机械设计课程设计-设计一带式输送机传动用的二级圆柱齿轮展开式减速器.doc

一、设计题目(4-A)

设计一带式输送机传动用的二级圆柱齿轮展开式减速器。
传动简图如下图所示:

1—电动机;2—联轴器;3—减速器;
4—链传动;5—输送带鼓轮

题号
输送带牵引力
F/KN
输送带的速度
V/(m/s)
输送带滚筒的直径D/mm
4—A


450
连续单向运转,工作时有轻微震动;
使用期10年(每年300个工作日);
小批量生产,输送机工作轴转速允许误差为±5%;

二、运动参数计算


初选电动机转速n=1500r/min
高速级齿轮组和低速级齿轮组的效率为和,链传动的效率为,联轴器的效率为,带式输送机的效率为,轴承效率为
== 取精度为IT=7
= 选择滚子链传动
= 刚性套柱销联轴器
= 由已知条件得到
= 选用圆锥滚子轴承
工作机所需功率:=
传动装置的总效率=
电动机所需功率:=
根据以上数据选择电动机参数如下:
工作功率= 4KW,转速= 1440r/min
Y112M-4三相异步电动机满足要求,可供选用.
轴伸出端直径= 28mm 长度E= 60mm
键槽截面尺寸F*G*D=8*24*28
电动机中心高112mm

根据各类机械传动的传动比范围及传动比分配原则选择各传动比:
高速级传动比;低速级传动比;链轮传动比

各轴的转速n(r/min)的确定
电动机工作功率= 4KW,
转速= 1440r/min
选择Y112M-4
三相异步电动机
各级传动比:
高速轴的转速:
中间轴的转速:
低速轴的转速:
各轴的输入功率(KW)
高速轴的输入功率:
中间轴的输入功率:
低速轴的输入功率:
各轴的输入扭矩(N·m)
高速轴的输入扭矩:
中间轴的输入扭矩:
低速轴的输入扭矩:
三、传动零件设计

选定齿轮类型,精度等级,材料及齿数
选用斜齿圆柱齿轮
初选小齿轮材料为40Cr(调质),硬度为280HBS,大齿轮材料为45钢(调质),硬度为240HBS,二者材料硬度差为40HBS。
精度等级取7
初选小齿轮齿数,则大齿轮齿数,初选螺旋角β=14°
按按齿面接触强度设计
各轴转速:
各轴功率:
各轴扭矩:
()
确定公式内的各计算数值
工作时有轻微振动,选Kt=2
由参考文献[2]图10-30选取区域系数ZH=
由参考文献[2]表10-7选取齿宽系数Φd=1
由参考文献[2]图10-26查得
小齿轮转距
由参考文[2]表10-6查得材料的弹性影响系数
由参考文献[2]图10-21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限;大齿轮的接触疲劳强度极限
由参考文献[2]式(10-13)计算应力循环次数
由参考文献[2]图10-19查得接触疲劳寿命系数
;
计算接触疲劳许用应力
取失效概率为1%,安全系数S=1,由参考文献[2]式(10-12)
得:
计算各数据
试计算小齿轮分度圆直径,有计算公式得
计算圆周速度
计算齿宽b及模数
计算纵向重合度

计算载荷系数K
已知载荷平稳,由参考文献[2]表10-2选取使用系数取
根据,7级精度,由参考文献[2]图10-8查得动载系数;由表10-4查得的计算公式和直齿轮的相同故 ;
由参考文献[2]图10-13查得
由表10-3查得
故载荷系数
按实际的载荷系数校正所得的分度圆直径,由参考文献[2]式(10-10a)得

计算模数
按齿根弯曲强度设计
由参考文献[2]式(10-17)

确定计算参数
计算载荷系数
根据纵向重合度,从参考文献[2]图10-28查得螺旋角影响系数Yb=
计算当量齿数
查取齿型系数 由参考文献[2]表10-5查得;
查取应力校正系数 由参考文献[2]表10-5查得;
由参考文献[2]图10-20c查得小齿轮的弯曲疲劳极限,大齿轮的弯曲疲劳极限
由参考文献[2]图10-18,查得弯曲疲劳寿命系数,;
计算弯曲疲劳许用应力
取弯曲疲劳许用应力S=,由文献[2]式(10-12)得

计算大,小齿轮的,并加以比较
大齿轮的数值大
设计计算
对比计算结果,由齿面接触疲劳强度计算的法面模数大于由齿跟弯曲疲劳强度计算的法面模数,取,已可满足弯曲强度。但为了同时满足接触疲劳强度,需按接触疲劳强度算出的分度圆直径=