二级斜齿圆柱齿轮减速器课程设计范例_最全的知识分享.doc
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1、Good is good, but better carries it.精益求精,善益求善。二级斜齿圆柱齿轮减速器课程设计范例_最全的-机械设计专业课程设计说明书设计题目:减速器学生姓名:学生学号:10000专业班级:100001目录设计任务书1传动装置总图2设计要求3已知条件一、 电动机的选择二、 分配传动比三、 传动装置的运动和动力参数计算四、 传动零件的设计计算五、轴的结构设计及强度计算(一)输入轴结构设计和强度计算(二)中间轴的结构设计(三)输出轴的结构设计六、轴承寿命校核计算七、平键的强度校核八、箱体的基本参数设计小结参考资料设计任务书传动装置总图2.设计要求:1) 选择电动机类型和
2、规格;2) 设计减速器和开式齿轮传动;3) 选择联轴类型和型号;4) 绘制减速器装配图和零件图;5) 编写设计说明书。3.已知条件1) 输送机主轴功率P4Kw,输送机主轴转速n110r/min;2) 输送机效率f0.96,齿轮搅油效率f0.98;3) 工作情况单向转速,连续工作,工作平稳;4) 机械公用输送散装物料,如砂、灰、谷物、煤粉等;5) 运动要求输送机主轴转速误差不超过0.07;6) 使用寿命5年,每年300天,每天8小时;7) 检修周期半年小修;两年大修;8) 生产批量中批生产;生产厂型中小型械制造厂。项目内容及计算说明:计算结果:一、电动机的选择:1)输送机主轴效率功率:Kw2)输
3、送机主轴转速:r/min3)传动装置总效率:选取弹性柱销联轴器效率:刚性联轴器效率:圆柱齿轮效率:轴承效率:滚筒效率:总效率:=0.8534)电动机输出功率:Kw取为11Kw选择电动机型号为:Y132M-4型三相异步电动机,同步转速r/min,异步转速r/min。二、分配传动比:1.估算传动装置的总传动比:2.根据公式:试分配传动比:第一级齿轮传动:第二级齿轮传动:则:三、传动装置的运动和动力参数计算:1.计算各轴转速:r/minr/minr/minr/min2.计算各轴输入功率:KwKwKw计算各轴输入转矩:NmNmNmNm将上述结果列于表中:轴号转速功率转矩1r/minKwNm2r/min
4、KwNm3r/minKwNm4r/minKwNm四、传动零件的设计计算:(一)斜齿圆柱齿轮的基本参数及强度计算:1.选择齿轮的材料:小齿轮选用40Cr表面淬火大齿轮选用表面淬火许用接触应力由式=确定齿轮精度等级,按估计齿宽中点分度圆上的圆周速度m/s。查表取:小轮大端分度圆由式:计算:齿宽系数按齿轮相对轴承为非对称布置:小轮齿数在推荐值中选:大轮齿数齿数比传动比误差在范围内,小轮转矩载荷系数使用系数查表得:动载荷系数查得:齿向载荷分布系数齿间载荷分布系数由推荐值载荷系数的初值弹性系数查表得:节点影响系数查表得:许用接触应力接触疲劳极限接触寿命系数应力循环次数由式:则:查表得,(不允许有点蚀)硬
5、化系数查表得:接触安全系数查表得:则:故:的值为:齿轮模数圆整:小轮分度圆直径为:大轮分度圆直径标准中心矩:齿宽大轮齿宽小轮齿宽3.齿根弯曲疲劳强度校核计算:由式齿形系数查表得:小轮大轮应力修正系数查表得:小轮大轮重合度系数由式许用弯曲应力弯曲疲劳极限应力查表得:弯曲寿命系数查表得:尺寸系数查表得:安全系数查表得:则:所以:4.齿轮的其他基本几何参数与结构图模数齿数,压力角齿顶高系数顶隙系数传动比分度圆直径齿顶高齿根高齿全高齿顶圆直径齿根圆直径基圆直径cos齿距齿厚、槽宽顶隙中心距齿宽(二)直齿圆柱齿轮的基本参数及强度计算:1.选择齿轮的材料:查表:小齿轮选用40Cr调质小齿轮选用调质2.按齿
6、面接触疲劳强度设计计算:确定齿轮精度等级,按,估取圆周速度m/s。查表取:小轮大端分度圆直径由式:计算:齿宽系数按齿轮相对轴承非对称布置,取:小轮齿数在推荐值中选:大轮齿数齿数比传动比误差误差在范围内:小轮转矩载荷系数使用系数查表得:动载荷系数值查得:齿向载荷分布系数查表:齿向载荷分布系数由及式取:载荷系数的初值弹性系数查表得:节点影响系数(查表得:重合度系数()查表得:许用接触应力接触疲劳极限应力应力循环次数则:查表得接触寿命系数(不允许有点蚀):硬化系数查表得:接触强度安全系数按一般可靠度查取:故:的值为:齿轮模数圆整:小轮分度圆直径的值为:大轮分度圆直径中心距齿宽mm大轮齿宽小轮齿宽3.
7、齿根弯曲疲劳强度校核计算:由式齿形系数查表得:小轮大轮应力修正系数查表得:小轮大轮许用弯曲应力弯曲疲劳极限应力查表得:弯曲寿命系数查表得:尺寸系数查表得:安全系数查表得:则:所以:4.齿轮的其他基本几何参数与结构图1)基本几何尺寸计算:模数齿数,压力角齿顶高系数顶隙系数传动比分度圆直径齿顶高齿根高齿全高齿顶圆直径齿根圆直径基圆直径cos齿距齿厚、槽宽基圆齿距cos法向齿距顶隙中心距齿宽五、轴的结构设计及强度计算:(一)输入轴的结构设计和强度计算:1.计算作用在齿轮上的力:转矩:圆周力:径向力:2.初步估算轴的直径:选取45号钢作为轴的材料,调质处理根据公式计算轴的最小直径,并加大3%以考虑键槽
8、的影响。查表取A=112则:mm3.轴的结构设计:(1)确定轴的结构方案:该轴(输入轴)的轴承分别从两端装入,由挡油盘定位。轴段主要用于安装联轴器,其直径应于联轴器的孔径相配合,因此要先选择联轴器。联轴器的计算转矩为,根据工作情况选取,则:Nm。根据工作要求选用弹性柱销联轴器,型号为HL3,许用转矩Nm。与输入轴联接的半联轴器孔径mm,因此选取轴段的直径为mm。半联轴器轮毂总长度mm,(J型轴孔),与轴配合的轮毂孔长度为mm。(2)确定各轴段的直径和长度:轴段:为配合轴颈,按半联轴器孔径,选取轴段直径为mm。为保证定位要求,轴段的长度应比半联轴器配合段轮毂孔长度(mm)略短mm;半联轴器右端用
9、套筒轴向定位,其长度为扳手的有效活动距离和输入轴轴承盖长度之和。此处取为45mm。所以,轴段总长为。轴段:为支撑轴颈,用来安装轴承。预选轴承型号为6208深沟球轴承。宽度mm。所以轴段直径应为轴承内圈直径mm;为保证轴承的轴向定位用挡油盘定位,长度为mm,轴段长度应比轴承宽度短mm,确定其长度为mm。轴段:此轴段为连接轴身,为了保证定位轴肩有一定的高度和轴承有足够的支撑跨距其直径和长度确定为:mm,mm轴段:为齿轮轴的齿轮部分,其分度圆的直径为d=63mm,因此其尺寸L=75mm。轴段:也是支撑轴颈,其直径应为mm,为保证轴承的轴向定位用挡油盘定位,长度为mm,即长度为mm。4.绘制轴的弯矩图
10、和扭矩图:(1)求反力H水平面NNV垂直面NN(2)求齿宽中点出的弯矩H水平面NmmV垂直面Nmm合成弯矩M扭矩TNmm当量弯矩弯矩图和扭矩图:5.校核轴的强度:查表得N/mm,材料的许用应力即N/mm,轴的计算应力为:(二)中间轴的结构设计:1.计算作用在齿轮上的力:转矩:大齿轮上受到的力与小齿轮上的力护卫相反力,则:轴向力:N径向力:N2.初步估算轴的直径:选取45号钢作为轴的材料,调质处理根据公式计算轴的最小直径,并加大3%以考虑键槽的影响。查表取A=115则:mm3.轴的结构设计:确定轴的结构方案:该轴(中间轴)左端齿轮轴,大圆柱齿轮从右端装入,然后分别自两端装入挡油板和轴承。结构如图
11、:(2)确定各轴段的直径和长度:轴段:为支撑轴颈,预选轴承型号为207深沟球轴承。其内圈直径mm,宽度mm。挡油板宽度为32mm,所以,确定轴段直径为mm,长度为mm。轴段:为齿轮轴部分,长度为mm。轴段的直径为mm。轴段:为联接轴身。用于保证轴承的支撑跨距和轴上零件的轴向定位。所以,确定轴段直径为mm,长度为mm。轴段:用于安装大圆柱齿轮,已知轮毂孔直径为mm,长度为mm。同样为了保证定位精度,取轴段长度为mm。轴段:为支撑轴颈,结构尺寸与轴段完全相同。4.绘制轴的弯矩图和扭矩图:(1)求反力H水平面NNV垂直面NN(2)求齿宽中点出的弯矩H水平面NmmNmmV垂直面NmmNmm合成弯矩M扭
12、矩TNmm当量弯矩弯矩图和扭矩图5.校核轴的强度:查表得N/mm,材料的许用应力即N/mm,轴的计算应力为:(三)输出轴的结构设计:1.计算作用在齿轮上的力:转矩:圆周力:N径向力:N2.初步估算轴的直径:选取45号钢作为轴的材料,调质处理根据公式计算轴的最小直径,并加大3%以考虑键槽的影响。查表取A=112则:mm2.轴的结构设计:(1)确定轴的结构方案:该轴(输出轴)左端先后装入大圆柱齿轮、挡油板、轴承、轴承套,右端先装入挡油板、轴承。联轴器将在传动系统装配时安装,减速器装配过程中不应装配。结构如图:轴段:用于安装联轴器,与联轴器配合的长度为82mm,直径为mm,轴套长度为45mm。因此,
13、确定轴段直径为mm,长度为mm轴段:为支撑轴颈,预选轴承型号为6208深沟球轴承。其内圈直径mm,宽度mm。挡油板长度为34mm,所以,确定轴段直径为mm,长度为mm。轴段:用于安装大圆柱齿轮,其轮毂孔直径为mm,长度为mm。轴段:为联接轴身。综合考虑轴承的支撑跨距和轴身的力学性能,确定其直径mm,长度mm。轴段:用于安装右轴承,型号同样是6208深沟球轴承,挡油板长度为24mm。所以确定轴段直径为mm,长度为mm。4.绘制轴的弯矩图和扭矩图:(1)求反力H水平面NNV垂直面NN(2)求齿宽中点出的弯矩H水平面NmmV垂直面Nmm合成弯矩M扭矩TNmm当量弯矩弯矩图和扭矩图:5.校核轴的强度:
14、查表得N/mm,材料的许用应力即N/mm,轴的计算应力为:七、1.输入轴轴承型号6208的寿命校核计算:1).支反力:2).轴承寿命:按公式,求得,查表取,已知轴承的额定动载荷Nh满足设备中修的要求,寿命足够!h满足设备中修的要求,寿命足够!2.中间轴轴承型号6208的寿命校核计算:1).支反力:2).轴承寿命:按公式,求得,查表取,已知轴承的额定动载荷Nh满足设备中修的要求,寿命足够!h满足设备中修的要求,寿命足够!3.输出轴轴承型号6208的寿命校核计算:1).支反力:2).轴承寿命:按公式,求得,查表取,已知轴承的额定动载荷Nh满足设备中修的要求,寿命足够!h满足设备中修的要求,寿命足够
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