哈工大機械設計課程設計 說明書

2022-09-18 03:03:16 字數 5047 閱讀 3322

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...