減速器設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

遼寧工業(yè)大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)見(jiàn)任務(wù)書(shū)原件二、電動(dòng)機(jī)的選擇計(jì)算滾筒所需的有效功率：傳動(dòng)裝置的總效率：查表17-9確定個(gè)部分效率如下:W04η0η1η2340.950.970.990.990.960.81624P2.015=2.469kw功率P=3kw；均滿足P＞P00r/minwπD3.140.3現(xiàn)以同步轉(zhuǎn)速為1500r/min及1000r/min兩種方案進(jìn)行比較，由表27-1查得電動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)，計(jì)算總傳動(dòng)比列于表1中。1遼寧工業(yè)大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)4電動(dòng)機(jī)額定功率P/kw電動(dòng)機(jī)軸伸長(zhǎng)度E/mm電動(dòng)機(jī)中心高H/mm0電動(dòng)機(jī)滿載轉(zhuǎn)速n/(r/min)1420100028堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩/額定轉(zhuǎn)矩T/N.m2.2142041.434.3Σ根據(jù)設(shè)計(jì)資料表17-9可知ii則減速器的傳動(dòng)比：i12.25i2.8減帶避免i1.35i=4.06112則低速級(jí)的傳動(dòng)比：i3.012i2、各軸功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩的計(jì)算2遼寧工業(yè)大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)Prn0Ⅰ軸：I軸即減速器高速軸0000帶1Ⅱ軸：Ⅱ軸即減速器中間軸112n124.6r/min1iNm2Ⅲ軸：Ⅲ軸即減速器的低速軸212n41.4r/min2i3323n=n=41.4r/min3T=443遼寧工業(yè)大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)表三：號(hào)）14205072.8124.641.441.41.0由教材書(shū)表4—4查得工作狀況系數(shù)K=1.1Ac由表4-5和表4-6d>d4遼寧工業(yè)大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)πdn0i④實(shí)際從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速n和實(shí)際傳動(dòng)比i222.8n507r/0i10因沒(méi)有給定中心距，故按教材書(shū)式4—25確定按：0.7(d+d)≤a≤2(d+d)0得：0.7×（100+280）≤a≤2×(100+280)0266mm≤a≤760mm00π2L≈2a+(d+d)+2c00π=2×500+（100+280）+2③取標(biāo)準(zhǔn)Ld5遼寧工業(yè)大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)查教材書(shū)表4-2取L=1600㎜。dc220dmindaPcmaxp=K(pΔpΔp)0012α158)=1.25×(15)=0.95180α由教材書(shū)表4-2查得：C=3.78×10C=9.81×10C=9.6×10-15L006060由教材書(shū)式4-18、4-21、4-22可知：cP=dω［C--C(dω)-Clg(dω)］22dd101d1116遼寧工業(yè)大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)3-9.6×102-152Δp143(5LΔpL24可得：p=K(pΔpΔp)=0.95×(1.24+0.19-0.00243)=1.360012Pc由教材書(shū)式4-29：V帶的根數(shù)：Z≥=P1.360cα2.5(a22小帶輪d~d，采用實(shí)心結(jié)構(gòu)ds7遼寧工業(yè)大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)原始數(shù)據(jù)：電動(dòng)機(jī)的輸出功率：2.345kW單向傳動(dòng)，工作載荷有輕微沖擊，每天工作8小時(shí)，每年工作300天，預(yù)期工作10年1、選擇齒輪材料，確定精度等級(jí)及許用應(yīng)力查教材圖5-16（b240HB時(shí)，ζ大齒輪齒面硬度為200HB時(shí)，ζ計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)：由教材書(shū)式5—33得：N=60n=60×507×1×(10×8×300)=7.3×1011hNN=1i2由教材書(shū)式5-29得：ZZ取Z=1.0，S=1.0，Z28遼寧工業(yè)大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)[]ZZZZ=5801.061.01.00.92=565.6Mpa[]MPa1HS[]MPa[]ZZZZ=5501.121.01.00.92=566.7MPaS1.0[=[]=565.6MPa<H1H2HH1小齒輪轉(zhuǎn)矩：T=44180Nmm初選KZ1.2，暫取螺旋角β13θ0.3t由教材書(shū)式5-42得：Zcosβcos130.987aβZ189.8由教材書(shū)表5-5得：=189.8ZEZ=0.987估取α=20°nntbt2cos2.44bcossintt2Eεβ1HaH2=4.06713565.6a=125mm估算模數(shù)：m=(0.007～0.02)a=0.875mm～2.5mmnnm(u1)2(4.0671)1n9遼寧工業(yè)大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)ZuZ=4.067×24.03=97.72112實(shí)際傳動(dòng)比：i實(shí)Z1-理n2H齒輪分度圓直徑：d==n11Z=241=200.81mmn22d=49.180mm1d=200.81mm2V=1.31m/s圓周速度：33、校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度由教材書(shū)表5-3，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，輕微沖擊，查得=1.25K，8級(jí)精度查教材書(shū)圖5-4（b）得動(dòng)載系數(shù)K=1.024取b=40mmb=0.8，低速軸的剛性較大，二級(jí)傳動(dòng)中齒輪相對(duì)于d軸承為非對(duì)稱布置查教材書(shū)圖5-7（a）得：=1.06Kβ10遼寧工業(yè)大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)αKKKK1.251.0241.061.21.628Avβαα計(jì)算重合度εεaβ齒輪齒頂圓直徑：d=d+2hm=49.180+2×1.0×2=53.462mman12anαnt齒輪基圓直徑：d=dcosα=49.180×cos20.452=46.156mm1td=dcosα=200.18×cos20.452=188.475mm2td46.156dd188.475α=arccos=arccosd1ε=［Z(tanα-tanα)+Zα-tanα)］πα2t3tα1=[24(tan29.782tan20.452)+98(tan23.264tan20.452]bsinβ40sin12.578ε==πmπβε=1.38β11由教材書(shū)式5-43計(jì)算：Z==ε=0.86ε基圓螺旋角：β=arctan(tancosα)βbt11遼寧工業(yè)大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)βbHttHH=ZZZZζ1uHHEεβ=2.45×189.8×0.86×0.99212=537.9MPa<[]=565.6MPaζHH4、校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度2433Z233v1v2查教材書(shū)圖5-15得：Y=1.58Y=1.81由教材書(shū)式5-47計(jì)算，因ε=1.38>1.0Yββ12.578=1-1.0β由教材書(shū)式5-48計(jì)算Yβ2=0.25+bεα查教材書(shū)圖5-18b得：ζFlim1Flim2查教材書(shū)圖5-19得：YY1.012遼寧工業(yè)大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)由教材書(shū)式5-32，因?yàn)閙=2<5，所以取Y=Y=1.0x2nS[]328.6MPaYSF2由式5-44計(jì)算齒根彎曲應(yīng)力1bdmF1ε1n2.651.580.790.9F1=108.6Z24，Z98，u=4.067，m=2mm，β=12°34′41″n12d=49.180mm，d=200.81mm，d=53.180mm，d=204.81mm12=49.180-2×21.0+0.25=43.180mm=200.81-2×21.0+0.25=195.81mmf11nf22n齒寬：b=45mm，b=40mm1213遼寧工業(yè)大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)六、低速級(jí)斜齒圓柱齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算2查教材書(shū)圖5-16（b小齒輪齒面硬度為240HB時(shí)，大齒輪齒面硬度為200HB時(shí)，N=60n=60×124.6×1×(10×8×300)=2.24×1012hNN=1i2由教材書(shū)式5-29得：ZZ取Z=1.0，S=1.0，Z由式5-28確定疲勞許用應(yīng)力：ZZZZSW=ZZZZSW[δ]=597.6MPa=1.0[δ]=602.14MPa因?yàn)閇][][[]=597.6MPa<H1H2HH114遼寧工業(yè)大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)初選KZ21.2，暫取螺旋角β13θ0.35ttεta由教材書(shū)式5-42得：Zcosβcos130.987aβZnHααnt基圓螺旋角：ββα))btbααHtt由式5-39計(jì)算中心距a：2Z=189.8Eεβ1HEζaHH2=3.01213597.6估算模數(shù)：m=(0.007～0.02)a=1.085mm～3.1mmnm=2.5取標(biāo)準(zhǔn)值：m=2.5mmnn2acosβ2155m(u1)5(3.0121)1nZuZ=30.1×3.012=90.62112Z2Z實(shí)際傳動(dòng)比：i實(shí)115遼寧工業(yè)大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)理修正螺旋角：n12與初選β=13°接近，Z，Z可不修正。Hβ齒輪分度圓直徑：d=1=233.14mm22πdnπ76.86124.6圓周速度：133、校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度由表5-3，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，輕微沖擊，查得=1.25Kv齒寬b=θa=0.35×155=54.25mmaK=1.03βK=1.2αK=1.6362b=0.7d76α按式5-4計(jì)算載荷系數(shù)：K=1.25×1.025×1.03×1.2=1.58KAvβαa1計(jì)算重合度εεa2aβ16遼寧工業(yè)大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)齒輪齒頂圓直徑：d=d+2hm=76.86+2×1.0×2.5=81.86mm1and=d+2hm=233.14+2×1.0×2.5=238.14mm2ana=20.46tαnt齒輪基圓直徑：d=dcosα=76.86×cos20.46=72.000mm1td=dcosα=233.14×cos20.46=218.43mm2td.86α=arccosd=arccosd1Z(tanα-tanα)+Z(tanα-tanα)］2t3tbsinβ54.25sin12.63ε=πmπβ11=0.769εεabtH=arctan(tan12.628°×cos20.46°)βbHttH=ZZZZζ1uHHEεβ2117遼寧工業(yè)大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)2=574.4MPa<[]=597.6MPaH4、校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度32.333Z97.943v2查教材書(shū)圖5-15得：Y=1.63，Y=1.82由教材書(shū)式5-47計(jì)算，因ε=1.295>1.0Yββ=1-1.0120β由教材書(shū)式5-48計(jì)算Yβ2bεα與高速級(jí)齒輪相同，F(xiàn)F122KT1bdmF1ε1n2.561.630.6770.86=144.402MPa=149MPa<=328.6Mpa=18遼寧工業(yè)大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)5、齒輪主要幾何參數(shù)Z30，Z91，u=3.012，m=2.5mmn12d=76.86mm，d=233.14mm，d=81.86mm，d=238.14mm12=76.86-2×2.5×（1.0+0.25）=70.61mm=233.14-2×2.51.0+0.25=226.89mmf11nf22n齒寬：b=55mm，b=50mm12P按設(shè)計(jì)資料式8-2得：dA查教材書(shū)表8-2得：A=130，3n00估算高速軸外伸端最小直徑：3301估算低速軸外伸端最小直徑：dA3330332已知：雙級(jí)斜齒輪圓柱減速器高速軸傳遞的轉(zhuǎn)矩為T=44.18Nm，119遼寧工業(yè)大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)帶輪上的壓軸力Q=609Nd=54.18mm1fta、兩軸承之間的跨距l(xiāng)mm。計(jì)算齒輪所受的各個(gè)分力，繪制空間受力簡(jiǎn)圖b=1dt1軸向力：FFβ400Nat徑向力：FFrttar16624860925740054669Nar8260925.7400112669166N20遼寧工業(yè)大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)M49938NMMMR1H45738Nmm2H35458Nmm2H0584NV1662689.9NR1210N2Vt166166NMV1274400NmmMMM79813NmmM2222H2V22O2HO2Vd、畫(huà)軸的扭矩圖，T=44180Nmm22cammMM00.644180Nmm2M78981Nmm2N2220.64418061432Nmmca222798130.64418084100Nmm2222744000.64418078981Nmm2221遼寧工業(yè)大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)RQFt22遼寧工業(yè)大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)8410010.4410.44MPa＜[]=55MPa合格14.36143214.3MPa＜[]=55MPa合格0.1345鋼調(diào)質(zhì)的機(jī)械性能參數(shù)：，B11a、III剖面疲勞強(qiáng)度安全系數(shù)校核因軸單向轉(zhuǎn)動(dòng)，彎曲應(yīng)力為對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力。扭剪應(yīng)力按脈動(dòng)循環(huán)處理。23遼寧工業(yè)大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)MW0.149.18036.86.8MPa，06.8amaT0ηWm3Tη0.9750.975MPa，η02ma0.975MPama0rrηηη2681.880.840.951KS=16.726.80αηmηS=68.261Kηαηmη155=1.570.9750.210.975η222循環(huán)處理。26508M15.08MPaW0.1315.0824遼寧工業(yè)大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)15.08amTη15.08maxη6.28MPa，η0ηη2maa0m12.56ηη12.56MPamaη02681K12.560ψεβαηmη1KηαηmηS=10.48155=1.546.280.216.28S=12.14ηS222中間軸端在直徑40mm，可得軸承代號(hào)6208。低速軸安裝軸承處直徑55mm，可得軸承代號(hào)6211。2、高速軸滾動(dòng)軸承壽命驗(yàn)算25遼寧工業(yè)大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)d=35mmF=400NaA合成支反力：RRR==980N221RRR==1470N222o2A2oAA12R2A2所以：X=0.56，Y=1.9922d按教材書(shū)表9-4得f=1，因?yàn)檩S承不承受力矩載荷，故f=1。tPffRYA)1)1943.04NP2221