机械设计课程设计 带皮

发布 2022-10-02 22:39:28 阅读 3950

—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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