圆柱锥齿轮二级减速器机械设计课程设计说明书

一、设计题目1.题目说明5A题设计一链板式输送机装置工作条件：连续单向运转，工作时有轻微振动，使用期 10年(每年 300个工作日),小批量生产，两班制工作，输送机工作轴转速允许误差为±5%。链板式输送的传动效率为 0.95。参数要求：输送链的牵引力 F=5KN;输送链速度 v=0.6m/s输送链链轮的节圆直径 d=399mm.传动简图如下图所示：

二、运动参数计算1.电动机选择初选电动机转速 n=1500r/min高速级齿轮组和低速级齿轮组的效率为 1和 2,链传动的效率为 3,联轴器的效率为 4,链板式输送机的效率为 5,轴承效率为 6

1= 2= 0.97取精度为 IT=7 3= 0.96选择滚子链传动

4= 0.99刚性套柱销联轴器 5= 0.95由已知条件得到选用圆锥滚子轴承

6= 0.99

工作机所需功率： Pw 传动装置的总效率

F V= 3.16KW 1000 5

a 1 2 3 4 63=0.87

电动机所需功率： Pm

a

Pw

=3.60KW

根据以上数据选择电动机参数如下:工作功率 Pm= 4KW,转速 nm= 1440r/min Y112M-4三相异步电动机满足要求,可供选用.电动机工作功率 Pm= 4KW,转速

2.传动比选择根据各类机械传动的传动比范围及传动比分配原则选择各传动比：高速级传动比 i1 3;低速级传动比 i2 4;链轮传动比 4.18

nm

=

1440r/min

3.各轴传动参数 (1)各轴的转速 n(r/min)的确定高速轴的转速： n1 中间轴的转速： n2 低速轴的转速： n3=链轮的转速：

nm 1440 1440 r min io 1

选择 Y112M-4三相异步电动机各级传动比： i1 3i2 4

nm 1440 480 r min ioi1 1 3n n2 1440 m 120 r min i2 i0i1i2 3 4

n 4=

n3 28.7 r min 4.18

(2)各轴的输入功率(KW)高速轴的输入功率： P Pm 4 6 4 0.99 0.99 3.92KW 1中间轴的输入功率： P2 P 1 6 3.92 0.97 0.99 3.76KW 1低速轴的输入功率： P P2 2 6 3.76 0.97 0.99 3.62KW 3 (3)各轴的输入扭矩(N²m)P 3.92 1 9550 26.7 N m n1 1440 P 3.76 74.8 N m中间轴的输入转矩： T2 9550 2 9550 n2 480 P 3.62 288.1N m低速轴的输入转矩： T3 9550 3 9550 n3 120

各轴转速： n1 1440 r min

n2 480 r minn3=120 r min

高速轴的输入转矩： T1 9550

各轴功率：滚筒轴Ⅳ 3.30 1098.1 28.7

功率 P/kw转矩 T/(N· m)转速 n/(r/min)传动比 i效率η

电机轴 4 26.5 1440 1 0.98

轴Ⅰ 3.92 26.7 1440 3 0.96

轴Ⅱ 3.76 74.8 480 4 0.96 3.62

轴Ⅲ 288.1 120

P 3.92KW 1

P 3.76KW 2

4.18 0.97

P 3.62KW 3

三、传动零件设计1.高速级齿轮传动计算(1)选定齿轮类型，精度等级，材料及齿数 1)选用锥齿轮 2)初选小

齿轮材料为 40Cr(调质),硬度为 280HBS,大齿轮材料为 45钢 (调质),硬度为 240HBS,二者材料硬度差为 40HBS。 3)精度等级取 7 4)初选小齿轮齿数 Z1 22,则大齿轮齿数 Z2 i1Z1 3 22 66,初选螺旋角β=14° (2)按按齿面接触强度设计

各轴转矩： T1 26.7 N m

T2 74.8N mT3 288.1N m

d1t

3

2 Kt T1 u 1 Z H Z E 2 ( ) d u[ H]

(1.1)

确定公式内的各计算数值 1)工作时有轻微振动，初选 Kt=1.6 2)由课本(参考文献[2])图 10-30选取区域系数 ZH=2.5 3)由课本(参考文献[2])表 10-7选取齿宽系数ΦR=0.3 4)由课本(参考文献[2])图 10-26查得

1 0.775, 2 0.866则 1 2 1.6415)小齿轮转距 T1 26.7 103 N mm 6)由课本(参考文献[2])表 10-6查得材料的弹性影响系数 ZE 189.8Mpa 2 7)由课本(参考文献[2])图 10-21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限 H lim1 600MPa;大齿轮的接触疲劳强度极限 H lim2 570MPa 8)由课本(参考文献[2])式(10-13)计算应力循环次数1

N1 60n1 jLh 60 1440 1 (2 8 300 10) 4.147 109N2 4.147 109 1.382 109 3

9)由参考文献[2]图 10-19查得接触疲劳寿命系数

K HN1 0.93,K HN 2 0.95;

10)计算接触疲劳许用应力取失效概率为 1%,安全系数 S=1,由课本(参考文献[2])式(10-12)得：[ H]1 [ H]2 [ H] K HN 1 lim1 0.93 600MPa 558MPa S K HN 2 lim2 0.95 570MPa 541.5MPa S

[ H]1 [ H]2 558 541.5 MPa 549.75MPa 2 2

计算各数据 1)试计算小齿轮分度圆直径 d1t,有计算公式得

d1t 3

1.6 26.7 103 189.8 2.92mm 58.6mm 2 0.3 (1 0.5 0.3) 3 541.75 2

2)计算圆周速度

v

d1t n160 1000

3.14 58.6 1440 m s 3.75 m s 60 1000

3)计算载荷系数 K已知载荷平稳，由课本(参考文献[2])表 10-2选取使用系数取 K A 1.25根据 v 3.75 m s,级精度， 7由参考文献[2]图 10-8查得动载系数 Kv 1.11;由表 10-4查得 K H 的计算公式和直齿轮的相同故 K H 1.875;由参考文献[2]图 10-13查得 K F 1.875由表 10-3查得 K H K F 1.4故载荷系数 K K A Kv K H K H 1.25 1.11 1.4 1.875 3.609 4)按实际的载荷系数校正所得的分度圆直径，由参考文献[2]式(10-10a)得 K 3.609 d1 d1t 3 58.6 3 mm 76.85mm Kt 1.6 5)计算模数

d1 cos 76.85 cos14 mn mm 3.389mm Z1 22圆整为 m=3.5。则 Z1 22,即 Z 2 66

d1 mz1 77mm, d 2 mz2 231mm 1 u2 126.5 2 b

R R 37.95mm,圆整后b2=38,b1=43 R d1 u 1=arcos u+1= . , 2=90- 1=71.572

(3)校核齿根弯曲强度设计由参考文献[2]式(10-17)

mn

3

2 KT1Y cos 2 YFaYSa d Z12 [ F]

d1 77 mm d 2 231mm B1 43mm B2 58mm

确定计算参数 1)计算载荷系数

1 18.43 2 72.57 Z1 22 Z 2 66

K K A Kv K F K F 1.25 1.11 1.4 1.875 3.6092)计算当量齿数

Z v1 Zv2

Z1 22 23.19 3 3 cos 1 cos 18.43 Z2 66 208.76 3 3 cos 2 cos 71.57

3)查取齿型系数由参考文献[2]表 10-5查得 YFa1 2.68; YFa 2 2.115 4)查取应力校正系数由参考文献 …… 此处隐藏：11374字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……