机械设计减速器设计说明书范本dhse.docx
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1、机械设计计减速器器设计说说明书 系 别: 专 业: 学生生姓名: 学 号: 指导导教师: 职 称:目 录第一部分分 拟定定传动方方案.44第二部分分电机动动机的选选择传动动比的分分配.5 2.1 电动机机的选择择.55 2.2 确定传传动装置置的总传传动比和和分配传传动比.66第三部运运动和动动力分析析.第四部分分 齿轮轮设计计计算.13 4.1 高速级级齿轮传传动的设设计计算算.1134.2 低速级级齿轮传传动的设设计计算算.第五部分分 传动动轴和传传动轴承承及联轴轴器的设设计.25 5.1 输入轴轴的设计计.255 5.2 中间轴轴的设计计.3005.3 输出轴轴的设计计.355第六部分分
2、 齿轮轮的结构构设计及及键的计计算.411 6.11输入轴轴齿轮的的结构设设计及键键选择与与校核.41 6.2 中间轴轴齿轮的的结构设设计及键键选择与与校核.441 6.3 输出轴轴齿轮的的结构设设计及键键选择与与校核.41第七部分分 轴承承的选择择及校核核计算.442 7.3 输出轴轴的轴承承计算与与校核.433设计小结结.499参考文献献.500第一部分分 拟定传传动方案案1.1初始数数据1.工作作要求;设计一带带式运输输机上的的传动装装置,工工作中有有轻微振振动,经经常满载载工作,空空载启动动,单向向运转,单单班制工工作(每每天8小小时)运运输带运运输带容容许误差差为5%。减速速器为小小
3、批量生生产,使使用年限限为5年年。2.工况况数据:F=220000N D=3300mmm V=11m/ss1.2. 传动动方案特特点1.组成成:传动动装置由由电机、减减速器、工工作机组组成。2.特点点:齿轮轮相对于于轴承不不对称分分布,故故沿轴向向载荷分分布不均均匀,要要求轴有有一定的刚刚度。3.确定定传动方方案:考考虑到电电机转速速较高采采用二级级直齿圆圆柱齿轮轮减速器器,。备选方案案方案一:对场地空空间有较较大要求求,操作作较为便便捷方案二:对场地要要求较小小,操作作不便1.3方方案分析析方案一的的场地空空间有着着较大要要求,操操作较为为便捷。方方案二对对场地要要求较小小,但操操作不便便。
4、由设设计要求求可知场场地不收收限制,故故选择方方案一。第二部分分 电动机机的选择择及传动动比的分分配2.1电电机的选选择1.带轮轮的转速速:2.工作作机的功功率3. 计计算传动动装置总总效率电机功率率:4. 电机的选选择查电机类类型适用用Y型电电机,同同步转速速为10000/minn,满载载转速为为9400r/mmin,功功率为22.2kkw的电电机型号号为Y1112MM-6.2.2传传动比的的分配1. 总传动比比的计算算:轴号功率P/KW转矩T/Nm转速传动比ii效率电机轴 2.2 211.011 10000高速轴 2.16 200.655 10000 1 0.9033中间轴 2.07 66
5、6.411 2988.5 3.35 0.96低速轴 1.99 2999 63.65 4.69 0.96工作轴 1.96 2999 63.65 1 0.98332. 传动比的的分配结结合课程程设计指指导书推推荐公式式:,此此处取11.4计计算,可可算得,符符合齿轮轮单级传传动比的的规定。 第三部部分 运运动及动动力分析析经计算可可得各轴轴的速度度与受力力: 第四部分分 齿轮传传动的设设计4.1 高速速级齿轮轮传动的的设计计计算1.齿面面接触疲疲劳强度度计算初选齿数数:小齿轮数数z1=19大大齿数zz2=1193.335=663.665取664压力角a = 220初选螺螺旋角=144按齿面接接触疲
6、劳劳强度计计算:试试选载荷荷系数KKHt =1.33计算小齿齿轮传递递的转矩矩T1 =220.665Nm选取齿宽宽系数d = 1;由由图查取取区域系系数ZH =22.4333;传传动比uu=2.4333切向压力力角t=arrctaan(ttann/coos)=aarcttan(tann20/coos1440)=220.5562aa1 = arrccooszz1cossa/(zz1+2hha*) = aarcccos19cos20.5622/(119+221coss14)=31.884aa2 = arrccooszz2cossa/(zz2+2hha*) = aarcccos64coss20.56
7、22/(664+221coss14)=24.6668端面重合合度ea = zz1(taanaa11-taana)+z2(taanaa22-taana)/2=1.600069切面重合合度e=dZ1ttan/=1.50779重合度系系数Ze =0.732;Z=查得小齿齿轮和大大齿轮的的接触疲疲劳极限限分别为为sHliim1 = 6600 MPaa、sHliim2 = 5550 MPaa查取接触触疲劳寿寿命系数数:KHN11 = 1.003、KHN22 = 1.11小齿轮应应力循环环次数NN1= 660nkkth =660100001300058=77.2108大齿轮应应力循环环次数NN2 =NN1
8、/u =7.2108/3.35=2.1149108sH11 = =6118MPPa;sH2 = =6005MPPa取sH1和sH2中的较较小者作作为该齿齿轮副的的接触疲疲劳许用用应力,即即sH = sH2 =6605MMpa试算小齿齿轮分度度圆直径径= =59.55mmm调整小齿齿轮分度度圆直径径计算实际际载荷系系数前的的数据准准备圆周速度度v = =33.1118m/s;齿齿宽b = =59.55mmm计算实际际载荷系系数KH由表查得得使用系系数KA =11.255;根据据v=33.1118m/s;77级精度度由图查得得动载系系数KV =11.122齿轮的圆圆周力FFt1 = 2TT1/d1
9、tt =6993.553N;KAFt1/bb =11.2556933.533/599.555=144.566查表得齿齿间载荷荷分配系系数KHa =11.4;KHb =11.422KH = KAAKVKHaKHb =11.2551.1121.441.442=22.7883可得按实实际载荷荷系数算算的的分分度圆直直径d1 = =59.55=766.7449mmm及相应的的齿轮模模数m = d1coss/z1 =33.9119mmm2.齿面面弯曲疲疲劳应力力校核按齿轮弯弯曲疲劳劳强度设设计KFFt=11.3;b=arrctaan(ttancosst)=113.114v=/coos2b=1.6888;
10、Y=0.225+00.755/v=0.6944Y=11-=0.8244;Y=0.225+00.755/ea=0.07185由齿数,查查图得齿齿形系数数和应力力修正系系数YFa11 =22.844 YFFa2 =2.25YSa11 =11.555 YSSa2 =1.76计算Zv1=z1/coss3=200.8同同理Zvv2=770.006查得小齿齿轮和大大齿轮的的弯曲疲疲劳极限限分别为为sFliim1 = 5500 MPaa、sFliim2 = 3380 MPaaKFN11=0.85;KFNN2=00.888取安全系系数S=1.44,得sF1 = = 3033.577 MPPasF22 = =2
11、238.86MMPa=0.001455;=00.01166取取=0.01666试算模数数mt计算实际际载荷系系数前的的数据准准备圆周速度度v = =11.2004m/s;dd1=mm1z1=222.999mm齿宽b = =22.99mmm宽高比hh=(22ha*+c*)mtt=2.72225;bb/h=22.99/2.772255=8.44计算实际际载荷系系数KFF根据vv=1.2044m/ss 77级精度度查表KKv=11.088由Ft11=2TT1/dd1=2220.65/22.99=1.7796103NKAFtt1/bb=1.251.7796103/222.999=977.655N/mm
12、m1000N/mmm查表得KKF=1.4由差差值法KKH=1.3722结合bb/h=8.444查表得KKF=1.26;KF = KAKvKFaKFb =11.2551.0081.441.226=22.3881按实际载载荷算得得齿轮模模数m=取标准值值m=22mm按接触疲疲劳强度度算得分分度圆直直径d11=766.7449mmm算得小齿齿轮齿数数z1=d1ccos/m=37.23取z1=37则则z2=uz11=3.3537.23=1233.955取z22=1224z11和z22互质新传动比比i=zz2/zz1=33.35513.几何何尺寸计计算计算中心心距a = (d1+d2)/22 =1165
13、.9255mm中中心距圆圆整为1165mmm修正后螺螺旋角=arrccoos大小齿轮轮分度圆圆半径dd1=;d2=齿宽b=dd1=75.84mmm取bb2=776mmm;b11=800mm调整后强强度校核核4.齿面面接触疲疲劳强度度校核Ft1=2T11/d11=5116.225N;KAFt1/bb=1.255166.255/800=8.06661000查10-3表KKH=1.39;KH=KAKVKHKH=2.76T1=220.665Nm;d=11;d11=755.844mm;u=33.3551;ZZH=2.45;ZE=1899.8MMPaZ=00.644;Z=0.99H=H齿根弯曲曲疲劳校校核
14、KFF=2.4;TT1=220.665Nm;YYFa11=2.81;YFaa2=11.744;Yssa1=1.550Ysa22=2.22;Y=0.7155;Y=0.82;=122.644;d=11;m=2mmm;z11=377sF1 = =221.229MPPa sF1sF2 = =111.226MPPa sF2压力角=200;螺旋旋角=122.644变位系数数x1=x2=0;中中心距aa=1665mmm;齿宽宽b1=65mmm;bb2=660mmm小齿轮选选用400Cr(调制),大齿齿轮选用用45钢钢(调制制),77级精度度5.齿轮轮参数总总结和计计算代号名称称高速级小小齿轮高速级大大齿轮模
15、数m2mm2mm齿数z37124齿宽b6560mmm分度圆直直径d74mmm248mmm齿顶高系系数haa1.01.0顶隙系数数c0.2550.255齿顶高hha2mm2mm齿根高hhf2.5mmm2.5mmm全齿高hh4.5mmm4.5mmm齿顶圆直直径daa78mmm252mmm齿根圆直直径dff69mmm243mmm6.2 低速速级齿轮轮传动的的设计计计算1. 初选数据据斜齿圆柱柱齿轮传传动,压压力角=200选择小齿齿轮材料料为400Cr(调调质),齿齿面硬度度2800HBSS,大齿齿轮材料料为455钢(调调质),齿齿面硬度度为2440HBBS初选小齿齿轮齿数数z1=20大大齿轮zz2=
16、933;u=4.665初选选=1442.齿面面接触疲疲劳强度度计算按齿面接接触疲劳劳强度计计算:试试选载荷荷系数KKHt =1.22;选取取齿宽系系数d = 1;由由图查取取区域系系数ZH =22.4333切向压力力角t=arrctaan(ttann/coos)=220.5562aa1 = arrccooszz1cossa/(zz1+2hha*) =311.4008aa2 = arrccooszz2cossa/(zz2+2hha*) =233.4886端面重合合度ea = zz1(taanaa11-taana)+z2(taanaa22-taana)/2=1.6299切面重合合度e=dZ1tta
17、n/=1.5877;重合合度系数数Ze =0.714Z=00.9885;TT1=666.441103Nmm查表得材材料影响响系数ZZE=1889.88Mpaa查得小齿齿轮和大大齿轮的的接触疲疲劳极限限分别为为sHliim1 = 6600 MPaa、sHliim2 = 5550 MPaa查取接触触疲劳寿寿命系数数:KHN11 = 1.113、KHN22 = 1.118小齿轮应应力循环环次数NN1= 660nkkth =22.155108大齿轮应应力循环环次数NN2 =NN1/u =4.6107sH11 = =4552MPPa;sH2 = =4332.668Mppa取sH1和sH2中的较较小者作作
18、为该齿齿轮副的的接触疲疲劳许用用应力,即即sH=4432.68MMPa试算小齿齿轮分度度圆直径径= 477.811mm调整小齿齿轮分度度圆直径径计算实际际载荷系系数前的的数据准准备圆周速度度v = =00.7447m/s;齿齿宽b = =47.81mmm计算实际际载荷系系数KH由表查得得使用系系数KA =11.255;根据据v=00.7447m/s;77级精度度由图查得得动载系系数KV =11.033齿轮的圆圆周力FFt1 = 2TT1/d1tt =22.799103;KAFt1/bb =772.9941000N/mmm查表得KKF=1.2;查查表得KKH=1.51结结合b/h=99.166由
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