减速器设计机械设计课程设计说明书.doc

一 内容1. 设计选择验算2. 绘图3. 说明书二 总体布置以及运动学分析1设计任务书2 传动装置的总体布置已知条件：铸工车间一造型用砂型运输带，系由电动机驱动传动装置带动，改建速传动装置由一个两级齿轮减速器和其他传动件组成，运输带每日两班制工作，工作期限7年。设计此传动装置。 运输带主动鼓轮轴输入端转矩tw=700nm 主动鼓轮直径d=450mm 运输带速度vw=0.94ms-11） 选择电动机的同步转速相同容量的同类异步电动机，其同步转速有3000r/min, 1500r/min, 1000r/min, 750r/min四种。电动机转速越高，则极数越少，尺寸和重量越小，价格也越低，但机械传动装置的总传动比增大，传动极数要增多，传动尺寸和成本都要增加。综合以上因素，最终考虑选择1500r/min的电动机。即 nd=1500r/min2） 初估总的传动比i由vw=0.94m/s 得 nw= i=3） 根据i确定传动方案画出运动装置的水平布置简图3.选择电动机的型号1） 类型：鼠笼式y系列三相异步电动机2） 型号（1） 工作机的输入功率 （2） 总效率 （3） 电机的输出功率 （4） 由pmpo确定型号 所以选择电机型号为y112m-4。 其中pm=4kw , nm=1440r/min ,项目数据轴代号 电机轴的直径为28mm，轴的中心线距底座的高度为112mm4.计算总传动比并且分配各级传动比1) i=2) 分配传动比i（1）高速级齿轮传动比i高和低速级齿轮传动比i低i高i低=10i高=1.2i低取i高=3.464 i低=2.887（2）带传动的传动比iv取iv=1.9（3）链传动的传动比i链取i链=1.8895传动装置的运动参数及动力参数计算p/kwn/rmin-1t/nm3.644144024.1673.462757.89543.6243.325218.792145.1323.19375.785402.3643.13675.785395.1812.98039.908713.115三 传动零件的设计计算1 v带传动po=3.644kw n=1440r/min n=757.895r/min1）确定计算功率pc 查课本表11.5 得工况系数ka=1.2 2）选取v带型号 插课本图11.15 根据pc=4.373kw , n=1440r/min得选用a型普通v带3）确定带轮基准直径 （1）查课本表11.4小注 确定小带轮直径d1=125mm （2）确定大带轮直径d2 考虑滑动率：取=0.015d2=mm取d2=234mm（3）验证从动论的转速误差率 n2=r/min 所以从动轮的转速误差率为1.5%，在允许范围内4）验算带速v m/s 在允许速度范围525m/s内5）确定带的基准长度ld和实际中心距a 按结构设计要求查课本图11.4 初步确定中心距ao=500mm 查表取得带的基准长度ld=1600mm则实际中心距6）校验小带轮包角1 7）计算v带的根数z （1）查课本表11.8 根据d1=125mm , n1=1441r/min得po=1.909 （2）查课本表11.10根据i=，n=1440r/min得po=0,17kw （3）查课本表11.7 得包角系数 k=0.972 （4）查课本表11.12 得长度系数 kl=0.99 所以取z=38）求初拉力fo 查课本表11.4 得q=0.1kg/m 9）求带轮轴上的压力fq10)大带轮的结构示意图 2 齿轮传动1）高速级齿轮传动 p=3.462kw n=757.895r/min t=43.624nm i=3.464（1） 选择齿轮材料查课本表12.7得 小齿轮 40cr 调质处理 平均硬度260hb 大齿轮 45#钢 调质处理 平均硬度 255hb （2）初步计算按接触疲劳强度转矩t=43.624 nm 选齿宽系数d ： 查课本表12.13 取d=1.0初估=12o ， 查课本表12.16 取ad=90决定接触疲劳强度极限 查课本图12.17 小齿轮 平均硬度 260hb 大齿轮 平均硬度 255hb 初步计算d1 取d1=64mm，因为，所以齿宽b=64mm（3）验算接触疲劳强度，确定主要尺寸 验算圆周速度 确定齿轮精度等级 选择8级精度选齿数初取z1=25, mm查课本表12.3 取标准模数 m=mn=2.5mmz2=z1i=253.464=86.6 取z2=87载荷系数k a)使用系数ka 查课本表12.9 得ka=1.35 b)动载系数kv 查课本图12.9 得kv=1.15 c)齿向载荷分配系数 查课本表12.11 d)齿间载荷分配系数 查课本表12.10 重合度系数 弹性系数ze 查课本表12.12 得节点区域系数zh 查课本表12.16 得zh=2.45螺旋角系数z 许用应力h a)接触疲劳极限 b)安全系数 按失效概率1%选取 查课本表12.14 得sh=1.0 c)接触寿命系数 计算应力循环次数 查课本表12.18 得 验算齿面接触疲劳强度 确定主要尺寸 a)中心距a 取a=143 b)分度圆直径d c)齿宽b （4） 校核齿根弯曲疲劳强度 齿形系数 应力修正系数查课本图12.22得 重合度系数 螺旋角系数 许用应力f a)弯曲疲劳极限flim 查课本图12.23得 b)安全系数sf 查课本表12.14 按失效概率1%取 sf=1 c)寿命系数yn 查课本图12.24取 yn1=0.88, yn2=0.96 d)尺寸系数yx 查课本图12.25得 yx=1.0 载荷系数k a)使用系数ka 查课本表12.9得 ka=1.35 b)动载系数kv 查课本图12.9得 kv=1.15 c)齿向载荷分配系数 查课本图12.14 取 d)齿间载荷分配系数 查课本表12.10 取 校核弯曲应力 2）低速级齿轮传动 p=3.325kw n=218.792r/min t=145.132nm（1）选择齿轮材料查课本表12.7得 小齿轮 40cr 调质处理 平均硬度260hb 大齿轮 45#钢 调质处理 平均硬度 255hb （2）初步计算按接触疲劳强度转矩t=145.132 nm 选齿宽系数d ： 查课本表12.13 取d=1.0初估=13o ， 查课本表12.16 取ad=82决定接触疲劳强度极限 查课本图12.17 小齿轮 平均硬度 260hb 大齿轮 平均硬度 255hb 初步计算d1 取d1=77mm，因为，所以齿宽b=77mm（3）验算接触疲劳强度，确定主要尺寸 验算圆周速度 确定齿轮精度等级 选择8级精度选齿数初取z1=30, mm查课本表12.3 取标准模数 m=mn=2.5mmz2=z1i=302.887=86.61 取z2=87载荷系数k a)使用系数ka 查课本表12.9 得ka=1.35 b)动载系数kv 查课本图12.9 得kv=1.15 c)齿向载荷分配系数 查课本表12.11 d)齿间载荷分配系数 查课本表12.10 重合度系数 弹性系数ze 查课本表12.12 得节点区域系数zh 查课本表12.16 得zh=2.42螺旋角系数z 许用应力h a)接触疲劳极限 b)安全系数 按失效概率1%选取 查课本表12.14 得sh=1.0 c)接触寿命系数 计算应力循环次数 查课本表12.18 得 验算齿面接触疲劳强度 确定主要尺寸 a)中心距a 取 b)分度圆直径d c)齿宽b （5） 校核齿根弯曲疲劳强度 齿形系数 应力修正系数查课本图12.22得 重合度系数 螺旋角系数 许用应力f a)弯曲疲劳极限flim 查课本图12.23得 b)安全系数sf 查课本表12.14 按失效概率1%取 sf=1 c)寿命系数yn 查课本图12.24取 yn1=0.9, yn2=0.95 d)尺寸系数yx 查课本图12.25得 yx=1.0 载荷系数k a)使用系数ka 查课本表12.9得 ka=1.35 b)动载系数kv 查课本图12.9得 kv=1.15 c)齿向载荷分配系数 查课本图12.14 取 d)齿间载荷分配系数 查课本表12.10 取 校核弯曲应力 3 设计三根轴x3x2l1x1 带轮1） 计算各项参数高速级齿轮 低速级齿轮 大带轮宽度b=50mm带轮轴向力 l=x1+x2+x3=e+2d+2a+b3+c+b2=20+210+210+85+10+65=220mm 其中x1=e/2+d+a+b3/2=20/2+10+10+85/2=72.5mm x2=b4/2+c+b2/2=40+10+65/2=82.5mm x3=l-x1-x2=220-72.5-82.5=65mml1=m/2+k+g+f-d-e/2=25+20+6+54-10-10=95mm2） 设计三根轴（1） 第一根轴一 选轴材料45#钢 调质处理查抗弯强度查课本表16.3得，许用弯曲应力二 画空间受力图三 画出垂直面内的受力简图并求支反力 得 四 画出水平面内受力简图并求支反力 得 五分别求垂直，水平面内弯矩并作弯矩图垂直面水平面六.做合成弯矩图七 画出转矩图 其中t=43624nmm八 做当量弯矩图 九 计算危险截面轴径 判断危险截面：带轮处和齿轮处 十第一根轴的结构化（2） 第二根轴一 选轴材料45#钢 调质处理查抗弯强度查课本表16.3得，许用弯曲应力二 画空间受力图三 画出垂直面内的受力简图并求支反力 得 四 画出水平面内受力简图并求支反力 得 五分别求垂直，水平面内弯矩并作弯矩图垂直面水平面六.做合成弯矩图七 画出转矩图 其中t=145132nmm八 做当量弯矩图 九 计算危险截面轴径 判断危险截面：两个齿轮处 十 第二根轴的结构化（3） 第三根轴一 选轴材料45#钢 调质处理查抗弯强度查课本表16.3得，许用弯曲应力二 画空间受力图三 画出垂直面内的受力简图并求支反力 得 四 画出水平面内受力简图并求支反力 得 五分别求垂直，水平面内弯矩并作弯矩图垂直面水平面六.做合成弯矩图七 画出转矩图 其中t=402364nmm八 做当量弯矩图 九 计算危险截面轴径 判断危险截面：联轴器和齿轮处 十 第三根轴的结构化 nd=1500r/mini=37.580fqfxafzafyafr1fa1ft1fzbfxbfybabfzafyafa1ft1fzbfybfqfxafyafr1fa1fxbfyb62588.0773930.23538714.63747793.91573930.23573594.08778749.7614362425738.16025738.16078282.39077965.08882849.126二三四五六七八八第一根轴145756.762fxb第二根轴二三四五六七八fxafzafyafr3fa3ft3ft2fa2fr2fzbfybfyafzaft3fa3ft2fa2fybfzbfyafxafr3fa3fa2fr2fybfzb212694.048143416.84536275.2369349.6585583.72126012.35215765