减速箱中速齿轮的设计.docxVIP

设计计算说明书及说明结果1、拟定转动方案为了先估计传动装置的总传动比范围，以便选择合适的传动机构和拟定可先由已知条件计算出其驱动卷筒的转速nw，即一般选用同步转速为1000r/min或1500r/min的电动机作为原动机，因此总传动比约为21或32。根据总转动比可知利用展开式减速箱（860）完全可以满足减速要求，且相对也比较合理。2、选择电动机2.1电机的类型和结构型式因为装置的载荷平稳，且在有粉尘的室内环境下工作，温度不超过35℃，因此可选用Y系列三相异步电动机，它具有国际互换性，有防止粉尘、铁屑或其他杂物侵入电动机内部的特点，B级绝缘，工作环境也能满足要求。而且结构简单、价格低廉。它为卧式封闭结构。2.2 电动机的容量1）卷筒的轴的输出功率PW2）电动机输出功率Pd传动装置的总效率 η=η12η25η32η4η5式子中的η1、η2……是为从电动机至滚筒至卷筒轴之间的各传动机构和轴承的效率。由机械设计课程设计指导书中查得弹性联轴器η1=0.99；滚动轴承η2=0.99；闭式圆柱齿轮η3=0.97；开式圆柱齿轮η4=0.95；滚筒与绳子之间的传动η5=0.98。所以电动机额定功率应选择Pcd=5.5kW3）电动机的转速 为了便于选择电动机转速，先推算电动机转速的可选范围。查得圆柱齿轮的的单极传动比范围i=36，则电动机转速可选范围为nd=nwi3可见只能选择转速为1500r/min的Y型电动机，其型号为Y132S-4，其满载转速为Pcd=1440r/min，额定功率为5.5kW。nw≈46r/minPW=4.5kWη= 0.82Pd=5.48kWnd/min3、计算传动装置总传动比和分配各级传动比1）装置总传动比 2）分配各级传动比取第一级和第二级齿轮组的传动比均为i1=3.1，则开式齿轮的传动比为4、计算传动装置的运动和动力参数。1）各轴的转速设电动机轴为0轴，减速箱的高速轴为Ⅰ轴，中间轴为Ⅱ轴，低速轴为Ⅲ轴，开式齿轮轴的高速轴为Ⅳ轴，开式齿轮的低速轴为Ⅴ轴。n0= nm=nⅠnⅡ= n0/i1 nⅢ= nⅡ/i1nⅣ=nⅢnⅤ= nⅣ/i22）各轴输入功率按电动机的额定功率Pcd计算各轴的输入功率，即P0=Pcd=5.5kWPⅠ= P0η1PⅡ= PⅠη3η2PⅢ= PⅡη3η2PⅣ= PⅢη1η2PⅤ= PⅣη4η23）各轴的扭矩将以上算得的运动和动力参数列表如下：ii2=3.25n0= nm=nⅠ=1440nⅡ465r/minnⅢ150r/minnⅣ150r/minnⅤ46r/minPⅠ=5.445kWPⅡ=5.23kWPⅢ=5.07kWPⅣ=4.97kWPⅤ=4.67kWT0=36.48N·MTⅠ=36.11N·MTⅡ=107.52 N·MTⅢ=323.13 N·MTⅣ=316.75 N·MTⅤ=959.15N·M项目轴0轴Ⅰ轴Ⅱ轴Ⅲ轴Ⅳ轴Ⅴ转速（r/min）1440140465150150460功率（kW）5.55.4455.235.074.974.67转矩（N·m）36.4836.11107.52323.13316.75959.15传动比3.1 3.13.255、传动零件的设计计算因减速器中的齿轮传动均为闭式传动，且所受的负载且小，其失效形式主要是点蚀，故先按齿面接触疲劳强度的要求设计。对于两级传动的齿轮可设计为：运输机要求的速度为0.6m/s，速度不高，故选用7级精度的直齿轮。材料的选择：选择两个小齿轮材料为40Cr（调质），硬度为280HBS，两个大齿轮材料为45钢（调质），硬度为240HBS，二者材料硬度差为40HBS。5.1减速箱中高速齿轮的设计计算(表格数据来源：机械设计)5.1.1选小齿轮的齿数z1=24，大齿轮的齿数z2=24×3.1=74.4,故z2=74。 5.1.2由设计计算公式进行试算，即≥2.32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。3）由表10－7选取尺宽系数φd＝14)由表10－6查得材料的弹性影响系数ZE＝189.85)由图10－21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限MPa；大齿轮的解除疲劳强度极限MPa；6)由式10－13计算应力循环次数＝60n1·j·Lh7）图10－19查得接触疲劳寿命系数:＝1.02；＝1.088）计算接触疲劳许用应力取失效概率为1％，安全系数S＝1，由式（10－12）得计算试算小齿轮分度圆直径d1t，代入中较小的值。≥2）计算圆周速度v= 3)计算齿宽bb=φd4) 计算齿宽与齿高之比（b/h）模数=齿高 h=2.25mb/h=10.655）计算载荷系数根据v=3.4m/s,7级精度，由图10—8查得动载系数=1.12；直齿轮=1由表10-2查得使用系数K