R2.0-电器设备-常用电动机规格,符合这一范围的常用同步加速有1500、1000minr。
选用同步转速为1000r/min,输出轴直径为38mm
选定电动机型号为Y132M-2。
二、传动装置总传动比的确定及各级传动比的分配1.传动装置总传动比
i总=n
m
/n
w
=960/66.84=14.36式中n
----电动机满载转速,960
r/min;
n
----工作机的转速,66.84r/min。
2.分配传动装置各级传动比
i总=i
联
×
i
齿1
i齿2
分配原则:
(1i齿=3~5i
=(1.3~1.4i齿2
减速器的总传动比为
i=i总/i
=14.36双级圆柱齿
轮减速器高速级的传动比为
=i3.=4.4低速级的传动比
i齿2=i/i
=8.30/4.877=3.2三、运动
参数和动力参数计算1.各轴转速计算
n0=n
=960r/min
nⅠ=n
/i
nⅡ=n
Ⅰ
=960/4.4=218.18r/min
nⅢ=n
Ⅱ
齿2
=218.18/3.2=66.84r/min
2.各轴输入功率
P0=P
d
=5.5kw
PⅠ=P
η
4
=5.5x0.99=5.37kw
PⅡ=PⅠη
2
3
=5.37x0.98x0.99=5.13kw
PⅢ=PⅡη
=5.13x0.98x0.99=4.78kw
3.各轴输入转矩
T0=9550P
/n
=9550x5.5/960=54.01mN⋅
TⅠ=9550P
=9550x5.37/960=53.42mN⋅
TⅡ=9550P
=9550x5.13/218.18=163.305mN⋅
TⅢ=9550P
Ⅲ
=9550x4.78/66.84=682.95mN⋅
5
4传动零件的设计计算一、渐开线斜齿圆柱齿轮设计
6
7
8
9
5联轴器的选择
Ⅰ轴的联轴器:
由于电机的输出轴轴径为38mm
查表14-1由于转矩变化很小可取KA=1.5
==3TKTAca1.5×
53.42=80.13N.m又由于电机的输出轴轴径为38mm
查表13-5,选用弹性套柱销联轴器:
TL6,其许用转矩[n]=250N.m,许用最大转速为3800r/min,轴径为32~42之间,由于电机的轴径固定为38mm,而由估算可得1轴的轴径为38mm。
故联轴器合用。
Ⅲ的联轴器:
查表14-1转矩变化很小可取KA=1.5
==3TKTAca1.3×
690.1=1035.15N.m
查[2]p128表13-5,选用弹性套柱销联轴器:
TL7,其许用转矩[n]=500N.m,许用最大转速为3600r/min,轴径为40~48之间,由估算可选两边的轴径为40mm.联轴器合用.
5轴的设计计算
减速器轴的结构草图
以上轴的顺序为3,2,1,且1号轴为齿轮轴一、Ⅰ轴的结构设计
1.选择轴的材料及热处理方法
查表15-1选择轴的材料为40Cr;
根据齿轮直径mm100≤,热处理方法为正火。
2.确定轴的最小直径
查式15-2的扭转强度估算轴的最小直径的公式:
=22mm
再查表15-3,A0=(112~97
D≥=22mm
考虑键:
有一个键槽,D≥22×
(1+5%=23.01mm
查“润滑方式”,及说明书“(12计算齿轮圆周速度v”v=2.2sm2〉,故选31
062.01055.9nP
AnPd=⨯≥τ
二、Ⅱ轴的结构设计
查表14-1选择轴的材料为优质碳素结构钢45;
根据齿轮直径大于200,热处理方法为调质。
2.确定轴的最小直径
15
16
查的扭转强度估算轴的最小直径的公式:
306
2.01055.9Ⅱ
ⅡnPAnP
d=⨯≥τ=40再查表15-2,103~1260=A
d≥40×
(1+5%=45mm
查[2]20P(2“润滑方式”,及说明书“(12计算齿轮圆周速度v”v=0.99,故
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查[1]表15-1选择轴的材料为优质碳素结构钢45;
根据齿轮直径大于200,热处理方法为调质。
周三联轴器为GY7型刚性联轴器,为了配合联轴器尺寸,所以将最小尺寸定位55.2.确定轴的最小直径
查[1]246P的扭转强度估算轴的最小直径的公式:
06
d=⨯≥τ=45再查[1]
表15-2,103~1260=A
d≥45×
(1+5%=47.25mm输入到此处
18
查[2]25P(二“滚动轴承的润滑”,及说明书“六、计算齿轮速度v”
0.9002v
s,由于第一轴选用了油润滑,故也用油润滑,
四、校核Ⅱ轴的强度
齿轮的受力分析:
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y
截面顺序为A,C,D,B;
从左到右
轴的跨度和齿轮在轴上的位置的受力如上图。
AC=48.5CD=79.5DB=61
在X0Y平面上:
BYR=376.95NAYR=255.47NC断面CZM=4.5AYR=12.39X310NmmD断面DZM=61BYR=22.99X310Nmm在XOZ平面上:
BZR=376.98NAZR=255.55NC断面CYM=AZRX48.5=12.394X310NmmDYM=BZRX61=22.995X310Nmm
21
合成弯矩C断面CM
310合成弯矩D断面DM
=32.51
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- 二级 圆柱齿轮 减速器 机械设计 课程设计