二級(jí)直齒輪減速器設(shè)計(jì)書

..設(shè)計(jì)鏈?zhǔn)竭\(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)裝置題目：某鏈?zhǔn)竭\(yùn)輸機(jī)采用兩班制工作，連續(xù)工作不超過(guò)3小時(shí)，然后停歇1個(gè)小時(shí)，雙向傳動(dòng)，工作中受中等振動(dòng)，工作年限5年，試設(shè)計(jì)其傳動(dòng)裝置，要求電動(dòng)機(jī)軸線與驅(qū)動(dòng)鏈輪軸線平行。..計(jì)計(jì)算結(jié)果設(shè)計(jì)過(guò)程.一、確定傳動(dòng)方案根據(jù)工作要求，可以擬定幾種傳動(dòng)方案，如下圖所示。和長(zhǎng)度尺寸較大，且?guī)鲃?dòng)不宜在惡劣環(huán)境下工作。(b)圖所示為電機(jī)直接與兩級(jí)圓柱齒輪減速器連接，圓柱齒輪易于加工，但減速器的傳動(dòng)比和結(jié)構(gòu)尺寸較大。綜合考慮本題要求，工作環(huán)境一般，但工作中受到中等振動(dòng)，所以選擇加一級(jí)帶傳動(dòng)更好。設(shè)計(jì)過(guò)程選擇方案(a)計(jì)算結(jié)果..二、選擇電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)裝置總效率341n=0.99為一對(duì)滾動(dòng)軸承傳動(dòng)效率2n=0.97為一級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)效率3n=0.99為剛性聯(lián)軸器效率4電動(dòng)機(jī)所需功率dgg額定功率d額定功率電動(dòng)機(jī)滿載轉(zhuǎn)數(shù)n=2920r/minm三、運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)計(jì)算1.總傳動(dòng)比及其分配總傳動(dòng)比i=n/n=2920/160=mgi231i=2.5，為減速器高速級(jí)傳動(dòng)比2n..32.減速器各軸轉(zhuǎn)速計(jì)算(根據(jù)軸轉(zhuǎn)速的大小依次編號(hào)為1Ⅰm123設(shè)計(jì)過(guò)程計(jì)算結(jié)果..ⅡⅠ2ⅡⅠ2ⅢⅡ3減速器各軸功率、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩列表如下：PkW轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩T(N·m)n(r/min)Ⅲ4四、帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)ACCAd選帶型號(hào)：由圖小帶輪直徑：由表11-6D=75mm1minm(11-19)(11-15)K=KAc..=1m2D200222設(shè)計(jì)過(guò)程計(jì)算結(jié)果..求D：mD+D100+200D=12==150mmm22=21==50mm22L=幾D+2a+ma基準(zhǔn)長(zhǎng)度：由圖的L=1600mmd3.求中心距和包角44m441a4．求帶根數(shù)601000(11-2)(11-3)L=1600mm(11-3)d (11-4)120a11L0..Pz=c(P+P)kk00aL(11-22)(P+P)kk5.81=3.52設(shè)計(jì)過(guò)程計(jì)算結(jié)果.0vzkF=2zFsina1Q0220帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：帶輪寬度B=(z-1)e+2f=65mm(其余略)(一)高速級(jí)齒輪傳動(dòng)1.選擇齒輪材料小齒輪40Cr調(diào)質(zhì)Q1大齒輪45調(diào)質(zhì)HB=24022.初步計(jì)算齒寬系數(shù):由表12-13，取=1ddHlim1Hlim2初步計(jì)算的許用接觸應(yīng)力[]:HH1Hlim1(12-15)=1d..H2Hlim2dd初步計(jì)算的小輪直徑d：1 Hlim1Tu+130.42人10002.5+1mdH2H21..設(shè)計(jì)過(guò)程d13.齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算圓周速度v:：由表12-61221d61m=1==2.5417tZ241ntnt使用系數(shù)KA:由表動(dòng)載荷系數(shù)K：由圖v齒間載荷分配系數(shù)K：Ha計(jì)算結(jié)果2tnK=1.5Av.tdtd611F=1azz22460a設(shè)計(jì)過(guò)程計(jì)算結(jié)果.nyabtcosbcos10.4。bytbntHaFaab齒向載荷分布系數(shù)K：由表12-11HbbbbbHbddAvHaHb彈性系數(shù)Z:由表12-12E節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)Z:由圖Hebbe3bee1.70aabb接觸應(yīng)力最小安全系數(shù)S：由表12-14Hmin應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N：LhHaHbEH...Z=0.77Z=0.99Hmin.L11hL2L12接觸壽命系數(shù)Z:由圖NHS05Hmin[]=Hlim2ZN2=5901.07=601MPaH2S1.05Hmin=ZZZHEH12.5計(jì)算結(jié)果表明，接觸疲勞強(qiáng)度符合要求；否則，應(yīng)調(diào)整齒輪參數(shù)或改變齒輪材料，并再次進(jìn)行驗(yàn)算。4．確定傳動(dòng)主要尺寸m1t12t22d15．齒根彎曲疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算齒形系數(shù)Y:aL1Z=0.98N1H212..Z24Z=1==25sZ60Z=2==63FaFa12.設(shè)計(jì)過(guò)程應(yīng)力修正系數(shù)Y:由圖SaSa2重合度系數(shù)Y：e計(jì)算結(jié)果12avZZVv22563bbbbminbe齒間載荷分配系數(shù)K:前面已求的K=K=1.73FaFaHa齒向載荷分布系數(shù)K:FbFbAvFaFb彎曲疲勞極限(：由圖(c)得Flim FlimFlim2考慮本題齒輪為雙向運(yùn)轉(zhuǎn)，可將其彎曲疲勞極限乘以系 FlimFlim2bFa...彎曲最小安全系數(shù)S：由表得Fmin彎曲壽命系數(shù)Y：由圖得NF=510MPaFlim1=382.5MPaFlim2Fmin.N1N2XX許用彎曲應(yīng)力[]：FF1S1.25FminN1XF1Fmin2KT=1YYYYF1bdmFa1Sa1e1nF2F1YY2.631.58(二)低速級(jí)齒輪傳動(dòng)1.選擇齒輪材料小齒輪大齒輪40MnBZG35Si質(zhì)質(zhì)122.初步計(jì)算齒寬系數(shù):由表12-13，取=1dd接觸疲勞極限：由圖12-17(c)HlimHlim1Hlim2F1F1F2F2..初步計(jì)算的許用接觸應(yīng)力[(]:HH1Hlim1H2Hlim2dd初步計(jì)算的小輪直徑d:1Tu+173.10人10003.65+1mdH2d13.齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算圓周速度v:：由表12-61221v=1d Hlim1 H2A=82d1tZ341ntnm2m2t.使用系數(shù)K:由表A12動(dòng)載荷系數(shù)K：由圖v齒間載荷分配系數(shù)K：HatF=2==2118.84Ntd691b69azz225nnyabcosbcosbntHaFaab齒向載荷分布系數(shù)K：由表12-11HbnAvHbdd11AvHaHb..彈性系數(shù)Z:由表12-12E節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)Z:由圖Hebbe3bee1.73aabb接觸應(yīng)力最小安全系數(shù)S：由表12-14Hmin應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N：LhL11hL2L12接觸壽命系數(shù)Z:由圖NHminabyHSHmin (=ZZZHEHe2.1H2tHa計(jì)算結(jié)果表明，接觸疲勞強(qiáng)度符合要求；否則，應(yīng)調(diào)整齒輪參數(shù)或改變齒輪材料，并再次進(jìn)行驗(yàn)算。.4．確定傳動(dòng)主要尺寸1t12t212d15．齒根彎曲疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算齒形系數(shù)Y:aZ34Z=1==36vcos3cos39.8。Z=2==131FaFa2應(yīng)力修正系數(shù)Y:由圖a2重合度系數(shù)Y：cavZZvv1231cc.74minHEHcZ=0.99Hmin..齒間載荷分配系數(shù)K:前面已求的K=K=1.77FaFaHa齒向載荷分布系數(shù)K:FFK=KKKK=1.51.231.771.45=4.74AvFaF彎曲疲勞極限：由圖(c)得FlimFlim1Flim2考慮本題齒輪為雙向運(yùn)轉(zhuǎn)，可將其彎曲疲勞極限乘以系L1N=6.32108Z=0.98N1H2Flim1Flim2彎曲最小安全系數(shù)S：由表得Fmin彎曲壽命系數(shù)Y：由圖得NN1N2XX許用彎曲應(yīng)力[]：FYY[]=Flim1NYYFminYY[]=Flim2NYYF2SFmin驗(yàn)算彎曲強(qiáng)度12..2KT=2YYYYF1bdmFa1Sa1e按許用應(yīng)力估算軸的最小直徑：dC3P(16-2)minn1460..FaK=1.45F=510MPaFlim1=382.5MPaFlim2..FminXF1F1F1FF2..取d=20mm取d=30mm取d=50mmⅢmin..設(shè)計(jì)過(guò)程計(jì)設(shè)計(jì)過(guò)程1.聯(lián)軸器選擇減速器輸出軸與工作機(jī)輸入軸采用彈性柱銷聯(lián)軸器，其主要參數(shù)尺寸如下:2.軸承選擇Ⅲ軸選擇深溝球軸承6210八、齒輪結(jié)構(gòu)尺寸小齒輪采用齒輪軸結(jié)構(gòu)大齒輪采用鍛造結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)尺寸如下：輪轂直徑1輪轂直徑1(d為齒輪軸孔直徑)其余尺寸可參考有關(guān)資料。九、軸按許用彎曲應(yīng)力計(jì)算(以I軸為例)..設(shè)計(jì)過(guò)程計(jì)算結(jié)果..設(shè)計(jì)過(guò)程計(jì)算結(jié)果..設(shè)計(jì)過(guò)程計(jì)算結(jié)果..=360MPaS作出軸的初步結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：如圖(a)所示1.確定軸上各力的作用點(diǎn)及支點(diǎn)跨距由于選用的是深溝球軸承，其負(fù)荷中心在軸向?qū)挾鹊闹悬c(diǎn)位置，齒輪作用力按尺寬中點(diǎn)考慮，由裝配草圖可得出：123t122r1t1na1t1t211r2t2n畫出軸的受力圖：如圖(b)所示3.支座反力、彎矩及轉(zhuǎn)矩計(jì)算水平面受力及彎矩圖如圖(c)(d)所示r1DH..垂直面受力及彎矩圖如圖(e)(f)所示R=1378.51NDV215R=1737.87N合成彎矩：如圖(g)所示轉(zhuǎn)矩：T=·m，如圖(h)所示4．許用應(yīng)力許用應(yīng)力值：由于裝置要求正反轉(zhuǎn)，所以轉(zhuǎn)矩為對(duì)DV設(shè)計(jì)過(guò)程計(jì)算結(jié)果...a5.畫當(dāng)量彎矩圖在右端大齒輪所在軸頭處Nm6．校核軸徑fAanMdMd'MdMd'B=B=fA十、軸承壽命計(jì)算(以Ⅱ軸軸承6207為例)軸徑滿足要求r0r00rF=CHCV0r0.rDDHDV0F=0設(shè)計(jì)過(guò)程計(jì)算結(jié)果..aD0raD