二级斜齿轮圆柱齿轮设计(机械课程设计)

课 专姓班学指完题二级斜齿轮圆柱齿轮减速器 业机械与汽车工程学院名 级机械1102 号 教师日期2008.10.41引言 12传动装置总体设计 22.1设计任务书 22.2确定传动方案 22.3电动机的选择 33传动零件的设计计算 73.1高速级齿轮的参数计算 73.2低速级齿轮的参数计算 114轴及轴承装置的设计计算 154.1轴的设计、校核及寿命计算 16 要零部件的工艺设计 295.1输出轴的零件图 295.2输出轴的工艺设计 30结论 35 参考文献 37 传动装置总体设计齿轮传动是现代机械中应用最广的一种传动形式。它的主要优点是：①瞬时传动比恒定、工作平稳、传动准确可靠，可传递空间任意两轴之间的运动和动力；②适用-0.98；④工作可靠、使用寿命长；⑤当今的减速器是向着大功率、大传动比、小体积、高机械效率以及使用寿命长的式和多种功率型号的产品。近十几年来,由于近代计算机技术与数控技术的发展，使。学科交叉,将成为新型传动产品发展的重要趋势。齿齿轮减速器传动。(1)外形美观，结构合理，性能可靠，工艺性好；(2)多有图纸符合国家标准要求；(3)按毕业设计(论文)要求完成相关资料整理装订工作。(1)运输带工作拉力F=4KN(2)运输带工作速度V=2.0m/s(4)传动效率n=0.96两班制工作，空载起动，载荷平稳，常温下连续(单向)运转，工作环境多尘，2.1确定传动方案方案(a)为展开式两级圆柱齿轮减速器，其推荐传动比ī=8~40。展开式圆柱齿方案(b)为同轴式两级圆柱齿轮减速器，其推荐传动比ī=8~40。同轴式圆柱齿的承2.2电动机的选择2.2.1电动机的容量选择Pw=FV设nw——输送机滚筒轴至输送带间的传动效率；nc——ng——nb——ncy——联轴器效率，闭式圆柱齿轮传动效率，一对滚动轴承效率，式输送机滚筒效率。nc=0.99ng=0.97nb=0.99ncy=0.96估算运动系统总传递效率：n=n01•n12•n23•n34•nwn01=nc=0.99nnb•ng=0.990.97=0.9603n23=nb•ng=0.990.97=0.9603n34=nb•nc=0.990.99=0.9801wb•cyn=nn=0.99wb•cy得传动系统总效率P8P=w==9.41dn.8504ww满载转满载转速额定功率/kW342.2.2电动机转速的选择n1460i=m=必17.19总n84.926www同同步转速(kW)ⅠⅡ通过对这两种方案比较可以看出：方案Ⅰ选用的电动机转速高、质量轻、价值3电动机型号的确定根据工作条件：两班制工作，空载起动，载荷平稳，常温下连续(单向)运转，2.2.4传动比的分配带式输送机传动系统的总传动比n1460wi=1i=1ii=ii==17.1912.34ii01.34为便于两级圆柱齿轮减速器采用浸油润滑，当两对齿轮材料相同、齿面硬度12i===3.63723i4.7273.1高速级齿轮的参数计算23342334.5传动系统的运动和动力参数计算0轴(电动机轴)：0m0m0d0d01轴(减速器高速轴)：i12轴(减速器中间轴)：n2=n2=1==308.86rmini4.7273轴(减速器低速轴)：n3=2n3=2==84.92rmini传动零件的设计计算3.1.1材料选择及热处理调质HBS1=240~270的45钢，大齿轮选用正火(1)确定公式中的参数值mnt•YatKt试选K=1.5t递的转矩T160.9345Nm循环次数Flim1Flim2=380MPa(查图循环次数K，KFN1FN2FN1FN2KKFN1FN2FFFa1Y65YFaYYFaY9)重合系数Y(2)设计计算取Y=0.7，2)计算圆周速度AAv级精度，查图6.10(机械设计徐锦康主编)得K=1.1；斜齿轮传动取vnnttnnttn n(3)计算齿轮传动几何尺寸3)两分度圆直径dbbmmb1=40mm Hlim1HHlim1Hlim2Hlim1Hlim2Hlim1Hlim2aHN1HN22HN1HN2HNHN2查图6.6(机械设计HNHN23)计算许用接触应力HHH1HN1Hlim1HaHHHHE7)材料系数ZE8)校核计算查表6.3(机械设计徐锦康主编)得EaZEa .bd12山接触疲劳强度满足要求(5)齿轮结构设计及绘制齿轮零件图3.2低速级齿轮的计算22F1(1)确定公式中的参数值mnt•Ya1)载荷系数K试选K=1.5tt2)小齿轮传递的转矩T1276.60NmPa循环次数FN1FN2K=0.90K=0.92FN1FN2编)FFFa1Y1.60，故按小齿轮进行齿根弯曲疲劳强度设计ebeb9)重合系数Y及螺旋角系数Y取Yebeb(2)设计计算d1F2)计算圆周速度AsAv级精度，查图6.10(机械设计徐锦康主编)得K=1.06；斜齿轮传动取vababAvab(3)计算齿轮传动几何尺寸3)两分度圆直径dMPaMPacosbcoso3"bbmmb1=60mm Hlim1HHlim1Hlim2Hlim1Hlim2Hlim1Hlim2aHN1HN22HN1HN2HNHN2查图6.6(机械设计HNHN23)计算许用接触应力HHH1HN1Hlim1HaHHHHE7)材料系数Z查表6.3(机械设计徐锦康主编)得EEaZEa8)校核计算2KT (H=ZH.ZE.Ze.Zbbd21.1山根疲劳强度满足要求(5)齿轮结构设计及绘制齿轮零件图4轴及轴承装置的设计计算4.1轴的设计中间轴的设计C 2222223333334444225齿宽‘4l=37mml=32mm12l=8mm3l=57mm4l=34mm5dmmd=44mmd=52mmd=44mmd=40mm12345总12345总12345(1)估算轴的最小直径d0mind0min=C3Pn(2)选择输入轴的联轴器1)计算联轴器的转矩A查表10.1(机械设计徐锦康主编)确定工作情况系数K=1.3AL=38mm12(3)确定轴的最小直径d1=dmin应满足d1=dmind0min (4)确定各轴段的尺寸Ⅰ段轴的长度及直径l应略小于L取l=11m2mm33444455664664737737总1234567总1234567(1)估算轴的最小直径d0mind0min=C3Pn(2)选择输入轴的联轴器1)计算联轴器的转矩A查表10.1(机械设计徐锦康主编)确定工作情况系数K=1.3A221d=55mm2(3)确定轴的最小直径d1=dmin应满足d1=dmind0min(取dmin=55mm)(4)确定各轴段的尺寸1122mm33334444555566d=d=71mm。64d=d=65mm，737744总1234567总1234567圆周力Ft圆周力Ft4.2轴的校核4.2.1输入轴的校核(1)求轴上受力齿轮分度圆直径径向力Fr=FttananF对轴心产生的弯矩径向力Fr=FttananF对轴心产生的弯矩aa(2)绘制弯矩图和扭矩图2233NV3ra23NV3ra23NV22ra23NVa弯矩合成强度校核 (4)疲劳强度安全系数校核T t1Ta应力幅材料的力学性能a数康主编)并经插值得q0.82，qr0.850.87KS15.25Kam主编)得e(=0.8时计算安全系数TTKT(a+QT(m 设计安全系数疲劳强度安全系数校核截面右侧疲劳强度校核截面系数应力幅材料的力学性能 t1Ta 数=T=0.9KTS=S=T=T=T设计安全系数疲劳强度安全系数校核4.2.2中间轴的校核(1)求轴上受力12t11t2aF对轴心产生的弯矩a左支点水平面的支反力xMD=0DMB直面的支反力NV1BDr1a1ADNV1BDr1a1ADNV2ABr1a1ADNV2ABr1a1ADMBAD反力NV1CDr1a1ADNV1CDr1a1ADNV2ACr1a1ADNV2ACr1a1AD(2)绘制弯矩图和扭矩图弯矩合成强度校核NV1a1 考虑启动，停机影响，扭矩为脉动循环变应力， 校核(1)求轴上受力t11aaFaa(2)绘制弯矩图和扭矩图L4mm2L=45.4mm3MD=0，FNH1=L3Ft(L2+L3)=4096NNV13ra23F=(LFM)(LNV13ra23F=(LFM)(L+L)=9230.6NNV22ra23NVa(3)弯矩合成强度校核4.3轴承的寿命计算 C性能参数设计课程设计王大康卢颂峰主编)及表8.10 F514.53F=r2==178.66N(3)Na1s11212(4)确定系数X、1212F206.40F1278.08F594.42F514.53r1r22查表8.10(机械设计徐锦康主编)得X=1，Y22Y=1.26212(5)计算当量载荷P121r(6)计算轴承寿命L(6)计算轴承寿命Lh查表8.7、8.8(机械设计徐锦康主编)得fp=1.5，ft=1，又知c=3确定7013C轴承的主要性能参数机械设计课程设计王大康卢颂峰主编)及表8.10 (2)计算派生轴向力F、Fs1s2F2047F9230.6F=r1==1003.43N，F=r2==4524.8Ns12Y2〉1.02s22Y2〉1.02 (3)计算轴向负载F、Faa2S1aes2a2s1aea1s11212(4)确定系数X、1212F2047F9230r1r22查表8.10(机械设计徐锦康主编)得X=1，Y22Y=1.02212(5)计算当量载荷P12PF2