机械课程设计—减速器设计说明书dhbs.docx
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1、机械课程程设计目录一 课程程设计书书 2二 设计计要求 2三设计步步骤21.传动动装置总总体设计计方案32.电动动机的选选择 43.确定定传动装装置的总总传动比比和分配配传动比比54.计算算传动装装置的运运动和动动力参数数55.设计计V带和带带轮66.齿轮轮的设计87. 滚滚动轴承承和传动动轴的设设计 1198.键联联接设计计269. 箱箱体结构构的设计计 2710.润润滑密封封设计33011.联联轴器设设计300四设计小小结 31五参考资资料 32一. 课课程设计计书设计课题题:设计一用用于带式式运输机机上的两两级展开开式圆柱柱齿轮减减速器.运输机机连续单单向运转转,载荷荷变化不不大,空空载
2、起动动,卷筒筒效率为为0.996(包包括其支支承轴承承效率的的损失),减速速器小批批量生产产,使用用期限88年(3300天天/年),两班班制工作作,运输输容许速速度误差差为5%,车间间有三相相交流,电压3380/2200V表一: 题题号 参数12345运输带工工作拉力力(kNN)2.52.32.11.91.8运输带工工作速度度(m/s)1.01.11.21.31.4卷筒直径径(mmm)250250250300300二.设计计要求1.减速速器装配配图一张张(A11)。2.CAAD绘制制轴、齿齿轮零件件图各一一张(AA3)。3.设计计说明书书一份。三.设计计步骤1.传动动装置总总体设计计方案2.电
3、动动机的选选择3.确定定传动装装置的总总传动比比和分配配传动比比4.计算算传动装装置的运运动和动动力参数数5.设计计V带和带带轮6.齿轮轮的设计计7.滚动动轴承和和传动轴轴的设计8. 键联接接设计9.箱体体结构设设计10.润润滑密封封设计11.联联轴器设设计1.传动动装置总总体设计计方案:1. 组组成:传传动装置置由电机机、减速速器、工工作机组组成。2. 特特点:齿齿轮相对对于轴承承不对称称分布,故故沿轴向向载荷分分布不均均匀,要求轴有有较大的的刚度。3. 确确定传动动方案:考虑到到电机转转速高,传传动功率率大,将将V带设设置在高高速级。 其传动动方案如如下:图一:(传动装装置总体体设计图图)
4、初步确定定传动系系统总体体方案如如:传动动装置总总体设计计图所示示。选择V带带传动和和二级圆圆柱斜齿齿轮减速速器(展展开式)。传动装置置的总效效率0.9960.9970.9960.7759;为V带的的效率,为第一一对轴承承的效率率,为第二对对轴承的的效率,为第三对轴承的效率,为每对齿齿轮啮合合传动的的效率(齿齿轮为77级精度度,油脂脂润滑.因是薄壁壁防护罩罩,采用用开式效效率计算算)。2.电动动机的选选择电动机所所需工作作功率为为: PPP/190001.33/100000.77593.225kWW, 执行行机构的的曲柄转转速为nn=82.76rr/miin,经查表按按推荐的的传动比比合理范范
5、围,VV带传动动的传动动比i24,二级级圆柱斜斜齿轮减减速器传传动比ii840,则总传动动比合理理范围为为i161600,电动动机转速速的可选选范围为为nin(1661600)82.77613244.166132241.6r/minn。综合考虑虑电动机机和传动动装置的的尺寸、重重量、价价格和带带传动、减减速器的的传动比比,选定型号号为Y1122M4的三相相异步电电动机,额额定功率率为4.0额定电流流8.88A,满载载转速114400 r/minn,同步步转速11500rr/miin。方案电动机型型号额定功率率Pkw电动机转转速电动机重重量N参考价格格元传动装置置的传动动比同步转速速满载转速速总
6、传动比比V带传动动减速器1Y1122M-444150001440047023016.1152.37.022中心高外型尺寸寸L(AAC/22+ADD)HD底脚安装装尺寸AAB地脚螺栓栓孔直径径K轴伸尺寸寸DE装键部位位尺寸FFGD132515 3445 3115216 17881236 8010 413.确定定传动装装置的总总传动比比和分配配传动比比(1) 总传动动比由选定的的电动机机满载转转速n和工作作机主动动轴转速速n,可得得传动装装置总传传动比为为n/n14440/82.7617.40(2) 分配传动动装置传传动比式中分别别为带传传动和减减速器的的传动比比。为使V带带传动外外廓尺寸寸不致过
7、过大,初初步取2.33,则减减速器传传动比为为17.40/2.337.557根据各原原则,查查图得高高速级传传动比为为3.224,则则2.3334.计算算传动装装置的运动和和动力参参数(1)各轴转转速114400/2.336266.099r/miin6266.099/3.2241933.244r/mmin/1933.244/2.333=882.993 rr/miin=822.933 r/minn(2)各轴输输入功率率33.2550.9663.112kWW23.1120.9980.9952.990kWW22.9970.9980.9952.770kWW224=2.7770.9980.9972.55
8、7kWW则各轴的的输出功功率:0.98=3.006 kkW0.98=2.884 kkW0.98=2.655kW0.98=2.552 kWW(3) 各轴输入入转矩=NNm电动机轴轴的输出出转矩=95550=955503.255/14440=21.55 N所以:=21.552.330.996=447.558 NNm=47.583.2240.9980.995=1143.53 Nmm=143.532.3330.9980.995=3111.355Nmm=3111.3550.9950.997=2286.91NNm输出转矩矩:0.998=446.663 NNm0.98=1400.666 Nm0.98=305
9、5.122Nmm0.98=2811.177 Nm运动和动动力参数数结果如如下表轴名功率P KW转矩T Nm转速r/minn输入输出输入输出电动机轴轴3.25521.555144001轴3.1223.06647.55846.663626.092轴2.9002.844143.53140.66193.243轴2.7002.655311.35305.1282.9934轴2.5772.522286.91281.1782.9936.齿轮轮的设计计(一)高高速级齿齿轮传动动的设计计计算 齿轮材料料,热处处理及精精度考虑此减减速器的的功率及及现场安安装的限限制,故故大小齿齿轮都选选用硬齿齿面渐开开线斜齿齿轮(
10、1) 齿轮材材料及热热处理材料料:高速速级小齿齿轮选用用钢调质质,齿面面硬度为为小齿轮轮 2280HHBS 取小小齿齿数数=244高速级大大齿轮选选用钢正正火,齿齿面硬度度为大齿齿轮 2400HBSS Z=iZ=3.2424=77.76 取ZZ=788.齿轮精精度按GB/T100095519998,选选择7级级,齿根根喷丸强强化。初步步设计齿齿轮传动动的主要要尺寸按齿面接接触强度度设计确定各参参数的值值:试选=1.66查课本图图10-30选选取区域域系数 Z=22.4333 由课本图图10-26 则由课本本公式110-113计算算应力值值环数N=600nj=6006266.0991(28300
11、08)=1.44425510hN=44.45510h#(33.255为齿数数比,即即3.225=)查课本本 100-199图得:K=00.933K=0.96齿轮的的疲劳强强度极限限取失效概概率为11%,安安全系数数S=11,应用用公式110-112得:=0.9935500=5111.55=0.9964500=4332 许用接触触应力查课本本由表110-66得:=1189.8MPP 由由表100-7得得: =1T=955.510=955.5103.119/6626.09=4.88610N.m3.设计计计算小齿轮轮的分度度圆直径径d=计算圆圆周速度度计算齿齿宽b和和模数计算齿宽宽b b=49.53
12、mmm计算摸数数m 初选选螺旋角角=144=计算齿齿宽与高高之比齿高h=2.225=22.2552.000=4.50 = =11.01计算纵纵向重合合度=0.3318=1.9903计算载载荷系数数K使用系数数=1根据,77级精度度,查课课本由表表10-8得动载系数数K=1.07,查课本由由表100-4得得K的计算算公式:K=+00.23310b =11.122+0.18(1+00.611)1+00.2331049.53=1.442查课本由由表100-133得: K=11.355查课本由由表100-3 得: K=1.2故载荷系系数:KK KKK =11.0071.221.442=11.822按实
13、际际载荷系系数校正正所算得得的分度度圆直径径d=d=49.53=51.73计算模模数=4. 齿齿根弯曲曲疲劳强强度设计计由弯曲强强度的设设计公式式确定公公式内各各计算数数值小齿轮轮传递的的转矩48.6kNNm 确确定齿数数z因为是硬硬齿面,故故取z24,zi z3.2242477.76传动比误误差 iuz/ zz78/243.225i00.03325,允允许计算当当量齿数数zz/coss24/ coss1426.227 zz/coss78/ coss1485.43 初选选齿宽系系数 按按对称布布置,由由表查得得1 初选选螺旋角角 初定定螺旋角角14 载荷荷系数KKKK K KK K=11.00
14、71.21.3351.733 查取取齿形系系数Y和应力力校正系系数Y查课本由由表100-5得得:齿形系数数Y2.5992 Y2.2111应力校校正系数数Y1.5596 Y1.7774 重合合度系数数Y端面重合合度近似似为1.888-3.22()1.8883.22(1/2441/788)coss141.6555arcctg(tg/ccos)arcctg(tg200/coos144)200.644690014.076609因为/coss,则重重合度系系数为YY0.225+00.755 coos/0.6673 螺旋旋角系数数Y轴向重重合度1.8225,Y10.788 计算算大小齿齿轮的安全系系数由表
15、表查得SS1.225工作寿命命两班制制,8年,每每年工作作3000天小齿轮应应力循环环次数NN160nnkt602711.477183000286.225510大齿轮应应力循环环次数NN2N1/u6.225510/3.2241.99305510查课本由由表100-200c得到到弯曲疲疲劳强度度极限小齿轮大大齿轮查课本由由表100-188得弯曲曲疲劳寿寿命系数数:K=0.86 K=0.993 取弯曲疲疲劳安全全系数 S=11.4=大齿轮的的数值大大.选用用.设计计计算 计算模数数对比计算算结果,由由齿面接接触疲劳劳强度计计算的法法面模数数m大于于由齿根根弯曲疲疲劳强度度计算的的法面模模数,按按G
16、B/T13357-19887圆整整为标准准模数,取m=2mmm但为了了同时满满足接触触疲劳强强度,需需要按接触疲疲劳强度度算得的的分度圆圆直径dd=511.733来计算算应有的的齿数.于是由由:z=225.0097 取zz=255那么z=3.22425=81 几何何尺寸计计算计算中心心距a=1009.225将中心距距圆整为为1100按圆整后后的中心心距修正正螺旋角角=arcccoss因值改变变不多,故参数数,等不必必修正.计算大.小齿轮轮的分度度圆直径径d=551.553d=1166.97计算齿轮轮宽度B=圆整的 (二)低低速级齿齿轮传动动的设计计计算材料:低速级级小齿轮轮选用钢钢调质,齿齿面
17、硬度度为小齿齿轮 2800HBSS 取取小齿齿齿数=30速级大齿齿轮选用用钢正火火,齿面面硬度为为大齿轮轮 2240HHBS z=2.3330=69.9 圆整取取z=770.齿轮精精度按GB/T100095519998,选选择7级级,齿根根喷丸强强化。按齿面面接触强强度设计计1.确定定公式内内的各计计算数值值试选KK=1.6查课本本由图110-330选取取区域系系数Z=2.45试选,查课本本由图110-226查得得=0.883=00.888=0.83+0.888=11.711应力循环环次数N=600njL=6001933.2441(2830008)=4.44510N=1.9110由课本图图10
18、-19查查得接触触疲劳寿寿命系数数K=0.94 K= 0.997查课本由由图100-211d按齿面硬硬度查得得小齿轮轮的接触触疲劳强强度极限限,大齿轮的的接触疲疲劳强度度极限取失效概概率为11%,安安全系数数S=11,则接接触疲劳劳许用应应力=0.998550/1=55175400.5查课本由由表100-6查查材料的的弹性影影响系数数Z=1899.8MMP选取齿宽宽系数T=955.510=955.5102.990/1193.24=14.3310N.m =655.7112.计算算圆周速速度0.66653.计算算齿宽b=d=165.71=65.714.计算算齿宽与与齿高之之比 模数数m= 齿高 h
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