说明书。
设计题目:单级锥齿轮减速器。
专业班级:09热能与动力工程。
学生姓名:赵仲林。
学生学号:2 0 0 9 0 8 7 9 指导教师。
兰州交通大学博文学院。
1)引言。2)设计题目。
3)电动机的选择。
4)传动零件的设计和计算。
5)减速箱结构的设计。
6)轴的计算与校核。
7)键连接的选择和计算。
8)联轴器的选择。
9)设计小结。
10)参考文献。
一、 引言。
课程设计是考察学生全面在掌握基本理论知识的主要环节。本次是设计一个锥齿。
轮减速器,减速器是用于电动机和工作机之间的独立的闭式传动装置。课程设计。
内容包括:设计题目,电机选择,运动学动力学计算,传动零件的设计及计算,减速器结构设计,轴的设计计算与校核。
锥齿轮减速器的计算机辅助机械设计,计算机辅助设计及计算机辅助制造。
cam/cad)技术是当今设计以及制造领域广泛采用的先进技术,通过本课题的。
研究,将进一步深入的对这一技术进行深入的了解和学习。
二、 设计题目:带式运输机传动装置的设计。
1. 传动方案。
编号:b方案:锥齿轮减速器——开式齿轮。
2. 带式运输机的工作原理。
如图。3. 工作情况。
1)工作条件:两班制,连续单向运转,载荷较平稳,室内工作,有粉尘,环境最高温度35度;
2)使用折旧期:8年;
3)检修间隔期:四年一次大修,两年一次中修,半年一次小修;
4)动力**:电力,三相流,电压v;
5)运输带速度允许误差: 5%;
6)制造条件及生产批量:一般机械厂制造,小批量生产。
4.设计数据。
运输带工作拉力f/n 4000
运输带工作速度v/(m/s) 1.6
卷筒直径d/mm 400
5 设计内容。
1)按照给定的原始数据(8)和传动方案(b)设计减速器装置;
2)完成减速器装配图1张(a0);
3)零件工作图1-3张(a3);
4)编写设计计算说明书一份。
三、电动机的选择:
一)、电动机的选择。
1、选择电动机的类型:
按工作要求和条件,选用三机笼型电动机,封闭式结构,电压380v,y型。
2、选择电动机容量 :
电动机所需的功率为:
其中:为电动机功率,为负载功率,为总效率。)
而kw, 所以kw
传动效率分别为:
联轴器效率。
滚动轴承的效率。
圆锥齿轮传动效率。
开式齿轮传动效率。
卷筒传动效率。
传动装置的总效率应为组成传动装置的各部分运动副效率之乘积,即:
所以 kw3、确定电动机转速。
卷筒轴工作转速为。
查表可得:一级圆锥齿轮减速器传动比,一级开式齿轮传动比,则总传动比合理范围为,故电动机转速的可选范围为。
符合这一范围的同步转速有750,1000和1500
根据这个查表可以选择的电动机有以下几种:
表1综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、**和减速器的传动比可见第2个方案比较合适因此选定电动机型号为y132m 2– 6,其主要性能如下表2:
表2电动机主要外形和安装尺寸列于下表:
二)、确定传动装置的总传动比和分配传动比。
1、总传动比。
由选定的的电动机满载转速和工作机主动轴转速n,可得传动装置的总传动比为。
电动机型号为y132sm2-6 ,满载转速 = 960r/m ,且工作机主动轴转速n = 76.43r/min,则由上面公式(1)可得:
2、分配传动比。
总传动比为各级传动比的乘积,即。
设、分别为圆锥齿轮的传动比和圆柱齿轮的传动比,在圆锥齿轮减速器的传动比范围内 = 3
则由公式 (2)可得。
得 = 4.19
根据圆柱齿轮减速器的传动比范围可取4 ,则。
3、计算传动装置的运动和动力参数。
1)、各轴转速。
ⅰ轴 ⅱ轴
ⅲ轴 ⅳ轴
2)、各轴输入功率。
ⅰ轴 ⅱ轴
ⅲ轴 ⅳ轴
3)、各轴输入转矩。
电机轴输出转矩。
所以各轴输出转矩为:
ⅰ轴 ⅱ轴
ⅲ轴 ⅳ轴
四、传动零件的设计计算。
一)、选择圆锥齿轮传动的设计计算。
1.选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数。
1)运输机为一般工作机器,速度不高,故选用8级精度,齿形角,齿顶高系数,顶隙系数。
2)材料选择,小齿轮材料为40cr(调质),硬度为280hbs,大齿轮材料为45刚(调质),硬度为240hbs,二者材料硬度相差40hbs。
2.按齿面接触疲劳强度设计。
公式: 1)、确定公式内的各计算值。
1)查得材料弹性影响系数,节点区域系数。
2)按齿面的硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限,大齿轮的接触疲劳极限。
3)计算应力循环次数。
小齿轮:大齿轮:
4)查表得到:,.
5) 查得接触批量寿命系数。
6)计算接触疲劳许用应力。
7)可以选取,,,所以。
2)计算。1)试算小齿轮的分度圆直径,带入许用应力中的较小值。
得: =89.42mm
2)计算圆周速度v
3)齿数,由公式得大齿轮齿数,c=18
所以=70.94
取,则,取。则齿数比 ,与设计要求传动比的误差为1.33%,可用。
4)模数。大端模数。
取标准模数m=4mm。
5)大端分度圆直径。
小齿**端分度圆直径大于强度计算要求的89.43mm。
6)节锥顶距。
7)节圆锥角(未变位时,与分度圆锥角相等)
8)大端齿顶圆直径。
小齿轮 大齿轮
9)齿宽 取。
10)进行强度校核计算。
402.37mpa<444.6mpa
所以强度符合。
3、按齿根弯曲疲劳强度设计公式:
1) 确定公式内的各计算值。
1)查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限,大齿轮的弯曲疲劳强度。
2)查得弯曲疲劳寿命系数。
3)计算弯曲疲劳许用应力。
取弯曲疲劳系数s=1.6则。
4)查取齿形系数 ,
5)应力校正系数 ,
6)计算大小齿轮的,并加以比较:
大齿**所以取0.01836
2)、带入以上数据可以求得。
3)进行强度校核计算带入公式。
206.74mpa<213.75mpa所以符合。
7)、数据整理
二)、开式圆柱齿轮的设计计算。
1、选定齿轮类型和精度等级。
因为为开式齿轮所以选择硬齿面,工作较为平稳选用8级精度,选择材料是铸钢,硬度为250hbs。
小齿轮齿面强度为400hbs,大齿轮齿面强度为360hbs,两者材料硬度相差为40hbs。
选取小齿轮齿数,则。
2、按齿根弯曲疲劳强度计算:
1)、确定公式中的各计算值:
1)查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限。
大齿轮的弯曲疲劳强度极限。
2)计算应力循环系数:
3)从而查到寿命系数。
4)选取疲劳安全系数s=2,,
得到: 3)材料弹性系数。
4)选取齿宽系数。
5)计算载荷系数k
选取,,,所以。
6)初选,则相应的,;
所以。选取较大值。
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