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文档简介
本文格式为Word版,下载可任意编辑——二级减速机说明书沈阳理工大学应用技术学院机械设计课程设计说明书
传动装置设计
一、传动方案:展开式二级圆柱齿轮减速器。如下图所示:
二、选择电机:
1、类型:Y系列三相异步电动机;2、型号:工作所需输入功率:Pw?
Fv1000ηw?1.953KW;
电机所需功率:Pd?其中,ηPwη?Pwη1η2η3?2.14KW;
w为滚筒工作效率,0.96;
η1为高速级联轴器效率,0.98;
η2为两级圆柱齿轮减速器效率,095;η3为低速级联轴器效率,0.98;
电机转速n选:1500r/min;
所以查指导书表选电机型号为Y100L2-4电机参数:
额定功率:pm=3KW;满载转速:nm=1420r/min;电机轴直径:dm?φ24?0.004mm。三、传动比分派:
?0.009i总?nmnw?1420239.42?11.89?i1i2(nw?60?1000?vπD?119.42r/min)
其中,i1为高速级传动比,i2为低速机传动比,且i1=(1.3~1.5)i2取i1=1.5i2,则有:i1=4.2,i2=2.8;四、传动装置的运动和动力参数:
1、电机轴:Pm?Pd?2.14KW;
1
沈阳理工大学应用技术学院机械设计课程设计说明书nm?1420r/min;Tm?95502、高速轴:P1?ηPmnm?95502.141420?14.39Ngm
联Pm?0.98?2.14?2.10KW;n1?nm?1420r/min;
T1?9550P1n1齿?95502.101420?14.12Ngm;
η3、中间轴:P2?η承P1?0.98?0.95?2.10?1.96KW;n2?n1/i1?1420/4.2?338.1r/min;T2?9550P2n2齿?95501.96338.1?55.36Ngm;
η4、低速轴:P3?η承P2?0.98?0.95?1.96?1.82KW;n3?n2/i2?338.1/2.8?120.75r/min;T3?9550
2
P3n3?95501.82120.75?143.94Ngm;
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传动零件设计
一、齿轮设计
(一)、高速级设计参数(斜齿圆柱齿轮):P1=2.10KW;T1=14.12Ngm;n1=1420r/min;n2=338.1r/min;i1=4.2;
寿命t=19200h;1、选择齿轮材料及精度等级
根据教材表11.8选择齿轮的材料为小齿轮选用45钢调质,硬度为220~250HBS,大齿轮选用45钢正火,硬度为170~210HBS。
由于是普通减速器,由教材表11.20选8级精度,要求齿面粗糙度Ra≤3.2~6.3μm。
2、确定设计准则
由于该减速器为闭式齿轮传动,且两齿轮均为齿面硬度HBS小于等于350的软齿面,齿面点蚀为主要的失效形式。应先按齿面接触疲乏强度进行设计计算,确定齿轮的主要参数和尺寸,然后再按弯曲疲乏强度校核齿根的弯曲强度。3、按齿面接触疲乏强度设计
因两齿轮均为钢质齿轮,可应用下式求出d1值:
d1?3确定有关参数与系数:
(1)转矩T1
KT1?u?1??3.17ZE??du????H?????2T1?9.55?106Pn1?9.55?1062.101420?14123.23N?mm
(2)载荷系数K
查教材表11.10取1.1。
(3)齿数z1,螺旋角β和齿宽系数Ψd
小齿轮的齿数z1取为25,则大齿轮齿数z2=i1z1=4.2×25=105实际齿数比为u?'z2z1?10525?4.2
齿数比的误差为
u?u'u?4.2?4.24.2?0??5%。
初选螺旋角β=15°。
由于双击斜齿圆柱齿轮为不对称布置,而齿轮表面又为软齿面,由教材表11.19选取ψd=0.5。(4)弹性系数ZE
由教材表11.11查得ZE=189.8。
(5)许用接触应力[?H]由教材图11.25查得
?Hlim1?560MPa;?Hlim2?530MPa;
由教材表11.9查得SH=1。
3
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N1?60njLh?60?1420?1?19200?1.64?109
N2?N1/i?1.64?109/4.2?3.98?108
查教材图11.28得zN1=1,zN2=1.09由式可得:
[?H]1?zn1?Hlim1SH??1?5601?MPa?560MPa;
[?H]2?故:
zn2?Hlim2SH21.09?5301?MPa?577.7MPa;
d1?3KT1?u?1??3.17ZE??du????H?mn??1.1?14123.23??4.2?1??3.17?189.8?3?????35.41mm?0.5?4.2560????35.41?cos15?25mm?1.37mm
2d1?cos?z1由教材表11.3取标准模数mn=1.5mm。
(6)确定中心距a和螺旋角β
a?mn(z1?z2)2cos??1.5?(25?105)?100.94mm
2?cos15?圆整后取中心距为a=101mm;圆整中心距后确定得螺旋角β为
??arccosmn(z1?z2)2a?arccos1.5(25?105)2?101?15.13?
此值与初选螺旋角β得值相差不大,所以不必重新计算。4、主要尺寸计算
d1?mnz1cos?mnz2cos??1.5?25cos15.13?1.5?105cos15.13?mm?38.85mm
d2??mm?163.16mm
b??dd1?0.5?38.85mm?19.425mm
取b2=20mm,b1=25mm。5、按齿根弯曲疲乏强度校核
由式得出,如?F???F?,则校核合格。确定有关系数与参数:(1)当量齿数
4
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zv1?z1cos?z2cos?33?25cos15.13105cos15.133?3??27.79?28
zv2???116.72?117
(2)齿形系数YF查教材表11.12得,YF1?2.58,YF2?2.17。(3)应力修正系数YS查书表11.13得,YS1?1.61,YS1?1.81;(4)许用弯曲应力??F?
由教材图11.26查得?Flim1?210MPa.?Flim2?190MPa;由教材表11.9查得SF?1.3;由教材图11.27查得YN1?YN2?1;由式可得:
??F?1?YN1??Flim1?FYN2??Flim2?1?2101.31?1901.3MPa?162MPa;
???f2??F?MPa?146MPa;
故:
?F1?1.6KT1cos?2bmnz1YFYS?1.6?1.1?14123.23?cos15.13?20?1.52?25?88.60?2.17?1.812.58?1.61?2.58?1.61MPa?88.60MPa???F?1?F2??F1YF2YS2YF1YS1MPa?83.78MPa???F?2;
齿根弯曲强度校核合格。
6、验算齿轮度圆周速度
v??d1n160?1000???38.85?142060?1000m/
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