机械设计课程设计二级展开式圆柱齿轮减速器设计.doc

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1、机械设计课程设计计算说明书设计题目:二级展开式圆柱齿轮减速器设计者: 指导教师: 2005 年 6 月 14 日中国科学技术大学 减速器设计说明书设计参数:1、 运输带工作拉力:;2、 运输带工作速度: ;3、 滚筒直径:;4、 滚筒工作效率:;5、 工作寿命:8年单班制工作,所以,;6、 工作条件:连续单向运转,工作时有轻微振动。传动装置设计:一、传动方案:展开式二级圆柱齿轮减速器。二、选择电机:1、 类型:Y系列三相异步电动机;2、 型号:工作机所需输入功率:;电机所需功率:;其中,为滚筒工作效率,0.96 为高速级联轴器效率,0.98 为两级圆柱齿轮减速器效率,0.95 为高速级联轴器效

2、率,0.98电机转速选:1500;所以查表选电机型号为:Y112M-4电机参数:额定功率:4Kw满载转速:1440电机轴直径:三、 传动比分配: ()其中:为高速级传动比,为低速级传动比,且,取,则有:;四、传动装置的运动和动力参数1、 电机轴:; ;2、 高速轴:; ;3、 中间轴:; ;4、低速轴:; ;5、工作轴:; ;传动零件设计:一、齿轮设计(课本p175)高速级(斜齿轮):设计参数: 1、选材:大齿轮:40Cr,调质处理,硬度300HBS;小齿轮:40Cr,表面淬火,硬度4050HRC。2、确定许用应力: 1)许用接触应力:而:因为,所以,只需考虑。对于调质处理的齿轮,。;查表(H

3、BS为300)有循环基数,故,所以,。2)许用弯应力:查表有:取,单向传动取,因为,所以取,则有:3)齿轮的工作转矩:4)根据接触强度,求小齿轮分度圆直径:其中,(钢制斜齿轮),。所以,取 ,则有 5)验算接触应力:其中,取而,齿轮圆周速度为:故,(7级精度),所以,最终有,6)验算弯曲应力:其中,(x=0),所以应验算大齿轮的弯曲应力低速级(直齿轮):设计参数: 1、选材:大齿轮:40Cr,调质处理,硬度300HBS;小齿轮:40Cr,表面淬火,硬度4050HRC。2、确定许用应力: 1)许用接触应力:而:因为,所以,只需考虑。对于调质处理的齿轮,。;查表(HBS为300)有循环基数,故,所

4、以,。2)许用弯应力:查表有:取,单向传动取,因为,所以取,则有:3)齿轮的工作转矩:4)根据接触强度,求小齿轮分度圆直径:其中,(钢制直齿轮),。所以,取 ,则有 5)验算接触应力:其中,取(直齿轮),而,齿轮圆周速度为:故,(7级精度),所以,最终有,6)验算弯曲应力:其中,(x=0),所以应验算大齿轮的弯曲应力所以,计算得齿轮的参数为:高速级大184.5290112.754510.25小412050低速级大2102.58414055小702862二、联轴器选择高速级:,电机轴直径:,所以,选择 ;低速级:所以,选择 ;三、初算轴径 (轴的材料均用45号钢,调质处理)高速轴:,(外伸轴,C

5、=107),根据联轴器参数选择 ;中间轴:,(非外伸轴,C=118),具体值在画图时确定;低速轴:,(外伸轴,C=107),根据联轴器参数选择 。四、轴承的润滑方式选择:高速级齿轮的圆周速度为:所以,轴承采用油润滑。高速级小齿轮处用挡油板。五、 箱体的结构尺寸:(机械设计课程设计手册p173)箱座壁厚:,而,所以,取。箱盖壁厚:,所以,取。箱座、箱盖、箱底座凸缘的厚度:箱座、箱盖的肋厚:轴承旁凸台的半径:轴承盖外径:(其中,D为轴承外径,为轴承盖螺钉的直径)。中心高:取:;地脚螺钉的直径:(因为:);数目:6。轴承旁联接螺栓的直径:;箱盖、箱座联接螺栓的直径:轴承盖螺钉的直径:数目:4;窥视孔

6、盖板螺钉的直径:。至箱外壁的距离: 至凸缘边缘的距离:。 外箱壁到轴承座端面的距离:。齿轮顶圆与内箱壁距离:,取:。齿轮端面与内箱壁距离:,取:。六、初选轴承:高速轴:205,;中间轴:306, ;低速轴:2209,;轴承端盖外径:高速轴:;中间轴:;低速轴:七、轴的强度核算:轴所受的力:高速级:; ; 。低速级:; ; 轴的受力分析:高速轴:由力平衡有:受力如图:;选材为45号钢调质处理,所以查表有:;所以,危险截面为截面C;而此处,所以,此处满足强度要求,安全。中间轴:由力平衡有:受力如图:;可见B处受力更大,;选材为45号钢调质处理,所以查表有:;所以,危险截面为截面B;而此处,所以,此处满足强度要求,安全。低速轴:由力平衡有:受力如图:;选材为45号钢调质处理,所以查表有: ; 所以,危险截面为截面B;而此处,所以,此轴满足强度要求,安全。八、轴承使用寿命计算:()高速轴:选用205,则有:。计算步骤和结果如下:计算项目计算结果0.03170.2251.1942.2N,结论(满足寿命要求)中间轴:;选用306,则有:。计算步骤和结果如下:计算项目计算结果0.0150.1921.11727N,结论(满足寿命要求)低速轴:选用2 209,则有:。径向当量动负荷;径向当量静负荷;所以,。九、齿轮详细参数:高速级大齿轮:; ; ;低速级大齿轮:;

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