四课程设计题30分 1绘制一级直齿圆柱齿轮减速器装配图齿轮Word格式文档下载.docx
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二:
工作情况,
载荷平稳、单向旋转
三:
原始数据
鼓轮的扭矩T:
N•m,850
鼓轮的直径D:
mm,350
运输带速度Vm/s,0.7
带速允许偏差,5
使用年限年,5
工作制度班/日,2
四:
设计内容
1.电动机的选择与运动参数计算
2.斜齿轮传动设计计算
3.轴的设计
4.滚动轴承的选择
5.键和连轴器的选择与校核
6.装配图、零件图的绘制
7.设计计算说明书的编写
五:
设计任务
1:
减速器总装配图一张
2:
齿轮、轴零件图各一张
3:
设计说明书一份
六:
设计进度
1、第一阶段:
总体计算和传动件参数计算
2、第二阶段:
轴与轴系零件的设计
3、第三阶段:
轴、轴承、联轴器、键的校核及草图绘制
4、第四阶段:
装配图、零件图的绘制及计算说明书的编写
传动方案的拟定及说明
由题目所知传动机构类型为:
同轴式二级圆柱齿轮减速器。
故只
要对本传动机构进行分析论证。
本传动机构的特点是:
减速器横向尺寸较小
两大吃论浸油深度
可以大致相同。
结构较复杂,轴向尺寸大
中间轴较长、刚度差
中
间轴承润滑较困难。
电动机的选择
电动机类型和结构的选择
因为本传动的工作状况是:
载荷平稳、单向旋转。
所以选用常用
的封闭式Y:
IP44,系列的电动机。
电动机容量的选择
1,工作机所需功率Pw
Pw:
3.4kW
2,电动机的输出功率
Pd:
Pw/η
η:
0.904
3.76kW
电动机转速的选择
Nd:
i1’•i2’„in’,nw
初选为同步转速为1000r/min的电动机
4:
电动机型号的确定
由表20:
1查出电动机型号为Y132M1-6,其额定功率为4kW:
满
载转速960r/min。
基本符合题目所需的要求
计算传动装置的运动和动力参数
传动装置的总传动比及其分配:
3,计算齿宽b及模数mnt
b=φdd1t=1×
67.85mm=67.85mm
mnt===3.39
h=2.25mnt=2.25×
3.39mm=7.63mm
b/h=67.85/7.63=8.89
4,计算纵向重合度εβ
εβ==0.318×
1×
tan14=1.59
5,计算载荷系数K
已知载荷平稳:
所以取KA=1
根据v=0.68m/s,7级精度:
由图10—8查得动载系数KV=1.11
由表10—4查的KHβ的计算公式和直齿轮的相同
故KHβ=1.12+0.18（1+0.6×
11×
1+0.23×
1067.85=1.42
由表10—13查得KFβ=1.36
由表10—3查得KHα=KHα=1.4。
故载荷系数
K=KAKVKHαKHβ=1×
1.03×
1.4×
1.42=2.05
6,按实际的载荷系数校正所得的分度圆直径
由式
10—10a,
得
d1==mm=73.6mm
7,计算模数mn
mn=mm=3.74
按齿根弯曲强度设计
由式（10—17mn≥
1,确定计算参数
1,计算载荷系数
K=KAKVKFαKFβ=1×
1.36=1.96
2,根据纵向重合度εβ=0.318φdz1tanβ=1.59:
从图10-28
查得螺旋角影响系数Yβ0。
88
3,计算当量齿数
z1=z1/cosβ=20/cos14=21.89
z2=z2/cosβ=100/cos14=109.47
4,查取齿型系数
由表10-5查得YFa1=2.724
Yfa2=2.172
5,查取应力校正系数
由表10-5查得Ysa1=1.569
Ysa2=1.798
6,计算[σF]
σF1=500Mpa
σF2=380MPa
KFN1=0.95
KFN2=0.98
[σF1]=339.29Mpa
[σF2]=266MPa
7,计算大、小齿轮的并加以比较
==0.0126
==0.01468
大齿轮的数值大。
2,设计计算
mn≥=2.4
mn=2.5
几何尺寸计算
1,计算中心距
z1=32.9;
取z1=33
z2=165
a=255.07mm
a圆整后取255mm
2,按圆整后的中心距修正螺旋角
β=arcos=1355’50”
3,计算大、小齿轮的分度圆直径
d1=85.00mm
d2=425mm
4,计算齿轮宽度
b=φdd1
b=85mm
B1=90mm,B2=85mm
5,结构设计
以大齿轮为例。
因齿轮齿顶圆直径大于160mm,而又小于
500mm,故以选用腹板式为宜。
其他有关尺寸参看大齿轮零件图。
轴的设计计算
拟定输入轴齿轮为右旋
II轴
初步确定轴的最小直径
d≥,=34.2mm
求作用在齿轮上的受力
Ft1==899N
Fr1=Ft=337N
Fa1=Fttanβ=223N
Ft2=4494N
Fr2=1685N
Fa2=1115N
轴的结构设计
1,拟定轴上零件的装配方案
i.I-II段轴用于安装轴承30307,故取直径为35mm。
ii.II-III段轴肩用于固定轴承,查手册得到直径为44mm。
iii.III-IV段为小齿轮,外径90mm。
iv.IV-V段分隔两齿轮,直径为55mm。
v.V-VI段安装大齿轮,直径为40mm。
vi.VI-VIII段安装套筒和轴承,直径为35mm。
2,根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度
1.I-II段轴承宽度为22.75mm,所以长度为22.75mm。
2.II-III段轴肩考虑到齿轮和箱体的间隙12mm,轴承和箱体的间
隙4mm,所以长度为16mm。
3.III-IV段为小齿轮,长度就等于小齿轮宽度90mm。
4.IV-V段用于隔开两个齿轮,长度为120mm。
5.V-VI段用于安装大齿轮,长度略小于齿轮的宽度,为83mm。
6.VI-VIII长度为44mm。
求轴上的载荷
66207.563.5
Fr1=1418.5N
Fr2=603.5N
查得轴承30307的Y值为1.6
Fd1=443N
Fd2=189N
因为两个齿轮旋向都是左旋。
故:
Fa1=638N
Fa2=189N
5:
精确校核轴的疲劳强度
1,判断危险截面
由于截面IV处受的载荷较大,直径较小,所以判断为危险截面
2,截面IV右侧的截面上的转切应力为
由于轴选用40cr,调质处理,所以,[2]P355表15-1,
a综合系数的计算
由经直线插入,知道因轴肩而形成的理论应力集中为
[2]P38附表3-2经直线插入,
轴的材料敏感系数为:
[2]P37附图3-1,
故有效应力集中系数为
查得尺寸系数为,扭转尺寸系数为:
[2]P37附图3-2,[2]P39附图3-3,
轴采用磨削加工,表面质量系数为:
[2]P40附图3-4,
轴表面未经强化处理,即:
则综合系数值为
b碳钢系数的确定
碳钢的特性系数取为
c安全系数的计算
轴的疲劳安全系数为
故轴的选用安全。
I轴
作用在齿轮上的力
FH1=FH2=337/2=168.5
Fv1=Fv2=889/2=444.5
1,确定轴上零件的装配方案
2,根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度
d由于联轴器一端连接电动机,另一端连接输入轴
所以该段
直径尺寸受到电动机外伸轴直径尺寸的限制:
选为25mm。
e考虑到联轴器的轴向定位可靠
定位轴肩高度应达2.5mm
所以该段直径选为30。
f该段轴要安装轴承,考虑到轴肩要有2mm的圆角,则轴承选
用30207型,即该段直径定为35mm。
g该段轴要安装齿轮,考虑到轴肩要有2mm的圆角,经标准化,
定为40mm。
h为了齿轮轴向定位可靠,定位轴肩高度应达5mm,所以该段
直径选为46mm。
i轴肩固定轴承,直径为42mm。
j该段轴要安装轴承,直径定为35mm。
2,各段长度的确定
各段长度的确定从左到右分述如下:
a该段轴安装轴承和挡油盘,轴承宽18.25mm,该段长度定为
18.25mm。
b该段为轴环,宽度不小于7mm,定为11mm。
c该段安装齿轮,要求长度要比轮毂短2mm,齿轮宽为90mm,
定为88mm。
d该段综合考虑齿轮与箱体内壁的距离取13.5mm、轴承与箱体
内壁距离取4mm,采用油润滑,,轴承宽18.25mm,定为41.25mm。
e该段综合考虑箱体突缘厚度、调整垫片厚度、端盖厚度及联
轴器安装尺寸:
定为57mm。
f该段由联轴器孔长决定为42mm
按弯扭合成应力校核轴的强度
W=62748N.mm
T=39400N.mm
45钢的强度极限为:
又由于轴受的载荷为脉动的;
所以。
III轴
FH1=FH2=4494/2=2247N
Fv1=Fv2=1685/2=842.5N
1,轴上零件的装配方案
2,据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度
I-IIII-IVIV-VV-VIVI-VIIVII-VIII
直径607075877970
长度105113.758399.533.25
Mm=316767N.mm
T=925200N.mm
6.弯扭校合
滚动轴承的选择及计算
求两轴承受到的径向载荷
5、轴承30206的校核
1,径向力
2,派生力
3,轴向力
由于:
所以轴向力为:
4,当量载荷
由于
由于为一般载荷:
所以载荷系数为
故当量载荷为
5,轴承寿命的校核
II轴
6、轴承30307的校核
所以轴向力为
所以
由于为一般载荷,所以载荷系数为,故当量载荷为
5,
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