基于solidworks的一级直齿轮减速器设计.docVIP

重庆理工大学 课程设计论文 论文题目 基于solidworks的一级直齿轮减速器设计 指导老师 王黎明 学生姓名 黄俊 学院 汽车学院 专业 机械设计制造及其自动化 学号 10804020508 日期 2013年01月1日 一 前言 本次机械设计方向课程设计是利用solidworks进行一级直齿轮减速器的设计仿真。Solidworks是三维CADSolidworks 功能强大、易学易用和技术创新是三大特点，使得SolidWorks 成为领先的、主流的三维CAD解决方案。减速器在原动机和工作机或执行机构之间起匹配转速和传递转矩的作用，在现代机械中应用极为广泛。减速器按用途可分为通用减速器和专用减速器两大类，两者的设计、制造和使用特点各不相同。计算各轴转速n电机=r/min 主动轴转速nI= n电机/i带=/3=320r/min 从动轴转速nII=nI/i齿轮=/3.7=86.48r/min 计算各轴的功率×η带= 7.5×0.96=7.2KW PⅡ= PⅠ×η轴承η=7.2×0.98×0.97=6.84KW 计算各轴扭矩×PⅠ / nI=9550×7.2/320=214.9N·m TⅡ= 9550×PⅡ/nII=9550×6.84/86.48=755.3N.m 齿轮传动的设计计算×3.7=55。 1）按齿面接触疲劳强度设计 由d1≥2.32(KT1(u+1)ZE2/φdu[σH]2)1/3 确定公式内的各计算数值 试选载荷系数Kt=1.3 计算小齿轮传递的转矩：T1=95.5×105×P/nI=95.5×105×7.5/320=22382N·mm 由表取φd=1 由机械设计表10-6查得材料的弹性影响系数ZE=189.8MPa1/2 由机械设计图 10-21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限σHlim 1=600MPa；大齿轮的接触疲劳强度极限σHlim 2=550MPa； 由课本计算应力循环次数NL N1=60nIh=60×320×1×36000=6.91×108 N2=NL1/i齿=×108/3.7=1.86×108 查表取接触疲劳寿命系数KHN1=0.92 KHN2=0.97。 2）计算解除疲劳许用应力 取失效概率为1%，安全系数S=1.0 [σH]1= KHN1σHlim1/S=0.92×600/1.0Mpa=552Mpa [σH]2= KHN2σHlim2/S=0.97×550/1.0Mpa=533.5Mpa 试算小齿轮分度圆直径dd1，代入[σH]较小的值 dd1≥2.32(KtT1(u+1)ZE2/φdu[σH]2)1/3=2.32×[1.3×3.2828×104×(6+1)×189.82/(6×533.52)] 1/3=31.25mm 3）计算圆周速度v v=πdd1 nI/（60×1000）=3.14×31.25×320/（60×1000） =0.53m/s 因为Ｖ＜６m/s，故取８级精度合适。 4）计算齿宽b。 b=φdd1t=1×31.25mm=31.25mm 计算齿宽与齿高之比b/h。 模数：m =d1t/Z1=31.25/15=2.08mm 齿高：h=2.25m t =2.25×2.05=4.61mm b/h=31.25/4.61=6.78。 5）计算载荷系数。 根据v=0.65m/s，8级精度，由课本图10-8查得动载荷系数Kv=1 直齿轮，KHa=KFa=1 由机械设计得 KA=1 由机械设计用插值法查得8级精度、小齿轮相对支承非对称布置时，KHβ=1.448 由b/h=6.78，KHβ=1.448查表得KFβ=1.35：故载荷系数 K=KA×KV×KHa×KFβ=1×1.06×1×1.448=1.535 按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径 d1= d1t(K/Kt) 1/3=31.25 ×(1.535/1.3) 1/3=29.54mm 计算模数：m=mm，取m=2。 6）按齿根弯曲强度设计 由机械设计得弯曲强度的设计公式 m≥[2KT1YFaYSa/(φdz12σF)] 1/3 确定公式内的各计算数值 由机械设计查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限σFE1=500MPa；大齿轮的弯曲疲劳强度极限σFE2=380MPa 查表取弯曲疲劳寿命系数KFN1=0.92 K