减速器设计说明书

辽宁工业大学机械设计课程设计说明书见任务书原件二、电动机的选择计算滚筒所需的有效功率：传动装置的总效率：查表17-9确定个部分效率如下:W04η0η1η2340.950.970.990.990.960.81624P2.015=2.469kw功率P=3kw；均满足P＞P00r/minwπD3.140.3现以同步转速为1500r/min及1000r/min两种方案进行比较，由表27-1查得电动机数据，计算总传动比列于表1中。1辽宁工业大学机械设计课程设计说明书4电动机额定功率P/kw电动机轴伸长度E/mm电动机中心高H/mm0电动机满载转速n/(r/min)1420100028堵转转矩/额定转矩T/N.m2.2142041.434.3Σ根据设计资料表17-9可知ii则减速器的传动比：i12.25i2.8减带避免i1.35i=4.06112则低速级的传动比：i3.012i2、各轴功率、转速和转矩的计算2辽宁工业大学机械设计课程设计说明书Prn0Ⅰ轴：I轴即减速器高速轴0000带1Ⅱ轴：Ⅱ轴即减速器中间轴112n124.6r/min1iNm2Ⅲ轴：Ⅲ轴即减速器的低速轴212n41.4r/min2i3323n=n=41.4r/min3T=443辽宁工业大学机械设计课程设计说明书表三：号）14205072.8124.641.441.41.0由教材书表4—4查得工作状况系数K=1.1Ac由表4-5和表4-6d>d4辽宁工业大学机械设计课程设计说明书πdn0i④实际从动轮转速n和实际传动比i222.8n507r/0i10因没有给定中心距，故按教材书式4—25确定按：0.7(d+d)≤a≤2(d+d)0得：0.7×（100+280）≤a≤2×(100+280)0266mm≤a≤760mm00π2L≈2a+(d+d)+2c00π=2×500+（100+280）+2③取标准Ld5辽宁工业大学机械设计课程设计说明书查教材书表4-2取L=1600㎜。dc220dmindaPcmaxp=K(pΔpΔp)0012α158)=1.25×(15)=0.95180α由教材书表4-2查得：C=3.78×10C=9.81×10C=9.6×10-15L006060由教材书式4-18、4-21、4-22可知：cP=dω［C--C(dω)-Clg(dω)］22dd101d1116辽宁工业大学机械设计课程设计说明书3-9.6×102-152Δp143(5LΔpL24可得：p=K(pΔpΔp)=0.95×(1.24+0.19-0.00243)=1.360012Pc由教材书式4-29：V带的根数：Z≥=P1.360cα2.5(a22小带轮d~d，采用实心结构ds7辽宁工业大学机械设计课程设计说明书原始数据：电动机的输出功率：2.345kW单向传动，工作载荷有轻微冲击，每天工作8小时，每年工作300天，预期工作10年1、选择齿轮材料，确定精度等级及许用应力查教材图5-16（b240HB时，ζ大齿轮齿面硬度为200HB时，ζ计算应力循环次数：由教材书式5—33得：N=60n=60×507×1×(10×8×300)=7.3×1011hNN=1i2由教材书式5-29得：ZZ取Z=1.0，S=1.0，Z28辽宁工业大学机械设计课程设计说明书[]ZZZZ=5801.061.01.00.92=565.6Mpa[]MPa1HS[]MPa[]ZZZZ=5501.121.01.00.92=566.7MPaS1.0[=[]=565.6MPa<H1H2HH1小齿轮转矩：T=44180Nmm初选KZ1.2，暂取螺旋角β13θ0.3t由教材书式5-42得：Zcosβcos130.987aβZ189.8由教材书表5-5得：=189.8ZEZ=0.987估取α=20°nntbt2cos2.44bcossintt2Eεβ1HaH2=4.06713565.6a=125mm估算模数：m=(0.007～0.02)a=0.875mm～2.5mmnnm(u1)2(4.0671)1n9辽宁工业大学机械设计课程设计说明书ZuZ=4.067×24.03=97.72112实际传动比：i实Z1-理n2H齿轮分度圆直径：d==n11Z=241=200.81mmn22d=49.180mm1d=200.81mm2V=1.31m/s圆周速度：33、校核齿面接触疲劳强度由教材书表5-3，电动机驱动，轻微冲击，查得=1.25K，8级精度查教材书图5-4（b）得动载系数K=1.024取b=40mmb=0.8，低速轴的刚性较大，二级传动中齿轮相对于d轴承为非对称布置查教材书图5-7（a）得：=1.06Kβ10辽宁工业大学机械设计课程设计说明书αKKKK1.251.0241.061.21.628Avβαα计算重合度εεaβ齿轮齿顶圆直径：d=d+2hm=49.180+2×1.0×2=53.462mman12anαnt齿轮基圆直径：d=dcosα=49.180×cos20.452=46.156mm1td=dcosα=200.18×cos20.452=188.475mm2td46.156dd188.475α=arccos=arccosd1ε=［Z(tanα-tanα)+Zα-tanα)］πα2t3tα1=[24(tan29.782tan20.452)+98(tan23.264tan20.452]bsinβ40sin12.578ε==πmπβε=1.38β11由教材书式5-43计算：Z==ε=0.86ε基圆螺旋角：β=arctan(tancosα)βbt11辽宁工业大学机械设计课程设计说明书βbHttHH=ZZZZζ1uHHEεβ=2.45×189.8×0.86×0.99212=537.9MPa<[]=565.6MPaζHH4、校核齿根弯曲疲劳强度2433Z233v1v2查教材书图5-15得：Y=1.58Y=1.81由教材书式5-47计算，因ε=1.38>1.0Yββ12.578=1-1.0β由教材书式5-48计算Yβ2=0.25+bεα查教材书图5-18b得：ζFlim1Flim2查教材书图5-19得：YY1.012辽宁工业大学机械设计课程设计说明书由教材书式5-32，因为m=2<5，所以取Y=Y=1.0x2nS[]328.6MPaYSF2由式5-44计算齿根弯曲应力1bdmF1ε1n2.651.580.790.9F1=108.6Z24，Z98，u=4.067，m=2mm，β=12°34′41″n12d=49.180mm，d=200.81mm，d=53.180mm，d=204.81mm12=49.180-2×21.0+0.25=43.180mm=200.81-2×21.0+0.25=195.81mmf11nf22n齿宽：b=45mm，b=40mm1213辽宁工业大学机械设计课程设计说明书六、低速级斜齿圆柱齿轮的设计计算2查教材书图5-16（b小齿轮齿面硬度为240HB时，大齿轮齿面硬度为200HB时，N=60n=60×124.6×1×(10×8×300)=2.24×1012hNN=1i2由教材书式5-29得：ZZ取Z=1.0，S=1.0，Z由式5-28确定疲劳许用应力：ZZZZSW=ZZZZSW[δ]=597.6MPa=1.0[δ]=602.14MPa因为[][][[]=597.6MPa<H1H2HH114辽宁工业大学机械设计课程设计说明书初选KZ21.2，暂取螺旋角β13θ0.35ttεta由教材书式5-42得：Zcosβcos130.987aβZnHααnt基圆螺旋角：ββα))btbααHtt由式5-39计算中心距a：2Z=189.8Eεβ1HEζaHH2=3.01213597.6估算模数：m=(0.007～0.02)a=1.085mm～3.1mmnm=2.5取标准值：m=2.5mmnn2acosβ2155m(u1)5(3.0121)1nZuZ=30.1×3.012=90.62112Z2Z实际传动比：i实115辽宁工业大学机械设计课程设计说明书理修正螺旋角：n12与初选β=13°接近，Z，Z可不修正。Hβ齿轮分度圆直径：d=1=233.14mm22πdnπ76.86124.6圆周速度：133、校核齿面接触疲劳强度由表5-3，电动机驱动，轻微冲击，查得=1.25Kv齿宽b=θa=0.35×155=54.25mmaK=1.03βK=1.2αK=1.6362b=0.7d76α按式5-4计算载荷系数：K=1.25×1.025×1.03×1.2=1.58KAvβαa1计算重合度εεa2aβ16辽宁工业大学机械设计课程设计说明书齿轮齿顶圆直径：d=d+2hm=76.86+2×1.0×2.5=81.86mm1and=d+2hm=233.14+2×1.0×2.5=238.14mm2ana=20.46tαnt齿轮基圆直径：d=dcosα=76.86×cos20.46=72.000mm1td=dcosα=233.14×cos20.46=218.43mm2td.86α=arccosd=arccosd1Z(tanα-tanα)+Z(tanα-tanα)］2t3tbsinβ54.25sin12.63ε=πmπβ11=0.769εεabtH=arctan(tan12.628°×cos20.46°)βbHttH=ZZZZζ1uHHEεβ2117辽宁工业大学机械设计课程设计说明书2=574.4MPa<[]=597.6MPaH4、校核齿根弯曲疲劳强度32.333Z97.943v2查教材书图5-15得：Y=1.63，Y=1.82由教材书式5-47计算，因ε=1.295>1.0Yββ=1-1.0120β由教材书式5-48计算Yβ2bεα与高速级齿轮相同，FF122KT1bdmF1ε1n2.561.630.6770.86=144.402MPa=149MPa<=328.6Mpa=18辽宁工业大学机械设计课程设计说明书5、齿轮主要几何参数Z30，Z91，u=3.012，m=2.5mmn12d=76.86mm，d=233.14mm，d=81.86mm，d=238.14mm12=76.86-2×2.5×（1.0+0.25）=70.61mm=233.14-2×2.51.0+0.25=226.89mmf11nf22n齿宽：b=55mm，b=50mm12P按设计资料式8-2得：dA查教材书表8-2得：A=130，3n00估算高速轴外伸端最小直径：3301估算低速轴外伸端最小直径：dA3330332已知：双级斜齿轮圆柱减速器高速轴传递的转矩为T=44.18Nm，119辽宁工业大学机械设计课程设计说明书带轮上的压轴力Q=609Nd=54.18mm1fta、两轴承之间的跨距lmm。计算齿轮所受的各个分力，绘制空间受力简图b=1dt1轴向力：FFβ400Nat径向力：FFrttar16624860925740054669Nar8260925.7400112669166N20辽宁工业大学机械设计课程设计说明书M49938NMMMR1H45738Nmm2H35458Nmm2H0584NV1662689.9NR1210N2Vt166166NMV1274400NmmMMM79813NmmM2222H2V22O2HO2Vd、画轴的扭矩图，T=44180Nmm22cammMM00.644180Nmm2M78981Nmm2N2220.64418061432Nmmca222798130.64418084100Nmm2222744000.64418078981Nmm2221辽宁工业大学机械设计课程设计说明书RQFt22辽宁工业大学机械设计课程设计说明书8410010.4410.44MPa＜[]=55MPa合格14.36143214.3MPa＜[]=55MPa合格0.1345钢调质的机械性能参数：，B11a、III剖面疲劳强度安全系数校核因轴单向转动，弯曲应力为对称循环变应力。扭剪应力按脉动循环处理。23辽宁工业大学机械设计课程设计说明书MW0.149.18036.86.8MPa，06.8amaT0ηWm3Tη0.9750.975MPa，η02ma0.975MPama0rrηηη2681.880.840.951KS=16.726.80αηmηS=68.261Kηαηmη155=1.570.9750.210.975η222循环处理。26508M15.08MPaW0.1315.0824辽宁工业大学机械设计课程设计说明书15.08amTη15.08maxη6.28MPa，η0ηη2maa0m12.56ηη12.56MPamaη02681K12.560ψεβαηmη1KηαηmηS=10.48155=1.546.280.216.28S=12.14ηS222中间轴端在直径40mm，可得轴承代号6208。低速轴安装轴承处直径55mm，可得轴承代号6211。2、高速轴滚动轴承寿命验算25辽宁工业大学机械设计课程设计说明书d=35mmF=400NaA合成支反力：RRR==980N221RRR==1470N222o2A2oAA12R2A2所以：X=0.56，Y=1.9922d按教材书表9-4得f=1，因为轴承不承受力矩载荷，故f=1。tPffRYA)1)1943.04NP2221