机械设计课程设计-链式运输机二级圆锥圆柱齿轮减速器F3500,V=0.26

1、机电及自动化学院09机电2班 机械设计课程设计计算说明书设计课题：链式运输机二级圆锥圆柱齿轮减速器全套图纸加扣3012250582 机电学院机械电子专业机电三班设计者： 指导老师： 2011年1月11日华侨大学目录设计任务书2传动方案的拟订2电动机的选择3传动装置的运动和动力参数计算4传动零件的设计计算6轴的计算.18滚动轴承的选择和计算.32键联接的选择和计算.35联轴器的选择.37减速器附件的选择.37润滑与密封.37设计小结.38参考资料.39设计计算及说明标注一、 设计任务书设计一用于链式运输机上的圆锥圆柱齿轮减速器，已知：链式运输机链条总拉力F=3500N，链条速度v=0.26m/s，链条节数P=80，链轮齿数Z=17,开式齿轮传动比未定；工作条件：二班制，连续单向运动，有轻微振动，室内工作，无灰尘；使用年限：二十年、大修期一年；生产批量：40台；生产条件：中等规模机械厂，可加工7-8级精度齿轮及涡轮；动力来源：电力、三相交流、电压380/220伏；运输链速度允许误差：+5%。二、传动方案的拟订工作机主轴的转速： 初步可判断选用同步转速为1000r/min或1500r/min

2、的电动机作为原动机，因此传动装置总传动比约为80左右。根据总传动比数值，可拟定以下传动方案：图一引自 机械设计（第八版）第172页设计计算及说明标注三、选择电动机1） 电动机类型和结构型式 按工作要求和工作条件，选用一般用途的Y系列三相异步电动机。2） 电动机容量(1) 工作机的输出功率 (2) 电动机输出功率 传动装置总效率 =0.7051联轴器=0.92； 滚动轴承=0.99； 圆锥齿轮=0.95；闭式圆柱齿轮=0.98； 开式圆柱齿轮=0.96； 链传动=0.99；3) 电动机转速的确定 驱动卷筒的转速 由机械设计课程设计指导书表1得：传动比 =1025单级圆柱齿轮（闭）传动比： 37则输入与输出的传动比范围是： 30175电动机转速可选范围为： =(30175)工作条件： 二班制、连续单向传动，有轻微振动，室内工作，无灰尘 动力来源： 电力、三相交流、电压380/220伏 综上条件， 选择电动机型号为型号为 Y100L-6各运动副效率的选择参考机械设计课程设计指导书第7、12页机械设计课程设计指导书第7页 表1=机械设计表31-22设计计算及说明标注表1 电动机主要性能参数电动

3、机型号额定功率满载转速额定电压V质量Y100L-61.5kw940rad/min280v3.3kg电流总传动比功率因素效率减速器i4A81.950.740.77511.71 四、计算传动装置的运动和动力参数1）传动装置总传动比 2） 分配各级传动比由减速器传动比为： 知开式齿轮传动比： 所以减速器中圆锥齿轮传动比： 圆柱齿轮传动比: 各轴的转速： 课程设计指导书第7页表1设计计算及说明标注3） 各轴输入功率4） 各轴转矩表2 运动和动力参数计算结果轴名功率P（kw）转矩T（）转速nr/min传动比i输入输出输入输出电动机轴1.2812.999401轴11.2812.999402.93轴21.2236.17320.84轴31.18140.3780.21轴41.16137.5880.27轴51.09905.7611.47设计计算及说明标注五、传动件的设计计算1、圆锥齿轮设计已知输入功率1.28kw，小齿轮转速940r/min，齿数比u=2.93，由电动机驱动，工作寿命20年（每年工作300天），二班制，工作有轻震，不反转。1、 选定齿轮精度等级、材料及齿数1） 圆锥圆柱齿轮减速器为通用减速

4、器，速度不高，故选用7级精度(GB10095-88)2） 选择小齿轮材料为(调质)，硬度为280HBS3） 选择大齿轮材料为45钢（调质），硬度为240HBS。4） 选小齿轮齿数 大齿轮齿数 大齿轮取整： 63 2、 按齿面接触强度设计（1）确定公式内的各计算数值1） 试选载荷系数Kt=1.32） 计算小齿轮的转矩为输出转矩T=12.99kw3） 选齿宽系数R=0.334） 小齿轮的接触疲劳强度极限5） 大齿轮的接触疲劳强度极限 6） 弹性影响系数 锥齿轮计算公式和有关数据皆引自机械设计（第八版）P224P227P191 表10-1P227P205 表10-7R=0.35P209 图10-21dP201 表10-6设计计算及说明标注 7）计算应力循环次数 8)接触疲劳寿命系数 9)计算接触疲劳许用应力 失效概率为1%，安全系数S=1计算时取较小值，即（2）计算1） 小齿轮分度圆直径 2） 圆周速度v 3） 计算齿宽b 4） 计算载荷系数使用系数 动载系数1直齿轮 轴承系数 图10-19P193 表10-2P194 图10-8P195 表10-3P196 表10-4设计计算及说明标注接触

5、强度载荷系数按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径 5） 计算模数6） 齿轮相关参数3、按照齿根弯曲疲劳强度设计（1）确定公式内的各计算数值1） 弯曲强度载荷系数当量齿数应力校正系数分别是 2） 小齿轮的弯曲疲劳强度极限3） 大齿轮的弯曲疲劳强度极限=3804） 弯曲疲劳寿命系数 m=2.420表10-5图10-20c图10-18设计计算及说明标注5） 弯曲疲劳许用应力（取弯曲疲劳安全系数）6） 大、小齿轮的并加以比较，取较大值计算。8）设计计算 结合之前算得的m=2.420mm,取m=2.5mm。为了同时满足接触疲劳强度算得的分度圆直径 d=55.655mm,=55.6553=22.262，选齿数为22，则，取。4、计算齿轮相关参数圆整并确定齿宽 最终m=2.5mm=22设计计算及说明标注2、圆柱斜齿轮设计已知输入功率1.22kw，小齿轮转速320.8r/min，齿数比u=4，由电动机驱动，工作寿命20年（每年工作300天），二班制，工作有轻震，不反转。1、选定齿轮精度等级、材料及齿数1） 通用减速器，速度不高，故选用7级精度(GB10095-88)2） 大小齿轮材料均为45钢（调质

6、）小齿轮齿面硬度为250HBS，大齿轮齿面硬度为220HBS。3） 选小齿轮齿数，大齿轮齿数4） 选取螺旋角。初选螺旋角2、按齿面接触强度设计(1) 确定公式内的各计算数值1） 载荷系数2） 小齿轮的转矩36.173） 齿宽系数4） 取区域系数5) ， 则6)弹性影响系数 7）应力循环次数 圆柱齿轮的计算公式和相关数据皆引自机械设计（第八版）P186218表10-1初选图10-30图10-26表 10-6设计计算及说明标注8）小齿轮的接触疲劳强度极限=600大齿轮的接触疲劳强度极限=5709) 接触疲劳寿命系数 10）接触疲劳许用应力 取失效概率为1%，安全系数S=1（2）计算1）小齿轮分度圆直径，由计算公式得2） 圆周速度v3） 齿宽b及模数图10-19设计计算及说明标注4） 计算纵向重合度5） 计算载荷系数 根据，7级精度动载系数 使用系数 接触强度载荷系数6）按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径7) 计算模数3、 按齿根弯曲强度设计1） 确定弯曲强度载荷系数2） 螺旋角影响系数 （重合度）图10-8表10-3表10-2表10-4图10-13图10-28设计计算及说明标注3） 计算当量齿数 4）齿形系数, 应力校正系数分别是：5) 小齿轮的弯曲疲劳强度极限 大齿轮的弯曲疲劳强度极限 6） 弯曲疲劳寿命系数 8）计算弯曲疲劳许用应力 取弯曲疲劳安全系数 9) 计算大、小齿轮的并加以比较，取较大值计算。 10）按照弯曲强度来计算 结合之前求，取，为了同时满足接触疲劳强度算得的分度圆直径，所以重新修正下齿数：表10-5图20-20c图10-18设计计算及说明标注4、几何尺寸的计算（1）计算中心距中心距圆整为108mm.（2）螺旋角（3）分度圆直径（4）宽度 齿

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