单级圆锥齿轮减速器机械设计课程设计.docVIP

设计任务书及方案说明 在以下拟定好的传动方案中，实现传动带所需功率P=4.5kw,卷筒转速n=160r/min。传动方案如下： 单班工作，载荷平稳，大修期4年，使用年限8年（每年工作300天），小批量生产。 该方案使用锥齿轮，工作可靠，传动效率高，维护方便，环境适应性好，而且尺寸较小，但制造成本较高。 电动机的选择 1．电动机类型选择 根据电源及工作机工作条件，选用卧式封闭型Y（IP44）系列。 2．选择电动机 （1）工作所需功率Pw Pw =4.5KW (2)电动机输出功率Pd 查表得V带传动效率η1=0.97，滚动轴承效率η2=0.97，圆锥齿轮传动效率η3=0.97，联轴器效率η4=0.98，滑动轴承效率η5=0.96。 传动装置总效率为η =η1η2η3η4η5 =0.97×0. 97×0.97×0.92×0. 97=0.7656 得出电动机所需功率为Pd==4.5/0.7656≈5.9KW 因载荷变动微小，Pe＞Pd即可，由《Y系列三相异步电动机型号及相关数据（ZBK 22007—1988）》，选Y160M-6型电动机，其额定功率为7.5KW，满载转速970r/min，最大转矩额定转矩2.0，质量119kg。 计算行动装置总传动比及分配各级传动比 1.计算传动装置总传动比 i总==970/160=6.06 取V带传动比i1=2，则单级圆锥齿轮传动比为 i2==3 2.分配各级传动比 0轴——电动机轴 P0=Pd=7.5KW n0=nm=970r/min T0=9550=9550*(7.5/970)≈73.84 N·m 1轴——高速轴 P1=P0η0=7.275KW n1==970/2≈485r/min T1=9550=9550*(7.275/485)≈147.01N·m 2轴——低速轴 P2=P1η12≈6.56KW n2==485/3≈140r/min T2==9550*(6.56/161.7)≈387.43N·m V带传动设计 1.确定计算功率 查表得KA=1.1，则 Pca=KAP=1.1×7.5=8.25KW 2.确定V带型号 按照任务书得要求，选择普通V带。 根据Pca=8.25KW及n1=970r/min，查图确定选用A型普通V带。 3.确定带轮直径 （1）确定小带轮基准直径 根据图推荐，小带轮选用直径范围为112—140mm，选择dd1=125mm。 （2）验算带速 v ===6.28m/s 5m/s＜v＜25m/s,带速合适。 （3）计算大带轮直径 dd2= i dd1（1-ε）=2.8×125×（1-0.02）=343mm 根据GB/T 13575.1-9规定，选取dd2=355mm 4.确定带长及中心距 （1）初取中心距a0 ao=700 mm (2) 确定带长Ld： 根据几何关系计算带长得 ==2172.49mm 根据标准手册，取Ld =2240mm。 (3)计算实际中心距 ==733.755mm 5.验算包角： ==162.04°＞120°，包角合适。 6.确定V带根数Z Z≥ 根据dd1=25mm及n1=970r/min，查表得P0=1.41KW,ΔP0=0.111KW Kα=0.84 KL=1.06 则Z≥=4.47，取Z=5 7.确定粗拉力F0 F0=500 查表得q = 0.10㎏/m,则 F0=500=194.33N 8.计算带轮轴所受压力Q Q=2ZF0sin=2×5×194.33×sin=1919.48N 直齿圆锥齿轮传动设计 1.齿轮得材料及热处理方法 小齿轮选用40钢，调质处理，齿面硬度为240HBS。大齿轮选用45钢，正火处理，齿面硬度220HBS，HBS1-HBS2=240-220=20,合适。 查得σFlim1=240Mpa, σFlim2=240Mpa 粗选8级精度。 取小齿轮齿数Z1=17，则大齿轮Z2=17×2.45=41.65，取Z2=42，实际传动比i =42/17=2.47，与要求相差不大，可用。 2.齿轮疲劳强度设计 查表，取载荷系数K=1.1，推荐齿宽系数ΨR=0.25—0.35,取ΨR=0.3。小齿轮上的转矩 T1=9550 =9550 ≈147.01N·m （1）计算分度圆锥角 δ1=arctan= arctan=22.04° δ2=90°-δ1=90°-22.04°=67.96° （2）计算当量齿数 Zv1===18.34 Zv2===112.00 （3）计算模数 查的YF1= YFa1 YFsa1=2.8624×1.564=4.48, YF2= YFa2 YFsa2=2.1704×1.7996=3.91。 因为==0.035，==0.020 ＞，故将代入计算。 mm≥=4.38 （4）计算大端模数 m ===