二级展开式直齿圆柱齿轮减速器设计.doc

蒅螂羅荿薈羈袁莈蚀螁艿莇葿薄膅莆薂衿肁莅蚄蚂羇莄莄袇袃莃蒆蚀膂蒃薈袆肈蒂蚁蚈羄蒁莀袄袀蒀薃蚇艿葿蚅羂膅蒈螇螅肀蒇蒇羀羆肄蕿螃袂肃蚂罿膁膂莁螂肇膁蒃羇羃膁蚆螀罿膀螈蚃芈腿蒈袈膄膈薀蚁肀膇蚂袆羆芆莂虿袂芅蒄袅膀芅薇蚈肆芄蝿袃肂芃葿螆羈节薁羁袄芁蚃螄膃芀莃羀聿荿蒅螂羅荿薈羈袁莈蚀螁艿莇葿薄膅莆薂衿肁莅蚄蚂羇莄莄袇袃莃蒆蚀膂蒃薈袆肈蒂蚁蚈羄蒁莀袄袀蒀薃蚇艿葿蚅羂膅蒈螇螅肀蒇蒇羀羆肄蕿螃袂肃蚂罿膁膂莁螂肇膁蒃羇羃膁蚆螀罿膀螈蚃芈腿蒈袈膄膈薀蚁肀膇蚂袆羆芆莂虿袂芅蒄袅膀芅薇蚈肆芄蝿袃肂芃葿螆羈节薁羁袄芁蚃螄膃芀莃羀聿荿蒅螂羅荿薈羈袁莈蚀螁艿莇葿薄膅莆薂衿肁莅蚄蚂羇莄莄袇袃莃蒆蚀膂蒃薈袆肈蒂蚁蚈羄蒁莀袄袀蒀薃蚇艿葿蚅羂膅蒈螇螅肀蒇蒇羀羆肄蕿螃袂肃蚂罿膁膂莁螂肇膁蒃羇羃膁蚆螀罿膀螈蚃芈腿蒈袈膄膈薀蚁肀膇蚂袆羆芆莂虿袂芅蒄袅膀芅薇蚈肆芄蝿袃肂芃葿螆羈节薁羁袄芁蚃螄膃芀莃羀聿荿蒅螂羅荿薈羈袁莈蚀螁艿莇葿薄膅莆薂衿肁莅蚄蚂羇莄莄袇袃莃蒆蚀膂蒃薈袆肈蒂蚁蚈羄蒁莀袄袀蒀薃蚇艿葿蚅羂膅蒈螇螅肀蒇蒇羀羆肄蕿螃袂肃蚂罿膁膂莁螂肇膁蒃羇羃膁蚆螀罿膀螈蚃芈腿蒈袈膄膈薀蚁肀膇蚂袆羆芆莂虿袂芅蒄袅膀芅薇蚈肆芄蝿袃肂芃葿螆羈 二级展开式直齿圆柱齿轮减速器的设计设计铸工车间的砂型运输设备。该传送设备的传动系统由电动机、减速器和输送带组成。每日一班制工作，工作期限为10年。已知条件：输送带带轮直径d=262mm，输送带运行速度v=1.10m/s，输送带轴所需拉力F=5000N。1. 传动装置的总体设计1.1传动方案的确定二级展开式圆柱齿轮减速器的传动装置方案如图所示。1.2 电动机的选择1机械设计课程设计手册(第3版)，吴宗泽、罗盛国主编，高等教育出版社出版 表1-1 电动机的选择计算项目计算及说明计算结果1、选择电动机的类型根据用途选用Y系列（IP44）一般用途全封闭自扇冷式笼型三相异步电动机。具有防止灰尘、铁屑或者其他杂物侵入电动机内部之特点，B级绝缘，工作环境温度不超过+40，相对湿度不超过95%，海拔高度不超过1000m，额定电压380V，频率50Hz。适用于无特殊要求的机械上，如机床、泵、风机、运输机、搅拌机、农业机械等。12、选择电动机功率输送带所需功率为查表1-51，V带传动的效率为0.96；一对轴承的效率为0.94-0.99，取值0.98；8级精度的一般齿轮传动(油润滑)效率为0.97；万向联轴器效率为0.97-0.98，取值0.97；则电动机到工作机间的总效率为查表1-51】，滚筒的效率0.96，则电动机所需工作功率为根据表12-1，选取电动机的额定功率。3、确定电动机的转速输送带带轮的工作转速为查表2-2，V带传动比，二级减速器传动比，则总传动比范围为 电动机的转速范围为由表12-1可知，符合这一要求的电动机同步转速有1000r/min、1500r/min和3000r/min，考虑3000r/min的电动机转速太高，而1000r/min的电动机体积大且贵，故选用转速为1500r/min的电动机进行试算，其满载转速为1440r/min，型号为Y132M-4。1.3 传动比的计算及分配传动比的计算及分配见表1-2。表1-2 传动比的计算及分配计算项目计算及说明计算结果1、总传动比2、分配传动比根据传动比范围，取带传动的传动比，则减速器传动比为高速级传动比为取低速级传动比为 1.4 传动装置的运动、动力参数计算 传动装置的运动、动力参数计算见表1-3。表1-3 传动装置的运动、动力参数计算计算项目计算及说明计算结果1、各轴转速2、各轴功率3、各轴转矩 2. 传动件的设计计算2.1 减速器外传动件的设计计算减速器外传动只有带传动，故只需对带传动进行设计。带传动的设计计算如下。基本参数选择如图计算结果及选择如图校核结果如图 2.2 减速器内传动件的设计计算2.2.1 高速级斜齿圆柱齿轮的设计计算更改设计结果：小齿轮加宽5mm校核结果输出结果设计传递功率/kW:6.94400小轮最高转速/(r/min):1440.00小轮最大扭矩/(N.mm):46052.22预期工作寿命/h:24000第公差组精度(运动精度):7第公差组精度(运动平稳性):8第公差组精度(接触精度):7名义传动比:3.50实际传动比:3.48使用系数:1.10动载系数:1.20接触强度齿间载荷分配系数:1.31接触强度齿向载荷分布系数:1.20弯曲强度齿间载荷分配系数:1.45弯曲强度齿向载荷分布系数:1.14支承方式:对称支承传动方式:闭式传动齿面粗糙度Rz/m:3.20润滑油运动粘度V40/(mm2/s):22.00小轮齿数z1:23小轮齿宽b1/mm:33.00小轮变位系数x1/mm:0.0000小轮分度圆直径/mm:86.25齿轮法向模数mn/mm:3.75小轮计算接触应力/MPa:450.08小轮接触疲劳许用应力/MPa:460.61小轮接触疲劳极限应力/MPa:550.00小轮计算弯曲应力/MPa:60.09小轮弯曲疲劳许用应力/MPa:310.02小轮弯曲疲劳极限应力/MPa:210.00小轮材料及热处理方式:碳钢调质小轮齿面硬度/HV10:210.00小轮节圆直径/mm:86.2500小轮齿根圆直径/mm:76.8750小轮齿顶圆直径/mm:93.7500小轮齿顶圆齿厚/mm:2.6661重合度:1.7087大轮齿数z2:80中心距/mm:193.125大轮齿宽b2/mm:28.00大轮变位系数x2/mm:0.0000大轮分度圆直径/mm:300.00大轮计算接触应力/MPa:450.08大轮接触疲劳许用应力/MPa:459.14大轮接触疲劳极限应力/MPa:533.00大轮计算弯曲应力/MPa:58.60大轮弯曲疲劳许用应力/MPa:309.41大轮弯曲疲劳极限应力/MPa:205.00大轮齿面硬度/HV10:190.00大轮材料及热处理方式:碳钢调质大轮节圆直径/mm:300.0000大轮齿根圆直径/mm:290.6250大轮齿顶圆直径/mm:307.5000大轮齿顶圆齿厚/mm:2.9960啮合角():20.0000极限传递功率(kW):7.226302.2.2 低速级直齿圆柱齿轮的设计计算如图结果更改校核输出结果设计传递功率/kW:6.03000小轮最高转速/(r/min):205.71小轮最大扭矩/(N.mm):279940.21预期工作寿命/h:24000第公差组精度(运动精度):7第公差组精度(运动平稳性):8第公差组精度(接触精度):7名义传动比:2.56实际传动比:2.55使用系数:1.10动载系数:1.10接触强度齿间载荷分配系数:1.35接触强度齿向载荷分布系数:1.21弯曲强度齿间载荷分配系数:1.49弯曲强度齿向载荷分布系数:1.17支承方式:对称支承传动方式:闭式传动齿面粗糙度Rz/m:3.20润滑油运动粘度V40/(mm2/s):22.00小轮齿数z1:40小轮齿宽b1/mm:57.00小轮变位系数x1/mm:0.0000小轮分度圆直径/mm:160.00齿轮法向模数mn/mm:4.00小轮计算接触应力/MPa:439.64小轮接触疲劳许用应力/MPa:469.30小轮接触疲劳极限应力/MPa:550.00小轮计算弯曲应力/MPa:88.22小轮弯曲疲劳许用应力/MPa:313.21小轮弯曲疲劳极限应力/MPa:210.00小轮材料及热处理方式:碳钢调质小轮齿面硬度/HV10:210.00小轮节圆直径/mm:160.0000小轮齿根圆直径/mm:150.0000小轮齿顶圆直径/mm:168.0000小轮齿顶圆齿厚/mm:3.0427重合度:1.7841大轮齿数z2:102中心距/mm:284.000大轮齿宽b2/mm:52.00大轮变位系数x2/mm:0.0000大轮分度圆直径/mm:408.00大轮计算接触应力/MPa:439.64大轮接触疲劳许用应力/MPa:480.15大轮接触疲劳极限应力/MPa:460.00大轮计算弯曲应力/MPa:90.35大轮弯曲疲劳许用应力/MPa:277.46大轮弯曲疲劳极限应力/MPa:187.00大轮齿面硬度/HBW:190.00大轮材料及热处理方式:结构钢正火大轮节圆直径/mm:408.0000大轮齿根圆直径/mm:398.0000大轮齿顶圆直径/mm:416.0000大轮齿顶圆齿厚/mm:3.2314啮合角():20.0000极限传递功率(kW):6.87126模拟对象为 日期: 2013年12月10日设计员: 算例名称: 静应力分析 1分析类型: 静应力分析Table of Contents说明1假设2模型信息2算例属性3单位3材料属性4载荷和夹具5接头定义6接触信息6网格信息7传感器细节8合力8横梁9算例结果10结论12说明轴仿真假设模型信息模型名称: liu当前配置: 默认实体文档名称和参考视为容积属性文档路径/修改日期倒角1实体质量:3.77368 kg体积:0.000480723 m3密度:7850 kg/m3重量:36.982 NJ:liu.SLDPRTDec 10 16:05:08 2013算例属性算例名称静应力分析 1分析类型静应力分析网格类型实体网格热力效果: 打开热力选项包括温度载荷零应变温度298 Kelvin包括 SolidWorks Flow Simulation 中的液压效应关闭解算器类型FFEPlus平面内效果: 关闭软弹簧: 关闭惯性卸除: 关闭不兼容接合选项自动大型位移关闭计算自由实体力打开摩擦关闭使用自适应方法: 关闭结果文件夹SolidWorks 文档 (J:)单位单位系统:公制 (MKS)长度/位移mm温度Kelvin角速度弧度/秒压强/应力N/m2材料属性模型参考属性零部件名称:AISI 1045 钢，冷拔模型类型:线性弹性同向性默认失败准则:未知屈服强度:5.3e+008 N/m2张力强度:6.25e+008 N/m2弹性模量:2.05e+011 N/m2泊松比:0.29 质量密度:7850 kg/m3抗剪模量:8e+010 N/m2热扩张系数:1.2e-005 /KelvinSolidBody 1(倒角1)(liu)曲线数据:N/A载荷和夹具夹具名称夹具图像夹具细节固定-1实体:2 面类型:固定几何体合力零部件XYZ合力反作用力(N)25.5106-535.678-55.267539.126反力矩(N.m)0000 载荷名称装入图象载荷细节扭矩-1实体:1 面参考:面类型:应用力矩值:294.33 N.m相位角度:0单位:deg接头定义销钉/螺栓/轴承接头模型参考接头细节强度细节轴承支撑-1实体:1 面类型:轴承无数据接头力类型X-分量Y-分量Z-分量合力轴心力 (N)-0000抗剪力 (N)0000折弯动量 (N.m)0000轴承支撑-2实体:1 面类型:轴承无数据接头力类型X-分量Y-分量Z-分量合力轴心力 (N)-0000抗剪力 (N)0000折弯动量 (N.m)0000接触信息无数据网格信息网格类型实体网格所用网格器: 标准网格自动过渡: 关闭包括网格自动环: 关闭雅可比点4 点单元大小7.83566 mm公差0.391783 mm网格品质高网格信息 - 细节节点总数13804单元总数9068最大高宽比例9.4996单元 (%)，其高宽比例 100扭曲单元（雅可比）的 %0完成网格的时间(时;分;秒): 00:00:09计算机名: LENOVO传感器细节无数据合力反作用力选择组单位总和 X总和 Y总和 Z合力整个模型N25.5106-535.678-55.267539.126反作用力矩选择组单位总和 X总和 Y总和 Z合力整个模型N.m0000横梁无数据算例结果名称类型最小最大应力1VON:von Mises 应力16357 N/m2节: 91941.27296e+008 N/m2节: 13658liu-静应力分析 1-应力-应力1名称类型最小最大位移1URES:合位移0 mm节: 10.00853927 mm节: 9234liu-静应力分析 1-位移-位移1名称类型最小最大应变1ESTRN :对等应变1.07114e-007 单元: 2970.000272552 单元: 1873liu-静应力分析 1-应变-应变1结论 莂蚁肁羄莁螃袄芃莀蒃聿腿荿薅袂肅蒈蚇肈羁蒈螀袁艿蒇葿蚃膅蒆蚂衿膁蒅螄螂肇蒄蒄羇羃蒃薆螀节蒂蚈羅膈薂螁螈肄薁蒀羄羀薀薃螇莈蕿螅羂芄薈袇袅膀薇薇肀肆膄虿袃羂膃螁聿芁膂蒁袁膇芁薃肇肃芀蚆袀罿芀袈蚃莈艿薈羈芄芈蚀螁膀芇螂羆肅芆蒂蝿羁莅薄羅芀莄蚇螇膆莄蝿羃肂莃薈螆肈莂蚁肁羄莁螃袄芃莀蒃聿腿荿薅袂肅蒈蚇肈羁蒈螀袁艿蒇葿蚃膅蒆蚂衿膁蒅螄螂肇蒄蒄羇羃蒃薆螀节蒂蚈羅膈薂螁螈肄薁蒀羄羀薀薃螇莈蕿螅羂芄薈袇袅膀薇薇肀肆膄虿袃羂膃螁聿芁膂蒁袁膇芁薃肇肃芀蚆袀罿芀袈