機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)--展開(kāi)式二級(jí)圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)(已修改)
2025-01-24 04:59 本頁(yè)面
【正文】 計(jì)算及說(shuō)明 一 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 課程設(shè)計(jì)題目： 設(shè)計(jì)帶式運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)裝置（簡(jiǎn)圖如下） 1—— 二級(jí)展開(kāi)式圓柱齒輪減速器 2—— 運(yùn)輸帶 3—— 聯(lián)軸器（輸入軸用彈性聯(lián)軸器，輸出軸用的是齒式聯(lián)軸器） 4—— 電動(dòng)機(jī) 5—— 卷筒 已知條件： 1）工作條件：兩班制，連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷較平穩(wěn)，室內(nèi)工作，有粉塵，環(huán)境最高溫度35℃； 2）使用折舊期： 8 年； 3）檢修間隔期：四年一次大修，兩年一次中修，半年一次小修； 4）動(dòng)力源：電力，三相交流，電壓 380/220V 5）運(yùn)輸帶速度允許誤差為177。 5%； 6）制造條件 及生產(chǎn)批量：一般機(jī)械廠制造，小批量生產(chǎn)。 7）運(yùn)輸帶工作拉力 4000N 8）運(yùn)輸帶工作速度 9）卷筒直徑 400mm 二 . 設(shè)計(jì)要求 。 、齒輪、箱體零件圖各一張。 。 結(jié)果 1 三 . 設(shè)計(jì)步驟 1. 傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)方案 1）減速器為二級(jí)展開(kāi)式圓柱齒輪減速器。 2) 該方案的優(yōu)缺點(diǎn)： 瞬時(shí)傳動(dòng)比恒定、工作平穩(wěn)、傳動(dòng)準(zhǔn)確可靠 ， 徑向尺寸小，結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕，節(jié)約材料 。二級(jí)展開(kāi)式圓柱齒輪減速器具有傳遞功率大，軸具有較大剛性 ,制造簡(jiǎn)單 ,維修方便 ,使用壽命 長(zhǎng)等許多優(yōu)點(diǎn)。 但減速器軸向尺寸及重量較大；高級(jí)齒輪的承載能力不能充分利用；僅能有一個(gè)輸入和輸出端，限制了傳動(dòng)布置的靈活性 。 電動(dòng)機(jī)的選擇 1）選擇電動(dòng)機(jī)的類型 按工作要求和工作條件選用 Y系列三相籠型異步電動(dòng)機(jī)，電壓 380V。 2）選擇電動(dòng)機(jī)的容量 工作機(jī)的有效功率為： kWvP ww 0 0 0/ 0 0 01 0 0 0/F ????? ? 從電動(dòng)機(jī)到工作機(jī)傳送帶間的總效率為：6543210 ???????? ???????? 由《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 17可知： η 0—— 輸入軸聯(lián)軸器（彈性聯(lián)軸器）效率，取為 ； η 1—— 第一級(jí) 圓柱斜齒輪的傳動(dòng)效率，精度為 8 級(jí)，取為 ； η 2—— 輸入軸上軸承（角接觸球軸承）效率，取為 ； η 3—— 第二級(jí)圓柱直齒輪的傳動(dòng)效率，精度為 8 級(jí)，取為 ； η 4—— 中間軸上軸承（角接觸球軸承）效率，取為 η 5—— 輸出軸上軸承（深溝球軸承）的傳動(dòng)效率，取為 ； η 6—— 輸出軸聯(lián)軸器（齒式聯(lián)軸器）效率，取為 8 9 36543210 ???????? ???????? 所以電動(dòng)機(jī)所需工作功率為 kWPP wd ????? 3）確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 kwPw ? ??? 2 按手冊(cè)推薦的傳動(dòng)比合理范圍 ，二級(jí)展開(kāi)式圓柱齒輪減速器傳動(dòng)比 25~939。 ?i 而工作機(jī)卷筒軸的轉(zhuǎn)速為 m i n/ rD vnw ?? ????? ? 所以電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速可選范圍為 Nd=i*nw=(925)* ()r/min 符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有 750、 1000 、 1500 三種。綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸、質(zhì)量及價(jià)格等因素，為使傳動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)緊湊，決定選用同步轉(zhuǎn)速為 1000 的電動(dòng)機(jī)。 根據(jù)電動(dòng)機(jī)類型、容量和轉(zhuǎn)速，由《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 121 選 定電動(dòng)機(jī)型號(hào)為 Y160M6。其主要性能如下表： 電動(dòng)機(jī)型號(hào) 額定功率 （ kw） 滿載轉(zhuǎn)速 (r/min) 額定轉(zhuǎn)矩堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩 額定轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩 質(zhì)量 （ kg） Y160M6 970 119 ?i 并分配傳動(dòng)比 (1).總傳動(dòng)比 ?i 為 wmnni ?? =970/= (2).分配傳動(dòng)比 ????? iii 其中： 為高速級(jí)傳動(dòng)比?i ， 為低速級(jí)傳動(dòng)比Ⅱi ，且Ⅱii )~(?? 取 3???i ，即 ⅰ Ⅰ = 4. 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) 該傳動(dòng)裝置從電動(dòng)機(jī)到工作機(jī)共有三軸，依次為Ⅰ軸Ⅱ軸Ⅲ軸 1).各軸 的轉(zhuǎn)速 rnw ? 選定電動(dòng)機(jī)型 號(hào) Y160M6 ??i ??i 3???i 3 I軸 m in9 7 0 rnn m ??? II軸 m rinn ?? ???? III軸 m rinn ?? ??????? 2).各軸的輸入功率 I軸 kWPP d ??? ?? II軸 kWPP ?? ??? ?? III軸 kWPP ?? ????? ?? 3） .各軸的輸入轉(zhuǎn)矩 電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩 Td為 Td=9550179。1000179。Pd/n d= 178。 m I軸 mNTT d ???? ?? II軸 mNiTT ??? ???? ?? III軸 mmNiTT ??? ??????? 1 554?? 5. 齒輪的設(shè)計(jì) 1) 選定齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù) (1)按簡(jiǎn)圖所示的傳動(dòng)方案，選用斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)。 (2)運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不高，故選用 8級(jí)精度 (3)材料選擇。由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為 280HBS，大齒輪為 45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為 240HBS，二者材料硬度差為 40HBS。 (4)選小齒輪齒數(shù) 221?z ，則大齒輪齒數(shù) ?? ?? ziz ，取 Z2=93 (5)按軟齒面齒輪非對(duì)稱安裝查表 ，取齒寬系數(shù) ??d (6)初選螺旋角 β =14176。 2) 初步設(shè)計(jì)齒輪主要尺寸 min970rn ?? rn ??? rn ???? kwP ?? kwP ??? kwP ???? 選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng) 8 級(jí)精度 小齒輪材料 45鋼（調(diào)質(zhì)） 大齒輪 材料40Cr(調(diào)質(zhì) ) ??d 4 (1) 設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 :先由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算，再按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算。兩者比較校核。 (2) 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，即 ? ?3 2112 ????????????? H EHtZZdKTd???? ? 1 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 1） .試選載荷系數(shù) ?tK 。 2） .計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 mNn PT ???? ? 151 3） .由 1030選取區(qū)域系數(shù) ZH= 4） .由圖 1026 查得 , 2121 ????? ?????????? 5） .需用接觸應(yīng)力，由 1021d 按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限MPaH 6001lim ?? ，大齒輪的解除疲勞強(qiáng)度極限 MPaH 5502lim ?? 。 6） 由式 1014 計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 8991 38400830082????????????????NjLnNhLhh 7） 由圖 1019 取接觸疲勞壽命系數(shù) 。 2 ?? HNHM KK 8） 計(jì)算 接觸疲勞許用應(yīng)力 取安全系數(shù) S=1 MP aMP aSK HNH ][ 1lim1 1 ???? ?? MP aMP aSK HNH ][ 2lim22 ???? ?? ? ? ? ? ? ? MP aHHH 5285402 21 ????? ??? 2.計(jì)算 ?tK mmNT ? ??4110 MpaZE 206? MPaH 6001lim ??MPaH 5502lim ?? 9110 ? ?N 8210 ? ?N ?HNK ?HNK MPa540][σ 1H ? MPaH][ 2 ?? 5 1） .計(jì)算小齒輪分度園直徑 ? ? smZZdKTdHEHt /21 ?????????????? ???? ? 2） .計(jì)算圓
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