文档介绍：目录
一、课程设计任务书 1
二、传动方案的初步拟定 2
三、电机的选择 3
四、确定传动装置的有关的参数 5
五、齿轮传动的设计 8
六、轴的设计计算 18
八、滚动轴承的选择及校核计算 25
九、连接件的选择 27
十、减速箱的附件选择 30
十一、润滑及密封 31
十二、课程设计小结 32
十三、参考资料目录 33
一、课程设计任务书
题目:二级斜齿圆柱齿轮减速器设计
工作条件:单向运转,轻微震动,连续工作,两班制,使用8年。
原始数据:滚筒圆周力F=3500N;卷筒转速n=60(rpm);滚筒直径D=300mm。
二、传动方案的初步拟定
如图,减速器与电机、卷筒通过联轴器连接。
三、电机的选择
1、选择电机类型和结构型式
电动机分交流和直流电机两种。由于直流电机需要直流电源,结构较复杂,价格较高维护不方便,因此用交流电动机,一般用三相交流电源。交流电机有异步和同步电机两类。异步电机有笼型和绕线型,其中一普通笼型异步电机应用最多。其机构简单、工作可靠、价格便宜、维护方便。
根据工作要求和条件,选择用三笼型异步电动机,封闭式结构,电压380V,Y型。
2、选择电动机的容量
电动机所需工作功率: KW
式中 KW ;
、、、、分别为轴承、齿轮传动、联轴器和卷筒的传动效率。
取(滚子轴承),(齿轮精度为7级,不包括轴承效率),(齿轮联轴器),。
则:
所以 KW
3、确定电动机转速
卷筒轴工作转速为
二级圆柱齿轮减速器传动比 8~40, 故电机转速的可选范围为:
(8~40)(480~2400)
符合这一范围的同步转速有750、1000和1500 r/min。
kw
根据容量和转速,由有关手册及上网查出有三种适用的电机型号,因此有三种传动方案,如下表:
综合考虑电机和传动装置的尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比,可见第2方案比较合适。因此选定电机型号为Y132M1-6,其主要性能如下表:
经查有关资料电机主要外形和安装尺寸列于下表:
四、确定传动装置的有关的参数
1、确定传动装置的总传动比和分配传动比。
(1)总传动比的计算。
由选定电动机满载转速和工作主动轴转速,可得传动装置总传比
式中:r/min; r/min。
(2)分配传动装置传动比
式中i为减速器的传动比。
为高速级传动比,为低速级传动比。
由二级圆柱齿轮减速器传动比分配,图(b)
=,所以
2、计算传动装置的运动和动力参数如图(a):
(a)
=
图(b)
(1)各轴的转速
Ⅰ轴 r/min
Ⅱ轴 r/min
Ⅲ轴 r/min
卷筒轴 r/min
式中:——分别为Ⅰ.Ⅱ.Ⅲ轴的转速;
———电机满载转速。
(2)各轴输入功率
Ⅰ轴 KW
Ⅱ轴 KW
Ⅲ轴 KW
卷筒轴 KW
式中:Pd——电动机的输出功率,kw
r/min
r/min
KW
KWKW
KW
——Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ轴的输入功率,kw
,(滚子轴承),(齿轮精度为7级,不包括轴承效率),(齿轮联轴器),。
(3)各轴输入转矩
电机输出转矩
Nm
Ⅰ轴
Nm
Ⅱ轴
Nm
Ⅲ轴
Nm
卷筒轴
Nm
Nm
Nm
Nm
Nm
五、齿轮传动的设计
(一)高速级齿轮设计
1、选择齿轮材料及精度等级
考虑减速器传递功率不大,所以齿轮采用软齿面。小齿轮选用40Cr调质,齿面硬度为240~260HBS。大齿轮选用45钢调质,齿面硬度220HBS;根据教材P210表10-8选7级精度。齿面粗糙度Ra≤~
2、按齿面接触强度设计
由标准斜齿圆柱齿轮的设计公式:
(教材P218式10-21)
(1)确定公式内的个计算数值
1)试选
2)由教材P218图10-3选取区域系数
3) 传动比
取小齿轮,大齿轮
4)初选取螺旋角°
查教材P215图10-26 得,Z对应的=
所以
5) 许用接触应力[σH]
取失效概率为1%,通用齿轮和一般工业齿轮,按一般可靠度要求选取安全系数安全系数S=-12得
[]
由教材P209图10-21查得:
σHlimZ1=520Mpa σHlimZ2=460Mpa
由教材P206式10-13计算应力循环次数N
N1=60njLh=60×960×1×(16×365×8)
=×109
式中:n---齿轮转速;j---每转一圈同一齿面的系数取;
Lh---齿轮的工作