机械设计课程设计系列兰州交通大学二级斜齿圆.docx

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1、机械设计课程设计系列兰州交通大学二级斜齿圆说明书设计题目：二级展开式斜齿轮减速器学生姓名：（本人签名）学生学号：20050601学院机构：机电工程学院专业班级：目录设计任务书1传动装置总图2设计要求3已知条件一、电动机的选择二、分配传动比三、传动装置的运动与动力参数计算四、传动零件的设计计算五、轴的结构设计及强度计算（一）输入轴结构设计与强度计算（二）中间轴的结构设计（三）输出轴的结构设计六、轴承寿命校核计算七、平键的强度校核八、箱体的基本参数设计小结参考资料设计任务书1.传动装置总图2.设计要求:1) 选择电动机类型与规格；2) 设计减速器与开式齿轮传动;3) 选择联轴类型与型号；4) 绘制

2、减速器装配图与零件图;5) 编写设计说明书。3.已知条件1)2)输送机主轴功率P=4Kw,输送机主轴转速=110r/min；8) 输送机效率少=0.96,齿轮搅油效率尸0.98；9) 生产批量中批生产；10) 生产厂型中小型械制造厂。项目内容及计算说明：计算结果：一、电动机的选择：1)输送机主轴效率功率：PZ=7.366Kw2) 输送机主轴转速：nw=I1Or/min3) 传动装置总效率：选取弹性柱销联轴器效率：联=0.9925刚性联轴器效率：=0.99圆柱齿轮效率：惟=097轴承效率：承=0.99滚筒效率：f=0.96总效率：42儿=弹联1刚联.%,承=0.993X0.9740.96X0.9

3、72X0.99=0.8534) 电动机输出功率：B=7.31Kw取P为11Kw选择电动机型号为:Y132M-4型三相异步电动机，同步转速=1500r/min,异步转速n=1440r/mino二、分配传动比：Pw=7.366Kwnw=1500r/min弹联=0993筒=0.96TI承=098帆联二699%=0.82=7.31KW1估算传动装置的总传动比：n15004=25总凡.602.根据公式：iI4，n=，总试分配传动比：第一级齿轮传动：4=5.81第二级齿轮传动：，2=4.3则：Z1Z2=4.35.3=25三、传动装置的运动与动力参数计算：1计算各轴转速：nx=H=I500r/min_n_1

4、500_%一.一-258.2r/minI5.81%=?=60r/min12_60r/min512.计算各轴输入功率：=5力联=7.3666x0.9925=7.31Kw6=匕.柱I.承.%=7.31X0.99250.97=7.02KW=2=7.02x0.97=6.74Kw=-7/=6.74x0.99x0.97=6.472.计算各轴输入转矩：i总=25z1=5.81i2=4.3合适！m1=1500r/minn2=258.2r/min3=60r/minn4=60r/min4=7.31Kw2=7.02KwA=6.74KwB=6.47Kw(=46.9Nmz=955OX二=9550x=46.9Nmn150

5、0=9550=259.72Nmn2=9550=1072.46Nm%7；=9550x4=1029.88Nm%将上述结果列于表中：T2=259.72NmTy=1072.46Nm7；=1029.88Nm轴号转速功率P转矩了11500r/min7.31KW46.55Nm2258.72r/min7.02Kw259.72Nm360r/min6.74Kw1072.46Nm460r/min6.47Kw1029.88Nm四、传动零件的设计计算：(一)斜齿圆柱齿轮的基本参数及强度计算：1.选择齿轮的材料：小齿轮选用40Cr表面淬火大齿轮选用45表面淬火许用接触应力%由式%=-zn确定齿轮精度等级，按HRC=55=

6、47HBS组公差8级%=04Vn1=(O0130022)*%V/勺估计齿宽中点分度圆上的圆周速度匕”=3.686m/s。查表取：小轮大端分度圆4由式：4吗.”I(ZEZZ,J计算：V(pd%齿宽系数为按齿轮相对轴承为非对称布Z1=21Z2=122置：小轮齿数Z1在推荐值2040中选：合适！大轮齿数Z2Z2=Z1=5.8121=122Ti=207.29605Nm齿数比M=Z2/Z1=5.81传动比误差/在:t4%范围内，KA=I小轮转矩7；Kv=1.2载荷系数KK=KaKvKKa“1.1使用系数KA查表得：Ka=11动载荷系数KV查得：Kt=1.71齿向载荷分布系数K#Ze=189.8Fwzw2

7、齿间载荷分布系数Ka由推荐值1.01.2Zh=2.5载荷系数K的初值K,K1=KAKyK.Kq=11.21.1弹性系数Zf查表得：irn1=700NZmm2节点影响系数Z”查表得：2wirn2=55N/mm许用接触应力6。=%mZ/S.接触疲劳极限。IimN1=8.14BX1Ob接触寿命系数ZN应力循环次数N由式：M=5.82XIO8N1=60心=60970x1(53508)ZM=1N,=V1w=8.1481081.4Zf2=1.05则：查表得Zn,Zn,(不同意有点蚀)zw=1硬化系数ZW查表得：Smin=12QHJ=7UNmm接触安全系数SH查表得：2ch21=577.5N/mm贝j:cf

8、hi=70011aH2=500x1.05/1故：4的值为：&85.55mm/21.45249233.07189.822.50.872(1.4+1)V(57Z5)齿轮模数加n=J1Z1=1.23圆整：小轮分度圆直径4为：J1=Z1=321=63大轮分度圆直径4d1=tn-Z2=3122=366标准中心矩：.J(ZM)=2202齿宽b=0”4=88大轮齿宽。2=6小轮齿宽仇=+(510)3.齿根弯曲疲劳强度校核计算：由式0尸=寿J工bd1m齿形系数丫人查表得：小轮1大轮Ys应力修正系数Aa查表得：小轮1大轮12许用弯曲应力。尸弯曲疲劳极限应力叫加查黑得:弯曲寿命系数乙查表得：尺寸系数匕查表得:安全

9、系数S.查表得：重合度系数匕由式则：。/J=分所匕4碍=373.3tn=3d1=63mmd2=366mm=220b=90mmb2=90mmb1=95mmYFa=2722.151=I521=I81CrF1imI=280Nmm2Fim2=320Nmm1=Kv2=1匕=1。尸21二F1im2N2x2/sF=42667因此：F.(F11SF=I.5F2Tf=373.3NZmmfr22of2=426.67N/mm4.齿轮的其他基本几何参数与结构图模数m齿数z1,Z2压力角a齿顶高系数兀顶隙系数c*齿根弯曲强度足够传动比i分度圆直径dm=3齿顶高haha=!1mZ1=21,Z2=122齿根高hfhf=(E

10、+c)rn=20齿全高hh=ha+hf齿顶圆直径dadax=J1+2ha乙2=4+24瓦=1齿根圆直径dfdf=di-2hfc*=0.25df2=d2-2hfz=5.81基圆直径dbdb=Jcosa4=63mm齿距Pp=m齿厚、槽宽s,es=e=p12d2=366mm顶隙cc=cmha=3mm中心距C1hj=3.75mm齿宽hh=6.75mm（二）直齿圆柱齿轮的基本参数及强度计算：da=69mm1选择齿轮的材料：d。、=372mm查表：小齿轮选用40Cr调质小齿轮选用45调质df1=55.5mm2.按齿面接触疲劳强度设计计算：df2=362.25mm确定齿轮精度等级，按匕=(0.0130.02

11、2)%步不，db1=217.8mm4)=343.92mm估取圆周速度匕=4ms查表取：小轮大端分度圆直径4由式：&=J也11(ZeZZ,)2计算：Vdu匕s=e=4.7125mmc=0.75mma=220mmb1=90mm齿宽系数为按齿轮相对轴承非对称布置，取：小轮齿数Z1在推荐值2040中选：大轮齿数Z2Z2=Z-Z1=4.3x23=99齿数比U=ZJZx=60/25=4.3传动比误差/ww误差在4%范围内：小轮转矩7；载荷系数KK=KAKV使用系数KA查表得：动载荷系数KV值查得：齿向载荷分布系数K夕查表：齿向载荷分布系数Kab2=95mm由尸=0及式j=f1=1.88-3.2(+)cos

12、Z1ZI=1.88-3.2(+-)=1.69867取：2560HBS1=220HBSHBS2=260HBS载荷系数K的初值K,K1=11.21.11.1弹性系数ZE查表得：节点影响系数Z”(=0,x1=x2=0)查表得：重合度系数Z(%=0)查表得：许用接触应力w11=a/nimZNZw/S11II组公差8级接触疲劳极限应力CT”5d=08Z1=23应力循环次数N=60吼/,=60x692.857141(53508)N2=V1w=5.82IO8/2.4贝J:查表得接触寿命系数ZMZN2(不同意有点蚀)：硬化系数ZW查表得：接触强度安全系数S”按通常可靠度查SHmin=I01取：w=700111w2=5501.0511故：4的值为：齿轮模数?m=du/Z1=122.9925=4.8848mm圆整：小轮分度圆直径的值为：J1=/WZ1=323=69大轮分度圆直径d2d2=mZ2=499=396中心距。a=焰+Z?)=3(25+60)22齿宽b=%4,min=08X55.478=44.3824mm大轮齿宽。2=b小轮齿宽:=+(510)3.齿根弯曲疲劳强度校核计算：由式F,YFaySaK-fF1bam齿形系数丫人查表得：小轮1大轮小Z2=99=2.4合适！T1=64866.13NmmKA=IKv