二级斜齿轮减速器结构及其计算(13页).docVIP

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二级斜齿轮减速器结构及其计算 3.1 设计任务 设计带式运输机的减速传动装置; (1)已知条件:运输带工作拉力F=5100N,运输带工作速度V=1.1m/s,卷筒直径D=350mm. (2)传动装置简图,如下: 图 3-3.1 (3)相关情况说明 工作条件:一班制连续单向运转,载荷平稳,室内工作有粉尘; 使用寿命:十年(大修期三年); 生产条件:中等规模机械厂,可加工7-8级精度齿轮。 动力来源:电力,三相交流(220/380V) 5%。 3.2传统方法设计设计过程 1. 总体传动方案 初步确定传动系统总体方案如图3-3.1所示。 二级圆柱斜齿轮减速器(展开式)。传动装置的总效率ηa =0.972×0.983×0.99×0.98=0.86; η=0.97为齿轮的效率(齿轮为8级精度),η=0.98为轴承的效率(磙子轴承),η=0.99为弹性联轴器的效率,=0.98为刚性联轴器 2.电动机的选择 电动机所需工作功率为: P0=Pw/ηa=5.61/0.86=6.5kw 卷筒轴工作转速为n=60.02r/min,经查表按推荐的传动比合理范围,二级圆柱斜齿轮减速器传动比i=8~40,则总传动比合理范围为i=8~40,电动机转速的可选范围为n=i×n=(8~40)×60.02=480~2400r/min。综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比,选定型号为Y160M—6的电动机,额定功率为7.5kW,额定电流17.0A,满载转速n=970 r/min,同步转速1000r/min。 3.传动装置的总传动比和传动比分配 (1) 由选定的电动机满载转速n和工作机主动轴转速n,可得传动装置总传动比为i=n/n=970/60.02=16.16 (2)? i=i=16.16为减速器的传动比。 (3)分配减速器各级传动比 考虑润滑条件,为使两级大齿轮直径相近,查的i1=4.85,i2=i/i1=3.33 4.传动装置运动和动力参数的计算 (1)各轴转速 ?? Ⅰ轴 nI=n=970r/min ?? Ⅱ轴 nII=nI/ i1=200 r/min ?? Ⅲ轴 nIII=nII/ i2=60.06 r/min 卷筒轴 nIV=nIII=60.06 (2)各轴输入功率 ???Ⅰ轴 PI=P0×η3=6.5×0.99=6.44 kW ? ?Ⅱ轴 PII=PI×η1×η2=6.44×0.97×0.98=6.12 kW ???Ⅲ轴 PIII=PII×η1×η2=6.12×0.97×0.98=5.82 kW 卷筒轴 PIV= PIII×η2×=5.82×0.98×0.98=5.59 kW (3)各轴输入转矩 电动机轴输出转矩 T0=9550×P0/ n=63.99 N.m ??Ⅰ轴? TI=T0×η3=63.35 N.m ? Ⅱ轴 ? TII=TI×i1×η1×η2=292.07 N.m Ⅲ轴? TIII=TII×i2×η1×η2=924.55 N.m 卷筒轴 TIV= TIII×η2×=887.94 N.m 5.齿轮的设计计算 (一)高速级齿轮传动的设计计算 1.齿轮材料,热处理及精度 考虑此减速器的功率及现场安装的限制,故大小齿轮都选用硬齿面渐开线斜齿轮 (1)? 小齿轮材料为45钢(调质),齿面硬度为240HBS,大齿轮材料为45钢(常化),齿面硬度为200HBS, 2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 因为硬齿面齿轮传动,具有较强的齿面抗点蚀能力,故先按齿根弯曲疲劳强度设计,再校核持面接触疲劳强度。 (1)?T1=63.35N·m (2)?z 因为是硬齿面,故取z1=25,z2=i1 z1=4.85×25=121 传动比误差? i=u=z2/ z1=121/25=4.84 Δi=(4.85-4.84)/4.85=0.21%5%,允许 (3) ?? 按非对称布置,由表查得=1 (4)? ? 初定螺旋角=12 (5)K 载荷系数K=KA K V K K=1×1.17×1.4×1.37=2.24 (6)Y和应力修正系数Y 查得Y=2.58? Y=2.16 ?Y=1.599? Y=1.81 (7)?Y 端面重合度近似为=1.69,重合度系数为Y=0.684 (8)Y ?纵向重合度系数=1.690,Y=0.89 (9 ? 安全系数由表查得S=1.25 工作寿命两班制,7年,每年工作300天 小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×7×300×2×8=5.473×10 大齿轮应力循环次数N2=N1/u=5.473×10/6.316=0.866×10 查图得寿命系数,? ;实验齿轮的应力修正系数,

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