2022年求一份单圆柱齿轮减速器方案说明书和装配图.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用求一份单级圆柱齿轮减速器设计说明书和装配图悬赏分： 20| 解决时间： 2022-12-9 16:45|提问者： d124526751D=450mm, 单向运转 ,每日工作时数运输拉力F=2000N, 运输机带速V=1.8m/s, 卷茼直径24 ,传动年限 5,一年 300 天正确答案运算过程及运算说明一、传动方案拟定第三组：设计单级圆柱齿轮减速器和一级带传动1 ） 工作条件：使用年限 2 ） 原始数据：滚筒圆周力8年,工作为二班工作制,载荷平稳,环境清洁；F=1000N ；带速 V=2.0m/s ；滚筒直径 D=50

2、0mm ；滚筒长度 L=500mm ；二、电动机挑选1、电动机类型的挑选： Y 系列三相异步电动机 2、电动机功率挑选： 电机所需的工作功率：P 工作 =FV/1000 总=1000 2/1000 0.8412 =2.4KW 3、确定电动机转速：运算滚筒工作转速：n 筒=60 1000V/ D =60 1000 2.0/ 50 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用=76.43r/min 按手册 P7 表1举荐的传动比合理范畴,取圆柱齿轮传动一级减速器传动比范畴 I a=36 ；取 V 带传动

3、比 I 1=24 ,就总传动比理时范畴为 I a=624 ；故电动机转速的可选范畴为n d=I an 筒=624 ）76.43=4591834r/min 符合这一范畴的同步转速有750 、1000 、和 1500r/min ；依据容量和转速,由有关手册查出有三种适用的电动机型号：因此有三种传支比方案：如 指导书 P15 页第一表；综合考虑电动机和传动装置尺寸、重量、价格和带传动、减速器的 传动比,可见第 2方案比较适合,就选 n=1000r/min ；4、确定电动机型号 依据以上选用的电动机类型,所需的额定功率及同步转速,选定电动机型号为 Y132S-6 ；其主要性能：额定功率：3KW ,满载

4、转速 960r/min ,额定转矩 2.0 ；质量 63kg ；三、运算总传动比及安排各级的伟动比 1、总传动比： i 总 =n 电动 /n 筒=960/76.4=12.57 2、安排各级伟动比1 ） 据指导书 P7表 1,取齿轮i 齿轮 =6 单级减速器i=36 合理）2 ） i 总=i 齿轮 I 带i 带=i 总/i 齿轮 =12.57/6=2.095 四、运动参数及动力参数运算1、运算各轴转速 nIII=nII/i 齿轮 =458.2/6=76.4r/min 2、 运算各轴的功率 KW ）PI=P 工作 =2.4KW PII=PI 带=2.4 0.96=2.304KW 名师归纳总结 -

5、- - - - - -第 2 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用PIII=PII 轴承 齿轮 =2.304 0.98 0.96 =2.168KW 3、 运算各轴扭矩 N .mm ）TI=9.55 106PI/nI=9.55106 2.4/960 =23875N .mm TII=9.55 106PII/nII =9.55 106 2.304/458.2 =48020.9N .mm TIII=9.55 106PIII/nIII=9.551062.168/76.4 =271000N .mm 五、传动零件的设计运算 1、 皮带轮传动的设计运算

6、1 ） 挑选一般 V 带截型 由课本 P83 表5-9 得： kA=1.2 PC=KAP=1.2 3=3.9KW 由课本 P82 图5-10 得：选用 A 型 V 带 dmin=75 dd2=n1/n2 .dd1=960/458.2100=209.5mm 由课本 P74 表5-4 ,取 dd2=200mm 实际从动轮转速n2 =n1dd1/dd2=960100/200 =480r/min 转速误差为： n2-n2 /n2=458.2-480/458.2 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - =-0.048 个人资料整理

7、仅限学习使用带速 V：V=dd1n1/60 1000 = 100 960/60 1000 =5.03m/s 在525m/s 范畴内,带速合适；3 ） 确定带长和中心矩 依据课本 P84 式a0 2dd1+dd2 0. 7100+200a0 2100+200 所以有： 210mm a0 600mm 由课本 P84 式+dd2-dd1/4a0 =2 500+1.57100+200+200-1002/4500 =1476mm 依据课本 P71 表5-2 ）取 Ld=1400mm 依据课本 P84 式 验算小带轮包角 1=1800-dd2-dd1/a57.30 =1800-200-100/46257.

8、30 =1800-12.40 =167.601200 适用）5 ）确定带的根数 依据课本 P78 表5-5 ）P1=0.95KW 依据课本 P79 表5-6 ） P1=0.11KW 依据课本 P81 表5-7 ）K=0.96 依据课本 P81 表5-8 ）KL=0.96 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用由课本 P83 式K KL =3.9/0.95+0.11 0.96 0.96 =3.99 6 运算轴上压力 由课本 P70 表5-1 查得 q=0.1kg/m ,由式 5-18 ）单根 V

9、 带的初拉力：F0=500PC/ZV+0.15.032N =158.01N 就作用在轴承的压力 FQ,由课本 P87 式 5-19 ）FQ=2ZF0sin 1/2=2 4158.01sin167.6/2 =1256.7N 2、齿轮传动的设计运算 按齿面接触疲惫强度设计 由 d1 76.43kT1u+1/ duH21/3 由式 6-15 ）确定有关参数如下：传动比 i 齿=6 取小齿轮齿数 Z1=20 ；就大齿轮齿数：Z2=iZ1=6 20=120 实际传动比 I0=120/2=60 传动比误差： i-i0/I=6-6/6=0% 转矩 T1 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共

10、 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用T1=9.55 106 P/n1=9.55 106 2.4/458.2 =50021.8N .mm 4 载荷系数 k 由课本 P128 表6-7 取 k=1 5 许用接触应力 H H= HlimZNT/SH 由课本 P134 图6-33 查得：HlimZ1=570Mpa HlimZ2=350Mpa 由课本 P133 式6-52 运算应力循环次数 NL NL1=60n1rth=60458.2 116 365 8 =1.28 109 NL2=NL1/i=1.28109/6=2.14 108 由课本 P135 图6

11、-34 查得接触疲惫的寿命系数：ZNT1=0.92 ZNT2=0.98 通用齿轮和一般工业齿轮,按一般牢靠度要求选取安全系数 SH=1.0 H1= Hlim1ZNT1/SH=5700.92/1.0Mpa =524.4Mpa H2= Hlim2ZNT2/SH=3500.98/1.0Mpa =343Mpa 故得：d1 76.43kT1u+1/ du H21/3 =76.431 50021.8 6+1/0.9 634321/3mm =48.97mm 模数： m=d1/Z1=48.97/20=2.45mm 依据课本 P107 表6-1 取标准模数： m=2.5mm 6 校核齿根弯曲疲惫强度依据课本 P

12、132YFaYSaH 确定有关参数和系数分度圆直径： d1=mZ1=2.5 20mm=50mm 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用d2=mZ2=2.5 120mm=300mm 齿宽： b=dd1=0.9 50mm=45mm 取 b=45mm b1=50mm 7 齿形系数 YFa 和应力修正系数 YSa 依据齿数 Z1=20,Z2=120 由表 6-9 相得YFa1=2.80 YSa1=1.55 YFa2=2.14 YSa2=1.83 8 许用弯曲应力 F 依据课本 P1366-53 ）式：

13、F= Flim YSTYNT/SF 由课本图 6-35C 查得：Flim1=290Mpa Flim2 =210Mpa 由图 6-36 查得： YNT1=0.88 YNT2=0.9 试验齿轮的应力修正系数 YST=2 按一般牢靠度选取安全系数 SF=1.25 运算两轮的许用弯曲应力F1= Flim1 YSTYNT1/SF=29020.88/1.25Mpa =408.32Mpa F2= Flim2 YSTYNT2/SF =21020.9/1.25Mpa =302.4Mpa 将求得的各参数代入式 YFa1YSa1 =2 150021.8/45 2.52 20 2.80 1.55Mpa =77.2Mp

14、aYFa1YSa1 =2 150021.8/45 2.52 120 2.14 1.83Mpa =11.6Mpa 运算齿轮传动的中心矩a 第 7 页,共 15 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用a=m/2Z1+Z2=2.5/220+120=175mm 10 运算齿轮的圆周速度 V V=d1n1/60 1000=3.14 50 458.2/60 1000 =1.2m/s 六、轴的设计运算 输入轴的设计运算 1、按扭矩初算轴径 选用 45#调质,硬度 217255HBS 依据课本 P2351/3mm=19.7mm 考虑有键槽,将直

15、径增大 5% ,就 d=19.7 1+5%mm=20.69 选 d=22mm 2、轴的结构设计 1 ）轴上零件的定位,固定和装配 单级减速器中可将齿轮支配在箱体中心,相对两轴承对称分布,齿轮左面由轴肩定位,右 面用套筒轴向固定,联接以平键作过渡协作固定,两轴承分别以轴肩和大筒定位,就采纳 过渡协作固定 2 ）确定轴各段直径和长度 工段： d1=22mm 长度取 L1=50mm h=2c c=1.5mm II 段:d2=d1+2h=22+221.5=28mm d2=28mm 初选用 7206c 型角接触球轴承,其内径为 30mm, 宽度为 16mm. 考虑齿轮端面和箱体内壁,轴承端面和箱体内壁应

16、有肯定距离；取套筒长为 20mm ,通过 密封盖轴段长应依据密封盖的宽度,并考虑联轴器和箱体外壁应有肯定矩离而定,为此,名师归纳总结 取该段长为 55mm ,安装齿轮段长度应比轮毂宽度小2mm, 故 II 段长：第 8 页,共 15 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - L2=2+20+16+55） =93mm 个人资料整理仅限学习使用III 段直径 d3=35mm L3=L1-L=50-2=48mm 段直径 d4=45mm 由手册得： c=1.5 h=2c=21.5=3mm d4=d3+2h=35+23=41mm 长度与右面的套筒相同,即 L4=20m

17、m 但此段左面的滚动轴承的定位轴肩考虑,应便于轴承的拆卸,应按标准查取由手册得安装尺寸 h=3. 该段直径应取： 按弯矩复合强度运算求分度圆直径：已知 d1=50mm 求转矩：已知 T2=50021.8N .mm 求圆周力： Ft 依据课本 P1276-34 ）式得Ft=2T2/d2=50021.8/50=1000.436N 求径向力 Fr 依据课本 P127 绘制轴受力简图 如图 a）2 ）绘制垂直面弯矩图 绘制水平面弯矩图 绘制合弯矩图 1/2=9.12+2521/2=26.6N .m 5 绘制扭矩图 如图 e）转矩： T=9.55 绘制当量弯矩图 21/2 =26.62+1 4821/2

18、=54.88N .m 7 校核危急截面 C 的强度 由式 6-3 ）e=Mec/0.1d33=99.6/0.1413 =14.5MPa -1b=60MPa 该轴强度足够；输出轴的设计运算1、按扭矩初算轴径 选用 45#调质钢,硬度 217255HBS）=1 ,截面 C 处的当量弯矩：依据课本 P235 页式 10-2 ）,表 1/3=1152.168/76.41/3=35.08mm 取 d=35mm 2、轴的结构设计 1 ）轴的零件定位,固定和装配 单级减速器中,可以将齿轮支配在箱体中心,相对两轴承对称分布,齿轮左面用轴肩定名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 15 页精选

19、学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用位,右面用套筒轴向定位,周向定位采纳键和过渡协作,两轴承分别以轴承肩和套筒定位,周向定位就用过渡协作或过盈协作,轴呈阶状,左轴承从左面装入,齿轮套筒,右轴承和皮带轮依次从右面装入； 按弯扭复合强度运算求分度圆直径：已知 d2=300mm 求转矩：已知 T3=271N .m 求圆周力 Ft：依据课本 P1276-34 ）式得Ft=2T3/d2=2 271103/300=1806.7N 求径向力 Fr 依据课本 P127 求支反力 FAX 、FBY 、 FAZ 、FBZ FAX=FBY=Fr/2=657.2/2=328.6N

20、FAZ=FBZ=Ft/2=1806.7/2=903.35N 2 由两边对称,书籍截 C 的弯矩也对称截面 C 在垂直面弯矩为MC1=FAYL/2=328.649=16.1N .m 3 截面 C 在水平面弯矩为MC2=FAZL/2=903.3549=44.26N .m 4 运算合成弯矩MC=MC12+MC22）1/2 = 运算当量弯矩：依据课本P235 得 =1 第 11 页,共 15 页Mec=MC2+ T21/2=47.12+127121/2 - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用=275.06N .m 6 校核危急截面 C 的

21、强度 由式 10-3 ）e=Mec/ =1.36Mpa -1b=60Mpa 此轴强度足够七、滚动轴承的挑选及校核运算 依据依据条件,轴承估计寿命16 365 8=48720 小时 1、运算输入轴承 1 ）已知 n=458.2r/min 两轴承径向反力：FR1=FR2=500.2N 初先两轴承为角接触球轴承 7206AC 型 依据课本 P265 FS1+Fa=FS2 Fa=0 故任意取一端为压紧端,现取 1端为压紧端FA1=FS1=315.1N FA2=FS2=315.1N 3 求系数 x、y FA1/FR1=315.1N/500.2N=0.63 FA2/FR2=315.1N/500.2N=0.

22、63 依据课本 P263 表11-8 ）得 e=0.68 FA1/FR1e x1=1 FA2/FR2 运算当量载荷 P1 、P2 依据课本 P263 表11-9 ）取 f P=1.5 依据课本 P262=1.5个人资料整理仅限学习使用1500.2+0=750.3N P2=fpx2FR1+y2FA2=1.51500.2+0=750.3N 5 轴承寿命运算P1=P2 故取 P=750.3N 角接触球轴承 =3 依据手册得 7206AC 型的 Cr=23000N 由课本 P264 =16670/458.2 123000/750.33 =1047500h48720h 预期寿命足够2、运算输出轴承 1

23、已知 n=76.4r/min Fa=0 FR=FAZ=903.35N 试选 7207AC 型角接触球轴承 依据课本 P265 表 运算轴向载荷 FA1 、FA2 FS1+Fa=FS2 Fa=0 任意用一端为压紧端,1为压紧端, 2为放松端 两轴承轴向载荷：FA1=FA2=FS1=569.1N 3 求系数 x、y FA1/FR1=569.1/903.35=0.63 FA2/FR2=569.1/930.35=0.63 依据课本 P263 表11-8 ）得： e=0.68 FA1/FR1e x1=1 y1=0 名师归纳总结 FA2/FR2 运算当量动载荷 P1 、P2 依据表 11-9 ）取 fP=

24、1.5 依据式 =1.51903.35=1355N P2=fPx2FR2+y2FA2=1.51903.35=1355N 5 运算轴承寿命 LH P1=P2 故 P=1355 =3 依据手册 P71 7207AC 型轴承 Cr=30500N 依据课本 P264 表11-10 ）得： ft=1 依据课本 P264 =16670/76.4 130500/13553 =2488378.6h48720h 此轴承合格 八、键联接的挑选及校核运算 轴径 d1=22mm,L1=50mm 查手册得,选用 C 型平键,得：键 A 8 7 GB1096-79 l=L1-b=50-8=42mm T2=48N .m h

25、=7mm 依据课本 P24310-5 ）式得p=4T2/dhl=4 48000/22 742 =29.68Mpa 2、输入轴与齿轮联接采纳平键联接 轴径 d3=35mm L3=48mm T=271N .m 查手册 P51 选 A 型平键 键10 8 GB1096-79 l=L3-b=48-10=38mm h=8mm 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用p=4T/dhl=4 271000/35 838 =101.87Mpa 3、输出轴与齿轮 2联接用平键联接轴径 d2=51mm L2=50mm T=61.5Nm 查手册 P51 选用 A 型平键键16 10 GB1096-79 l=L2-b=50-16=34mm h=10mm 据课本 P243 式10-5 ）得p=4T/dhl=4 6100/51 1034=60.3Mpa p 名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页,共 15 页