【三级圆锥减速齿轮减速器传动装置的设计计算6000字】

参考文献三级圆锥减速齿轮减速器传动装置的设计计算目录TOC\o"1-3"\h\u1470三级圆锥减速齿轮减速器传动装置的设计计算 1318121.1电动机的选择 1237131.2各轴的转速转矩的计算 2282681.2.1第一传动轴设计与校核 2256901.2.2第二传动轴设计与校核 3299061.2.3第三传动轴设计与校核 3205001.2.4第四传动轴设计与校核 3117771.3齿轮的设计与校核 4174251.1.1一级圆锥齿轮设计与校核 4137081.1.2二级圆柱齿轮设计与校核 6154971.1.3三级圆柱齿轮设计与校核 9291711.4轴承的设计与校核 1172971.6轴承的设计与校核 23324241.6.1输入轴的轴承 23113161.6.2中间轴的轴承 231.1电动机的选择由已经知道基本条件：自己既定的综合深化设计系数：有效传动比：22.5；自动传递额定功率：40kW；自动输入实际转速1450转/分钟；圆锥固定齿轮机械传动（7级准确度）工作效率是：η1＝0.97；圆柱固定齿轮机械传动（7级准确度）（2对）工作效率是：η2＝0.98；圆锥滚子中心轴承机械传动工作效率（4对）是：η3＝0.98；弹性联轴控制器设备机械传动工作效率（2对）是：=0.99因为交通运输带速率有效误差小于等于+5.0%，因此Pd有效误差小于等于+50%因此：Pd作用范围是（2.7835kw~4.395kw）知道了解及其以上数据信息运算总工作效率：电机设备的自动输入额定功率现如今因为得出工作效率数值，就可以计算出自动输入额定功率，就可以得知电机设备的功率：表3-1运行工作机设备所要求机动设备额定功率表类型额定功率（千瓦）实际转速（转/分钟）额定工作电流（A）实际有效重量(千克)Y132s2−24529001572Y225M−445148015.479Y132M−64597017116Y160L−87.572017.7140根据表3-1可的选用Y225M-4型电机设备。1.2各轴的转速转矩的计算机动设备选用结束：下面运算机械传动比的调配参考依据已经知道基本条件，能够很确定的明确整套体系的总机械传动，有效传动比=24；调配各级有效传动比：翻阅《机械设备综合系统设计手册》表1-6，为了避开圆锥固定齿轮有效尺寸太大、加工制造困难，选取为快速级圆锥固定齿轮有效传动比i1=0.25i，最好使i1小于等于3，i1=0.25i=24𝐸𝑀𝐵𝐸𝐷𝐸𝑞𝑢𝑎𝑡𝑖𝑜𝑛.3根据计算方程式i=i1i2i3得取i2 =3，i3=3电机设备轴功率的运算：1.2.1第一传动轴设计与校核第1机械传动中心轴的实际转速是：第1机械传动中心轴的额定功率是：第1机械传动中心轴的扭转力矩是1.2.2第二传动轴设计与校核第2机械传动中心轴的实际转速是：第2机械传动中心轴的额定功率是：第2机械传动中心轴的扭转力矩是1.2.3第三传动轴设计与校核第3机械传动中心轴的实际转速是：第3机械传动中心轴的额定功率是：第3机械传动中心轴的扭转力矩是1.2.4第四传动轴设计与校核第4机械传动中心轴的实际转速是：第3机械传动中心轴的额定功率是：第3机械传动中心轴的扭转力矩是1.3齿轮的设计与校核1.1.1一级圆锥齿轮设计与校核选择圆锥固定齿轮机械传动，选择7级准确度物质材料选用。固定小齿轮物质材料是40Cr，实际有效硬度是280HBS，固定大齿轮物质材料是45号钢材，实际有效硬度是240HBS，两者物质材料实际有效硬度差是40HBS选固定小齿轮实际齿数Ｚ1＝11，固定大齿轮实际齿数Ｚ按照齿面接触作用强度综合系统设计按照运算公式（10－26）运算，也就是明确运算方程式内部的各运算有效数值查阅报表选择负荷参数K=1.3固定小齿轮自动传递的扭转力矩T查阅报表有效齿宽参数=0.29参考标准固定齿轮Zh=2.5根据表查阅相关资料可知物质材料的弹性影响参数=189.8兆帕斯卡根据示意图查阅相关资料可知固定小齿轮的=600兆帕斯卡；固定大齿轮的=550兆帕斯卡；运算接触疲劳作用强度许用应力根据示意图查阅相关资料可知接触疲劳作用强度时间参数，失去效能几率是1.0%，安全参数是S=1，2）运算（1）估算固定小齿轮大端分度圆有效直径，带入里较低的数值==85.25mm（2）运算有效齿宽ｂ与大端的固定模数b=Re==34.204mm=/11=mm（3）运算有效齿宽高比b/h齿高h=2.25=7.75mmb/h=34.204/7.75=4.413．按照齿根弯曲变形作用强度综合系统设计按照运算公式（10－26）估算，也就是1）明确运算方程式内部的各运算有效数值根据表查阅相关资料可知固定小齿轮弯曲变形疲劳作用强度极限固定大齿轮弯曲变形疲劳作用强度极限运算弯曲变形疲劳许用应力取弯曲变形疲劳安全参数S＝1.4，得查阅报表11-3的负荷参数K=1.586翻阅齿形参数锥顶作用角固定小齿轮：固定大齿轮：Zv1=z1/cos3＆1=24/cos18.435=28.11Zv2=z2/cos32=72/cos71.565=227.85根据示意图得翻阅应力校正修改参数根据示意图11-9查阅相关资料可知运算大固定小齿轮的因为固定大齿轮的数值高于固定小齿轮的因此选固定大齿轮2）运算=7.11mm取由弯曲变形作用强度算得的大端固定模数7.11并且就近圆整是标准设计数值m=7.75mm，按照接触作用强度算得的大端分度圆有效直径mm，计算出固定小齿轮实际齿数固定大齿轮实际齿数3）运算大端分度圆位置的圆周速率查阅报表11-2选用7级准确度是恰当的1.1.2二级圆柱齿轮设计与校核1．确定基本参数（1）选择斜齿圆柱固定齿轮机械传动（2）初步选择螺旋角B=15°（2）选择7级准确度（3）小齿轮物料40Cr，硬度280HBS，大齿轮材料45号钢材，硬度是240HBS，硬度差是40HBS。（4）选固定小齿轮实际齿数Ｚ1＝17，固定大齿轮实际齿数Ｚ2．按照齿面接触作用强度综合系统设计根据计算方程式10-9a展开估算，也就是1）明确运算方程式内部的各运算有效数值（1）选择负荷参数K=1.3（2）ZB=√cosB=√COS15=0.9828（3）根据表查阅相关资料可知物质材料的弹性影响参数=189.8兆帕斯卡（4）根据表查阅相关资料可知固定小齿轮的弯曲变形疲劳作用强度极限=600兆帕斯卡；固定大齿轮的弯曲变形疲劳作用强度极限=550兆帕斯卡（5）运算接触疲劳作用强度许用应力根据示意图查阅相关资料可知弯曲疲劳作用强度时间参数失去效能几率是1.0%，安全参数是S=1，计算可知：2）运算（1）估算固定小齿轮分度圆有效直径，带入里较低的数值=87.15mm对（2）运算分度圆位置的圆周速率（３）运算有效齿宽ｂ与端面固定模数3．按照齿根弯曲变形作用强度综合系统设计根据计算方程式11-6得弯曲变形作用强度的综合深化设计运算方程式是明确运算方程式内部的运算有效数值（1）小齿轮传递的转矩1对（2）根据表查阅相关资料可知有效齿宽参数（3）由查阅报表得固定小齿轮的弯曲变形疲劳作用强度极限，固定大齿轮的弯曲变形疲劳作用强度极限（4）运算弯曲变形疲劳许用应力取不成功率是1.0%，安全参数是S=1.4，可知（5）负荷参数K=1.3（6）翻阅齿形参数Zv1=24/cos315du=26.631Zv2=96/cos315du=106.522根据示意图查阅相关资料可知（7）翻阅应力校正修改参数根据示意图查阅相关资料可知（8）运算大固定小齿轮的，并且比较固定大齿轮的数据信息设计计算取m=5对照运算最终结果，由齿面接触疲劳作用强度运算的固定模数ｍ高于由齿根弯曲变形疲劳作用强度运算的固定模数，可以取值有弯曲变形作用强度算得的固定模数5，并且就近圆整是标准设计数值ｍ＝5mm，按照接触作用强度算得的分度圆有效直径d1=87.71mm计算出固定小齿轮实际齿数固定大齿轮实际齿数1.1.3三级圆柱齿轮设计与校核1．选择确定固定齿轮种类，准确度，物质材料及实际齿数（1）择齿圆柱固定齿轮传（2）择7级准确度（3）物质材料选用。固定小齿轮物质材料是４0Cr，实际有效硬度是280HBS，固定大齿轮物质材料是45号钢材（调质），实际有效硬度是240HBS，两者物质材料实际有效硬度差是40HBS。（4）选固定小齿轮实际齿数Ｚ1＝15，固定大齿轮实际齿数Ｚ2．按照齿面接触作用强度综合系统设计根据计算方程式10-9a展开估算，也就是1）明确运算方程式内部的各运算有效数值（1）选择负荷参数K=1.3（4）根据表11-4查阅相关资料可知物质材料的弹性影响参数=189.8兆帕斯卡（5）根据表11-1查阅相关资料可知固定小齿轮的=600兆帕斯卡；固定大齿轮的=550兆帕斯卡（6）运算接触疲劳作用强度许用应力根据示意图10-19查阅相关资料可知接触疲劳作用强度时间参数失去效能几率是1.0%，安全参数是S=1，计算可知：2）运算（1）估算固定小齿轮分度圆有效直径，带入里较低的数值=105mm（2）运算有效齿宽ｂ与端面固定模数3．按照齿根弯曲变形作用强度综合系统设计根据计算方程式11-6得弯曲变形作用强度的综合深化设计运算方程式是明确运算方程式内部的运算有效数值（1）小齿轮传递的转矩1对（2）根据表11-6查阅相关资料可知有效齿宽参数.05（3）由查阅报表11-1得固定小齿轮的弯曲变形疲劳作用强度极限，固定大齿轮的弯曲变形疲劳作用强度极限（4）运算弯曲变形疲劳许用应力失去效能几率是1.0%，安全参数是S=1.4，可知翻阅11-3负荷参数K=1.3（6）翻阅齿形参数Zv1=24/cos315du=26.631Zv2=96/cos315du=106.522根据示意图11-8查阅相关资料可知（7）翻阅应力校正修改参数根据示意图11-9查阅相关资料可知（8）运算大固定小齿轮的，并且比较固定大齿轮的数据信息大设计计算取m=7对照运算最终结果，由齿面接触疲劳作用强度运算的固定模数ｍ高于由齿根弯曲变形疲劳作用强度运算的固定模数，可以取值有弯曲变形作用强度算可知的固定模数5，并且就近圆整是标准设计数值。ｍ＝5mm，按照接触作用强度算可知的分度圆有效直径d1=105mm计算出固定小齿轮实际齿数固定大齿轮实际齿数1.4轴承的设计与校核1．自动输入中心轴上的额定功率P1=41.1kW，实际转速n=1480转/分钟转矩T1=2．计算影响作用在固定齿轮上的作用力=（1−0.5∗30/90.677）∗62.5=52.161mm1.计算支反力水平面反力SKIPIF1<0=1102.7NSKIPIF1<0=-411.5N垂直面反力SKIPIF1<0=-1235.7NSKIPIF1<0=4115.5N水平面受力图图1.1水平受力垂直面受力图图1.2垂直受力水平面弯矩图图1.3水平弯矩垂直弯矩图图1.4垂直弯矩合成弯矩图图1.5合成弯矩转矩图图1.6转矩图4．初步确定中心轴的最低有效直径选中心轴的物质材料是45号钢材，调质全面处理。参考依据表14-2，选取为，因此根据计算方程式14-2初步基本上概算中心轴的最低有效直径这是安装设置联中心轴控制器设备处中心轴的最低有效直径，因为在这里开键槽，校正数，联中心轴控制器设备的运算扭转力矩，查阅报表14-1，选取为KA=1.5，可知5．中心轴的结构专业综合设计图1.7中心轴的组成构造1）计划确定中心轴上零部件2）参考依据中心轴向准确定位的多种要求明确中心轴的各段有效直径与有效长度（1）半联中心轴控制器设备的圆孔径`，因此确定，半联中心轴控制器设备和中心轴配合作业的毂孔有效长度L＝71mm，有效长度L＝94（2）中心轴端盖，有效长度L＝35（3）初步基本上选用滚动中心轴承。因中心轴承与此同时，受有径向作用力与轴向作用力的影响，选择圆锥滚子中心轴承31312。参考依据，选择参考标准准确度级的单列圆锥滚子中心轴承31312，其有效尺寸是，有效长度确定有效长度L＝74（4）确定，有效长度L＝69（5）由于也存在圆锥滚子中心轴承因此有效长度L＝57（6）是圆锥固定齿轮6）安全校验检验承担最高弯曲力矩与弯曲扭矩的截断面，也就是中心轴承B的截断面，选取为，轴的检验：因为，对比，安全。2第2中心轴及其中心轴承设备、键的综合深化设计1）Ⅰ、Ⅱ中心轴上的额定功率，实际转速与扭转力矩，，，，2）求影响作用在固定齿轮上的作用力（1）求影响作用在低速级固定小齿轮上的作用力圆周作用力：径向作用力：轴向作用力：（2）求影响作用在快速级固定大齿轮上的作用力。因固定大齿轮是从动轮，因此影响作用在它的上的作用力和积极主动轮上的作用力大小相同方向完全相反。圆周作用力：径向作用力：轴向作用力：3）水平反力SKIPIF1<0=1358.1NSKIPIF1<0=912.1N垂直反力SKIPIF1<0=594.7NSKIPIF1<0=101.3N水平受力图图1.8水平受力垂直受力图图1.9垂直受力水平弯矩图图1.10水平弯矩垂直弯矩图图1.11垂直弯矩合成弯矩图图1.12合成弯矩画扭转力矩图图1.13扭转力矩图4）初步基本上明确中心轴的最低有效直径按照可得出最小直径。确定轴的物料45号钢材，查表选取为，公示校验：图1.14中心轴的组成构造5）中心轴的结构专业综合设计（1）计划确定中心轴上零部件（2）参考依据中心轴向准确定位的多种要求明确中心轴的各段有效直径与有效长度初步选择滚动轴承。轴上径向力和轴向力的作用，故选标准精度级的单列圆锥滚子轴承31312型，其尺寸为，计算可知：，（3），有效长度L=77mm参考依据中心轴套准确定位参考依据安装设置锥固定齿轮第5段是斜固定齿轮段第6段是中心轴肩准确定位6）求中心轴上的负荷对于32006型圆锥滚子轴承，7）安全校验检验承担最高弯曲力矩与弯曲扭矩的截断面，斜圆柱齿轮截面，取，轴的验算：因为查表，所以，合适。3，第3中心轴及其中心轴承设备、键的综合深化设计1）Ⅲ中心轴上的额定功率P3，实际转速n3与扭转力矩T3，，2）求影响作用在固定齿轮上的作用力圆周作用力：径向作用力：轴向作用力：3）计算支反力水平反力SKIPIF1<0=1185.8SKIPIF1<0=395.2N垂直反力SKIPIF1<0=21.2NSKIPIF1<0=584.6N垂直受力图图1.15垂直受力水平弯矩图图1.16水平弯矩垂直弯矩图图1.17垂直弯矩合成弯矩图图1.18合成弯矩扭转力矩图图1.19扭转力矩图4）初步基本上明确中心轴的最低有效直径依据可得出最小直径。确定轴的物料45号钢图1.20周的组成构造5）中心轴的结构专业综合设计（1）计划确定中心轴上零部件的装配设计方案（2）参考依据中心轴向准确定位的多种要求明确中心轴的各段有效直径与有效长度（a）选用滚动中心轴承。因为又受到力的影响其有效尺寸是，计算可知：，（3）第2段中心轴肩准确定位，有效长度L=14mm（4）第3段是正固定齿轮段（5）第4段是中心轴肩准确定位（6）第5段是安装设置斜固定齿轮段加中心轴套准确定位6）求中心轴上的负荷对于32006型圆锥滚子轴承，7）安全校验安全校验时，选取轴上承受最大弯矩和扭矩的截面，取，轴的验算：确定45号钢是轴的材料，调质处理，得，因此，安全。3，第4中心轴及其中心轴承设备、键的综合深化设计参考依据机械设备综合系统设计，选取为，因此计算可知：轴最小直径是安装设置联中心轴控制器设备位置的有效直径。为了促使所选的中心轴有效直径和联中心轴控制器设备的圆孔径相满足适合，因此需与此同时，选用联中心轴控制器设备类型。联中心轴控制器设备的运算扭转力矩，选取为。根据运算扭转力矩应该低于联中心轴控制器设备公称额定扭转力矩的基本条件，确定TL7型弹性套柱销联中心轴控制器设备，其公称额定扭转力矩是710N.m。半联中心轴控制器设备的圆孔径是45mm，因此确定；半联中心轴控制器设备有效长度是，毂孔长度。图1.21第4中心轴组成结构4）中心轴的结构专业综合设计（1）计划确定中心轴上零部件的装配设