圆柱齿轮齿轮图.docx
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圆柱齿轮齿轮图
OOOOOOOO
一级圆柱齿轮减速器设计实例
O例:
如图1-69所示带式运输机传动方案,运输带工作拉力F=1500N,运输带速度v=1.5n)/s,滚筒直径D=220mm,荐用电机同步转速n=1500rpn)o
O工作条件:
载荷平稳,连续单向运转,两班制工作。
(运输带与滚筒及支承间的摩擦阻力已在F中考虔)使用期限:
寿命十年,大修期三年。
动力来源:
三相交流电(220/380V)生产条件:
中型机械制造厂,可加工7、8级齿轮、蜗轮。
生产批量:
小批量生产。
设计内容:
1•减速器装配图一张(1#图纸)
2.零件工作图(2〜3张)
3.设计计算说明书一份
以下为这种方案下设计出的一级直齿圆柱齿轮减速器的计算说明书和减速器装配图(见图1・74)及零件图(从动轴的零件图,见图1-75;齿轮的零件图,见图1-76).
O设计说明书
联轴器
电动机
D
X
/
带轮传动
一级圆柱齿轮苦差事减速器
III
工作机
31
30
29
28
27
◎
n
29
40
35
36
122±0.0105
405
335
138
101112
13
1415
I
21
H7/r6「
n
d45k6
33
32
31*
26
25
40]GB93—198?
垫GB6170^1986"
M10
65Mn
39
38
GB5782-1986
M10x35
37
36
35
34
螺母
螺程
Q235
Q235
技术待性
功率:
2.2kW:
高速轴转速:
746.7(r/min);传动比:
3.659。
技术要求
1・装配的,所有零件用煤油淸洗,滚动釉承用汽油淸洗•机体内不许有任何杂物存在。
内壁涂上不被机油浸蚀的涂料两次;
2-喊合测隙用铅丝检验不小于0・16m叫铅丝不得大于最小覽隙的四倍;
3・用涂色法检验斑点。
按圾髙接触斑点不小于40%;按悔长接触斑点不小于50%。
必要时可用研磨或刮后研磨以便改善接触悄况;
4.深构球紬承轴向间隙为0.2-0.5mm;
5・检査滅速器剖分面、齐接触面及密封处,均不许漏油。
剖分面允许涂以密封油漆或水玻璃.不允许使用任何填料;
6・机座内装150号机械油至规定高度;
7・表面涂灰色油漆°
GB117—1986
B8x30
GB5782—1986
M6x20
30
29GB93—1987
_GB6170—1986
28M12
27
24
匣
22
21
20
19
18
14
13
12
LL
io
螺钉
適气器
窥视孔逐
垫片
址圈
螺母
35
0215
0215
Q235
Q235
Q215
1T石棉橡胶纸
HT200
65Mii
Q235
GB5782—1986
M12X100
6206
10x40
GB1096—1990
=2:
z=96
缥栓
Q235
机座
轴孜端希
HT200
UTI50
,毡封油圈]1半俎羊毛毡键
二定匪
14x45
GB1096—1990
6209
45
密封盖
螺塞
油标尺
大齿轮
Ml
Q235
Q235
HT150
08F
Q235
石和薇乘
2
8
HT200
z
KOHS
6
M二2:
z=26
齿轮轴
1
45
5
6x28
CB1096—1990
1
45
4
GB5782—1986M6xl6
嫖栓
12
Q235
3
密封盖
1
Q235
2
HT200
1
调整垫片
T绢
08F
序号
代号
名称
数fi
备注
螺栓
9
24
Q235
GB5782—1986M8x25
(标題栏)
d-dq
技术要求
IWS217-25SHBS:
2*拄园角乍耘=Snim・
巧
96
模数
m
2
压力角
a
20°
全齿驀
h
4.5
嫖旋角
0
0。
径向变位系数
X
0
齿轮副中心距
"Zr
122±0.032
梢度嚟级
7KMGB10095—1988
配对齿轮
图号
齿数
26
公差组
检验项目
代号
公差
(或极限備差)
I
齿圏径向跳动
Ff
0.050
公法线长度变动公琏
0.036
n
茶节极限俯差
±0.014
齿形公差
ff
0.013
皿
侗向公差
0.016
公法线平均长度及偏屋
64・684:
理
跨齿数
k11
技术耍求
1.正火处理便度180-2I0HB
2.其余圆角半径R5mm
3.其余倒角2x45°
(标越栏)
设计计算内容
计箕及说明
结果
一、减速器的结构与性能介绍
1.结构形式
本减速器设计为水平剖分,封闭卧式结构
2.电动机的选择
(1)工作机的功率人
/\=FV/[000=1500x1.5/1000=2.25kW
(2)总效率可总
0.96x0.98xO.99x().96xO.992=0.876
(3)所需电动机功率匕
电动机选用
3・传动比的分配
Pd=P"為=2.25/0.876=2.568kW査《机械容件设计手册》得巴厂3kW选Y100L2-4叶=1420r/min
工作机的转速刀=60x1000"(xD)=
Y100I2-4
60x1000x1.5/(3.14x220)=
130.284(r/min)
Q=%/n=1420/130.284=10.899
如=3
取4=3.则=10.899/3=3.633
如=3.633
4・动力运动参数计算
(1)转速n
=1420r/min
ni=n^/i溶=n鼻/*=1420/3=473.333(r/min)nQ=nj/=473.333/3.633=130.287(r/min)5~no=130.287(r/min)
(2)功率P
P0=Pd=2.568kW
P]二卩切帯=2.568x0.94=2.465(kW)
PD=P(®齿範4**=2.465x0.98x0.99=2.392(kW)
Pa=2.392x0.99x0.99=2.344(kW)
(3)转矩T
Tq=955OPo/n0=9550x2.568/1420=17.271(N•m)Tx讣=17.271xO.96x3=49.740(N•m)
TB=7j4備伦%传=49.740xO.98xO.99x3.633
=175.320(N•m)
T龍=Tl传帯=175.320x0.99x0.99x1
=173.567(N-m)
将上述数据列衷如下
设计计算内容
轴号
2.568
2.465
ni
二.齿轮的设计计算及结构说明
(1)
(2)
(3)
计算及说明
n/
T/(N•m)
1420
17.271
3
49.740
功率
P/kW(r•min*1)
473.333
2.392
130.
175.320
2.344
130
173.567
3.633
0.96
0.97
0.98
小懾轮选用45号钢,调质处理,HB=236
大齿•轮选用45号钢.正火处理,HB=19()
由《机械零件设计手册》査得,
^Hi«i=580MPa,aHiim2=530MPa.5Hlira=1
则%血1=215MPa,(rHiro2=200MPa,Sg=1
[叶1:
=580MPa,J=530MPa,
[aj]=244MPa,[an]=204MPa小齿轮的转矩7]
7]=9550P/n,=49.740(N-m)
选载荷系数K
由原动机为电动机,工作机为带式输送机,载荷平稳.齿轮在两轴承间对称布置二杳《机械原理与机械零件》教材中表得.取K=L1
计算尺数比U
u==n/n2=473.333/130.287=3.633
选择齿宽系数仇
J,>766
根据齿轮为软齿面和齿轮在两轴承间为对称布宜一査《机械原理与机械零件》教材中表得,取^=1计算小齿轮分度圆直径&
u+l)二7昭/1・1x49・740x(3.633+1)蔺纭-V53O2X1633-
=48.1(mm)
(6)确定齿轮模数m
a二寸(1+u)(1+3.633)=111.4(mm)
m=(0・007-0.02)a=(0.007-0.02)xlll.4取m=2
设计计算内容
计算及说明
结果
(7)确定齿轮的齿数£和Z?
Z]=—==24.05取Z]=26
m2
Z^uZ,=3.7x26=96.2取Z?
=96
(8)实际齿数比“
f-红-西_3692
“一乙'26
Z{=26
Z2=96
齿数比相对误差3=7=3驾京砂=-1-62%u3.633
Au<±25%允许
(9)计算齿轮的主要尺寸
&=mZ]=2x26=52(mm)
d2=mZ2=2x96=192(mm)
中心距a=y(d,+£)=*(52+192)=122(mm)
&=52mmdz=192mm
d=122mm
齿轮宽度禺*丛"x52=52(mm)
B{=fi2+(5-J0)=57^62(mm)
取B{=57(mm)
B|=57mm
B2=52mm
1・校核齿轮的弯曲强度
(10)计算圆周转速林并选择齿轮精度
w/"3.14x52x473.333,(/、
V=6Oxld0d=60x1(XX)=k288(m/s)
査表应取齿轮等级为9级.但根据设计耍求定齿轮
精度等级为7级
(1)确定两齿轮的弯曲应力
由《机械零件设计手册%中的图表,査得齿轮的弯
曲疲劳极限为
an=215MPa.an=200MPa
最小安全系数Sg.=1
相对应力集中系数rMl=0.88,&=0・98
齿轮许用弯曲应力为
t*=1.288m/s
定为IT7
〔“]=fe=do8=244 G=sS;=^8=2()4(MPa> (2)计算两齿轮齿根的弯曲应力 Kn=135=2.19 比较沧/M的值 设计计算内容 计算及说明 结果 F^T=密=°・0108>-—y=需=0.0107 [%】244s〕204 1 计算小齿轮齿抿弯曲应力为 2OOOKF,Yn2000x1x49.740x2.63 场亦Z,'52x22x26 强度足够 =48.379(MPa)<[an] 齿轮的弯曲强度足够 2.齿轮的几何尺寸计 齿顶圆直径必 算 +2A4|=(Z(+2Aa)m=(26+2x1)x2=56(mm) ^d2+2h心=(Z]+2A.)m=(96+2x1)x2=196(mni) 齿全离%(c=0.25) £[=56mm ft=(2h.十c)/n=(2x1+0.25)x2=4.5(mm) =196mm 齿甲s A=4.5mm 「Pmn3.14x2c,,“* S====3.14(mm) S=3.14mm 222 P=6.28mm 齿根髙心=(h,th=2.5(mm) h(=2・5mm 齿顶离h.=h,m=2(mm) h.=2mm 齿根圆直径& dn=47mm dh=£-2Ztr=52-2x2.5=47(mm)d0二禺-2人=192・2x2・5=187(mm) (1^=187mm 3・齿轮的结构设计 小齿轮采用衣轮釉结构.大齿轮采用锻造毛坯的複板式结构 大齿轮的有关尺寸计算如下: 轴孔直径d=军50mm 轮锻直径D,=1.6//=1.6x50=80(mm) 轮毂长g£=fi2=52mm 轮缘厚度玄二(3~4)m=6-8(mm)取50=8mm轮缘内径D2=<-2^-2^=196-2x4.5-2x8=171(010))取=170mm 腹板用度c=0.3场=0.3x52=J5.6(mm)取c=16mm腹板中心孔直径 Do=0.5(D2=0.5x(170+80)=125(mm) 腹板孔直径d.=Q25(D2-Df)=0.25x(170-80)=22.5(mm) 取=20mm 齿轮倒角zi=0.5m=0.5x2=1mm 齿轮工作图如图1-70所示 设计计算内容 计算及说明 1X45' 4一&匹 X454 P % *O 1X45 / p 图1-70 从动轴的零件图 三、细的设计计算及 校核 I.紬的选材及其许用应力 由《机械歩件设计手册》中的图表賁得 选45号钢•调质处理.HB217~255.%=650MP叭 cr,=360Mpa. 2.按扭矩佔算最小直径 主动轴&M? S11S,V47^3=19'95(mm) 若考虎键d,=19.95xl.05=20.9(mm) 选取标准直径必=22(mm) 从动轴dec,猪=115,胡备鶴=30.46(mm) 考虑键槽d2=30.46x1.05=31.98(mm) 选取标准直径<=32(mm) 3.轴的结构设计 根据轴上零件的定位、装拆方便的需耍.同时考虑到强度的原則,主动轴和从动轴均设计为阶梯轴.如图1-71 所示 dx=22mmd2=32n)m 续表 设计计算内容 计算及说明 主动转- 220 从动轴・_• SI g計 19 26 48 48 241 4・危险截面的强度校核 图1-71齿轮的冬件图 (1)从动轴的强度校核 20007;2000x177.07.…“…、 IMl/fiJZjrcJ=j^2=184448(N) 径向力 Fr=? ;tana=1844.48xtan20°=671.47(N)由于为直齿轮•釉向力£=0 作从动轴受力简图(如图1-72所示) £=125mm /? .u=«HB=y==922.24(N) .Whc=«HAy=922.24X27^00=57.64(N-m) ^VA==y-s=335.74(N•m) Mga#=335.74x施耗^=20.98(N-m) 扭矩r=177.072(N・m) 设汁计算内容 计算及说明 机=皿J+mF=Ja642+20.98-= 61.34(N・m) Mr=(aT)? =76^4: +(0.T7175.32^= 122.68(N•m)(a=0.6)由图表査得.[a.J,.=55MPa dm10’ ・=心厭.罠=28.15(mm)12_丄\0.1x55 考虑键ftd=28.15x1.05=29.56(mm) d=29.56mm<45mm 则强度足够 (2)主动轴的强度校核 图1-73主动轴受力简图 作主动轴受力简图(如图1-73所示) 设计计算内容I计算及说明 _--+■■■■ £a125mm «M-K^b=-y=^7\4? =335.74(N) WK=/fMy=335.74x—=20.14(N・m) c门人1844.48E“小、 |Rtu=R恢二迈二―2—-922.24(N) |=/? HRj-.922.24=55.33(N•m) i扭矩7=49.74(N・m) 校核 .W.=J丽Q苟兀升755.33^>20;14: =58.88(N-m) 比=彳严•(aTp=882+(0.6x49^4^ =66.05(N・m) (a=0・6) 由图表査得[ej严55MPa Vorrfei;=,(),Vai^=2190(mm) 考虑绽HU=22.90x1.05-24.05(mm) d=24.05mm<30mm 则强度足够 四、滚动轴承的选择 考虑轴受力较小且主妥是轻向力.故选用单列向心球轴承主动轴承根据轴颈值杳《机械零件设汁手册》选择62062个(GB/T276—1993) 从动轴承62092个(GB/T276—1993) 寿命计划: 主动轴承62062个从动轴承62092个 悶轴承承受纯径向载荷 P=Fr=671.47NX=ltK=0 ! 主动轴轴承寿命: 深沟球轴承6206・基本额定动负荷 C=15.2kN,Z=l,“3 "闔晋卜需丽(黑)8"5(h) 预期寿命为: 10年,两班制 轴承春命合格 L=10x300x16=48000h 从动轴轴欣寿命: 深沟球轴承6209.基本额定动负荷 设计计算内容 计算及说明 结果 Cr=25.6kN,/=1,s=3 =60»(P)=60xl30.287(671.47)"咏937(h) 10x300x16=48(XX)/t< 预期春命为: 10年•两班制轴承寿命合格 五、键的选择及校核 (1)主动轴外伸端”=22mm・考虑到键在轴中部安装.故选$徑6x28GB1096—1990,6=6mm.厶二28mm.h二6mm。 选择45钢.其许用挤压应力[5],=100MPa a=L=l^=4000x^740◎ hid6x22x22-w-5,2M,a< 则强度足够.合格 (2)从动轴外伸端〃=32mm,考虑键在轴中部安装.故选锥10x4()GB1096-1990.6=10inm,£=4()rrun,A= 8mni.选择45钢.其许用挤压应力[a]P=KX)MPa _=40007.4000x175.32_「】 ♦h"hid8x30x32-miMFa 心 则强度足够.合格 (3)与齿轮联接处 10mm.£=45mm.A=8mm.选择45钢.其i午丿射挤压应力[刃尸二100MPa 人400074000(x175.32“心r】 “补产hkl「8x35x50=5009MPa<〔儿 则强度足够,合格 主动轴外伸端键6x28 GB1096—1990 从动轴外伸瑞锭10x40 CB1096—1990 与齿轮联接处键10x45 CB1096—1990 六、联轴器的选择 由于减速器载荷平稳.速度不髙.无待殊要求.考虑装拆方便及经济问题,选用弹性套柱销联帅器 K=1.3 ”一「矶9550x1.3x2302、 几"550、=a血=227・戒(N•耐 选用TL6型(GB12458—1990)弹性套柱销联轴器.公称尺寸转矩人=250(N-m),采用Y型轴孔•A型锻,轴孔宜径d=32~4()mm.选/=35mm.轴孔长度L=82mm TI6型弹性套柱销联轴器有关参数 选用TL6型艸性発柱销联轴器 设计计算内容 计 算及说 明 结果 型号 公称转矩〃(N •m) 许用转数n/(r•min) 轴孔貢径J/nim 轴孔长度L/mm 外径 D/min 材料 孔类 类 TL6 250 3300 35 82 160 HT 200 七、减速器附件的选择及简晏说明 1 列表说明 名称 功用 材料 規格 一一-- 黛栓 安装端盖 12 Q235 M6x16 GB5782—1986, 安装瑞盖 24 Q235 —— M8x25 GB5782-1986] «| 定位 2 35 - A6x40 GB117—1986 垫圈 调镀安装 3 65Mn 10 GB93—1987 煤母 安装 3 為 MIO GB6170—1986 油标尺 浏肚油面高度 1 组合件 通气器 透气 1 a3 八、减速器润滑方式、密封形式、润滑油牌号及用圮的績要说明 1.润滑方式 (1)齿轮v=1.2(m/s)V12(mA).应用喷油润滑・但考虑成本及需要选用枝油润潸 (2)轴承采用润滑脂润滑 齿轮技油润滑 轴点脂润滑 2润滑油牌号及用蛍 (1)齿轮润溝选用150号机械油(GB443-1989).最低一圮高油面距(大齿轮)10-20mm.需油量为1.5L左右 (2)轴承润滑选用ZL-3別润滑脂(CB7324-4987)。 用油鱼为釉改间隙的1/3-1/2为宜 齿轮用150号机械油 轴承用Zb-3型润滑脂 3.密封形式 (1)箱座与箱盖凸缘接合而的密封选用住接合面涂密対漆或水玻璃的方法 (2)观察孔和油孔等处接合血•的密封 在观察JL或嫖塞与机体之间加石棉橡胶纸、垫片进行密封 (3)轴承孔的密封 闷盖和透盖用作密封与之对应的轴承外部 轴的外伸端与透盖间
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- 圆柱齿轮 齿轮