现代机械设计课程设计书

发布 2022-10-02 22:54:28 阅读 6529

一、机械设计课程设计任务书2

二、电动机的选择计算2

三、传动比的分配及转速校核4

四、减速器各轴转速,功率,转矩的计算4

五、齿轮传动的设计5

一)高速级齿轮传动设计计算6

一》.按齿面接触强度设计6

二》.按齿根弯曲强度设计7

二).几何尺寸计算9

三)低速级齿轮传动设计计算11

一》.选定齿轮类型、精度等级、材料11

二》.按齿面接触强度设计11

三》.确定公式内的各计算数值14

四》.低速级齿轮传动的几何尺寸15

六、轴的设计17

一)、中间轴设计17

二)、高速轴的设计22

三)、低速轴的设计24

七、滚动轴承的校核计算26

八、平键联接的选用和计算27

九、联轴器的选择计算29

十、润滑方式29

十。一、减速器附件30

十。二、设计小结31

十。三、参考资料目录32

一、机械设计课程设计任务书。

1.设计题目:二级齿轮减速器设计。

2.工作要求:

3.技术数据:

4.设计工作量:

设计说明书设计说明书一份。

减速器装配图1张(a0或a1)

零件图2张。

5.减速器简图:

1. 电动机 2.减速器 3.滚筒 4.联轴器 5.输送带。

二、电动机的选择计算。

1.选择电动机系列:

选用y系列,三相异步电动机,封闭式结构,电压380伏。

2.选择电动机功率:

滚筒转动所需有效功率:

pw=fv/1000=3.360kw

据表2-11-1确定各部分的效率:

所以,动总效率为:

η总=η滚筒 ·η5轴承·η开齿·η2联·η2齿。

= 0.96×0.995 ×0.95×0.992×0.972=0.800 kw

所以,所需要电动机的功率为:

pη=pw/η=4.250/0.800=5.31 kw

3. 确定电动机的转速:

滚筒的转速为:

n滚筒=60v/πd=60×0.28/π×0.45=11.890 r/min

现以同步转速为1500r/min及1000r/min两种方案进行比较,有表2-19-1查的电动机数据,计算出传动比列于下表:

比较两方案可见,方案1选用的电动机虽然质量和**较低,但总传动比大。为使传动装置结构紧凑,决定选用方案2.电动机型号为y132m2-6,同步转速为1000r/min,满载转速为960r/min。

由表2-19-1和表2-192-2查得电动机的数据和安装尺寸。

三、传动比的分配及转速校核。

1.根据表2-11-1差得开式齿轮的传动比为4—6,取i开齿=6

2.总传动比为:

总传动比。3.减速器的传动比为:

i减=i/6=80.740/6=13.457

4.减速箱内高速级齿轮的传动比为:

i高速=5.减速箱内低速级齿轮的传动比为:

i低俗=i减/i高速=13.457/3.668=3.668

说明:上面分配的传动比仅为初步值。

四、减速器各轴转速,功率,转矩的计算。

1.各轴功率计算。

带式运输机为通用工作机,取电动机额定功率为设计功率。

高速轴输入功率:

中间轴输入功率:

低速轴输入功率:

和开式齿轮相连的传动轴:5.071

2.各轴转速计算。

高速轴的转速:

中间轴的转速:

低速轴的转速:

和开式齿轮相连的传动轴:

3.各轴转矩计算。

高速轴转矩:

中间轴转矩:

低速轴转矩:

和开式齿轮相连的传动轴:

各轴运功动力参数列入下表。

五、齿轮传动的设计。

一)、高速级齿轮传动设计计算。

注:本部分所设计图表、公式均来自资料设计资料。

选定齿轮类型、精度等级、材料。

1)按传动方案,选用直齿圆柱齿轮传动。

2)运输机为一般工作机器,速度不高,故选用8级精度(gb10095-88)

3)材料选择小齿轮材料为40cr(调质),硬度为280hbs,大齿轮材料为45钢(调质),硬度为240hbs,二者材料硬度差为40hbs。

4)小齿轮齿数,大齿轮齿数。

一》.按齿面接触强度设计。

由设计计算公式进行计算,即。

1.确定公式内的各计算数值。

1)试选载荷系数。

2)高速轴传递转矩。

3)由表2-18-3选取齿宽系数。

4)由表2-18-6查得材料的弹性影响系数。

5)按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限;大齿轮的接触疲劳强度极限。

6)计算应力循环次数。

7)取接触疲劳寿命系数。

8)计算解除疲劳许用应力。

取失效概率为1%,安全系数s=1,由式得:

2.计算。1)试算小齿轮分度圆直径,代入中较小的值。

2)计算圆周速度。

3)计算齿宽b

4)计算齿宽与齿高之比。

模数。齿高。

5)计算载荷系数。

根据,8级精度,由图10-8查得动载系数;

直齿轮,;查得使用系数;

用插值法查得8级精度、小齿轮相对支承非对称布置时,。

由,查得;故载荷系数。

6)按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径,由式得。

7)计算模数m。

二》、按齿根弯曲强度设计。

由弯曲强度的设计公式为。

1.确定公式内的各计算数值。

1)由图10-20c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)由图10-18取弯曲疲劳寿命系数,;

3)计算弯曲疲劳许用应力。

取弯曲疲劳安全系数s=1.4,由式(10-12)得。

4)计算载荷系数k。

5)查取齿形系数。

由表10-5查得;

6)查取应力校正系数。

由表10-5查得;

7)计算大、小齿轮的并加以比较。

大齿轮的数值大。

2.设计计算。

对比计算结果,由齿面接触疲劳强度计算的模数m大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数,由于齿轮模数m的大小主要取决于弯曲强度所决定的承载能力,而齿面接触疲劳强度所决定的承载能力,仅与齿轮直径(即模数与齿数的乘积)有关,可取由弯曲疲劳强度算得的模数1.384并就近圆整为标准值m=2.0,按接触强度算得的分度圆直径,算出小齿轮齿数。

小齿轮齿数。

大齿轮齿数。

这样设计出的齿轮传动,既满足了齿面接触疲劳强度,又满足了齿根弯曲疲劳强度,并做到结构紧凑,避免浪费。

二).几何尺寸计算。

1.计算。1)计算分度圆直径。

2)计算中心距。

3)计算齿轮宽度

齿顶圆直径。

齿根圆直径

2.高速级齿轮传动的几何尺寸。

高速级齿轮传动的几何尺寸归于下表。

3.齿轮的结构设计。

小齿轮1由于直径较小,采用齿轮轴结构;

大齿轮2的结构尺寸计算如下表。

结构草图如下。

三)、低速级齿轮传动设计计算。

注:本部分所设计图表、公式均来自资料[2]

一》.选定齿轮类型、精度等级、材料。

1)按传动方案,选用直齿圆柱齿轮传动。

2)运输机为一般工作机器,速度不高,故选用7级精度(gb10095-88) (见表10-8)

3)材料选择小齿轮材料为40cr(调质),硬度为280hbs,大齿轮材料为45钢(调质),硬度为240hbs,二者材料硬度差为40hbs。

4)小齿轮齿数,大齿轮齿数z4=97

二》.按齿面接触强度设计。

由设计计算公式(10-9a)进行计算,即。

1)确定公式内的各计算数值。

1)试选载荷系数。

2)高速轴传递转矩。

3)由表10-7选取齿宽系数。

4)由表10-6查得材料的弹性影响系数。

5)由图10-21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限;大齿轮的接触疲劳强度极限。

6)由式10-13计算应力循环次数。

7)由图10-19取接触疲劳寿命系数。

8)计算解除疲劳许用应力。

取失效概率为1%,安全系数s=1,由式(10-12)得。

2)计算。1)试算小齿轮分度圆直径,代入中较小的值。

2)计算圆周速度。

3)计算齿宽b

4)计算齿宽与齿高之比。

模数。齿高。

5)计算载荷系数。

根据,7级精度,由图10-8查得动载系数;

直齿轮,;由表10-2查得使用系数;

由表10-4用插值法查得7级精度、小齿轮相对支承非对称布置时,。

查图10-13得;

故载荷系数。

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