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《机械设计课程设计》
计算说明书
设计题目:一级斜齿圆柱齿轮减速器
机电 系 数控 专业
班
设 计 者: 邹俊峰
指导老师: 贺国燕
2015年1月
题目:设计运输机的传动装置(一级斜齿圆柱齿轮减速器)
工作条件与技术要求
该传动装置用于输送煤炭的皮带传动系统中。
运输机两班制工作单向回转使用周期为10年。
工作中有轻微振动卷筒转速允许误差为±%5。
原始数据如表所示
卷 筒 轴 转 速
卷筒轴所需功率
传动方案如图所示
1-电动机 3-减速器 2、4-联轴器 5-开式齿轮传动 6-运输机卷轴
设计内容
计算说明
结果
一、电动机的选择
1.电动机功率
按照工作要求和条件,选用三相异步电动机,Y系列,额定电压380V。
电动机所需的工作功率为
工作机所需工作功率为
因此
由电动机至运输带的传动总效率为
公式中η1 η2 η3 η4 分别代表联轴器、轴承、闭式斜齿轮、开式直齿轮的传动效率
取η1=0.99、η2=0.98、η3=0.96、η4=0.94,则
=**0.96*0.94=0.84
所以
电动机转速
已知转筒转速为
求电动机转速
一对斜齿圆柱齿轮传动比i3-6、一对直齿圆柱齿轮传动比3-7则总传动比合理范围为i总9-42
方案
电动机型号
额定功率
kW
电动机转速r/min
1
Y132M-4
7.5
1440
2
Y160L-8
7.5
720
3
Y160M-6
7.5
970
设计内容
计算说明
结果
分配传动比
传动件设计与校核
轴的设计与校核
五、轴承、键、联轴器的选择与校核
六、减速器的密封与润滑
由电动机的型号Y132M-4,满载转速
计算总传动比
总传动比
分配各级传动比
由式
式中分别为斜齿轮和直齿轮的传动比。
则减速器传动比为:
各轴转速、输入功率、输入转矩的计算
1)各轴转速
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
滚筒轴
2)各轴输入功率
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
滚筒轴
3)各轴输入转矩
电动机输出转矩
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
滚筒轴
选择齿轮材料及热处理方法
所设计的齿轮传动属于闭式传动,通常选用软齿面钢制齿轮。由教材得知,需选用价格便宜,便于制造的材料。
小齿轮选用号钢(调质),齿面硬度为;
,
大齿轮选用号钢(正火),齿面硬度为,
,
选择精度等级
由于运输机是一般机械,速度也不高,所以选择八级精度。
按照齿面接触疲劳强度设计
载荷因数K
圆周速度不大,精度不高,齿轮关于轴承对称布置。
K=1.2
转矩
接触疲劳强度许用应力
接触寿命系数
按照一年300工作日,单班8h计算,由公式N=60njth
按照一般可靠性要求,取则
计算小齿轮分度圆直径
取则
d=43
确定齿轮主要集合参数(齿数、模数、验算传动误杀、初选螺旋角)
齿数取z1=24则z2=4.49x24107
故实际传动比(误差为0.2%5%)
模数计算
中心距
圆整后取a=135
螺旋升角
得实际螺旋角,在8°-20°范围内,故合适。
实际分度圆
齿轮宽
取
验算圆周速度
故取8级精度比较合适
校核弯曲疲劳强度
复合齿形因素
由图6-34查的,,
弯曲疲劳许用应力
根据例6-4
;
故弯曲疲劳强度满足要求
选择轴的材料,确定许用应力。
选用轴的材料为45钢,调质处理。
按扭转强度估算轴的最小直径
单级齿轮减速器的低转速轴,为转轴,输出端与联轴器相接,从结构要求考虑,输出端轴径应最小。最小直径为
查表可知12-5,45钢取C=118,则
考虑键槽的影响以及联轴器孔径系列标准,取d=38
齿轮上作用力的计算
小齿轮分度圆直径:
作用在齿轮上的转矩为:
齿轮作用力:
圆周力:
径向力:
轴向力:
轴的结构设计
联轴器的选择
可采用弹性销柱联轴器,查表得知其规格为: HL3联轴器 38x82。
确定轴上零件的位置及其固定方式
一级齿轮减速器,将齿轮布置在箱体内壁的中央,轴承对称位置在齿轮的两边,轴外伸端安装联轴器。
齿轮靠轴环和套筒实现轴向定位和固定,靠平键和过盈配合实现周向固定;两端轴承靠套筒实现轴向定位和固定,靠过盈配合实现周向固定;轴通过两端轴承盖实现轴向定位;联轴器靠轴肩、平键和过盈配合分别实现轴向和周向定位。
确定各轴段的直径。
将估算轴径d=38作为外伸端直径d1,与联轴器配合,考虑联轴器用轴肩实现轴向定位,取第二直径d2=45mmm。齿轮和左端轴承从左侧装入,考虑拆装方便和零件固定的要求,装轴承处轴径d3应大于d2,考虑滚动轴承直径系列取d3=50mm;为便于齿轮拆装,与齿轮配合出轴径d4应大于d3,取d4=52mm。齿轮左端用套筒固定,右端用轴环定位,轴环直径d5满足齿轮定位的同时,还应该满足右侧轴承的安装要求,
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