沈阳工业大学09届机械设计课程设计-二级减速器说明书

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沈阳工业大学

机械零件课程设计任务书

1. 涉及题目：圆锥圆柱齿轮减速器

2. 原始数据

垂直轴所需功率Px=3.2 kW 垂直轴转速=19 r/min 开式圆锥齿轮传动比iKZ=4.6

3. 工作条件

a. 传动不逆转

b. 工作连续，有轻微振动 c. 每天工作8小时，寿命10年 d. 启动载荷为公称载荷的1.5倍 e. 批量生产

4. 设计任务量

1） 设计说明书一份，内容包括： a. 减速器的主要特点

b. 减速器的主要零件计算，并附计算必要的简图 c. 减速器的使用与维护 2） 设计图 a. 总装配图一张 b. 主要零件工作图2-3张

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第一章 传动件的总体设计

1.1选择电动机

1.1.1选择电动机的类型

按工作要求和工作条件选用Y系列三相鼠笼型异步电动机，其结构为全封闭自扇冷式结 构，电压为360V。

1.1.2 选择电动机的容量（功率） 工作的有效功率为

PW=PX=3.2kW 注：PX=3.2kW是设计给定的参数 从动电机到工作机间的总效率为 η∑ =η

2

1

·η

52·η33

式中η1、η2、η3分别为联轴器、轴承、齿轮传动的传动效率。由表9.1可知，η1=0.99，η2=0.98，η3=0.97。

η∑ =0.992×0.984×0.973=0.809 所以电动机所需要的功率为

Pd= W=0.809=3.56kW

η∑

P3.2

1.1.3确定电动机转速

按表9.1推荐的传动比合理范围，二级圆锥圆柱减速器传动比i‘∑ =4～20而工作机的转轴的转速为

nW=n1·iKZ=4.6×19≈87r/min 注：n1和iKZ为设计所给的参数n1=19r/min，iKZ=4.6 所以电动机转速的可选范围为

nd=i‘∑ nW=（4～20）×87= 350～1748 r/min

符合这一范围的同步转速为750r/min，1000r/min和1500r/min三种。综合考虑电动机的转动装置的尺寸、质量及价格等因素，为使电动机装置结构紧凑，决定选用同步转速为1000r/min的电动机。

根据电动机的类型、容量（功率）和转速，由电机产品目录或有关手册选定电动机型号

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为，其主要的性能如表1.1所示。

表1.1 Y132M1-6型电动机的主要参数性能

1.2 计算传动装置的总传动比 ∑并分配传动比

1.2.1总传动比i∑ i∑=nm=

W

n96087

=11.03

1.2.2分配传动比

i∑=iⅠ×iⅡ

考虑润滑条件，为使两级大齿轮相近，取iⅠ=0.25i∑ iⅠ=0.25i∑=0.25×11.03=2.7575 iⅡ=

i∑iⅠ

=

11.032.7575

=4

注：iⅠ为圆锥·圆锥齿轮的传动比、iⅡ为圆柱·圆柱齿轮的传动比

1.3 计算传动装置各轴的运动和动力参数

1.3.1各轴的转速

Ⅰ轴 nⅠ=nm=960r/min

Ⅱ轴 nⅡ=i=2.7575=348.14r/min

Ⅰ

nⅠ

960

Ⅲ轴 nⅢ=

nⅡiⅡ

=

348.144

≈87r/min

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1.3.2各轴的输入功率

Ⅰ轴 PⅠ=Pdη1=3.56×0.99=3.52kW Ⅱ轴 PⅡ=PⅠη2ηⅢ轴 PⅢ=PⅡη2η1.3.3各轴的输入转矩 电动机轴输出转矩Td为

Td=9.55×106×

故Ⅰ轴 TⅠ=Tdη

1

3

=3.52×0.98×0.97=3.35kW =3.35×0.98×0.97=3.18kW

3

Pd3.56=9.55×106×=3.54×104N·mm nm=3.54×104×0.99=3.51 ×104 N·mm

Ⅱ轴 TⅡ= TⅠη2η3iⅠ=3.51 ×104×0.98×0.97×2.7575=9.19×104N·mm

Ⅲ轴 TⅢ= TⅡη2η3iⅡ=9.19×104×0.98×0.97×4=3.49 ×105N·mm 将上述计算结果汇总与表1.2，以备查用

表1.2 轮毂传动装置的运动和动力参数

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第二章 传动件设计

2.1 齿轮的计算

2.1.1 锥齿轮参数的计算

工作机为一般工作机器，速度不高，故选用7级精度（GB 10095-88）

材料选择。由表10-1选择小锥齿轮的材料为40Cr（调质），硬度为280 HBS,大锥齿轮材料为45钢（调质）硬度为240 HBS，二者的材料硬度差为40 HBS。

选小锥齿轮的齿数Z1=30，大锥齿轮齿数为Z2=2.7575×30=82.725，取Z2=83。 按齿面接触强度设计

由设计计算公式（10-26）进行计算，即 d1t≥2.92 σE

H

3

Z

KtT1

R 1 0.5 R 2u

初步计算确定公式内的各计算数值 试选载荷系数Kt=1.4。 计算小锥齿轮的传递转矩 TⅠ=Tdη R=3注： R一般选取范围 R:0.25~0.35 由表10-6查的材料的弹性影响系数为 ZE=189.8MPa2

由图10-21d按齿轮面硬度查的小锥齿轮的接触疲劳强度极限σHlim1=600MPa；大锥齿轮的接触强度极限σHlim2=530MPa。

由式10-13计算应力循环次数

N1=60n1jLh=60×960×1×24000=1.38×109

注：按照给定的条件工作机工作1 …… 此处隐藏：5992字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……