二级减速器课程设计指导.ppt

1、机械交通学院机械设计课程设计 5511 设计任务书设计任务书2 电动机选择电动机选择3 传动比分配传动比分配4 带传动设计带传动设计5 齿轮传动设计齿轮传动设计6 传动比校核传动比校核7 轴的结构设计轴的结构设计8 联轴器选择联轴器选择9 轴的强度校核轴的强度校核10 键的强度校核键的强度校核11 轴承的寿命校核轴承的寿命校核12 壳体设计壳体设计课程设计课程设计机械交通学院机械设计课程设计 5521 设计任务书设计任务书设计题目及简图：第设计题目及简图：第1题题机械交通学院机械设计课程设计 553原始数据：第原始数据：第1组组组号组号1滚筒直径（滚筒直径（mm）300输送带速度（输送带速度（

2、m/s）1滚筒圆周力（滚筒圆周力（N）2800机械交通学院机械设计课程设计 554设设计计条条件：件：载荷均匀载荷均匀工工作作场场合：合：室内室内使使用用年年限：限：15年，年，2班工作制班工作制总传动比误差：总传动比误差：3%工工作作情情况：况：定载荷定载荷生生产产批批量：量：大批量量生产大批量量生产应完成任务：应完成任务：减速器总装减速器总装1图张，图张，零件零件2图张，图张，设计说明书设计说明书1份。份。设设计计日日期：期：年年 月月 日至日至 年年 月月 日日机械交通学院机械设计课程设计 5552 电动机选择电动机选择2.2.1 2.2.1 确定滚筒输入功率确定滚筒输入功率P0=FvF

3、滚筒圆周力滚筒圆周力2800（N）；v输送带速度输送带速度1（m/s）；P=2.81=2.8kW2.1 2.1 选择选择电动机电动机类型类型2.2 2.2 确定确定电动机电动机额定额定功率功率一般工业常选择三相异步电动机，其结一般工业常选择三相异步电动机，其结构简单，价格低。构简单，价格低。机械交通学院机械设计课程设计 5562.2.2 2.2.2 确定传动系统输入功率确定传动系统输入功率传动系统输入功率：传动系统输入功率：P=P0/=12345机械交通学院机械设计课程设计 5571联轴器传动效率，联轴器传动效率，1=0.99；2带传动效率，带传动效率，2=0.96；3齿轮传动效率，齿轮传动效

4、率，3=0.97；4一对轴承传动效率，一对轴承传动效率，4=0.99。=0.990.960.970.990.99 =0.904P=P0/=2.8/0.904 =3.01kW机械交通学院机械设计课程设计 5582.2.3 2.2.3 确定电动机额定功率确定电动机额定功率由电机手册查得电动机额定功率为由电机手册查得电动机额定功率为3kW。2.3 2.3 确定电动机转速范围确定电动机转速范围电动机同步转速分为电动机同步转速分为3000 rpm、1500 rpm和和1000 rpm等几类，综合考虑选择同步等几类，综合考虑选择同步转速为转速为1500 rpm。由电机手册查得由电机手册查得3 kW电动机额

5、定转速为电动机额定转速为1420 rpm。机械交通学院机械设计课程设计 5592.4 2.4 确定电动机的型号确定电动机的型号由电机手册查得：由电机手册查得：电动机型号为电动机型号为Y100L1-4Y100L1-4，额定功率为，额定功率为3kW3kW，额定转速为额定转速为1420rpm1420rpm。轴颈直径为轴颈直径为2828+0.009+0.009-0.004-0.004mmmm机械交通学院机械设计课程设计 55103 传动比分配传动比分配3.1 3.1 总传动比计算总传动比计算2）总传动比计算）总传动比计算1）滚筒转速计算）滚筒转速计算ng=601000v/d =6010001/300

6、=63.7rpmi0=n0/ng =1420/63.7 =22.3机械交通学院机械设计课程设计 55113.2 3.2 传动比分配传动比分配机械交通学院机械设计课程设计 55122）带传动比计算）带传动比计算1）齿轮传动比选择）齿轮传动比选择ig=5.5id=i/ig =22.3/5.5 =4.05机械交通学院机械设计课程设计 55133.3 3.3 各轴的运动和动力参数各轴的运动和动力参数输入功入功率率P（kW）转速速n（r/min）输入入转矩矩T（Nm）传动比比i传动效效率率电动机机输出出轴31420204.050.96带传动输出出轴2.88351785.50.93齿轮箱箱输出出轴2.68

7、63.7401机械交通学院机械设计课程设计 55141）确定）确定计算功率算功率Pc由表由表8.21查得得1.2，由式（，由式（8.21）得）得PC=KAP=1.23=3.6kW4 V带传动设计带传动设计工作情况工作情况KA软启动（小时数软启动（小时数/h）硬启动（小时数硬启动（小时数/h）1010161610101616载荷变动微小载荷变动微小1.01.11.21.11.21.3载荷变动小载荷变动小1.11.21.31.21.31.4载荷变动较大载荷变动较大1.21.31.41.41.51.6载荷变动大载荷变动大1.31.41.51.51.61.8机械交通学院机械设计课程设计 55152）选

8、取普通取普通V带型号型号根据根据Pc=3.6 kW,n1=1420 rpm,由由图8.12选用用A型普型普V通通带。点击小图看大图点击小图看大图机械交通学院机械设计课程设计 5516大大轮带轮基准直径基准直径dd2为按表按表8.3，选取取标准直径准直径dd2=355mm3）确定）确定带轮基准直径基准直径dd1、dd2根据表根据表8.6和和图8.12选取取dd1=85mmdd2=dd1id=854.05=344mm4）验算算带速速V带速度在速度在525m/s范范围内。内。=6.4m/s机械交通学院机械设计课程设计 55175）确定）确定带的基准的基准长度度Ld和和实际中心距中心距a按按结构构设计

9、要求初步确定中心距：要求初步确定中心距：由式（由式（8.15）得）得取中心距取中心距为：400mm=1536.7mm按表按表8.2，选取取标长度度L=1600mm机械交通学院机械设计课程设计 5518由表（由表（8.16）的）的实际中心距中心距a为=400+(1600-1536.4)/2432mm6）校）校验小小带轮包角包角1由式（由式（8.17）得）得=180-35.8=144.2机械交通学院机械设计课程设计 55197）计算算V带的根数的根数z由式（由式（8.18）得）得根据根据dd1=85mm，n=1420r/min，查表表8.4a，用内插法得，用内插法得P0=0.92kW由式由式8.4

10、b得功率增量：得功率增量：P0=0.168kW机械交通学院机械设计课程设计 5520由表由表8-2查得得带长度修正系数度修正系数Kl=0.99，由表由表8-5查得包角系数得包角系数Ka=0.91，得普通得普通带根数根数取取z=4根根Z=3.6/(0.92+0.168)0.990.91=3.5机械交通学院机械设计课程设计 55218）求初拉力）求初拉力F0及及带轮轴上的上的压力力FQ由表由表查得得B型普通型普通V带的每米的每米质量量q=0.1kg/m，根据式，根据式(8.27)得得单根根V带的初拉力的初拉力为机械交通学院机械设计课程设计 5522由式由式(8.20)可的作用在可的作用在轴上的上的

11、压力力FQ机械交通学院机械设计课程设计 5523dd19）带轮的的结构构设计（设计过程及程及带轮工作工作图略）。略）。选用用4根根A-1600GB1171-89V带，中心距中心距a=432mm，带轮直径直径dd1=85 mm，10）设计结果果dd2=355 mm，宽度度Bb=63 mm，轴上上压力力FQ=776N。机械交通学院机械设计课程设计 55245 齿轮传动设计（直齿软齿面）齿轮传动设计（直齿软齿面）5.1 5.1 齿轮传动比计算齿轮传动比计算ig=i/id ig=22.385/355 =5.34nd1=142085/355 =340 rpmT1=9550P/nd1 =95502.88/

12、340 =80.9 Nm机械交通学院机械设计课程设计 55255.2 5.2 齿轮精度、材料、热处理及齿数选择齿轮精度、材料、热处理及齿数选择1）精度选择）精度选择运输机为一般工作机器，速度不高，因运输机为一般工作机器，速度不高，因此选择此选择7级精度。级精度。2）材料与热处理选择（软齿面）材料与热处理选择（软齿面）选择小齿轮材料为选择小齿轮材料为40Cr，调制处理，硬，调制处理，硬度为度为280HBS；大齿轮材料为大齿轮材料为45，调制处理，调制处理，硬度为硬度为240HBS，两者硬度差，两者硬度差40HBS。机械交通学院机械设计课程设计 55263）齿轮齿数选择）齿轮齿数选择选择小齿轮齿数

13、选择小齿轮齿数Z1=21计算大齿轮齿数计算大齿轮齿数Z2=Z1ig =215.34 =112.14取取Z2=112ig=Z2/Z1=112/21 =5.33机械交通学院机械设计课程设计 55275.3 5.3 按齿面接触疲劳强度设计齿轮传动按齿面接触疲劳强度设计齿轮传动1）试选载荷系数）试选载荷系数 K=1.32）齿轮箱输入扭矩）齿轮箱输入扭矩 T1=80.9Nm3）由表）由表10-7选择齿宽系数选择齿宽系数d=14）由表）由表10-6查得材料弹性影响系数查得材料弹性影响系数ZE=189.8机械交通学院机械设计课程设计 55285）由图）由图10-21d按齿面硬度查得小齿轮接按齿面硬度查得小齿

14、轮接触疲劳强度极限触疲劳强度极限Hlim1=750 MPa；大齿轮接触；大齿轮接触疲劳强度极限疲劳强度极限Hlim2=550 MPa。6）由公式）由公式10-13计算应力循环次数计算应力循环次数N1=60n1jLh =6034012822015 =1.077109N2=60n2jLh =6063.712822015 =2.018108机械交通学院机械设计课程设计 55297）由图）由图10-19查得小齿轮接触疲劳寿命查得小齿轮接触疲劳寿命系数系数KHN1=0.95；大齿轮接触疲劳寿命系数；大齿轮接触疲劳寿命系数KHN2=1.1。机械交通学院机械设计课程设计 55308）选择接触疲劳强度安全系数

15、）选择接触疲劳强度安全系数取失效概率为取失效概率为1%，S=19）计算接触疲劳需用应力）计算接触疲劳需用应力H 1=KHN1Hlim1/S =0.95750/1 =713 MPaH 2=KHN2Hlim2/S =1.1550/1 =605 MPa机械交通学院机械设计课程设计 553110）计算小齿轮分度圆直径）计算小齿轮分度圆直径d1t48 mm机械交通学院机械设计课程设计 553212）计算齿宽）计算齿宽b=dd1t =152.5=52.511）计算齿轮模数）计算齿轮模数m=d1t/z1=48/21=2.3由齿轮模数系列值取由齿轮模数系列值取m=2.5d1t=mz1=2.521=52.5 m

16、m机械交通学院机械设计课程设计 553314）计算圆周速度）计算圆周速度v=d1tn1/60000 =2.521340/60000=0.93 m/s13）计算齿高比）计算齿高比b/h=52.5/（2.52.25）=9.3机械交通学院机械设计课程设计 553415）计算载荷系数）计算载荷系数由表由表10-2查得使用系数查得使用系数KA=1；根据圆周速度由图根据圆周速度由图10-8查得查得Kv=1.05；直齿齿轮齿间载荷分布不均匀系数直齿齿轮齿间载荷分布不均匀系数KH=KF=1；机械交通学院机械设计课程设计 5535查表查表10-4并使并使用插值法计算，得用插值法计算，得KH=1.314；查图查图10-13并并使用插值法计算，使用插值法计算，得得KF=1.28。机械交通学院机械设计课程设计 553616）分度圆修正）分度圆修正 =49.552.5K=KAKvKHKH=11.0511.314=1.38机械交通学院机械设计课程设计 55375.4 5.4 按齿根弯曲疲劳强度校核齿轮传动按齿根弯曲疲劳强度校核齿轮传动1 1）齿轮箱输入扭矩）齿轮箱输入扭矩 T T1 1=80.9Nm=80.9Nm