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二级-带式运输机传动装设计说明书【T=850,V=0.7,D=350】.doc

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二级-带式运输机传动装设计说明书【T=850,V=0.7,D=350】.doc

机械设计课程二级圆柱齿轮减速器机械设计课程带式运输机传动装置中的同轴式二级圆柱齿轮减速器目录设计任务书1传动方案的拟定及说明4电动机的选择4计算传动装置的运动和动力参数5传动件的设计计算5轴的设计计算8滚动轴承的选择及计算14键联接的选择及校核计算16连轴器的选择16减速器附件的选择17润滑与密封18设计小结18参考资料目录18机械设计课程设计任务书题目设计一用于带式运输机传动装置中的同轴式二级圆柱齿轮减速器一.总体布置简图1电动机2联轴器3齿轮减速器4带式运输机5鼓轮6联轴器二.工作情况载荷平稳、单向旋转三.原始数据鼓轮的扭矩T(Nm)850鼓轮的直径D(mm)350运输带速度V(m/s)0.7带速允许偏差(%)5使用年限(年)5工作制度(班/日)2四.设计内容1.电动机的选择与运动参数计算2.斜齿轮传动设计计算3.轴的设计4.滚动轴承的选择5.键和连轴器的选择与校核6.装配图、零件图的绘制7.设计计算说明书的编写五.设计任务1.减速器总装配图一张2.齿轮、轴零件图各一张3.设计说明书一份六.设计进度1、第一阶段总体计算和传动件参数计算2、第二阶段轴与轴系零件的设计3、第三阶段轴、轴承、联轴器、键的校核及草图绘制4、第四阶段装配图、零件图的绘制及计算说明书的编写传动方案的拟定及说明由题目所知传动机构类型为同轴式二级圆柱齿轮减速器。故只要对本传动机构进行分析论证。本传动机构的特点是减速器横向尺寸较小,两大吃论浸油深度可以大致相同。结构较复杂,轴向尺寸大,中间轴较长、刚度差,中间轴承润滑较困难。电动机的选择1.电动机类型和结构的选择因为本传动的工作状况是载荷平稳、单向旋转。所以选用常用的封闭式Y(IP44)系列的电动机。2.电动机容量的选择1)工作机所需功率PwPw=3.4kW2)电动机的输出功率Pd=Pw/ηη==0.904Pd=3.76kW3.电动机转速的选择nd=(i1i2in)nw初选为同步转速为1000r/min的电动机4.电动机型号的确定由表20-1查出电动机型号为Y132M16,其额定功率为4kW,满载转速960r/min。基本符合题目所需的要求计算传动装置的运动和动力参数传动装置的总传动比及其分配1.计算总传动比由电动机的满载转速nm和工作机主动轴转速nw可确定传动装置应有的总传动比为i=nm/nwnw=38.4i=25.142.合理分配各级传动比由于减速箱是同轴式布置,所以i1=i2。因为i=25.14,取i=25,i1i25速度偏差为0.55,所以可行。各轴转速、输入功率、输入转矩项目电动机轴高速轴I中间轴II低速轴III鼓轮转速(r/min)96096019238.438.4功率(kW)43.963.843.723.57转矩(Nm)39.839.4191925.2888.4传动比11551效率10.990.970.970.97传动件设计计算1.选精度等级、材料及齿数1)材料及热处理选择小齿轮材料为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。2)精度等级选用7级精度3)试选小齿轮齿数z1=20,大齿轮齿数z2=100的4)选取螺旋角。初选螺旋角β=14°2.按齿面接触强度设计因为低速级的载荷大于高速级的载荷,所以通过低速级的数据进行计算按式(1021)试算,即dt≥1)确定公式内的各计算数值(1)试选Kt=1.6(2)由图10-30选取区域系数ZH=2.433(3)由表10-7选取尺宽系数φd=1(4)由图10-26查得εα1=0.75,εα2=0.87,则εα=εα1+εα2=1.62(5)由表10-6查得材料的弹性影响系数ZE=189.8Mpa(6)由图10-21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限σHlim1=600MPa大齿轮的解除疲劳强度极限σHlim2=550MPa(7)由式10-13计算应力循环次数N1=60n1jLh=601921(283005)=3.3210e8N2=N1/5=6.64107(8)由图10-19查得接触疲劳寿命系数KHN1=0.95KHN2=0.98(9)计算接触疲劳许用应力取失效概率为1%,安全系数S=1,由式(10-12)得σH1==0.95600MPa=570MPaσH2==0.98550MPa=539MPaσH=σH1+σH2/2=554.5MPa2)计算(1)试算小齿轮分度圆直径d1td1t≥67.85(2)计算圆周速度v0.68m/s(3)计算齿宽b及模数mntbφdd1t167.85mm67.85mmmnt3.39h2.25mnt2.253.39mm7.63mmb/h67.85/7.638.89(4)计算纵向重合度εβεβ0.3181tan141.59(5)计算载荷系数K已知载荷平稳,所以取KA1根据v0.68m/s,7级精度,由图108查得动载系数KV1.11由表104查的KHβ的计算公式和直齿轮的相同,故KHβ1.120.1810.61110.231067.851.42由表1013查得KFβ1.36由表103查得KHαKHα1.4。故载荷系数KKAKVKHαKHβ11.031.41.422.05(6)按实际的载荷系数校正所得的分度圆直径,由式(1010a)得d1mm73.6mm(7)计算模数mnmnmm3.743.按齿根弯曲强度设计由式1017mn≥1)确定计算参数(1)计算载荷系数KKAKVKFαKFβ11.031.41.361.96(2)根据纵向重合度εβ0.318φdz1tanβ1.59,从图10-28查得螺旋角影响系数Yβ=0。88(3)计算当量齿数z1z1/cosβ20/cos1421.89z2z2/cosβ100/cos14109.47(4)查取齿型系数由表10-5查得YFa12.724Yfa22.172(5)查取应力校正系数由表10-5查得Ysa11.569Ysa21.798(6)计算σFσF1500MpaσF2380MPaKFN10.95KFN20.98σF1339.29MpaσF2266MPa(7)计算大、小齿轮的并加以比较0.01260.01468大齿轮的数值大。2)设计计算mn≥2.4mn2.54.几何尺寸计算1)计算中心距z132.9,取z133z2165a255.07mma圆整后取255mm2)按圆整后的中心距修正螺旋角βarcos1355503)计算大、小齿轮的分度圆直径d185.00mmd2425mm4)计算齿轮宽度bφdd1b85mmB190mm,B285mm5)结构设计以大齿轮为例。因齿轮齿顶圆直径大于160mm,而又小于500mm,故以选用腹板式为宜。其他有关尺寸参看大齿轮零件图。轴的设计计算拟定输入轴齿轮为右旋II轴1.初步确定轴的最小直径d≥=34.2mm2.求作用在齿轮上的受力Ft1899NFr1Ft337NFa1Fttanβ223NFt24494NFr21685NFa21115N3.轴的结构设计1)拟定轴上零件的装配方案i.III段轴用于安装轴承30307,故取直径为35mm。ii.IIIII段轴肩用于固定轴承,查手册得到直径为44mm。iii.IIIIV段为小齿轮,外径90mm。iv.IVV段分隔两齿轮,直径为55mm。v.VVI段安装大齿轮,直径为40mm。vi.VIVIII段安装套筒和轴承,直径为35mm。2)根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度1.III段轴承宽度为22.75mm,所以长度为22.75mm。2.IIIII段轴肩考虑到齿轮和箱体的间隙12mm,轴承和箱体的间隙4mm,所以长度为16mm。3.IIIIV段为小齿轮,长度就等于小齿轮宽度90mm。4.IVV段用于隔开两个齿轮,长度为120mm。5.VVI段用于安装大齿轮,长度略小于齿轮的宽度,为83mm。6.VIVIII长度为44mm。4.求轴上的载荷66207.563.5Fr11418.5N

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