【正文】 機械設計課程設計 3 設計任務書 題目： 設計用于鏈式運輸機的 二級 圓錐 圓柱齒輪減速器 1） 參考傳統(tǒng)方案 2）工作條件 連續(xù)單向工作，工作時有輕微振動，使用期 10 年，經(jīng)常滿載荷，兩班制工作，運輸鏈工作速度允許誤差為 5%，減速器由一般廠 中小量生產(chǎn)。 3）原始數(shù)據(jù) 題 號 E3 運輸鏈工作拉力 )(NF 4000 運輸鏈工作速度)( 1??smv 運輸鏈鏈輪齒數(shù) Z 10 運輸鏈節(jié)距 )(mmp 60 一 .各主要部件選擇 目的 設計計算與說明 主要結果 動力源 電動機 聯(lián)軸器 彈性聯(lián)軸器 齒 輪 錐 齒 — 直輪傳動 高速級做成 錐 齒，低速級做成直齒 軸 承 此減速器軸承所受軸向力不大 球軸承 鏈 輪 滾子鏈 機械設計課程設計 4 二：電動機的選擇 設計計算與說明 主要結果 電動機的輸出功率的計算 工作機所需有效功率為 Pw＝ F V＝ 4000N ? 錐齒輪的 傳動 (7 級精度 )效率為η 1= 圓柱齒輪傳動 (7 級精度 )效率為η 2＝ 球軸承傳動效率 (四對 )為η 3＝ 4 彈性聯(lián)軸器傳動效率 (一個 )取η 4＝ 運輸鏈輪效率為η 5＝ 要求電動機輸出的有效功率為： kwPP w 4 35433210????? ??????? ????? 要求電動機輸出功率為： Po= 類型 根據(jù)有 粉塵的要求 選用 Y（ IP44）系列的電動機 選用 Y（ IP44）系列 選用 查得型號 Y132S— 4 封閉式三相異步電動機參數(shù)如下 額定功率 Pe= 滿載轉(zhuǎn)速 n=1440 r/min 滿載時效率 ? =% 功率因數(shù) ?? 額定轉(zhuǎn)矩 T= 滿載時輸出功率為 WPP er ????? ? rP 略大于 oP ，在允許范圍內(nèi) 選用 Y（ IP44）系列 Y132M26 型封閉式三相異步電動機 三：分配傳動比 設計計算與說明 主要結果 機械設計課程設計 5 分配傳動比 傳動系統(tǒng)的總傳動比為： wmnni? 工作機滿載時輸入軸的轉(zhuǎn)速 m i n/906010 0 0 0601 0 0 060 rPZ vnw ?? ???? ??? 電動機的滿載轉(zhuǎn)速 min/1440 rnm ? 故總傳動比 16901440??i ???? ii 441612 ??? iii 16?i 41?i 42?i 四： 傳動裝置的運動和動力參數(shù)計算 設計計算與說明 傳動系統(tǒng)的運動和動力參數(shù)計算 設：從電動機到輸送機滾筒軸分別為 0軸、 1軸、 2軸、 3軸、 4軸； 對應于各軸的轉(zhuǎn)速分別為 、 、 、 、 ； 對應于 0軸的輸出功率和其余各軸的輸入功率分別為 、 、 、 、 ； 對應于 0軸的輸出轉(zhuǎn)矩和其余名軸的輸入轉(zhuǎn)矩分別為 、 、 、 、 ； 相鄰兩軸間的傳動比分別為 、 、 、 ； 相鄰兩軸間的傳動效率分別為 、 、 、 。 m) T0= T1= T2= T3＝ T4＝ 功率 P (kw) P0= P1= P2= P3= P4= 兩軸聯(lián)接 聯(lián)軸器 錐 齒輪 圓柱 齒輪 鏈 輪 傳動比 i i01=1 i12=2 i23=4 i34=2 傳動效率η ?? ?12? ?23? ?34? 五：高速級齒輪的設計（錐齒輪的設計） 設計計算與說明 主要結果 選精度等級、材料和齒數(shù) １） 選用直 齒錐齒輪傳動。由機械設計表 （調(diào)質(zhì)），硬度為２８０ＨＢＳ，大齒輪材料為４５鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為２４０ HBS，二者材料硬度差為４０ HBS。Ｚ 1＝ 2 24=48,取 Z2=49。 Ｚ 1＝２４ Z2=75 機械設計課程設計 7 按齒面接觸強度設計 由設計計算公式進行試算，即 ? ? ? ? uKTZd RRHEt 21231 ??? ?????????? １）確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值 （１）試選載荷系數(shù) ?tK （ 2）計算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 451151 104 1 4 4 0/??????? nPT mmN? （ 3）選取齒寬系數(shù) 3/1?R? （ 4）知齒輪，查得節(jié)點區(qū)域系數(shù) ?HZ （ 4）由表 查得材料的彈性影響系數(shù) 2/ MPaZ E ? （ 5）由圖 按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強度極限 MPaH 6001lim ?? ，大齒輪的接觸疲勞強度極限 MPaH 5002lim ?? （ 6）由式 計算應力循環(huán)次數(shù) 91 6 0 6 0 9 6 0 1 ( 8 2 5 0 2 8 ) 1 . 8 4 3 1 0hN n jL? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 992 1 . 8 4 3 1 0 / 3 . 1 4 0 . 5 8 7 1 0N ? ? ? ? （ 7）由圖 查得接觸疲勞強度壽命系數(shù) 1 ? 2 ? （ 8）計算接觸疲勞強度許用應力 取失效概率為１％，安全系數(shù)為 S=1 1 l i m11[ ] 0 . 9 6 0 0 5 4 0NHH Z M P a M P aS?? ? ? ? ? 設計計算與說明 主要結果 機械設計課程設計 8 按齒面接觸強度設計 2 l i m 22[ ] 0 . 9 5 5 5 0 5 2 2 . 5NHH Z M P a M P aS?? ? ? ? ? M P aM P aHHH 3 12/) 2 25 4 0(2/])[]([][ 21 ????? ??? ２）計算 （１）試算小齒輪分度圓直徑 td1 ，由計算公式得 ? ? mmd t 33124231 ???????? ????????????? （２）計算圓周速度 smndv t / 1 4 4 0 0 060411 ?? ????? ? （３） 模數(shù)及主要尺寸的確定 模數(shù)： ??? zdm，取 ?m 。 ３） 選小齒輪齒數(shù) 241?Z ， 大齒輪齒數(shù) 96244122 ???? ZiZ 取 962 ?Z 241?Z 962 ?Z 按齒面接觸疲勞強度設計 由設計計算公式進行試算，即 3211 )][(HEdtt ZuuTkd ????? 1） 確定公式各計算數(shù)值 （ 1）試選載荷系數(shù) ?tK （ 2）計算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 mmN nPT ??? ????? 452252 720/ （ 3）選取齒寬系數(shù) 1?d? （ 4）由表 查得材料的彈性影響系數(shù) 2/ M PaZ E ? （ 5）由圖 按齒面硬度查得 小齒輪的接觸疲勞強度極限 MPaH 6001lim ?? 大齒輪的接觸疲勞強度極限 MPaH 5002lim ?? （６）由式 計算應力循環(huán)次數(shù) 8116 0 6 0 3 0 5 . 7 1 ( 8 2 5 0 2 8 ) 5 . 8 7 1 0hN n jL? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 882 5 .8 7 1 0 / 4 1 .4 8 1 0N ? ? ? ? （７）由圖 查得接觸疲勞強度壽命系數(shù) 1 ? 2 ? 機械設計課程設計 12 按齒面接觸疲勞強度設計 （８）計算接觸疲勞強度許用應力 取失效概率為１％，安全系數(shù)為 S=1，由式１０－ １２得 1 l i m11[ ] 0 . 9 6 6 0 0 5 7 6NHH Z M P a M P aS?? ? ? ? ? 2 l i m 22[ ] 1 . 0 5 5 5 0 5 7 7 . 5NHH Z M P a M P aS?? ? ? ? ? ２） 計算 （１） 試算小齒輪分度圓直徑 td1 ，代入 ][ H? 中的較小值 mmd t )576 (451 3 251 ????? （２） 計算圓周速度