机械设计优质课程设计计算专项说明书二级展开式圆柱斜齿轮减速器

1、机械设计课程设计计算阐明书设计题目二级展开式圆柱齿轮减速器专业班设计者指引教师12月筮日西安西安交通大学都市学院 TOC o 1-5 h z 一、设计任务书(2) HYPERLINK l bookmark34 o Current Document 二、传动方案的拟定(2)三、电动机日勺选择和计算(3) HYPERLINK l bookmark49 o Current Document 四、 整个传动系统运动和动力参数日勺选择与计算-(4) HYPERLINK l bookmark56 o Current Document 五、联轴器勺选择(5)六、轴勺设计计算(6)七、铸铁箱体构造尺寸(14)

2、八、轴勺设计(15)九、轴勺校核(17)十、轴承勺校核(21)十一、键勺选择与校核(23)十二、减速器附件设计(23)十三、润滑与密封(30)十四、设计小结-(26)十五、参照资料(26)设计计算内容计算成果一、设计任务书规定：持续单向运转，工作时有轻微振动，空载启动，使用年限8年，小批量生产，单班制工作，输送带速度容许误差5%。已知：带日勺圆周力F=1900N，带速度V=2.45m/s,卷筒直径D=360mm。设计任务：减速器装配图一张；零件工作图2张；零件阐明书1份。二、传动方案勺拟定传动方案如下图1所示：电动机选择1.电动机的类型和构造形式的选择经综合分析，选用Y系列三相交流异步电动机，

3、此系列电动机具有高效节能、噪声小、振动小、运营安全可靠日勺特点。Y系列电动机，额定电压为380V，额定频率为50HZ.。本设计中电动机采用封闭式构造。2.电动机容量勺选择工作机所需功率Pw=4.849kW八 Fv1900 x 2.45Pw=4.849kW广 1003 一 1000 x 0.96 .W传动装置总效率门=平丑3 平 =0.992 x 0.993 x 0.972 = 0.8948联轴器轴承齿轮所需电机输出p = P 4.849dp = P 4.849d 门a 滚筒转速60v=5.419MW 0.8948n = nd兀 x 0.3660 * 2.45 = 129.97 r 130尸/

4、minP =7.0448kW dn=130r/minY132M2-6Ped=5.5kW n =960r/min mY132M2-6Ped=5.5kW n =960r/min m四、整个传动系统运动和动力参数勺选择与计算1.传动装置所规定勺总传动比为:nm = 960 = 7.3846n 130同步ii高速级传动比 由1J.3 1.5ii = ii = ii高速级传动比 由1J.3 1.5ii1考虑润滑条件，为使两级大齿轮直径相似取1.4高速级传动比=i x1.4 =J7.3846x 1.3 = 3.0984低速级传动比.i 7.3846i = -a = 2.3834.3.09842.传动装置的

5、运动和动力参数（1）.各轴日勺转速：I轴：气960 r/minII轴：n = 土 = _96L = 309.837r/minii ii3.984.,n 309.837.Ill轴:n =i =129.998,/minini 2.3834（2）.各轴勺输入功率（kw）I轴：匕Pj 联轴器=5.4191 x 0.99 5.365kWI轴：Ii = P门止轮I门轴承I = 5.365 x 0.97 x 0.99 5.152kW m轴:P = P 门 门 5.152 x 0.97 x 0.99 4.947 kW m ii齿轮ii轴承ii滚筒：P = P门 门 wm轴承m联轴器ii=4.947 x 0.9

6、9 x 0.99 4.849kW（3）.各轴输入扭矩勺计算（Nm）电动机轴勺输出转矩T为：oP5.419 -T0 9550 x f = 9550 x- = 53.908N - mm故，I轴：T = T n = 53.908 x 0.99 53.369N - mI0 1i轴：Ti=中齿轮儿承53.369 x 0.97 x 0.99 x 3.9378 158.609N - mi1=3.0984i=2.3834n 960 r/minnn= 309.837r/minnm= 129.998 r / minP 5.365kWi户旷 5.152kWPn = 4.947kW匕=4.849kWT0 = 53.9

7、08 N - m表1各轴勺运动和动力参数轴号功率P / KW转矩T/(N.m)转速n(r /min)传动比i效率n电动机5.41953.90896010.99I轴5.36553.3699603.09840.96i轴5.152158.609309.3872.38340.96m轴4.947363.021129.99810.96卷筒轴4.751348.609129.998m轴:t = m轴:t = t n n im ii齿轮ii轴承ii= 158.609 x 0.97 x 0.99 x 2.3834 = 363.021N - m滚筒：ii轴承iL联轴器ii=363.021 x 0.99 x 0.99

8、N - m = 348.609N - m将各轴日勺运动和动力参数列于表1。T旷 158.609N - mTm= 63.021N - mT = 348.609N - m联轴器勺选择最小轴径 TOC o 1-5 h z P5365I 轴：d产 C ： = 113xE菖40 x 1.03 = 21.568mm 21.568 21.568mmdn 32.239mmdv 42.751mm、P -4.947.II 轴：4产 C、,t = 113x t365 6864 xL07 = 32.239mm2， 一 P 1 4.751 一 mi轴：dv C= 113 x t129 998 x1.07 = 42.75

9、1mm 3.电动机轴径d=38mmI轴：积极L型轴孔 C型键槽 d=38mm L =82mm1从动L型轴孔C型键槽d=32mm L =82mm1 JC38 x 82TL6 型联轴器e GB/T 4323-84J C32 X 82六.轴的设计计算1.高速级齿轮传动设计.齿轮材料，热解决考虑此减速器小批量生产，为便于加工，故大小齿轮都选用软齿面 渐开线斜齿轮高速级小齿轮选用45钢调质，齿面硬度230-250HBS，取小齿轮齿数Z27高速级大齿轮选用45钢止火，齿面硬度190-210业，大齿轮齿数 七=i x 七=3.0984 x 27 = 83.656 取 Z 2 =85.i = u = t -=

10、 3.148 误差不不小于5%Z 27.初步设计齿轮传动日勺重要尺寸.拟定许用弯曲应力.弯曲疲劳极限应力大齿轮。Fi.m =220MPa小齿轮。Fi.m =250MPa.寿命次数应力循环次数Nfi = 60jFn1t - 60 xlx 960 x (8 x 250 x 8) - 9.216 x108Nf2 - 60jpn2t - 60 xlx 309.387 x (8x 250 x8) - 2.970 x 108Yni=0.88 Yn0.93.实验齿轮应力修正系数Yst=2.最小安全系数按一般可靠度SFmin=1.25.许用弯曲应力g =。询1、/-250 x0.88x2 -352MPaf 1

11、S1.25F minQ - 次t - 220 x 0.93x 2 - 327.36MPaF2S1.25Fmin.拟定许用接触应力接触疲劳应力大齿轮。Hiim =580MPa小齿轮 OHiim=550MPa.寿命系数应力循环次数NH1 = 60jHn1t = 60 X1X 960 x (8 x 250 x 8) = 9.216 x 108Nh2 = 60jHn2t = 60 x 1x 309.378 x (8 x 250 x 8) = 2.970 x 108Zni=0.9 Zn0.92.最小安全系数按一般可靠度SHmin=1.许用接触应力b = Hmin1b = Hmin1N1H1 SHminb

12、 = f -Hmin2，N2H2 SHmin550 x 0.92 =506MPaoh2hi，取o= oH2=506MPa.按齿面接触强度拟定中心距.载荷系数 设齿轮按8级精度制造电机驱动，轻微振动取K=1.2.齿宽系数 按非对称布置软齿面取中d = 1 =丑=2 x1 = 0.482 a u +1 3.148 +1.弹性系数Ze=189.8节点区域系数初设螺旋角P =12。Z =2.46H重叠度系数Z端面重叠度幻=1.88 - 3.2(+ )cos p1 2=1.88 - 3.2(土 + -!)cos1227 85=1.687轴向重叠度 b sin P d sin Pp pm兀x 27 x t

13、an 12 = 1.827 1 兀，1 =0.74011827螺旋角系数Z p = ：cos p = os12。= 0.989设计中心距 TOC o 1-5 h z 500KT a (u + 1)o 1 9 u=(3.148 +1)1500 x 1.2 x 53.369 (189.8 x 2.46 x 0.74 x =(3.148 +1)3 0.482 x 3.148 506/=88.233mm 2a cos p2x 88.233 x cos12。% _ z + z 一 27 + 85 12=1.541取m=2，重求中心距 na = m(Z17 = 2 x(27 + 85) = 114.502

14、mm 2cos p 2 x cos12。圆整中心距，取a=115mm调节Bp = arccos 气(Z1 + Z2) 2a=arccos=arccos2x(27+85)2 x 115=13.116。.拟定齿轮参数尺寸取齿数 z27 z85模数 mn=2mm实际齿数比u = t = 3.148Z27拟定分度圆直径,=m.Z1 cos p2 x 27cos13.116。=55.446mm2 x 85n2 178.661mmcos pcos13.116。拟定齿宽b = b2 a$ = 115 x 0.482 55.43mm取 b=b2=55mmb =b +5=60mm 12.验算轮齿弯曲强度1.当量

15、齿数z =- =27=27.063v1 cos3 pcos3 13.116z =-z =85= 94.180v2 C0S3 pC0S3 13.116齿形系数和修正系数线性差法可得YFai=2.586 丫皿=1.597丫险2=2.174 丫逐=1.796重叠度系数Y重新计算端面重叠度(11V一气=1.88 - 3.21 + cos pL1Z1 Z 2 刀r 11 i=1.88 - 3.2| + cos13.116L 27 85 JJ=1.670Y = 0.25 + 075 = 0.25 + 075 = 0.84981.670a螺旋角系数由B及 8巳1,取丫广0.83校核弯曲强度2000KT v v vvb =1Y Y YYF1bd mFa1 Sa1 P2000 x1.2；53.369 一八八睥八八”=x 2.57 x1.60 x 0.849 x 0.83 =55 x 55.446 x 2=60.852MPa b 2000KT v v vvb