机械设计减速器二级齿轮传动课程设计斜齿硬齿面



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1、2.1方案简图和简要说明 机器通常由原动机、传动装置和工作机等三个部分组成。传动装置位于原动机和工作机之间,用于传递运动和动力,并可用以改变运动形式,以适应工作机功能要求。具体选择要根据具体的要求来选择,根据具体情况选择具体方案如下图 图2 传动方案传动方案:电动机通过高速轴输入到双级圆柱齿轮减速器,高速级齿轮与低速级齿轮都采用圆柱软齿面斜齿轮。低速级通过联轴器与滚筒连接。2.2电动机选择1、根据已知条件由计算得知工作机所需有效功率设: 一对滚动轴承效率。 =0.99为弹性联轴器的效率。 =0.99为圆柱齿轮传动的效率。 =0.97输送机滚筒效率。 =0.96估算传动系统的总效率:工作机所需的
2、电动机功率为: Y系列三相异步电动机技术数据中应满足:。,因此综合应选电动机额定功率2、电动机的转速选择根据已知条件由计算得知输送机滚筒的工作转速表2.1 方案比较方案号型号额定功率同步转速满载转速总传动比1Y160L-611 KW100097014.72Y160M-411KW150097022.12由上面的数据可知两个方案均可行,方案1选用电动机的总传动比较小,适合于二级减速传动,故选方案1较为合理。选定电动机型号为Y160L-6。2.3传动比分配带式输送机传动系统的总传动比:高速级 低速级2.4传动系统的运动和动力参数的计算传动系统各轴的转速、功率和转矩的计算如下:0轴电动机轴 1轴减速器
3、高速轴 2轴减速器中间轴 3轴减速器低速轴 3传动零件的设计计算3.1齿轮传动的主要参数和几何参数计算一、选定高速齿轮类型、精度等级、材料及齿数1)选用软齿面斜齿圆柱齿轮传动2)表面淬火,齿形变形不大,运输机为一般工作机,速度不高,故用7级精度(GB10095-88)3)材料选择。由书表10-1得可选大小齿轮材料为40Cr(调质后表面淬火),硬度为48-55HBC。4)选取小齿轮齿数Z1=25,大齿轮齿数:Z2=1055)选取螺旋角。初螺旋角为=140按齿面强度设计即:1) 确定公式内的各计算数值(1)试选Kt=1.6(2)由书图10-30得ZH=2.433(3)由书图10-26得:(4)计算
4、小齿轮传递的转矩P1/n1=7.31104Nmm(5)书表10-7得:(6)书表10-6得:材料弹性影响系数(7)由书图10-21e按齿面硬度查得齿轮的接触疲劳强度极限。(8)设每年工作时间按365天计算(9)由书图10-19查得接触疲劳寿命系数 (10)计算接触疲劳许用应力取失效概率为1%,安全系数为S=1。52)计算(1)小齿轮分度圆直径d1t(2)计算圆周的速度:(3)计算齿宽b及模数mntH=2.25mnt=5.18mm b/h=11.43(4)计算重合度(5)计算载荷系数K根据v=2.133m/s、7级精度,由书图10-8查得动载系数Kv=1.1,,KHa=KFa=1.2(6)按实际
5、的载荷系数校正所算得的(7)计算模数Mn 按齿根弯曲强度设计1)确定计算参数(1)计算载荷系数(2)根据纵向重合度1.522,从图10-28查得(3)查取齿形系数,由表10-5查得:(5)查取应力校正系数,由表10-6得:(6)由图10-20C得齿轮的弯曲疲劳强度极限FE1=FE2=620MPa(7)由图10-18查得弯曲疲劳强寿命系数KFN1=0.82,KFN2=0.88(8)计算弯曲疲劳许用应力取弯曲疲劳安全系数S1.4(9)计算大、小齿轮下面的值,并加以比较。 小齿轮的数值大2)设计计算对比计算结果,由齿面接触疲劳强度计算的法面模数Mn大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数,取Mn=2,已
6、可满足弯曲强度。但为了同时满足接触疲劳强度,需按接触强度极限算得分度圆直径d1=42.936mm来计算应有的齿数。于是由 取则则Z2=1223)几何尺寸计算(1)计算中心距将中心距圆整为156mm(2)按圆整后中心距修正螺旋角(3)计算大、小齿轮的分度圆直径 (4)计算齿轮宽度圆整后取。二、选定高速齿轮类型、精度等级、材料及齿数1)选用斜齿圆柱齿轮传动2)表面淬火,轮齿变形不大,运输机为一般工作机器,速度高,故用7级精度(GB10095-88)3)材料选择。 由书表10-1得可选齿轮材料为40Cr(调质后表面淬火),硬度为48-55HBC。4)选取小齿轮齿数Z1=24,大齿轮齿数:Z2=iZ1
7、=3.6624=87.84 取Z2=875)选取螺旋角。初螺旋角为=140按齿面强度设计即:2) 确定公式内的各计算数值(1)试选Kt=1.6(2)由书图10-30得ZH=2.433(3)由书图10-30得:(4)计算小齿轮传递的转矩P2/n2=4.13978105Nmm(5)书表10-7得:(6)书表10-6得:材料弹性影响系数(7)由书图10-21e按齿面硬度查得齿轮的接触疲劳强度极限。(8)设每年工作时间按300天计算(9)由书图10-19查得接触疲劳寿命系数 (10)计算接触疲劳许用应力取失效概率为1%,安全系数为S=1。2)计算(1)小齿轮分度圆直径d1t(2)计算圆周的速度:(3)
8、计算齿宽b及模数mntH=2.25mnt=5.7252mm b/h=8.795(4)计算重合度(5)计算载荷系数K根据v=0.79152m/s、7级精度,由书图10-8查得动载系数Kv=1.04; KH=1.285;KF=1.295;KHa=KFa=1.2(6)按实际的载荷系数校正所算得的(7)计算模数Mn 按齿根弯曲强度设计1)确定计算参数(1)计算载荷系数(2)根据纵向重合度1.522,从图10-28查得(3)查取齿形系数,由表10-5查得:(4)查取应力校正系数,由表10-6得:(5)由图10-20C得小齿轮的弯曲疲劳强度极限FE1=FE2=1100MPa(6)由图10-18查得弯曲疲劳
9、强寿命系数KFN1=0.88,KFN2=0.90(7)计算弯曲疲劳许用应力取弯曲疲劳安全系数S1.4(8)计算大、小齿轮下面的值,并加以比较。 小齿轮的数值大2)设计计算对比计算结果,由齿面接触疲劳强度计算的法面模数Mn大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数,取Mn=3,已可满足弯曲强度。但为了同时满足接触疲劳强度,需按接触强度极限算得分度圆直径d1=53.7901mm来计算应有的齿数。于是由 取则 取Z2=79 3)几何尺寸计算(1)计算中心距将中心距圆整为152mm(2)按圆整后中心距修正螺旋角因螺旋角改变不大,顾其它参数都不要修改 (3)计算大、小齿轮的分度圆直径, (4)计算齿轮宽度圆整