減速器選擇展開式二級圓柱減速器,一級為斜齒,二級為直齒。
電動機選擇y系列三相籠型非同步電動機,工作電壓380v,型號為y100l2-4。
聯軸器選擇彈性柱銷聯軸器。
● 工作機有效功率
● 同步轉速
● 滿載轉速
● 電動機工作功率
其中分別代表聯軸器、滾動軸承、齒輪傳動和捲筒傳動的效率。查指導書表9.1其數值分別為0.99、0.98、0.97、0.95。從而
● 工作機主軸轉速
● 總傳動比,通常取,則初步計算得:
高速級傳動比,
低速級傳動比。
1 計算各軸轉速:
a. 軸1:
b. 軸2:
c. 軸3:
d. 捲筒軸:
2 計算各軸輸出功率:
a. 軸1:
b. 軸2:
c. 軸3:
3 計算各軸輸入轉矩:
a. 電動機軸的輸出轉矩為,則
b. 軸1:
c. 軸2:
d. 軸3:
e. 捲筒軸:
1、高速級斜齒圓柱齒輪傳動設計:
(1)選擇齒輪材料、熱處理方式和精度等級:
考慮到帶式運輸機為一般機械,故大、小齒輪均選用45號鋼,採用軟齒面,由表8.2得:小齒輪調質處理,齒面硬度為217-255hbw,平均硬度為236hbw;大齒輪正火處理,齒面硬度為162-217hbw,平均硬度為190hbw。
大、小齒輪齒面平均硬度差為46hbw,在30-50範圍內。選用8級精度。
(2)初步計算傳動主要尺寸:
因為是軟齒面閉式傳動,故按齒面接觸疲勞強度進行設計。
式中各引數為:
● 小齒輪傳遞的轉矩:
● 初取載荷係數
● 查表8.6取齒寬係數
● 查表8.5得彈性係數
● 初選螺旋角為β=12o,查圖8.14得節點區域係數
● 齒數比
● 初選,則,取
從而得端麵重合度=1.62
軸面重合度,則
查圖8.15得重合度係數。
● 由圖8.24得螺旋角係數
● 許用接觸應力,其中
解除疲勞極限應力。
小齒輪1和大齒輪2的應力迴圈次數分別為:
壽命係數,取安全係數。從而,
故取初算小齒輪1的分度圓直徑
● 計算載荷係數。由表8.3查得使用係數.
因為分度圓處圓周速率,查圖8.7得動載係數。
由圖8.11查得齒向載荷分布係數。
由表8.4查得齒間載荷分配係數。
故載荷係數
● 對進行修正。因k與有較大差異,故需要對按kt值計算出的進行修正,即
● 確定模數
,取● 計算傳動尺寸。中心距
,圓整為
則螺旋角
因為β值與初選值相差較大,故與β值相關的資料需要修正,修正後的結果是:
由於β變化後,變化較小,因此,不再修正。故
從而大齒輪齒寬。
小齒輪齒寬。
,其中各引數
● k、t、、值同前。
● 齒寬。
● 齒形係數和應力修正係數。
當量齒數
由圖8.19查得
由圖8.20查得
● 由圖8.21查得重合度係數
● 由圖8.26查得螺旋角係數
● 許用彎曲應力可由算得,查表得彎曲疲勞極限應力
由圖8.30查得壽命係數
由表8.7查得安全係數,故
所以滿足齒根彎曲疲勞強度。
(5)計算齒輪傳動其他幾何尺寸,見軸引數設計。
(6)結構設計並繪製齒輪零件工作圖,見附頁。
2、低速級直齒圓柱齒輪傳動設計:
(1)選擇齒輪材料、熱處理方式和精度等級:(與高速級相同)
考慮到帶式運輸機為一般機械,故大、小齒輪均選用45號鋼,採用軟齒面,由表8.2得:小齒輪調質處理,齒面硬度為217-255hbw,平均硬度為236hbw;大齒輪正火處理,齒面硬度為162-217hbw,平均硬度為190hbw。
大、小齒輪齒面平均硬度差為46hbw,在30-50範圍內。選用8級精度。
(2)初步計算傳動主要尺寸:
因為是軟齒面閉式傳動,故按齒面接觸疲勞強度進行設計。
式中各引數為:
● 小齒輪傳遞的轉矩。齒輪傳動效率,滾動軸承傳遞效率。
● 初取載荷係數
● 查表8.6取齒寬係數
● 查表8.5得彈性係數
● 查圖8.14得節點區域係數
● 齒數比
● 初選,則,取
從而得端麵重合度=1.71
查圖8.15得重合度係數。
● 許用接觸應力,其中
解除疲勞極限應力。
小齒輪3和大齒輪4的應力迴圈次數分別為:
壽命係數,取安全係數。從而,
故取初算小齒輪3的分度圓直徑
● 計算載荷係數。
由表8.3查得使用係數.
因為分度圓處圓周速率,查圖8.7得動載係數。
由圖8.11查得齒向載荷分布係數。
由表8.4查得齒間載荷分配係數。
故載荷係數
● 因為與非常接近,從而
● 確定模數
,取● 計算傳動尺寸。中心距
,採用改變的搭配,圓整中心距,
取,則則
故從而大齒輪齒寬。
小齒輪齒寬。
,其中各引數
● k、、、值同前。
● 齒寬。
● 齒形係數和應力修正係數。
由圖8.19查得
由圖8.20查得
● 由圖8.21查得重合度係數
● 由圖8.26查得螺旋角係數
● 許用彎曲應力可由算得,查表得彎曲疲勞極限應力
由圖8.30查得壽命係數
由表8.7查得安全係數,故
所以滿足齒根彎曲疲勞強度。
(5)計算齒輪傳動其他幾何尺寸,見軸引數設計。
(6)結構設計並繪製齒輪零件工作圖,見附頁。
由以上計算可得:
● 潤滑方式選擇油潤滑。
● 密封方式選擇內包骨架旋轉軸唇型密封圈。
● 軸承端蓋選用凸緣式端蓋,鑄鐵鑄造。
● 減速器機體材料為鑄鐵,水平刨分式結構。
3、初定最小軸徑和與之配合的聯軸器選擇
最小軸徑計算因為軸的跨距還未確定,於是先按軸所受的轉矩初步計算軸的最小軸徑。計算公式為:
,式中p為軸傳遞的功率,kw;
n為軸的轉速,r/min;
c為許用應力確定的係數。
軸的材料選擇為40cr,處理方式為調質處理。從而查《機械設計》得,c取。
從而:● 軸1:,
● 軸2:,
● 軸3:。
由於電動機選擇型號為y1002-4,傳遞的功率為3kw,滿載時轉速為。於是電動機軸徑。
● 對於軸1:該軸的軸伸段有乙個與聯軸器相配合的鍵槽,於是需要將最小軸徑增加,計算得。
已定聯軸器為彈性柱銷聯軸器,其計算轉矩。其中為工作情況係數,取。
於是,對於聯軸器1,計算轉矩,查《機械設計課程設計》表13.1,聯軸器1選擇lx1型彈性柱銷聯軸器(型軸孔,型鍵),其軸孔直徑為,滿足,且。從而減速器高速軸(軸1)軸伸處直徑為。
● 對於軸2:其軸伸處無鍵槽,由於,圓整取。
● 對於軸3:計算過程與軸1相同,選取lx2型彈性柱銷聯軸器(型軸孔,型鍵),取軸3的最小軸徑。
4、減速器機體結構尺寸計算
由《機械設計課程設計》表4.1計算得:
(計算過程中,為低速級齒輪傳動中心距)
● 機座壁厚,且應當滿足。取
● 機蓋壁厚,且應當滿足。取
● 機座凸緣厚度
● 機蓋凸緣厚度
● 機座底凸緣厚度
● 地腳螺釘直徑,為內六角圓柱頭螺釘,取,其連線螺栓扳手空間查表4.2得
● 地腳螺釘數目
● 軸承旁連線螺釘直徑,其連線螺栓扳手空間查表4.2得
● 機蓋與機座連線螺栓直徑,其連線螺栓扳手空間查表4.2得
● 連線螺栓間距,取
● 軸承端蓋螺釘直徑,其連線螺栓扳手空間查表4.2得
● 窺視孔蓋螺釘直徑
● 定位銷直徑。標準為。
● 定位銷熱處理。硬度為,表面氧化處理,a型圓錐銷
● 軸承旁凸台半徑
● 凸台高度取
● 機蓋、機座肋厚,
● 軸承端蓋外徑,,
● 軸承端蓋凸緣厚度
● 軸承旁連線螺釘距離,取,,
● 大齒輪齒頂圓與機體內壁距離
● 齒輪1、齒輪4端麵與機體內壁距離
● 齒輪2、齒輪3端麵間距
● 軸的跨距
● 軸的計算跨距,其中為圓錐棍子軸承結構尺寸。
5、齒輪引數計算
1、齒輪齒根圓、齒頂圓直徑計算
四個齒輪中,齒輪1、齒輪2為標準斜齒圓柱齒輪,齒輪3、齒輪4為標準直齒圓柱齒輪。
1) 齒輪1:
齒頂圓直徑
齒根圓直徑
2) 齒輪2:
齒頂圓直徑
齒根圓直徑
3) 齒輪3:
齒頂圓直徑
齒根圓直徑
4) 齒輪4:
齒頂圓直徑
齒根圓直徑
2、齒輪結構設計
齒輪材料均採用 45號鋼,製造方式為鍛造。經計算,齒輪1、齒輪3結構採用實心式齒輪,齒輪2、齒輪4結構採用腹板式齒輪。
實心式齒輪結構尺寸為標準結構。此處不給出齒輪1、齒輪3的結構尺寸計算。
腹板式鍛造齒輪結構尺寸計算如下:(其中各字母表示的尺寸意義見《機械設計》圖8.38)
1 齒輪2:
● ●● ●● ●2 齒輪4:
● ●● ●● ●● 齒輪4公法線平均長度及其上下極限偏差計算如下:
由低速級齒輪中心距,介於之間,用插值法得齒輪最小側隙,從而求得其齒厚上偏差為
,其中齒輪分度圓直徑為,查表得,徑向跳動公差為
切齒徑向進刀公差
從而得到其齒厚公差為
故齒輪的齒厚下偏差為
實際中,一般用公法線長度極限偏差控制齒厚偏差,計算得:
公法線長度上偏差
公法線長度下偏差
齒輪4為標準直齒圓柱齒輪,公法線長度
,其中為時的公法線長度,其數值由《機械設計課程設計》表16.25查的,齒輪4的齒數,跨測齒數。
哈工大機械設計課程設計設計說明書
目錄一 傳動裝置的總體設計1 1.1 確定傳動方案1 1.2 選擇電動機2 1.3 計算裝置的總傳動比並分配傳動比4 1.4 計算裝置各軸的運動和動力引數4 二 傳動零件的設計計算6 2.1 高速齒輪傳動6 2.1.1 選擇材料熱處理級精度等級和齒輪型別及齒數62.1.2 初步計算傳動主要尺寸6 2...
哈工大機械設計課程設計
目錄1 電動機的選擇1 2 蝸輪 蝸桿的設計計算2 3 傳動裝置的運動 動力引數計算 5 4 軸的校核計算6 5 嚙合件及軸承的潤滑方法 潤滑劑牌號及裝油量 13 6 密封方式的選擇13 7 箱體機構設計13 8 附件及其說明14 9 參考文獻16 一 電動機的選擇 工作機的有效功率為 式中 f 輸...
機械設計課程設計說明書
課程設計 一 設計任務書4 二 設計原始資料6 三 確定齒輪傳動方案7 四 選擇電動機7 1 選擇電動機7 1 電動機的型別7 2 選擇功率7 3 選擇電動機的轉速7 2 計算傳動裝置的總傳動比8 3 計算傳動裝置的運動引數和動力引數8 1各軸轉速8 2各軸功率8 3各軸轉矩8 五 傳動零件的設計和...