一级圆柱直齿减速器课程设计281.9%1.6%400%245.doc
一级圆柱直齿减速器课程设计281.9%1.6%400%245
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减速器课程设计
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一级圆柱直齿减速器课程设计281.9%1.6%400%245,减速器课程设计
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1 机 械 设 计 说 明 书 机电高职 （ 3） 07 1班 nts 2 目录 一 课程设计题目 3 二 传动装置整体设计 4 三 V带的设计 6 四 各齿轮的设计计算 9 五 轴的设计 12 六 箱体的设计 20 nts 3 设 计 任 务 书 一、 课程设计题目： 设计带式运输机传动装置（简图如下） 本组设计数据： 第一组数据： 运输机工作轴转矩 T/(N.m) 1900 。 运输机带速 V/(m/s) 1.6 。 卷 筒直径 D/mm 400 。 每日工作时数 hT 24 。 传动工作时限 /a 5年 。 注：传动部逆转，载荷平稳。启动载荷为名义载荷的 1.25 倍，输送带数允许误差为 5%。 nts 4 已给方案：外传动机构为 V带传动。 减速器为两级展开式圆柱齿轮减速器。 第一部分 传动装置总体设计 一、 传动方案（已给定） 1） 外传动为 V带传动。 2） 减速器为两级展开式圆柱齿轮减速器。 3） 方 案 简 图 如 下 ：二、该方案的优缺点： 该工作机有轻微振动，由于 V 带有缓冲吸振能力，采用V 带传动能减小振动带来的影响，并且该工作机属于小功率、载荷变nts 5 化不大，可以采用 V 带这种简单的结构，并且价格便宜，标准化程度高，大幅降低了成本。减速器部分两级展开式圆柱齿轮减速，这是两级减速器中应用最广泛的一种。齿轮相对于轴承不对称，要求轴具有较大的刚度。高速级齿轮常布置在远离扭矩输入端的一边，以减小因弯曲变形所引起的载荷沿齿宽分布不均现象。原动机 部分为 Y 系列三相交流 异步电动机。 总体来讲，该传动方案满足工作机的性能要求，适应工作条件、工作可靠，此外还结构简单、尺寸紧凑、成本低传动效率高。 计 算 与 说 明 结果 三、原动机选择（ Y 系列三相交流异步电动机） 工作机所需功率：Pww=0.96 m in960100060 rD Vn 传动装置总效率： a 4321 a 96.01 98.02 97.03 99.04 85.099.097.098.096.0 a 电动机的输出功率： PdKwaWdPP 58.3 nts 6 选择电动机为 Y132M1-6 型 技术数据：额定功率（ Kw） 4 满载转矩（ minr ） 960 额定转矩（ mN ） 2.0 最大转矩（ mN ） 2.0 Y132M2-6电动机的外型尺寸（ mm）： A： 216 B： 178 C： 89 D： 38 E： 80 F： 10 G： 33 H：132 K： 12 AB： 280 AC： 270 AD： 210 HD： 315 BB： 238 L： 515 四、传动装置总体传动比的确定及各级传动比的分配 1、 总传动比： ia57.12nni ma2、 各级传动比分配： iiia 21初定 15.31 i.42i第二部分 V带设计 外传动带选为 普通 V 带传动 1、 确定计算功率： Pcnts 7 1）、由表查得工作情况系数 3.1KA2）、由式 kKPwAc P 65.443.1 2、选择 V 带型号 根据Wc KP 65.4和 min/9601 rn 有图 5 10选择选 A 型 V 带。 3.确定带轮直径 dd1dd2（ 1）、由表 5 4选取小带轮直径 mmdd 1001 mmeid ddd 315)1(12 （ 2）验算带速 smdnV d /02.5100060 11 （ 3）、传动比 i 15.310031512 ddddi（ 5）、从动轮转速 m in/30615.3/96012 rinn 4.确定中心距 a 和带长 Lo（ 1）、初选中心距 ddadd aaaa 21021 27.0 10507.3670 a取 mma 4560 （ 2 ） 求 带 的 基 准 长 度 Lonts 8 mmmmddddaL dddd84.1687)5004)125400()315100(24562(2)()(2222212100查图 5-3选取带的基准长度 Ld=1600mm (3)、计算中心距 :a mmmma LLa d 469)2 0625.18621800500(2 00 (4)、确定中心距调整范围 mmmma Lad 504)160003.0469(03.0ma x mmmma Lad 432)1800015.0720(015.0m i n 5. 验 算 小 带 轮 包 角 a1 1201533.57180 121 a dd dd 6.确定 V带根数 Z (1)、单根 V带传递的额定功率：根据 dd1和 n1查表 5 7得 KwP 382.10 (2)、单根 V 带的额定功率增量：查表 5 7 得 P0=0.11Kw (3)、由表查得（ 5-8）包角系数 91.0k(4)、由表 (5-9)查得长度系数 KL=1.01 (5)、计算 V带根数 Z，由式 705.401.191.0)11.0382.1(65.4)(00KKPPPLcaZnts 9 取 Z=4根 7计算单根 V 带初拉力 F0， q 由表 5-1机设查得 q=0.10kg/m NqVZ vKPF ac 7.158)15.2(500 20 8计算对轴的压力 FQ，由式得 NNZ FF Q 70.1 4 6 3)2 .1 4 6s in12.1 9 142(2s in2 10 9确定带轮的结构尺寸，给制带轮工作图 小带轮基准直径 dd1=100mm采用实心式结构。大带轮基准直径 dd2=315mm，采用轮辐式结构，基准图见零件工作图。 第三部分 各齿轮的设计计算 一、减速齿轮设计（直齿圆柱齿轮） 1.齿轮的材料，精度和齿数选择，因传递功率不大（ P=3.58kw），转速不高 ( kwn 3001 )，材料按表选取，都采用45 号钢，锻选项毛坯，大齿轮、正火处理，小齿轮调质，均用软齿面。齿轮精度用 8级，轮齿表面精糙度为 Ra1.6，软齿面闭式传动，考虑传动平稳性，齿数宜取多些，取 24 则96212 iZZ 圆整取 962Z nts 10 2.设计计算。 （ 1）设计准则，按齿面接触 疲劳强度计算，再按齿根弯曲疲劳强度校核。 （ 2）按齿面接触疲劳强度设计，由式 3 22 11 143.76 uuHKTd 得 由图（ 6-34）选取材料的接触疲劳，极限应力为 小齿轮： MPaHlin 5301 大齿轮： MPaH 3502lim 由图 6 34选取材料弯曲疲劳强度应力 小齿轮： MPabb 4301lim 大齿轮： MPabb 3302lim 应力循环次数 N计算 10 811 58.63005160 nN1065.1 82 N由表查得接触疲劳寿命系数； 11ZN ; 12 ZN 由图 6-35查得弯曲强度计算寿命系数： 11YN 12 YN 由图 6-9查得接触疲劳安全系数： 1lim SH 由工式求许用接触应力： nts 11 M P aZSH NHH 5301m i n 1l i m1 M P aZSH NHH 3502m i n 2l i m2 载荷系数 K: 由表 6-10查得。 按原动机和工作机特性选 K=1.1。 计算小齿轮的传递转矩： mNnPT 6.1061161 1055.9选择齿宽系数： 由表 6-13，因齿轮对称布置，取 1d计算 d1和 V： mmuuHKTd 4.82143.76 3 22 11 圆周速度： )(53.110060 1 smdV n 故 8 级精度合适。 模数： 38.311 zdm圆整取 m=4 (3) 计算齿轮的主要几何尺寸： .1）齿轮的分度圆直径： mmmzd 9624411 mmmzd 38496422 nts 12 .2）中心距： mmdda 24521 )(21 .3）齿宽： mmdbd 909694.012 取 mmb 962 ， mmbb 9610521 3.校核齿根弯曲疲劳强度 验算 YYbm dT SaFabb 112 与 limbb的大小。 小齿轮 MPabb 430大齿轮 MPabb 330lim 取 4.1SF MPabb 1.3071 MPabb 7.2352 76.21 Y Fa 56.11 Y Sa 2.22 Y Fa 78.12 Y Sa MP abb 37.2356.176.2484841012412 31 29.7 24.2（ mm） 3.确定各个轴段的直径和长度： 根 据 计 算 结 果 取 mmdI 30， 大 带 轮 毂 宽 度mmdL I 602 定为轴肩高度： )(31.2)1.007.0( mmdaI 装有深沟球轴承。a=2.5mm mmdII 35,选择 6207 深沟球轴承。轴承宽度 B=17mm mmL II 1022153172040 取 mmdIII 40小齿轮制成实心式，齿轮宽 mmb 841 mmL III 94296 轴间： )(48.2)1.007.0( mmdaI I I mmd IV 47640 轴环宽度 =1.4a=4.2mm,取 mmLIV 5查 表 轴 承 安 装 尺 寸 ， 得 到mmdV 42 mmL V 135315 6207轴承 mmdVI 35mmLVI 17nts 14 4.强度校核：画受力简图 NdTF t 2 9 5 2112 NFFtr 1 0 7 520ta n NFQ 7.1463画受力简图： V 面投影 nts 15 列平衡方程： 由 0 FME 013721325.98 RFF DVrQ得到NR DV 75.667 NR BV 35.3019 投影到 H平面： mNM CH 101 nts 16 求合成弯矩： mNMMMCVCHC 3.9622mNMB 2.144扭矩图：所以危险截面为 B 截面。 对 B 截面强度校核： 当量 弯矩 22 TMMBeB 取 =0.6 mNM eB 3.162 当 量 应 力M P adM eBeB 9.371.0 32 使用应力： MP ab 551 因为 eB 250 500时， n=6 a500时， n=8 4 轴 承 旁连 接 螺栓直径 d1 d075.0 1 16 nts 22 盖 与 座连 接 螺栓直径 d2 d f)6.05.0( 10 连 接 螺栓 d2的间距 l 150-200 150 轴 承 端盖 螺钉直径 d3 d f5.04.0 8 检 查 孔盖 螺 钉定直径 d4 d f4.03.0 6 定 位 销直径 d d8.07.0 2 8 df 、 d1 、d2 至外箱 壁 距离 C1 M10 M16 M20 16 22 26 16 22 26 df 、 d2至 凸 缘边 缘 距离 C2 14 20 24 14 20 24 nts 23 轴 承 旁凸台 半径 R1 C2 C2 凸 台 高度 h 根据低速级轴承座外径确定，以
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