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_机械设计课程设计-单级直齿圆柱齿轮减速器F=4000N,V=0.75ms,D=300mm .doc

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_机械设计课程设计-单级直齿圆柱齿轮减速器F=4000N,V=0.75ms,D=300mm .doc

1设计任务设计一台带式运输机中使用的单级直齿圆柱齿轮减速器。原始数据运输带传递的有效圆周力F4000N,运输带速度V0.75m/s,滚筒的计算直径D300mm,原动机为电动机,齿轮单向传动,有轻微冲击,工作时间10年,每年按300天计,单班工作(每班8小时)一、选择电动机电动机容量(1)工作机所需功率wp40000.75310001000wFVpKW(2)电动机输出功率dpwdpp传动装置的总效率4123456.式中,21、为从电动机至卷筒之间的各传动机构和轴承的效率V带传动10.96滚动轴承20.99闭式齿轮传动30.97连轴器40.99传动滚筒50.96,齿形链60.97,则总效率40.960.990.970.990.960.960.816故33.680.816wdppKW(3)电动机额定功率edp选取电动机额定功率4edpKW3、电动机的转速为了便于选择电动机的转速,先推算电动机转速的可选范围。查得V带传动常用比为范围,421i单级齿轮减速器236i滚子链326i2123121446010006010000.7547.78/min300573.36879.6/miniiiininvnrDninr总电动机总滚筒滚筒总电动机滚筒总传动比符合要求的电动机如下电动机型号额定功率/KW同步转速/满载转速/r/min电动机质量、kg价格/元传动比Y112M243000/2890459102.91iY112M441500/1440499181.50iY112M641000/960751433i由上综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格及总传动比,查得应选用型号为Y112M4型电动机二、计算传动装置的总传动比及其分配各级传动比1、传动装置总传动比传动比分配原则各级传动比应在合理的范围内各级传动尺寸协调,传动比应满足144030.1347.78nin电动机总滚筒3330.133.11ii平总2.2,3.8ii带齿轮若取则262436iiiiii链带齿轮带链齿轮3三、计算各轴的转速四、计算各轴的转矩电动机轴30.113.62.23.8iiii总链带齿轮1231440I654.5/min2.21440II172.2/min2.23.81440III47.8/min2.23.83.6nnrinnriinnriii电动机带带齿轮带链齿轮轴轴轴III222IIIIIIIIIIIII3.680.963.533.680.960.990.973.393.680.960.990.973.263.539550955051.5n654.53.3995509550188n172.2PpkwPpkwPpkwPTNmPTNmT带电动机带电动机轴承齿轮带链电动机轴承齿轮IIIIIIII32.695509550651n47.8PNm000003.681440/min3.689550955024.41440pkWnrpTNmn4由上得各轴运动和动力参数轴名功率p/kw转矩T/Nm转速n/r/min传动比i效率输入输出输入输出电动机轴I轴II轴III轴3.533.393.263.683.493.353.2351.518865124.451.0186.1644.51440654.5172.247.82.23.83.60.950.960.96五、齿轮传动设计(尺寸)选定齿轮传动类型、材料、热处理方式、精度等级。小齿轮选硬齿面,大齿轮选软齿面,小齿轮的材料为45号钢调质,齿面硬度为250HBS,大齿轮选用45号钢正火,齿面硬度为200HBS。齿轮精度初选8级2、初选主要参数Z120u4.5Z2Z1u204.5905取ψa0.3,则ψd0.5(i1)0.675(3)按齿面接触疲劳强度计算计算小齿轮分度圆直径d1≥21123][σΨεHHEZZZuudkT确定各参数值○1载荷系数取K1.2○2小齿轮名义转矩T19.55106P/n19.551064.23/342.861.18105Nmm○3材料弹性影响系数ZE189.8MPa○4区域系数ZH2.5○5重合度系数εt1.883.2(1/Z11/Z2)1.883.2(1/201/90)1.69Zε77.0369.1434tε○6许用应力MPaH6101lim][σMPaH5602lim][σ按一般可靠要求取SH1则MPaSHHH6101lim1σ][σ6MPaSHHH5602lim2σ][σ取两式计算中的较小值,即[σH]560Mpa于是d1≥21123][σΨεHHEZZZuudkT2556077.05.28.1895.415.411018.12.12352.82mm4确定模数md1/Z1≥52.82/202.641取标准模数值m35按齿根弯曲疲劳强度校核计算][σσεFFSFYYmbdKT112校核式中1.小轮分度圆直径d1mZ32060mm2.齿轮啮合宽度bΨdd11.06060mm3.复合齿轮系数YFS14.38YFS23.954.重合度系数Yε0.250.75/εt0.250.75/1.690.69385.许用应力σFlim1245MPaσFlim2220Mpa取SF1.25则aFFFMPS19625.12451lim1σ][σaFFFMPS17625.12202lim2σ][σ76.计算大小齿轮的FFSYσ并进行比较02234.019638.411][σFFSY02244.017695.322][σFFSY11][σFFSY22][σFFSY取较大值代入公式进行计算则有6938.095.3360601018.12.12252112εσYYmbdKTFSF71.86[σF]2故满足齿根弯曲疲劳强度要求(6)几何尺寸计算d1mZ32060mmd2mZ1390270mmam(Z1Z2)3(2090)/2165mmb60mmb260取小齿轮宽度b165mm(7)验算初选精度等级是否合适齿轮圆周速度vπd1n1/(601000)3.1460342.86/(601000)1.08m/s可知选择8级精度合适。六、设计小结1从整体上来说通过详细的计算和仔细的校核并且结合了实际情况,设计的过程基本正确,结果基本合理,可以满足设计的要求。

注意事项

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