—设计计算说明书。
设计:过控0503
指导教师:吉林化工学院机电工程学院。
设计日期:2008.6.16~2006.7.5
机械课程设计任务书及传动方案的拟订。
一、设计任务书。
设计题目:二级展开式斜齿圆柱齿轮减速器。
工作条件及生产条件: 该减速器用于带式运输机的传动装置。工作时有轻微振动,经常满载,空载启动,单向运转,单班制工作。
运输带允许速度差为±5%。减速器小批量生产,使用期限为5年(每年300天)。
二、传动方案的分析与拟定。
图1-1带式输送机传动方案。
带式输送机由电动机驱动。电动机通过连轴器将动力传入减速器,再经连轴器将动力传至输送机滚筒,带动输送带工作。传动系统中采用两级展开式圆柱齿轮减速器,其结构简单,但齿轮相对轴承位置不对称,因此要求轴有较大的刚度,高速级和低速级都采用斜齿圆柱齿轮传动。
第一章电动机的选择1
1.1 电动机的选择1
1.3 装置运动及动力参数计算2
第二章传动零件的设计计算3
2. 1高速级斜齿圆柱齿轮传动的设计计算3
2.2 低速级斜齿圆柱齿轮传动的设计计算7
第三章轴的结构设计和计算12
3.1 轴的结构设计12
3. 2 中间轴的校核16
第四章联轴器的选择与计算21
4.1 联轴器的选择和结构设计21
4.2 联轴器的校核21
第五章键联接的选择与计算22
第六章滚动轴承的选择与计算23
第七章润滑和密封方式的选择24
7.1 齿轮润滑24
7.2 滚动轴承的润滑25
第八章箱体及附件的结构设计和选择26
8.1 减速器箱体的结构设计26
8.2 减速器的附件27
设计小结34
参考资料35
一、 电动机的选择。
1. 电动机的选择。
1.1 电动机类型的选择。
电动机的类型根据动力源和工作条件,选用y系列三相异步电动机。
1.1 电动机功率的选择。
根据已知条件计算出工作机滚筒的转速为:
44.7624 r/min
工作机所需要的有效功率为:
2.0155 kw
为了计算电动机的所需功率,先要确定从电动机到工作机之间的总效率。设为弹性联轴器效率为0.99, 为齿轮传动(8级)的效率为0.
97, 为滚动轴承传动效率为0.98, 为滚筒的效率为0.96。
则传动装置的总效率为:
电动机所需的功率为:
2.0155/0.8166 = 2.4682 kw
在机械传动中常用同步转速为1500r/min和1000r/min的两种电动机,根据电动机所需功率和同步转速,由[2]p148表16-1查得电动机技术数据及计算总传动比如表3-1所示。
表3-1电动机技术数据及计算总传动比。
把这两种方案进行比较,方案1电动机质量最小,**便宜,但是总传动比大,传动装置外廓尺寸大,制造成本高,结构不紧凑故不可取,为了能合理地分配传动比,使传动装置结构紧凑,综合考虑两种可选方案后,选择方案2比较合适。
选用方案2电动机型号y132s-6,根据[2]p149表16-2查得电动机的主要参数如表3-2所示。
表3-2 y132s-6电动机主要参数。
2. 装置运动及动力参数计算。
2.1传动装置总传动比和分配各级传动比。
根据电动机的满载转速和滚筒转速可算出传动装置总传动比为:
双级圆柱齿轮减速器分配到各级传动比为:
高速级的传动比为: =5.2802
低速级的传动比为: =21.4466/5.2802=4.0617
2.2传动装置的运动和动力参数计算:
a) 各轴的转速计算:
=960r/min
/=960/5.2802=181.8111r/min
/=181.856/4.0617=44.7624r/min
=44.7624r/min
b) 各轴的输入功率计算:
=2. 46940.99=2.4436kw
=2.44360.97kw
=2.3229 0.970.98=2.2081kw
=2.20810.98 0.99=2.1423kw
c) 各轴的输入转矩计算:
955095502.4436/960=24.3084n·m
955095502.3229/181.8111=122.0126n·m
955095502.2081/44.7624=471.0965 n·m
955095502.1423/44.7624=457.0578 n·m
由以上数据得各轴运动及动力参数见表3-1。
3-1 各轴运动及动力参数。
二、 传动零件的设计计算。
斜齿圆柱齿轮减速器的设计选用标准斜齿圆柱齿轮传动。标准结构参数压力角,齿顶高系数,顶隙系数。
1. 高速级斜齿圆柱齿轮传动的设计计算。
1) 选择齿轮材料及热处理方式:
由于软齿面齿轮用于齿轮尺寸紧凑性和精度要求不高,载荷不大的中低速场合。根据设计要求现选软齿面组合:
根据[1]p102表8-1得:
小齿轮选择45钢调质,hbs=217~255;
大齿轮选择45钢常化,hbs=162~217;
此时两齿轮最小硬度差为217-162=55;比希望值略小些,可以初步试算。
2) 齿数的选择:
现为软齿面齿轮,齿数以比根切齿数较多为宜,初选。
取大齿轮齿数=127,则齿数比(即实际传动比)为=/=127/24=5.2917。与原要求仅差(5.
2917-5.2789)/5.2917=0.
2166%,故可以满足要求。
3) 选择螺旋角β:
按经验 ,8°<<20°,现初选=13°
4) 计算当量齿数,查齿形系数:
z= z/cosβ=24/ cos13°=25.9441
z= z/cosβ=122/ cos13°=135.2878
由[1]p111表8-8线性差值求得:
5) 选择齿宽系数:
由于减速器为展开式双级齿轮传动,所以齿轮相对支承只能为非对称简支结构,故齿宽系数不宜选得过大,参考[1]表8-5,选择为0.7~1.15,现选=0.9
6)选择载荷系数:
参考[1]p106表8-3,由齿轮承受中等冲击载荷,选载荷系数k为1.2~1.6。
取k=1.3。
7)计算i号齿轮轴上的扭矩ti :
24308.3820 n·m
8) 计算几何参数:
tg=tg/ cos=tg20°/ cos13°=0.3735
sin= sincos== sin13°cos20°=0.2114
1/z1tg=1/3.141590.924tg13°=1.5873
9) 按齿面接触疲劳强度设计:
区域系数2.4420
弹性影响系数: z=189.8
由[1]p109表8-6取安全系数s=1.0
许用接触应力:
小齿轮分度圆直径:
计算法面模数m
m=cosd/z=cos13°34.9323/24=1.4182 mm
10) 按齿根弯曲疲劳强度设计:
计算螺旋角系数y,因=1.6238>1,按=1计算得:
y=1-=1-1=0.9981
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1高速轴设计 材料 选用45号钢调质处理。查课本第230页表14 2取c 100。各轴段直径的确定 根据课本第230页式14 2得 又因为装小带轮的电动机轴径,又因为高速轴第一段轴径装配大带轮,且所以查手册第9页表1 16取。l1 1.75d1 3 60。因为大带轮要靠轴肩定位,且还要配合密封圈,所...
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带式输送机传动装置分析如下图 输送带工作拉力f 7kn 输送带工作速度v 1.1m s 滚筒直径d 400mm 滚筒效率 0.96 包括滚筒与轴承的效率损失 工作情况 两班制,连续单向运转,载荷较平稳。使用折旧期 8年。工作环境 室内,灰尘较大,环境最高温度38 动力 电力,三相交流,电压380 2...
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1 选择轴的材料。由于减速器传递的功率不大,对其重量和尺寸也无特殊要求故选择常用材料45钢,调质处理。2 初步计算轴的最小直径。当轴的支承距离为定时,无法有强度确定轴径,要用初步估算的方法,即按纯扭矩并降低许用扭转切应力确定轴径d,计算公式 选用45号调质钢,查机设书表15 3,得 在第一部分中已经...