单级减速器链传动课程设计

机械设计课程设计说明PAGE18PAGEPAGE18目录20303目录 1141761.设计任务书 2138431.1设计题目 228761.2工作条件 2302511.3技术数据 270532.传动装置总体设计 2185682.1电动机的选择 2151442.1.1选择电动机系列 2173482.1.2选择电动机的功率 2248142.1.3确定电动机转速 369502.2分配传动比 4213232.3传动装置的运动和动力参数计算 4252502.3.1各轴功率、转速和转矩的计算 422292.3.2各轴运动及动力参数列表示 5265973.传动零件的设计计算 6115303.1减速器以外的传动零件设计计算 628845设计链传动 6314883.2减速器以内的传动零件设计计算 728927设计齿轮传动 7210044.轴的设计计算 1181874.1初步确定轴的直径 11297884.1.1高速轴及联轴器的设计 11185254.1.2低速轴的设计计算 12301794.2轴的强度校核 12230155.滚动轴承的选择及其寿命验算 15277835.1低速轴轴承 15110865.2高速轴轴承 15130386.键联接的选择和验算 166243(一).减速器大齿轮与低速轴的键联接 1623163(二).小链轮与减速器低速轴轴伸的联接 1618047(三).联轴器与减速器高速轴轴伸的联接 1737097.联轴器的选择 17270238.减速器的润滑及密封形式选择 18311439.参考文献 181.设计任务书1.1设计题目设计带式传输机的单级圆柱齿轮——链传动减速器装置1.2工作条件工作年限工作班制工作环境载荷性质生产批量153灰尘极少轻微冲击小批1.3技术数据题号滚筒圆周力F(N)带速v(m/s)滚筒直径D(mm)518001.83002.传动装置总体设计2.1电动机的选择2.1.1选择电动机系列根据工作要求及工作条件应选用三相异步电动机，封闭自扇冷式结构，电压380伏，Y系列电动机2.1.2选择电动机的功率（1）卷筒所需有效功率（2）传动总效率根据表2.2-1确定各部分的效率:弹性联轴器效率η1=0.99两对滚动轴承效率η2=0.98闭式齿轮的传动效率η3=0.97（暂定8级）开式滚子链传动效率η4=0.96传动滚筒的效率η6=0.96（3）所需的电动机的功率Pr=4.96kw查表2.9-1可选的Y系列三相异步电动机Y112M-4，Y132M1-6型，额定，或选Y160M1-8型，额定，满足2.1.3确定电动机转速传动滚筒转速链传动：，一级圆柱齿轮查表1现以同步转速为1500r/min及1000r/min两种方案比较，查得电动机数据方案号电动机型号额定功率(kW)同步转速(r/min)满载转速(r/min)电动机质量/kg总传动比1Y112M-44150014403812.562Y132M1-641000960738.373Y160M1-847507201186.27比较两种方案，为使传动装置结构紧凑，选用方案1。电动机型号为Y112M-4。由表2.9-2查得其主要性能数据列于下表电动机额定功率/kW4电动机满载转速/(r/min)1440电动机轴伸直径D/mm28电动机轴伸长度E/mm60电动机中心高H/mm265堵转转矩/额定转矩2.22.2分配传动比总传动比查表2.2-1得取链传动比=4则齿轮传动的传动比为2.3传动装置的运动和动力参数计算2.3.1各轴功率、转速和转矩的计算0轴：即电动机的主动轴1轴：即减速器的高速轴2轴：即减速器的低速轴3轴：即传动滚筒轴2.3.2各轴运动及动力参数列表示轴序号功率P(kw)转速n(r/min)转矩T(N.m)传动形式传动比i效率η04144026.53联轴器10.9913.96144026.26齿轮传动3.140.9623.881458.680.81链传动40.9134.30114.653043.传动零件的设计计算3.1减速器以外的传动零件设计计算设计链传动1）确定链轮齿数传动比：由传动比取小链轮齿数=19因链轮齿数最好为奇数，大链轮齿数，所以取=75实际传动比：2）确定链条节距由式，查表得，工况系数1小链轮齿数系数：取单排链，取=1.0：r/min，查图9-11：选链号12-1，查表9-1可以得：节距p=19.05mm3)计算链长初选：=30~50p=30~5019.05=571.58-952.5mm选mm链长：取=128节4)验算链速：V＜15m/s适合5）选择润滑方式：按v=2.77m/s,链号12-1，查图选用油盘飞溅润滑。6）作用在轴上的力有效圆周力：作用在轴上的力：7）链轮尺寸及结构分度圆直径：3.2减速器以内的传动零件设计计算设计齿轮传动材料的选择：小齿轮选用45Cr调质钢，调质处理，齿面硬度280HBS，大齿轮选用45#调质钢，齿面硬度240HBS。计算应力循环次数查图10-14，ZN1=1.0ZN2=1.01由式10-15，ZX1=ZX2=1.0，取SHmin=1.0由图11-13b，得,计算许用接触应力因，故取2）按齿面接触强度确定中心距小轮转矩初取，取，由表11-5得由表10-6得，，减速传动，;由式（5-39）计算中心距a()!+[]由于,(1+i12)=93.67取中心距a=94mm。a=94mm估算模数m=(0.007~0.02)a=0.98~2.8mm,取标准模数m=2mm。m=2mm小齿轮齿数：取23大齿轮齿数：z2=uz1=取74取z1=23，z2=74z1=23，z2=74实际传动比传动比误差，在允许范围内。齿轮分度圆直径圆周速度由表11-6,取齿轮精度为8级.验算齿面接触疲劳强度按电机驱动,载荷轻微冲击,由表11-3,取KA=1.0由图11-2（a），按8级精度和，得Kv=1.10。齿宽。b1=52，b2=46由图10-3(a)，按b/d1=52/46=1.13,考虑轴的刚度较大和齿轮相对轴承为对称布置得，Kβ=1.0由表11-4，得Kα=1.1载荷系数由图11-4，得，，所以由图11-6得，计算齿面接触应力故在安全范围内。（4）校核齿根弯曲疲劳强度按Z1=23，Z2=74,由图11-10得，Y=2.59，Y=2.23由图11-11得，，由图11-12得，由图11-16（b），得，由图11-17，得Y=1.0，Y=1.0由图11-18得,Y=Y=1.0取Y=2.0，S=1.4计算齿根许用弯曲应力（5）齿轮主要几何参数z1=23,z2=74,u=3.21，m=2mm，mm,mmmmmmmmmma=97mmmm,b1=b2+(5~10)=52mm根据小齿轮尺寸可以选择齿轮轴，大齿轮直径则选择实心式齿轮，v=10.77，那么齿轮可以选择浸油润滑，浸油深度104.轴的设计计算 4.1初步确定轴的直径4.1.1高速轴及联轴器的设计初步估定减速器高速轴外伸段轴径根据所选电机则d=(0.8～1.0)d=(0.8～1.0)×28=22.4～38mm取d=25mm。d=25mm选择联轴器根据传动装置的工作条件选用凸缘联轴器（GB/T4323-2002）。计算转矩为==1.3×26.26=34.5式中T——联轴器所传递的标称扭矩，T=9.55×=9.55×——工作情况系数，取=1.3。查表14-1，综合考虑，可选择凸缘联轴器GY3型号公称转矩许用转速轴孔直径轴孔长度S质量kgGY31129500d1d22528Y62J4462.38选定联轴器型号为：GY3联轴器GB/T4323—20024.1.2低速轴的设计计算1.选择轴的材料选择材料为45号钢，调质处理。2.按转矩初步计算轴伸直径按一个键槽考虑，最小直径加大5%，得dmin=31.45(1+5%)=33.0225mm，取d0=35d1=(36~42)mm，取d1=40根据轴承取标准值，查表2-13-1，选6208型号的深沟球滚子轴承。轴承型号为6208GB/T276-19944.2轴的强度校核计算大齿轮上的作用力转矩T=80.81N.m圆周力Ft=80.81N径向力Fr=267.37N轴向力=0N绘轴的受力简图，求支座反力=91.5=55.5=55.5ａ.垂直面支座反力RAY=674.5NRBY=674.5Nb.水平面支座反力得，=5580NN=2165C点，=37435N.mmC点左，=120138N.mmC点右,=120158N.mm合成弯矩图C点左,=125835N.mmC点右,=125854N.mm作转矩T图=141645N.mm作计算弯矩图该轴单向工作，转矩产生的弯曲应力按脉动循环应力考虑，取α=0.6C点左边=151982N.mmB 点右边=151982N.mmD点=84987N.mm校核轴的强度由以上分析可见，C点弯矩值最大，而D点轴径最小，所以该轴危险断面是C点和D点所在剖面。查表13-1得查表13-3得。C点轴径：因为有一个键槽。该值小于原dc=30.9mm<45mm,故安全。D点轴径因为有一个键槽。该值小于原设计该点处轴径35mm，故安全。5.滚动轴承的选择及其寿命验算5.1低速轴轴承1）、选定轴承类型及初定型号深沟球轴承（GB/T276-94），型号6208：查表得、计算径向支反力=3265.5=2268取P=5621N3)校核轴承寿命=6.0364104h故满足轴承的寿命要求5.2高速轴轴承高速轴承的确定与低速轴承相同，选取深沟球轴承（GB/T276-94），型号62076.键联接的选择和验算(一).减速器大齿轮与低速轴的键联接1）键的材料类型45号钢，A型普通平键2）确定键的尺寸b=14mm,h=9mm,L=30mm3）验算键的挤压强度键和轴的材料为钢，轮毂材料为铸铁，铸铁的许用力比钢的许用挤压应力低，按铸铁校核键连接的挤压强度。查表的许用挤压应力，键的计算长度l=L-b=45-14=31mm由下式得该键安全。所以选键14×45GB1096-79(二).小链轮与减速器低速轴轴伸的联接1）键的材料类型45号钢A型普通平键，联轴器材料为钢.2）确定键的尺寸b=8mm，h=8mm,L=30mm,=100同上面的方法：因，故安全。所以选键8×30GB1096-79。(三).联轴器与减速器高速轴轴伸的联接1）键的材料类型45号钢，A型普通平键2）确定键的尺寸b=8mm，h=8mm,L=30mm,l=L-b=22mm,=100因，故安全。所以选键8×30GB1096-79。7.联轴器的选择根据传动装置的工作条件选用凸缘销联轴器（GB/T5843-2003）计算转矩为：==1.25×26.26=32.83式中T——联轴器所传递的标称扭矩，T=9.55×=9.55×——工作情况系数，取=1.25