创新实践Ⅱ传动装置设计双级圆柱齿轮减速器(硬齿面).doc
《创新实践Ⅱ传动装置设计双级圆柱齿轮减速器(硬齿面).doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《创新实践Ⅱ传动装置设计双级圆柱齿轮减速器(硬齿面).doc(22页珍藏版)》请在三一办公上搜索。
1、创新实践 传动装置设计 计算说明书 机械工程学院 学院(系) 机械工程及自动化专业 机械033班设 计 者: 指导教师: 辽 宁 工 程 技 术 大 学 2005年 01月 11日目 录1、设计任务书22、电动机的选择计算22.1选择电动机的转速22.2所需电动机的输出功率22.3选择电动机的型号33、传动装置的运动和动力参数计算33.1分配传动比33.2各轴功率、转速和转矩的计算34、传动零件的设计计算44.1(滚子链传动或V带传动)的设计计算44.2减速器箱内的圆柱齿轮传动的设计计算65、轴的设计计算135.1减速器高速轴的设计135.2减速器低速轴的设计146、滚动轴承的选择及其寿命计算
2、186.1减速器高速轴滚动轴承的选择及其寿命计算186.2减速器低速轴的滚动轴承选择及其寿命计算187、键联接的选择和验算197.1减速器大齿轮与低速轴的键联接197.2减速器低速轴轴伸的键联接197.3减速器高速轴轴伸的键联接198、联轴器的选择199、润滑与密封199.1减速器齿轮传动润滑油的选择199.2减速器轴承润滑方式和润滑剂的选择199.3减速器密封装置的选择、通气器类型的选择1910、设计体会 2011、参考资料目录 21计算内容1.计任务书设计题目:双级圆柱齿轮减速器(硬齿面)传动装置示意图2、电动机的选择计算2.1选择电动机的转速2.1.1计算传动滚筒的转速:圆周速度V已知,
3、卷筒直径D 卷筒转速n=60V/=(600.26)/(3.140.45)2.1.2选择电动机的转速:n=1000r/min2.2所需电动机的输出功率2.2.1工作机的功率已知:卷筒圆周力F,转速V,卷筒所需有效功率:P=FV/1000=(460000.26)/10002.2.2传动装置的总效率:传动装置总功率=按指导书表4.2-9取:联轴器效率 齿轮啮合效率(齿轮精度为8级) 滚动轴承效率卷筒效率开式齿轮啮合效传动装置总效率=0.970.990.980.960.942.2.3所需电动机的输出功率P=P/=11.96/0.7522.3选择电动机的型号通过比较选择电动机型号为: 其主要性能数据如下
4、表型号额定功率同步转速满载转速Y200L1-618.51000r/min970r/min3、传动装置的运动和动力参数计算3.1分配传动比3.1.1总传动比i=n/n=970/11.033.1.2各级传动比的分配则有:i=1.3ii=iii =1.3i4.50=87.943.2各轴功率、转速和转矩的计算0轴(电动机轴):P=PT=9.55P/n=9.5515.910/970轴(减速器高速轴):P= P=P=15.90.99n=n/i=n/i=970/1T=9.55P/n=9.5515.74110/970轴(减速器中间轴): P=P=P=15.7410.970.98n=n/i=n/i=970/5.
5、14T=9.55P2/n2=9.5514.96103/188.72轴(减速器输出轴): P3=P2=P2=14.960.970.98 n3=n2/i23=n2/i2=188.72/3.8 T3=9.55P3/n3=9.5514.22103/49.66轴(开式传动高速轴): P4=P3=P3=14.220.990.98 n4=n3/i34=n3/I联=49.66/1 T4=9.55P4/n4=9.5513.8103/49.66轴(传动卷筒轴): P5=P4=P4=13.80.940.98 n=n/i=n/i=49.66/4.5 T5=9.55P5/n=9.5512.71103/11.04计算结果
6、汇总列表如下:轴序 号功率Pkw转速nr/min转矩TN.m传动形式传动比效率015.9970156.54联轴器1.00.9915.741970154.98齿轮传动5.140.95114.96188.72757.04齿轮传动3.80.95114.2249.662734.62联轴器1.00.9713.849.662653.85齿轮传动4.50.92112.7111.0410994.614、传动零件的设计计算4.1开式齿轮传动的设计计算(1) 选择齿轮材料:查教材表8-17:小齿轮HT350 大齿轮HT300(2) 按齿面接触疲劳强度设计计算:确定齿轮传动等级,按V=(0.0130.021)n估取
7、圆周速度V=0.7m/s,参考教材表8-14,8-15选取重新确定i,i=i*i*i=1.3ii=5.14*3.8*i=87.94齿轮模数由式8-68计算得:m齿宽系数查教材表8-23按齿轮相对轴承为悬臂布置,取小轮齿数z在推荐值1720中选大轮齿数z,z=i*z=4.5*17=76.5圆整取齿数比u,u=z/z=76/17传动比误差,误差在范围内小轮转矩T载荷系数K,由式8-54得K=K*K*K*K使用系数K,查教材表8-20动载荷系数K,查教材图8-57齿间载荷分配系数K,查教材表8-21,K=K=1/Y=1.88-3.2(+)cos=1.88-3.2(+)cos0Y=0.25+0.75/
8、=0.25+0.75/1.65K=1/Y齿向载荷分布系数K,查教材图8-60得则载荷系数K的初值K为K=1*1.13*1.43*1.22齿形系数Y由教材图8-67取重合度系数Y由上已算出应力修正系数Y由教材图8-68取许用弯曲疲劳应力按式8-71计算=弯曲疲劳极限应力由教材图8-72查得应力循环次数N由式8-70得:N=60njL=60*49.66*1(10*300*16)则弯曲疲劳强度寿命系数Y由教材图8-73查得尺寸系数Y由教材图8-74查取安全系数S由教材表8-27参考选取则=200*1*1/1.25故齿轮模数的设计初值为m=12.19考虑齿面磨损和齿轮折断,将所得模数增大1015%,取
9、小轮分度圆直径d=mz=14*17大轮分度圆直径d=mz=14*76中心距a=m(z+z)/2=14*(17+76)/2齿宽b,b=0.4*238大轮齿宽b取整为:小轮齿宽b10)4.2减速器箱内的圆柱齿轮传动的设计计算4.2-1高速级齿轮传动计算(1)选择齿轮材料: 小轮选用45#,表面淬火 大轮选用45#,表面淬火(2)按齿根弯曲疲劳强度设计计算:采用斜齿圆柱齿轮传动,按V=(0.0120.021)n 估取圆周速度 ,参考教材表8-14,8-15选取齿轮模数m齿宽系数 ,查教材表8-23按齿轮相对轴承为非对称布置,取小齿轮齿数 Z1在推荐值2040中选大齿轮齿数 Z2=Z1*i=18*5.
10、14=92.52圆整取齿数比 u=Z2/Z1=92/18传动比误差=(5.14-5.11)/5.14=0.006误差在5%内小轮转矩 T1载荷系数K由式(8-54)得 K=K*K*K*K使用系数 KA,查教材表(8-20)动载荷系数K的初值 K由教材图(8-57)查得齿向载荷分布系数 K由教材图(8-60)查得齿间载荷分布系数 K的初值K在推荐值(20)中初选=13由式(8-55),(8-56)得=1.88-3.2(1/Z1+1/Z2)cos+(1/)Z1tan =1.88-3.2(1/18+1/92)cos13+(1/)*18*0.6*tan13=2.28查教材表(8-21)得K则载荷系数的
11、初值为K=KA*=1*1.17*1.05*1.44齿型系数YFa 由教材图(8-67)查得 Zv=Z1/cos313=18/cos313应力修正系数 YSa由教材图(8-68)查取重合度系数 Y=0.25+0.75/ =0.25+0.75/1.62=0.71螺旋角系数 Y=1-=1-0.66许用弯曲应力=/S弯曲疲劳极限查教材图(8-72)得弯曲疲劳寿命系数 YN查教材图(8-73)得N=60njLh=60*970*1*(10*300*16)尺寸系数 YX查教材图(8-74)得安全系数 SF查教材表(8-27)得则许用弯曲应力 =650*1*1/1.25则法面模数 =2.61法面模数取 mn取
12、中心距 a=mn(Z1+Z2)/(2cos) =3*(18+92)/(2cos)分度圆螺旋角 =cos-1mn(Z1+Z2)/2a =cos-13*(18+92)/(2*170)小轮分度圆直径 d1=mnZ1/cos=3*18/cos大轮分度圆直径 d2=mnZ2/cos=3*92/cos齿宽 b=*d1=0.6*55.64大轮齿宽 b2=b,圆整取 小轮齿宽 b1=b2+(510)=35mm(3) 校核齿面疲劳强度=ZE*ZH*Z*圆周速度V,V=3.14*55.64*970/60000=2.82与估取V相差不大,不须修正K,取齿间载荷系数K=1.88-3.2(1/Z1+1/Z2)cos+(
13、1/)Z1tan =1.88-3.2(1/18+1/92)cos13.93+(1/)*18*0.6*tan13.93查教材表(8-21)得K载荷系数K=1*1.16*1.13*1.45弹性系数 ZE,查教材表(8-22)得节点影响系数 ZH,查教材图(8-64)得重合度系数 ,查教材图(8-65)=1.88-3.2(1/18+1/92)cos=b/d1=35/55.64=0.57 Z=0.81螺旋角系数 =许用接触应力由式(8-69)得=*ZN*Zw/SH接触疲劳极限应力查教材图(8-69)得应力循环次数N=60njL=60*970*1*(10*300*16)N= N/u=2.79*10/5.
14、11则查教材图(8-70)得接触强度的寿命系数z,z硬化系数z查教材图(8-71)得接触强度安全系数,查教材表(8-27)得则: 小轮齿面疲劳强度:=1021.6大齿轮齿面疲劳强度:=442.024.2-1低速级齿轮传动计算(1)选择齿轮材料: 小轮选用45#,表面淬火 大轮选用45#,表面淬火(2)按齿根弯曲疲劳强度设计计算:采用斜齿圆柱齿轮传动,按V=(0.0120.021)n 估取圆周速度 ,参考教材表8-14,8-15选取齿轮模数m齿宽系数 ,查教材表8-23按齿轮相对轴承为非对称布置,取小齿轮齿数 Z1在推荐值2040中选大齿轮齿数 Z2=Z1*i=26*3.588=93.288圆整
15、取齿数比 u=Z2/Z1=76/20传动比误差=(3.8-3.8)/3.8=0误差在5%内小轮转矩 T1载荷系数K由式(8-54)得 K=K*K*K*K使用系数 KA,查教材表(8-20)动载荷系数K的初值 K由教材图(8-57)查得齿向载荷分布系数 K由教材图(8-60)查得齿间载荷分布系数 K的初值K在推荐值(20)中初选=13由式(8-55),(8-56)得=1.88-3.2(1/Z1+1/Z2)cos+(1/)Z1tan =1.88-3.2(1/20+1/76)cos13+(1/)*20*0.6*tan13查教材表(8-21)得K则载荷系数的初值为K=KA*=1*1.12*1.16*1
16、.46齿型系数YFa 由教材图(8-67)查得 Zv=Z1/cos313=20/cos313应力修正系数 YSa由教材图(8-68)查取重合度系数 Y=0.25+0.75/ =0.25+0.75/1.63螺旋角系数 Y=1-=1-0.66许用弯曲应力=/S弯曲疲劳极限查教材图(8-72)得弯曲疲劳寿命系数 YN,查教材图(8-73)得N=60njLh=60*188.72*1*(10*300*16)=5.44*10h尺寸系数 YX查教材图(8-74)得安全系数 SF查教材表(8-27)得则许用弯曲应力 =650*1*1/1.25则法面模数 =法面模数取 mn取中心距 a=mn(Z1+Z2)/(2
17、cos) =4*(20+76)/(2cos13)分度圆螺旋角 =cos-1mn(Z1+Z2)/2a =cos-14.5*(20+76)/(2*225)小轮分度圆直径 d1=mnZ1/cos=4.5*20/cos大轮分度圆直径 d2=mnZ2/cos=4.5*76/cos齿宽 b=*d1=0.6*93.75大轮齿宽 b2=b,圆整取 小轮齿宽 b1=b2+(510)=57mm(4) 校核齿面疲劳强度=ZE*ZH*Z*圆周速度V,V=3.14*93.75*188.72/60000=0.93m/s与估取V相差较大,须修正K,取齿间载荷系数K=1.88-3.2(1/Z1+1/Z2)cos+(1/)Z1
18、tan =1.88-3.2(1/20+1/76)cos16.26+(1/)*20 *0.6*tan16.26 查教材表(8-21)得K载荷系数K=1*1.1*1.16*1.46弹性系数 ZE,查教材表(8-22)得节点影响系数 ZH,查教材图(8-64)得重合度系数 ,查教材图(8-65)=1.88-3.2(1/20+1/76)cos=b/d1=57/93.75螺旋角系数 =许用接触应力由式(8-69)得=*ZN*Zw/SH接触疲劳极限应力查教材图(8-69)得应力循环次数N=60njL=60*188.72*1*(10*300*16)N= N/u=5.44*10/3.8则查教材图(8-70)得
19、接触强度的寿命系数z,z硬化系数z查教材图(8-71)得接触强度安全系数,查教材表(8-27)得则: 小轮齿面疲劳强度=949.22大齿轮齿面疲劳强度=495.145、轴的设计计算5.1减速器高速轴的设计5.1.1选择轴的材料选取轴的材料为45#钢,调质处理。5.1.2初步估算轴伸直径按教材式(4-2)初估轴最小直径,查教材表(4-2)取A=115可得:dmin=A=1155.1.3选择联轴器,设计轴的结构,初选滚动轴承轴上配合构件:依次为联轴器,端盖,轴承,挡油盘,齿轮,挡油盘轴承,端盖。依据电机轴d=55mm,轴最小直径dmin=29.0mm,选取联轴器类型为HL4,依据联轴器选取从动端轴
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 创新 实践 传动 装置 设计 圆柱齿轮 减速器 硬齿面
链接地址:https://www.31ppt.com/p-2948389.html