电机、传动比、减速器说明书

1、课程设计说明书设计题目：小型家用停车装置设计任务：电机选择、传动比计算分配、减速器零件设计机械 51 第四组陈宇凯目录机械设计基础课程设计任务书 错误 ! 未定义书签。一、电动机选择 2.二、传动比分配 2.三、传动系统的运动和动力参数计算 错误 ! 未定义书签。四、减速器传动零件的设计计算 4.五、课程设计感想 错. 误 ! 未定义书签。、电动机的选择1.1电动机的功率由已知条件可以计算出工作所需的有效功率?X ?10000 X 0.2? = = kw = 2kw1000 1000工作所需电动机的功率：? 2?= 2.47? 0.8081.2电动机转速的选择提升载车板的滚筒轴的工作转速：60

2、000 0.2?= X=9.55?/?3.14400考虑到整个系统为三级减速（减速箱两级，开式齿轮一级） 总传动比可适当取大一点，选同步转速？?=710r/min的电机为宜。1.3电动机型号的选择根据工作条件：工作环境多尘、双向运转、等效为单班制间断工作，工作机所需电动机功率？?？ = 2.74kw及电动机的同步转速?= 710?/?等？选用Y系列三相异步电机，卧式封闭结构，型 号为Y132M-8,其主要性能数据如下：电动机额定功率 电动机满载转速 电动机轴伸直径 电动机轴伸长度、传动比的分配?= 3.0? = 710?/?D = 38mmE = 80mm2.1停车装置总传动比计算总传动比为?

3、总=鬲7109.55742.2确定传动比分配°电机?= 2.0?= 2.47?Y132M-8? = 3.0?= 710?/?= 74心、整个抬升装置的三级减速主要靠5根轴来完成，其中 0轴是电机输入轴，13轴为减速器内三根轴，4、5轴为开式齿轮轴，6 是连接两滚轮的连接件。由传动比系统方案知：? = 1?34 = 1按附表B-10查取开式齿轮传动的传动比：? = 46这里取中间值：? = 5由计算可得两级圆柱斜齿轮减速器的总传动比：?= ? = 14.8两级斜齿圆柱齿轮减速器采用脂润滑，当两对齿轮的配对材 料相同、齿面硬度HBS<350、齿宽系数相等时，考虑齿面接触强度 接近相

4、等的条件，取高速级传动比为：? = 4取低速级传动比为：?23 = 3.7传动系统各传动比分别为：? = 1，? = 4, ?23 = 3.7，? = 1，?45 = 5三、传动系统的运动和动力参数计算0轴（电动机轴）传动系统各轴的转速、功率和转矩如下:传动系统各传动比分别为：? = 1 ?i? = 4 ?23=3.7 ?34 = 1 ? = 5? = ? = 710r/mi n? = ?= 2.47?2.47? = 9550. = 9550 X =33.22N/m?7101轴（减速器高速轴）?=詈“°亦? = 710r/min ? = 2.47?= 33.22N/m?= ?初X ?

5、1 = 2.47 X 0.99 = 2.4354?=9550空=9550?2.4354X 一710=32.76N/m2轴（减速器中间轴）?=177.5r/min? = 710r/min? = 2.4354?= 32.76N/m? = ? X ?2 = 2.4354 X 0.9801 = 2.3869?2.3869? = 9550= 9550 X= 128.42N/m?177.53轴(减速器低速轴)：? = 47.97r/min?23? = ? X ?3 = 2.3869 X 0.9801 = 2.3394?2.3394? = 9550 = = 9550 X= 465.73N/m3 ?47.97

6、4轴(开式圆柱齿轮传动高速轴)：? = 47.97r/min?= ? X ?4 = 2.3394 X 0.99 = 2.3160?2.3160? = 9550 = 9550 X= 461.08N/m4 ?47.975轴(开式圆柱齿轮传动低速轴)：? = = 9.594r/mi n? = ? X ?5 = 2.316 X 0.9603 = 2.2241?2.2241?= 9550= 9550 X= 2213.85N/m? = 177.5r/mi n? = 2.3869?= 128.42N/m? = 47.97r/mi n? = 2.3394?= 465.73N/m? = 47.97r/mi n?

7、= 2.3160?= 461.08N/m轴号电动机两级圆柱齿轮减速器0轴1轴2轴3轴转 n(r/min)710.000 710.000 17'7.50047.970功率P/KW2.4602.4352.3872.339转 T/(N*m)33.00032.760128.420 465.730连接传动件联轴器齿轮齿轮传动比i1.04.03.7传动效率n0.99000.98010.9801上述计算结果和传动比及传动效率汇总如下:? = 9.594r/mi n? = 2.2241? = 2213.85N/m5 ?9.594轴号开式齿轮轴工作轴4轴5轴6轴转 n(r/mi n)47.979.594

8、9.594功率P/KW2.3162.22412.2019转矩 T/(N*m)461.0802213.8502191.761连接传动件联轴器开式齿轮:联轴器传动比i1.05.01.0传动效率n0.99000.96030.9900四、减速器传动零件的设计计算4.1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法：小齿轮选用45钢，调质处理HBS1=230286已知：小齿轮转矩：?'=32.76N/m齿数比：u'=?-?> = 4.0选取的齿宽系数:?=0.25初设螺旋角：3'=10O初取载荷系数：K' = 1.7初取重合度系数:?'=0.

9、67初取螺旋角系数: 滋=0.955初取齿数？、?: ?=18 , ?=72计算当量齿数：?1 =18 , ?2 =73由机械设计基础图8-28 得:?= 2.9 , ?2= 2.25由机械设计基础图8-29 得:?1=1.54 , ?= 1.77由机械设计基础图8-32 (d)得：大齿轮选用 45钢，正火处理_HBS2=170217(2)选择齿轮材料及热处理方法：小齿轮45钢，调质处理大齿轮45钢，正火处理?1350? ?2 300?接触应力变化总次数：365 X 2? = 60?= 60 X710 X 1 X= 5.183 X 1060365 X 2 ? = 60?= 60 X 177.5

10、 X 1 X一由机械设计基础图608-34得弯曲疲劳寿命系数:1.296 X 105?1 = 1.03 , ?2= 1.04由机械设计基础表 8-8得：？?=? 1.6 相应得到小齿轮和大齿轮许用弯曲应力分别为：?1 = ?= 451 MPa?=?第?渤?= 390 MPa?由机械设计基础式 8-35得:m > V2000?( ?3 2000 X 1.7 X 32.76 X0.67 X 0.955 X(cos 10)2=v2= 2.090.5 X182取标准法向模数：？?= 3(3)确定主要参数和计算主要尺寸：按机械设计基础表8-11得：?1 = 451 MPa?2 = 390 MPa?

11、伫？ + ?)2 cos ?=137.08?= 3a=140mm3 =15 ° 21' 32K = 1.591?1 = 1092?£ = 1130?取整数，a=140mm，则 B =15 ° 21 32 ”由?= ?/?得：?= 40?, ?= 35?确定定载系数K :按机械设计基础表 8-5得：？?= 1齿轮圆周速度v = 6000? = 2.08?/?60000齿轮为7级精度、硬齿面、非对称布置、淬火钢。由机械设计基础图 8-21得：？?= 1.12由机械设计基础图 8-24得：？?= 1.06由机械设计基础式8-38得：£ = ?+ ?=1

12、.66+0.786=2.45由机械设计基础图 8-25得：？?= 1.34K= ?= 1.591 < 1.7 (K 值与？?值合理)(4)验算齿根接触疲劳强度：由机械设计基础表8-7得弹性系数：？?= 189.8由机械设计基础图 8-31得节点区域系数：？?= 2.47 计算重合度系数：2 4 - ?= 7 °(1 - ? += 0.773?计算螺旋角系数：？?= os ?= 0.982由机械设计基础图?1=8-33 ( d)得许用接触疲劳应力?1 UUZ. f f f f f f?2=?1130?由机械设计基础式8-43验算齿面接触强度?= 386.23<?1(合格)(

13、5)主要设计结果：a=140mm, ?= 3, 3 =15° 21' 32，? = 18 , ? = 72, ? = 40?, ? = 35?，齿轮为7级精度、硬齿面、非对称布 置、淬火钢。小齿轮硬度：230286HBS大齿轮硬度：170217HBS4.2低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法：小齿轮选用45钢，调质处理 HBS1=230286大齿轮选用45钢，正火处理 HBS2=170217(2) 选择齿轮材料及热处理方法：已知：小齿轮转矩：?= 128.42N/m齿数比：U ' = ?!=3.7选取的齿宽系数：?=0.213初设螺旋角：3

14、'=10O初取载荷系数：K'=1.7初取重合度系数：?'=0.67初取螺旋角系数：?=0.93初取齿数？、?:?=21 , ? = 78量小齿轮45钢，调质处理大齿轮45钢，正火处理计算当量齿数：？?1 = 22 , ?2= 82 由机械设计基础图 8-28得：?= 2.8 , ?2= 2.28由机械设计基础图 8-29得：?= 1.57 , ?= 1.76由机械设计基础图 8-32 ( d)得：?=1350? ?2 300?接触应力变化总次数：? = 60?= 60 X 177.5X 10365 X 2X= 1.29660? = 60?= 60 X 47.97由机械设

15、计基础图365 X 2X= 3.502608-34得弯曲疲劳寿命系数：X 1041.32，?2= 1.548-8 得：?=? 1.6?1 =由机械设计基础表相应得到小齿轮和大齿轮许用弯曲应力分别为:?1=卑严?= 612.5 MPa?场？?2| = 564 MPa?由机械设计基础式 8-35得:3 2000? ? m > V2()?1 = 612.5MPa3 2000 X 1.7 X 128.42 X 0.67 X 0.93 X(cos 10 ° )2=v= 2.75?2 = 564 MPa0.5 X21 2取标准法向模数：？?= 4(3)确定主要参数和计算主要尺寸：按机械设计

16、基础表 8-11得:?(? + ?)a = 201.05?2 cos ?取整数，a=200mm，则 B =8° 18' 33由?= ?/?得：?= 50?, ?= 45?确定定载系数K :按机械设计基础表8-5得：？?= 1齿轮圆周速度?60000=2.08?/?齿轮为7级精度、硬齿面、非对称布置、淬火钢。由机械设计基础图 由机械设计基础图 由机械设计基础式 由机械设计基础图8-21 得：?= 1.058-24 得：？?= 1.07? = 4a=200mm3 =8° 18' 338-38 得：£ = ?+ ?=1.67+0.83=2.58-25 得

17、：?= 1.23K= ?= 1.38 < 1.7 (K 值与？?值合理)8-7得弹性系数：？?= 189.8(4)验算齿根接触疲劳强度： 由机械设计基础表由机械设计基础图8-31得节点区域系数：？?= 2.47计算重合度系数:?="2 4- ?(1 - ? + ?= 0.793K= 1.38计算螺旋角系数:? =2 vCos ?= 0.99由机械设计基础?1=8-33 (d)?得许用接触疲劳应力:?1092?2?2 = = 1130?由机械设计基础式 8-43验算齿面接触强度?>?=1092? = 1130?= 756.83<?1(合格)(5)主要设计结果：a=20

18、0mm, ?= 4 , 3 =8 ° 18' 33，？ = 21 , ? = 78 , ?= 50?, ? = 45?，齿轮为7级精度、硬齿面、非对称布置、淬 火钢。小齿轮硬度：230286HBS大齿轮硬度：170217HBS4.3减速器键连接强度校核和键长选择：(1)连接高速级大齿轮的键的强度校核和键长选择：根据连接齿轮部分轴直径，初取键尺寸为20X12 ( b Xh)1r-V”F51键连接应满足挤压强度条件，因此根据键连接中最弱材料的许用挤压应力?对其强度进行校核:4000?1 沖引?1?式中：T=128.42N/md=70mm h=12mm b=20mm ?=125MP

19、a (静载下)经过计算得：L > 7.51?=40mm根据齿宽和齿轮轮毂长度，选取?=40mm连接低速级大齿轮的键的强度校核和键长选择:根据连接齿轮部分轴直径，初取键尺寸为20X12 ( b Xh)对键连接中最弱材料的许用挤压应力?进行校核:4000?$?2 =W ?2?式中：T=465.73N/md=72mmh=12mmb=20mm?=125MPa (静载下)经过计算得：L > 27.24 mm根据齿宽，选取？?=36mm?=36mm4.4减速器铸造箱体的结构尺寸由机械设计基础课程设计表6-1得箱座壁厚：3 =8mm箱盖壁厚：? = 8?箱座凸缘厚度：b=1.5 S =12mm箱

20、盖凸缘厚度：? = 1.5? = 12?箱座上的肋厚：m=10mm箱盖上的肋厚：？?1 = 10?地脚螺栓的选择：0.036X ?+ 12 = 19.2，取M20的螺栓地脚螺栓的数目：两级减速器，n=6轴承旁连接螺栓的选择：0.75X20 = 15，取M16的螺栓上下箱连接螺栓的选择：0.6X 20 = 12，取M12的螺栓定位销孔的直径：？ = 12?轴承旁连接螺栓的距离：S=?=150mm轴承旁凸台半径：？?= ?= 20?轴承旁凸台高度：h=5mm大齿轮顶圆与箱体内壁距离：A| > 1.2 取= 15?箱外壁至轴承座的距离： K= c1 + c2 + 5 = 49?剖分面至底面咼度

21、：齿轮减速器：H=1.2a=240mm4.5减速器附件的选择：(1)窥视孔及窥视孔盖：由机械设计基础课程设计附录F-1:取 A=120mm、d=M8、R=5mm :Ai = A + 5?= 160mmA2 =(A+ Ai) = 160mm箱体顶部宽度为140mm :B1 = 140 - 20 = 120mmB = B1 - 5?= 80mmA型通气器的尺寸：由机械设计基础课程设计附录 F-4:d=M18 X 1.5, d1 = M33 x 1.5, d2 = 8mm ,d3 = 3mm , d4 = 16mm ,D=40mm , h=40mm , a=12mm, b=7mmC=16 , h1 = 18?, R=40mm , D1 = 25.4?,S=22mm , K=6mm , e=2mm , f=2mm(3)凸缘式轴承盖：轴承外径为： D=75mm时:螺栓直径：d3 = M8, n=4Do = ?+ 2.5d