带式运输机的传动装置二级展开式斜齿轮减速器说明书含CAD全套图纸.doc
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1、【精品文档】如有侵权,请联系网站删除,仅供学习与交流带式运输机的传动装置二级展开式斜齿轮减速器说明书含CAD全套图纸.精品文档.带式运输机的传动装置二级展开式斜齿轮减速器初始数据F=2800 V=1.5 D=340CAD图在后面 双击可以打开 网上售价100元 这里只要20金币 原版设计 盗版必究 楚客生提供目 录第一部分 设计任务-3第二部分 传动方案分析-3第三部分 电动机的选择计算-4第四部分 传动装置的运动和动力参数的选择和计算(包括分配各级传动比,计算各轴的转速、功率和转矩)-7第五部分 传动零件的设计计算-8第六部分 轴的设计计算-17第七部分 键连接的选择及计算-20第八部分 滚
2、动轴承的选择及计算-22第九部分 联轴器的选择-24第十部分 润滑与密封-第十一部分 箱体及附件的结构设计和选择-设计小结-25参考文献-25第二部分 传动方案分析1.组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。2.特点:齿轮相对于轴承不对称分布,故沿轴向载荷分布不均匀,要求轴有较大的刚度。3.确定传动方案:考虑到总传动比不大,确定其传动方案如下:图一: 传动装置总体设计图初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。选择二级圆柱斜齿轮减速器(展开式)。计算传动装置的总效率ha:ha=h13h22h3h4=0.9830.9720.990.96=0.84h1为轴承的效率,h2为齿轮啮合传动的
3、效率,h3为联轴器的效率,h4为滚筒的效率(包括滚筒和对应轴承的效率)。第三部分电动机的选择计算皮带速度v:v=1.5m/s工作机的功率pw:pw= 4.2 KW电动机所需工作功率为:pd= 5 KW执行机构的曲柄转速为:n = 84.3 r/min 经查表按推荐的传动比合理范围,二级圆柱斜齿轮减速器传动比ia=840,电动机转速的可选范围为nd = ian = (840)84.3 = 674.43372r/min。综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和减速器的传动比,选定型号为Y132M2-6的三相异步电动机,额定功率为5.5KW,满载转速nm=960r/min,同步转速1000r/m
4、in。第四部分 传动装置的运动和动力参数的选择和计算1总传动比: 由选定的电动机满载转速n 和工作机主动轴转速n,可得传动装置总传动比为:ia=nm/n=960/84.3=11.42分配传动装置传动比:取两级圆柱齿轮减速器高速级的传动比为:i12 = 则低速级的传动比为:i23 = 2.863各轴转速:nI = nm = 960 = 960 r/minnII = nI/i12 = 960/3.99 = 240.6 r/minnIII = nII/i23 = 240.6/2.86 = 84.1 r/minnIV = nIII = 84.1 r/min4各轴输入功率:PI = Pdh3 = 50.
5、99 = 4.95 KWPII = PIh1h2 = 4.950.980.97 = 4.71 KWPIII = PIIh1h2 = 4.710.980.97 = 4.48 KWPIV = PIIIh1h3 = 4.480.980.99 = 4.71 KW 则各轴的输出功率:PI = PI0.98 = 4.85 KWPII = PII0.98 = 4.62 KWPIII = PIII0.98 = 4.39 KWPIV = PIV0.98 = 4.62 KW5各轴输入转矩:TI = Tdh3 电动机轴的输出转矩:Td = = 49.7 Nm 所以各轴输入转矩TI = Tdh3 = 49.70.99
6、 = 49.2 NmTII = TIi12h1h2 = 49.23.990.980.97 = 186.6 NmTIII = TIIi23h1h2 = 186.62.860.980.97 = 507.3 NmTIV = TIIIh1h3 = 507.30.980.99 = 492.2 Nm 所以各轴输出转矩为:TI = TI0.98 = 48.2 NmTII = TII0.98 = 182.9 NmTIII = TIII0.98 = 497.2 NmTIV = TIV0.98 = 482.4 Nm第五部分 传动零件的设计计算(一) 高速级齿轮传动的设计计算1 齿轮材料、热处理及精度: 考虑此减速
7、器的功率及现场安装的限制,故大小齿轮都选用软齿面渐开线斜齿轮。 1) 材料:高速级小齿轮选用40Cr钢调质,齿面硬度为小齿轮:274286HBW。高速级大齿轮选用45钢调质,齿面硬度为大齿轮:225255HBW。取小齿齿数:Z1 = 24,则:Z2 = i12Z1 = 3.9924 = 95.76 取:Z2 = 96 2) 初选螺旋角:b = 150。2 初步设计齿轮传动的主要尺寸,按齿面接触强度设计:确定各参数的值: 1) 试选Kt = 2.5 2) T1 = 49.2 Nm 3) 选取齿宽系数yd = 1 4) 由表8-5查得材料的弹性影响系数ZE = 189.8 5) 由图8-15查得节
8、点区域系数ZH = 2.42 6) 由式8-3得:ea = 1.88-3.2(1/Z1+1/Z2)cosb = 1.88-3.2(1/24+1/96)cos150 = 1.655 7) 由式8-4得:eb = 0.318ydZ1tanb = 0.318124tan150 = 2.04 8) 由式8-19得:Ze = = = = 0.777 9) 由式8-21得:Zb = = = 0.98 10) 查得小齿轮的接触疲劳强度极限:sHlim1 = 650 MPa,大齿轮的接触疲劳强度极限:sHlim2 = 530 MPa。 11) 计算应力循环次数:小齿轮应力循环次数:N1 = 60nkth =
9、6096011030028 = 2.76109大齿轮应力循环次数:N2 = 60nkth = N1/u = 2.76109/3.99 = 6.93108 12) 由图8-19查得接触疲劳寿命系数:KHN1 = 0.87,KHN2 = 0.89 13) 计算接触疲劳许用应力,取失效概率为1%,安全系数S=1,得:sH1 = = 0.87650 = 565.5 MPasH2 = = 0.89530 = 471.7 MPa许用接触应力:sH = (sH1+sH2)/2 = (565.5+471.7)/2 = 518.6 MPa3 设计计算:小齿轮的分度圆直径:d1t:= = 52.6 mm4 修正计
10、算结果: 1) 确定模数:mn = = = 2.12 mm取为标准值:2.5 mm。 2) 中心距:a = = = 155.3 mm 3) 螺旋角:b = arccos = arccos = 150 4) 计算齿轮参数:d1 = = = 62 mmd2 = = = 248 mmb = dd1 = 62 mmb圆整为整数为:b = 62 mm。 5) 计算圆周速度v:v = = = 3.11 m/s由表8-8选取齿轮精度等级为9级。 6) 同前,ZE = 189.8。由图8-15查得节点区域系数为:ZH = 2.42。 7) 由式8-3得:ea = 1.88-3.2(1/Z1+1/Z2)cosb
11、 = 1.88-3.2(1/24+1/96)cos150 = 1.655 8) 由式8-4得:eb = 0.318ydZ1tanb = 0.318124tan150 = 2.04 9) eg = ea+eb = 3.695 10) 同前,取:eb = 1Ze = = = = 0.777 11) 由式8-21得:Zb = = = 0.98 12) 由表8-2查得系数:KA = 1,由图8-6查得系数:KV = 1.1。 13) Ft = = = 1587.1 N = = 25.6 52.9所以齿面接触疲劳强度足够。5 校核齿根弯曲疲劳强度:(1) 确定公式内各计算数值: 1) 当量齿数:ZV1
12、= Z1/cos3b = 24/cos3150 = 26.6ZV2 = Z2/cos3b = 96/cos3150 = 106.5 2) eaV = 1.88-3.2(1/ZV1+1/ZV2)cosb= 1.88-3.2(1/26.6+1/106.5)cos150 = 1.671 3) 由式8-25得重合度系数:Ye = 0.25+0.75cos2bb/eaV = 0.67 4) 由图8-26和eb = 2.04查得螺旋角系数Yb = 0.87 5) = = 3.33前已求得:KHa = 1.763.33,故取:KFa = 1.76 6) = = = 11.02且前已求得:KHb = 1.37
13、,由图8-12查得:KFb = 1.34 7) K = KAKVKFaKFb = 11.11.761.34 = 2.59 8) 由图8-17、8-18查得齿形系数和应力修正系数:齿形系数:YFa1 = 2.58 YFa2 = 2.17应力校正系数:YSa1 = 1.62 YSa2 = 1.83 9) 由图8-22c按齿面硬度查得大小齿轮的弯曲疲劳强度极限为:sFlim1 = 500 MPa sFlim2 = 380 MPa 10) 同例8-2:小齿轮应力循环次数:N1 = 2.76109大齿轮应力循环次数:N2 = 6.93108 11) 由图8-20查得弯曲疲劳寿命系数为:KFN1 = 0.
14、83 KFN2 = 0.85 12) 计算弯曲疲劳许用应力,取S=1.3,由式8-15得:sF1 = = = 319.2sF2 = = = 248.5 = = 0.01309 = = 0.01598大齿轮数值大选用。(2) 按式8-23校核齿根弯曲疲劳强度:mn = = 1.51 mm1.512.5所以强度足够。(3) 各齿轮参数如下:大小齿轮分度圆直径:d1 = 62 mmd2 = 248 mmb = ydd1 = 62 mmb圆整为整数为:b = 62 mm圆整的大小齿轮宽度为:b1 = 67 mm b2 = 62 mm中心距:a = 155 mm,模数:m = 2.5 mm(二) 低速级
15、齿轮传动的设计计算1 齿轮材料、热处理及精度: 考虑此减速器的功率及现场安装的限制,故大小齿轮都选用软齿面渐开线斜齿轮。 1) 材料:高速级小齿轮选用40Cr钢调质,齿面硬度为小齿轮:274286HBW。高速级大齿轮选用45钢调质,齿面硬度为大齿轮:225255HBW。取小齿齿数:Z3 = 28,则:Z4 = i23Z3 = 2.8628 = 80.08 取:Z4 = 80 2) 初选螺旋角:b = 130。2 初步设计齿轮传动的主要尺寸,按齿面接触强度设计:确定各参数的值: 1) 试选Kt = 2.5 2) T2 = 186.6 Nm 3) 选取齿宽系数yd = 1 4) 由表8-5查得材料
16、的弹性影响系数ZE = 189.8 5) 由图8-15查得节点区域系数ZH = 2.45 6) 由式8-3得:ea = 1.88-3.2(1/Z3+1/Z4)cosb = 1.88-3.2(1/28+1/80)cos130 = 1.655 7) 由式8-4得:eb = 0.318ydZ3tanb = 0.318128tan130 = 2.05 8) 由式8-19得:Ze = = = = 0.777 9) 由式8-21得:Zb = = = 0.99 10) 查得小齿轮的接触疲劳强度极限:sHlim1 = 650 MPa,大齿轮的接触疲劳强度极限:sHlim2 = 530 MPa。 11) 计算应
17、力循环次数:小齿轮应力循环次数:N3 = 60nkth = 60240.611030028 = 6.93108大齿轮应力循环次数:N4 = 60nkth = N3/u = 6.93108/2.86 = 2.42108 12) 由图8-19查得接触疲劳寿命系数:KHN3 = 0.89,KHN4 = 0.91 13) 计算接触疲劳许用应力,取失效概率为1%,安全系数S=1,得:sH3 = = 0.89650 = 578.5 MPasH4 = = 0.91530 = 482.3 MPa许用接触应力:sH = (sH3+sH4)/2 = (578.5+482.3)/2 = 530.4 MPa3 设计计
18、算:小齿轮的分度圆直径:d3t:= = 83.6 mm4 修正计算结果: 1) 确定模数:mn = = = 2.91 mm取为标准值:3 mm。 2) 中心距:a = = = 166.3 mm 3) 螺旋角:b = arccos = arccos = 13.10 4) 计算齿轮参数:d3 = = = 86 mmd4 = = = 246 mmb = dd3 = 86 mmb圆整为整数为:b = 86 mm。 5) 计算圆周速度v:v = = = 1.08 m/s由表8-8选取齿轮精度等级为9级。 6) 同前,ZE = 189.8。由图8-15查得节点区域系数为:ZH = 2.44。 7) 由式8
19、-3得:ea = 1.88-3.2(1/Z3+1/Z4)cosb = 1.88-3.2(1/28+1/80)cos13.10 = 1.681 8) 由式8-4得:eb = 0.318ydZ3tanb = 0.318128tan13.10 = 2.07 9) eg = ea+eb = 3.751 10) 同前,取:eb = 1Ze = = = = 0.771 11) 由式8-21得:Zb = = = 0.99 12) 由表8-2查得系数:KA = 1,由图8-6查得系数:KV = 1.1。 13) Ft = = = 4339.5 N = = 50.5 84.3所以齿面接触疲劳强度足够。5 校核齿
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