机械设计课程设计--二级展开式圆柱齿轮传动.doc

一、 传动方案的拟定 1 二、 电动机的选择和传动装置的运动、动力参数计算 1 1． 1 1) 选择电动机类型 1 2) 选择电动机的容量 1 3) 确定电动机转速 1 2. 计算传动装置的总传动比并分配传动比 2 1) 确定总传动比 2 2) 分配传动比 2 3. 计算传动装置各轴的运动和动力参数 2 三、 传动零件的设计计算 3 1． 3 1) 齿面接触疲劳强度设计 3 2) 齿根弯曲疲劳强度校核 5 2. 低速级齿轮设计 6 1) 按齿面接触疲劳强度设计 6 2) 校核齿根弯曲疲劳强度 7 四、 轴的校核计算 7 1． 7 2． 8 3． 8 1) I轴的受力简图 9 2) II轴的受力简图 10 3) III轴的受力简图 11 4． 12 1) I轴校核 12 2) II轴校核 14 3) III轴校核 15 五、 滚动轴承的选择和基本额定寿命的计算 16 1． 16 2． 16 六、 键的选择和键连接的强度计算 17 七、 联轴器选择 18 八、 啮合件及轴承的润滑方法、润滑剂牌号及装油量 18 九、 密封方式的选择 18 十、 减速器的附件及其说明 18 1． 18 2． 19 3． 19 4． 19 5． 19 6． 19 7． 19 十一、 参考文献 19 传动方案的拟定 本设计采用传动方案IV即二级展开式圆柱齿轮传动。 电动机的选择和传动装置的运动、动力参数计算 电动机的选择 选择电动机类型 按工作要求和工作条件选用Y系列三相鼠笼型异步电动机，结构为全封闭自扇冷式，工作电压为380V。 选择电动机的容量 带式运输机有效输出功率 式中： ——输送带的有效压力，； ——输送带的线速度，； 从电动机到工作机输送带间的总效率 由参考文献[1]表9.1可知弹性联轴器、轴承、齿轮传动、和卷筒的传递效率分别为：，，（润滑正常），。则 电动机所需工作功率为 确定电动机转速 由表9.2推荐的传动比范围，二级减速器传动比，工作机转速 则电动机的转速范围为 选择电动机的同步转速为1000，查参考文献[1]表15.1选择电动机型号为Y112M-6，额定功率2.2，满载转速940。电动机主要外形和安装尺寸如下： 型号 H A B C D E F×GE G K L Y112M-6 112 190 140 70 28 60 8×7 24 12 400 计算传动装置的总传动比并分配传动比 确定总传动比 分配传动比 为了保证高速级大齿轮有良好的润滑条件,使两级大齿轮近似相等,取 3. 计算传动装置各轴的运动和动力参数 各轴转速I轴 II轴 III轴 卷筒轴 各轴的输入功率I轴 II轴 III轴 卷筒轴 各轴的输入转矩电动机轴输入转矩为 故 传动零件的设计计算 高速级采用斜齿圆柱齿轮，运行平稳，低速级用直齿圆柱齿轮。齿轮材料：小齿轮45号钢，调质处理，强度极限，硬度。大齿轮45号钢，正火处理，强度极限，硬度，小齿轮齿面硬度比大齿轮大。齿轮精度8级，锻造轮坯。 高速级齿轮设计 齿面接触疲劳强度设计 闭式软齿面齿轮设计按照齿面接触疲劳强度计算，首先估计载荷系数 式中： ——使用系数，由参考文献[2]表8.3查得； ——动载系数，初步估算小齿轮线速度，由文献[2]图8.7查得 ——齿向载荷分布系数，取尺宽系数，齿轮均为非对称布置，由文献[2]图8.11查得； ——齿间载荷分配系数，由文献[2]表8.4查得。 则。 齿面接触疲劳强度的设计公式 式中： ——材料弹性系数，由文献[2]表8.5查得； ——节点区域系数，初选分度圆螺旋角，不变位，由文献[2]图8.14查得； ——重合度系数； ——螺旋角系数，； ——许用接触应力。 初选，则，取。 端面重合度 轴向重合度 由文献[2]图8.15查得。 计算许用接触应力 式中： ——实验齿轮的齿面接触疲劳极限，按较软的齿面计算，由文献[2]图8.28 查得； ——寿命系数，由应力循环次数N查得，机器设计寿命为6年2班，每年250天计算，。则。由文献[2]图8.29查得。 ——安全系数，取。 计算得，计算最小直径 验算速度，与估计值相差不大，不需修正。 法面模数 取为标准值。 中心距 中心距圆整为，修正 分度圆螺旋角与初选值相近，不需修正和。则 齿宽 取，。 齿根弯曲疲劳强度校核 弯曲疲劳强度校核公式为 式中： ——小齿轮圆周力，。 斜齿轮的当量齿数 由文献[2]图8.19查得，。由图8.20查得，。 由图8.26查得。则 计算许用弯曲应力 式中： ——实验齿轮的齿根弯曲疲劳应力极限，由文献[2]图8.28查 ，。。取，则 ，。 显然，，，满足强度要求。 低速级齿轮设计 低速级齿轮副同样按照齿面接触疲劳强度进行设计，由参考文献[2]表8.6推荐选择