二級直齒圓柱齒輪減速器課程設計說明書

2022-09-23 15:45:03 字數 4596 閱讀 4544

一、 設計題目:二級直齒圓柱齒輪減速器

1. 要求:擬定傳動關係:由電動機、v帶、減速器、聯軸器、工作機構成。

2. 工作條件:雙班工作,有輕微振動,小批量生產,單向傳動,使用5年,運輸帶允許誤差5%。

3. 知條件:運輸帶捲筒轉速,

減速箱輸出軸功率馬力,

二、 傳動裝置總體設計:

1. 組成:傳動裝置由電機、減速器、工作機組成。

2. 特點:齒輪相對於軸承不對稱分布,故沿軸向載荷分布不均勻,要求軸有較大的剛度。

3. 確定傳動方案:考慮到電機轉速高,傳動功率大,將v帶設定在高速級。 其傳動方案如下:

三、 選擇電機

1. 計算電機所需功率: 查手冊第3頁表1-7:

-帶傳動效率:0.96

-每對軸承傳動效率:0.99

-圓柱齒輪的傳動效率:0.96

-聯軸器的傳動效率:0.993

—捲筒的傳動效率:0.96

說明:-電機至工作機之間的傳動裝置的總效率:

2確定電機轉速:查指導書第7頁表1:取v帶傳動比i=24

二級圓柱齒輪減速器傳動比i=840所以電動機轉速的可選範圍是:

符合這一範圍的轉速有:750、1000、1500、3000

根據電動機所需功率和轉速查手冊第155頁表12-1有4種適用的電動機型號,因此有4種傳動比方案如下:

綜合考慮電動機和傳動裝置的尺寸、重量、和帶傳動、減速器的傳動比,可見第3種方案比較合適,因此選用電動機型號為y132m1-6,其主要引數如下:

四確定傳動裝置的總傳動比和分配傳動比:

總傳動比:

分配傳動比:取則

取經計算

注:為帶輪傳動比,為高速級傳動比,為低速級傳動比。

五計算傳動裝置的運動和動力引數:

將傳動裝置各軸由高速到低速依次定為1軸、2軸、3軸、4軸

——依次為電機與軸1,軸1與軸2,軸2與軸3,軸3與軸4之間的傳動效率。

1. 各軸轉速:

2各軸輸入功率:

3各軸輸入轉矩:

運動和動力引數結果如下表:

七齒輪的設計:

1高速級大小齒輪的設計:

①材料:高速級小齒輪選用鋼調質,齒面硬度為250hbs。高速級大齒輪選用鋼正火,齒面硬度為220hbs。

②查課本第166頁表11-7得: 。

查課本第165頁表11-4得: 。

故 。

查課本第168頁表11-10c圖得: 。

故 。

③按齒面接觸強度設計:9級精度製造,查課本第164頁表11-3得:載荷係數,取齒寬係數計算中心距:由課本第165頁式11-5得:

考慮高速級大齒輪與低速級大齒輪相差不大取

則取實際傳動比:

傳動比誤差:。

齒寬:取

高速級大齒輪: 高速級小齒輪:

④驗算輪齒彎曲強度:

查課本第167頁表11-9得:

按最小齒寬計算:

所以安全。

⑤齒輪的圓周速度:

查課本第162頁表11-2知選用9級的的精度是合適的。

2低速級大小齒輪的設計:

①材料:低速級小齒輪選用鋼調質,齒面硬度為250hbs。

低速級大齒輪選用鋼正火,齒面硬度為220hbs。

②查課本第166頁表11-7得: 。

查課本第165頁表11-4得: 。

故 。

查課本第168頁表11-10c圖得: 。

故 。

③按齒面接觸強度設計:9級精度製造,查課本第164頁表11-3得:載荷係數,取齒寬係數

計算中心距: 由課本第165頁式11-5得:

取則取計算傳動比誤差:合適

齒寬:則取

低速級大齒輪:

低速級小齒輪:

④驗算輪齒彎曲強度:查課本第167頁表11-9得:

按最小齒寬計算:

安全。⑤齒輪的圓周速度:

查課本第162頁表11-2知選用9級的的精度是合適的。

八減速器機體結構尺寸如下:

九軸的設計:

1高速軸設計:

材料:選用45號鋼調質處理。查課本第230頁表14-2取c=100。

②各軸段直徑的確定:根據課本第230頁式14-2得: 又因為裝小帶輪的電動機軸徑,又因為高速軸第一段軸徑裝配大帶輪,且所以查手冊第9頁表1-16取。

l1=1.75d1-3=60。

因為大帶輪要靠軸肩定位,且還要配合密封圈,所以查手冊85頁表7-12取,l2=m+e+l+5=28+9+16+5=58。

段裝配軸承且,所以查手冊62頁表6-1取。選用6009軸承。

l3=b++2=16+10+2=28。

段主要是定位軸承,取。l4根據箱體內壁線確定後在確定。

裝配齒輪段直徑:判斷是不是作成齒輪軸:

查手冊51頁表4-1得:

得:e=5.9<6.25。

段裝配軸承所以 l6= l3=28。

2 校核該軸和軸承:l1=73 l2=211 l3=96

作用在齒輪上的圓周力為:

徑向力為

作用在軸1帶輪上的外力:

求垂直面的支反力:

求垂直彎矩,並繪製垂直彎矩圖:

求水平面的支承力:由得n

n求並繪製水平面彎矩圖:

求f在支點產生的反力:

求並繪製f力產生的彎矩圖:

f在a處產生的彎矩:

求合成彎矩圖:

考慮最不利的情況,把與直接相加。

求危險截面當量彎矩:

從圖可見,m-m處截面最危險,其當量彎矩為:(取折合係數)

計算危險截面處軸的直徑:

因為材料選擇調質,查課本225頁表14-1得,查課本231頁表14-3得許用彎曲應力,則:

因為,所以該軸是安全的。

3軸承壽命校核:

軸承壽命可由式進行校核,由於軸承主要承受徑向載荷的作用,所以,查課本259頁表16-9,10取取

按最不利考慮,則有:

則因此所該軸承符合要求。

4彎矩及軸的受力分析圖如下:

5鍵的設計與校核:

根據,確定v帶輪選鑄鐵ht200,參考教材表10-9,由於在範圍內,故軸段上採用鍵:,

採用a型普通鍵:

鍵校核.為l1=1.75d1-3=60綜合考慮取=50得查課本155頁表10-10所選鍵為:

中間軸的設計:

①材料:選用45號鋼調質處理。查課本第230頁表14-2取c=100。

②根據課本第230頁式14-2得:

段要裝配軸承,所以查手冊第9頁表1-16取,查手冊62頁表6-1選用6208軸承,l1=b+++=18+10+10+2=40。

裝配低速級小齒輪,且取,l2=128,因為要比齒輪孔長度少。

段主要是定位高速級大齒輪,所以取,l3==10。

裝配高速級大齒輪,取 l4=84-2=82。

段要裝配軸承,所以查手冊第9頁表1-16取,查手冊62頁表6-1選用6208軸承,l1=b+++3+=18+10+10+2=43。

③校核該軸和軸承:l1=74 l2=117 l3=94

作用在2、3齒輪上的圓周力:

n徑向力:

求垂直面的支反力

計算垂直彎矩:

求水平面的支承力:

計算、繪製水平面彎矩圖:

求合成彎矩圖,按最不利情況考慮:

求危險截面當量彎矩:

從圖可見,m-m,n-n處截面最危險,其當量彎矩為:(取折合係數)

計算危險截面處軸的直徑:

n-n截面:

m-m截面:

由於,所以該軸是安全的。

軸承壽命校核:

軸承壽命可由式進行校核,由於軸承主要承受徑向載荷的作用,所以,查課本259頁表16-9,10取取

則,軸承使用壽命在年範圍內,因此所該軸承符合要求。

④彎矩及軸的受力分析圖如下:

⑤鍵的設計與校核:

已知參考教材表10-11,由於所以取

因為齒輪材料為45鋼。查課本155頁表10-10得

l=128-18=110取鍵長為110. l=82-12=70取鍵長為70

根據擠壓強度條件,鍵的校核為:

所以所選鍵為:

從動軸的設計:

⑴確定各軸段直徑

①計算最小軸段直徑。

因為軸主要承受轉矩作用,所以按扭轉強度計算,由式14-2得:

考慮到該軸段上開有鍵槽,因此取

查手冊9頁表1-16圓整成標準值,取

②為使聯軸器軸向定位,在外伸端設定軸肩,則第二段軸徑。查手冊85頁表7-2,此尺寸符合軸承蓋和密封圈標準值,因此取。

③設計軸段,為使軸承裝拆方便,查手冊62頁,表6-1,取,採用擋油環給軸承定位。選軸承6215:。

④設計軸段,考慮到擋油環軸向定位,故取

⑤設計另一端軸頸,取,軸承由擋油環定位,擋油環另一端靠齒輪齒根處定位。

⑥ 輪裝拆方便,設計軸頭,取,查手冊9頁表1-16取。

⑦設計軸環及寬度b

使齒輪軸向定位,故取取

,⑵確定各軸段長度。

有聯軸器的尺寸決定(後面將會講到).

因為,所以

軸頭長度因為此段要比此輪孔的長度短

其它各軸段長度由結構決定。

(4).校核該軸和軸承:l1=97.5 l2=204.5 l3=116

求作用力、力矩和和力矩、危險截面的當量彎矩。

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一 設計題目 二級直齒圓柱齒輪減速器 1 要求 擬定傳動關係 由電動機 v帶 減速器 聯軸器 工作機構成。2 工作條件 雙班工作,有輕微振動,小批量生產,單向傳動,使用5年,運輸帶允許誤差5 3 知條件 運輸帶捲筒轉速,減速箱輸出軸功率馬力,二 傳動裝置總體設計 1.組成 傳動裝置由電機 減速器 工...

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