二级变速器设计机械设计课程设计设计说明
二级同轴式减速器设计机械课程设计说明书

机械课程设计说明书二级同轴式减速器设计专业:机械设计制造及其自动化学号:设计人:指导老师:日期:2014. 12. 20哈尔滨工程大学目录设计任务书 (3)传动方案的拟定及说明 (4)电动机的选择 (4)计算传动装置的运动和动力参数 (5)传动件的设计计算 (5)轴的设计计算 (12)滚动轴承的选择及计算 (17)键联接的选择及校核计算 (19)连轴器的选择 (19)减速器附件的选择 (20)润滑与密封 (21)设计小结 (21)参考资料目录 (21)机械设计课程设计任务书题目:设计一螺旋输送机驱动装置的同轴式二级圆柱齿轮减速器一.总体布置简图1—电动机;2—联轴器;3—齿轮减速器;4—高速级齿轮;5—低速级齿轮;6—联轴器;7—输送机滚筒二.工作条件:两班制工作运送砂石、每班工作8小时,单向运转(载荷平稳),螺旋输送机效率为092.三.原始数据螺旋轴转矩T(N·m):400螺旋轴转速n(r/min):120螺旋输送机效率(%):使用年限(年):10(设每年工作300天)工作制度(小时/班):8检修间隔(年):2 生产批量:小批量生产四. 设计内容1. 电动机的选择与运动参数计算;2. 斜齿轮传动设计计算;3. 轴的设计;4. 滚动轴承的选择;5. 键和连轴器的选择与校核;6. 装配图、零件图的绘制;7. 设计计算说明书的编写;五. 设计任务1. 减速器总装配图一张; 2. 齿轮、轴零件图各一张 3. 设计说明书的编写(一)传动方案的拟定及说明1.由题目所知传动机构类型为:同轴式二级圆柱齿轮减速器。
故只要对本传动机构进行分析论证。
2.本传动机构的特点是:减速器的轴向尺寸较大,中间轴较长,刚度较差,当两个大齿轮侵油深度较深时,高速轴齿轮的承载能力不能充分发挥。
常用于输入轴和输出轴同轴线的场合。
(二)电动机的选择1.电动机类型和结构的选择因为本传动的工作状况是:载荷平稳、单向旋转。
所以选用常用的封闭式Y (IP44)系列的电动机。
机械设计课程设计—同轴式二级圆柱齿轮减速器课程设计

机械设计课程设计—同轴式二级圆柱齿轮减速器目录一、设计任务书 (1)二、传动方案的拟定及说明 (1)三、电动机的选择 (3)四、计算传动装置总传动比和分配各级传动比 (3)五、计算传动装置的运动和动力参数 (4)六、传动件的设计计算 (5)1. V带传动设计计算 (5)2. 斜齿轮传动设计计算 (7)七、轴的设计计算 (12)1. 高速轴的设计 (12)2. 中速轴的设计 (15)3. 低速轴的设计 (19)精确校核轴的疲劳强度 (22)八、滚动轴承的选择及计算 (26)1. 高速轴的轴承 (26)2. 中速轴的轴承 (27)3. 低速轴的轴承 (29)九、键联接的选择及校核计算 (31)十、联轴器的选择 (32)十一、减速器附件的选择和箱体的设计 (32)十二、润滑与密封 (33)十三、设计小结 (34)十四、参考资料 (35)设计计算及说明 结果一、 设计任务书设计一用于带式运输机上同轴式二级圆柱齿轮减速器 1. 总体布置简图2. 工作情况工作平稳、单向运转 3. 原始数据运输机卷筒扭矩(N•m) 运输带速度(m/s)卷筒直径(mm)带速允许偏差(%)使用年限(年)工作制度(班/日)13500.7032051024. 设计内容(1) 电动机的选择与参数计算 (2) 斜齿轮传动设计计算 (3) 轴的设计(4) 滚动轴承的选择(5) 键和联轴器的选择与校核 (6) 装配图、零件图的绘制 (7) 设计计算说明书的编写 5. 设计任务(1) 减速器总装配图1张(0号或1号图纸) (2) 齿轮、轴零件图各一张(2号或3号图纸) (3) 设计计算说明书一份二、 传动方案的拟定及说明如任务书上布置简图所示,传动方案采用V 带加同轴式二级圆柱齿轮减速箱,采用V带可起到过载保护作用,同轴式可使减速器横向尺寸较小。
设计计算及说明 结果2)根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度①为了满足V 带轮的轴向定位,Ⅰ‐Ⅱ轴段右端需制出一轴肩,故取Ⅱ‐Ⅲ段的直径d Ⅱ‐Ⅲ=32mm 。
机械设计课程设计说明书(二级齿轮传动减速器)模版

机械设计课程设计计算说明书学院:动力与机械学院专业:机械设计制造及其自动化班级:姓名:学号:目录一、设计任务书 (2)二、传动方案的分析及说明 (2)三、电动机的选择 (4)四、确定传动方案的总传动比及分配各级的传动比 (5)五、计算传动方案的运动和动力参数 (6)六、V带传动的设计计算 (8)七、齿轮传动的设计计算 (11)八、轴的设计计算 (21)九、滚动轴承的选择及计算 (32)十、键联接的选择及校核计算 (34)十一、联轴器的选择 (36)十二、附件的选择 (36)十三、减速器箱体的结构设计尺寸 (38)十四、润滑与密封 (38)十五、参考资料目录 (4)十六、设计小结 (40)一、设计任务书1、设计题目:带式输送机传动装置中的二级圆柱齿轮减速器2、技术参数:注:运输带与卷筒以及卷筒与轴承间的摩擦阻力已在F中考虑。
3、工作条件:单向连续转动,有轻微冲击载荷,室内工作,有粉尘。
一班制(每天8小时工作),使用三相交流电为动力,期限10年(每年按365天计算),三年可以进行一次大修。
小批量生产,输送带速度允许误差为±3%。
4、生产条件:中等规模机械厂,可加工7-8级精度的齿轮和蜗杆,进行小批量生产(或单件)。
二、传动方案的分析及说明根据要求及已知条件,对于传动方案的设计选择V带传动和二级闭式圆柱齿轮传动。
V带传动布置于高速级,能发挥它传动平稳、缓冲吸振和过载保护的优点。
二级闭式圆柱齿轮传动能适应在繁重及恶劣的条件下长期工作,且维护方便。
V带传动和二级闭式圆柱齿轮传动相结合,能承受较大的载荷且传动平稳,能实现一定的传动比,满足设计要求。
传动方案运动简图:取0A =112,于是得:53.3033.32355.611233110=⨯=≥n P A d mm 因为轴上应开2个键槽,所以轴径应增大10%-15%,取15%,故11.35%)151(53.30=+⨯≥d mm ,又此段轴与大带轮装配,综合考虑两者要求取min d =38mm 。
机械设计课程设计说明书范例

机械设计课程设计说明书范例
一、项目简介
本项目是一门机械设计课程,主要内容包括:计算机辅助设计与仿真、轴承应用、机械结构设计、焊接技术与结构分析、机械应用与传动机构综
合设计等,目的在于通过实验课程,为学生培养良好的机械设计能力,使
学生具备从设计、制造到利用的能力。
通过本课程,学生将学习到机械设
计的方法和流程,对机械设计和制造有深入了解。
二、课程目标
1、教会学生如何实现机械设计过程中的软件应用,并熟悉软件工具
的使用;
2、使学生掌握机械设计流程,包括机械结构设计,机械元件及材料
等的选择和应用;
3、学习机械设计制造中的焊接技术及结构分析,理解机械传动机构
的工作原理及其各种组件;
4、锻炼学生的创新能力、综合运用所学知识,能够独立或小组设计
解决具体问题的能力。
三、课程大纲
1、计算机辅助设计与仿真:教会学生使用计算机辅助设计软件,进
行机械结构参数化定义、机械结构能力仿真与验证;
2、轴承应用:了解轴承的类型及应用,学习轴承选型、轴承安装、
润滑、清洁与检测等;。
机械课程设计二级圆锥圆柱齿轮减速器机械设计说明书

油槽和油孔的位置 :根据齿轮啮合面 的位置和润滑油的 流动方向确定
油槽和油孔的尺寸 :根据齿轮啮合面 的尺寸和润滑油的 流量确定
密封方式:选择合适的密封方式,如O形圈、V形圈、U形圈等 密封材料:选择合适的密封材料,如橡胶、聚氨酯、氟橡胶等 密封结构设计:设计合理的密封结构,如密封槽、密封面等 密封性能测试:进行密封性能测试,如泄漏量、密封寿命等
减速器尺寸:根据设计要求 确定
减速器组成:输入轴、中间轴、 输出轴、齿轮、轴承、箱体等
减速器类型:二级圆锥圆柱 齿轮减速器
减速器安装方式:水平、垂 直、倾斜等
减速器润滑方式:油浴、喷 油、油脂等
减速器冷却方式:自然冷却、 强制冷却等
减速比:确定减速器的传动比,以满足设计要求 齿轮模数:根据减速比和齿轮尺寸,确定齿轮模数 齿轮材料:选择合适的齿轮材料,以满足强度和耐磨性要求 齿轮精度:根据设计要求,确定齿轮的精度等级 润滑方式:选择合适的润滑方式,以满足润滑和散热要求 减速器结构:根据减速比和齿轮尺寸,确定减速器的结构形式
ห้องสมุดไป่ตู้
绘制工具:CAD软件
绘制内容:减速器各部件的位置、尺寸、 连接方式等
标注要求:清晰、准确、完整,包括尺 寸、公差、材料等
视图选择:选择合适的视图,如主视图、 俯视图、侧视图等
尺寸标注:标注尺寸,包括公差、材料 等
技术要求:符合国家标准和行业规范,如GB/T 1800.1-2009《机械制图 技术制图 总则》等
轴的直径和长度:根据载荷和转速计算 轴的直径和长度
轴的表面粗糙度:根据载荷和转速选择 合适的表面粗糙度
轴的加工工艺:根据材料和尺寸选择合 适的加工工艺
轴的润滑方式:根据载荷和转速选择合 适的润滑方式
二级变速器设计_机械设计课程设计设计说明书 精品

机械设计课程设计设计说明书设计题目二级变速器设计目录一、设计任务书〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 3二、传动方案拟定〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 4三、电动机的选择〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 4四、传动装臵的运动和动力参数计算〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 6五、高速级齿轮传动计算〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 7六、低速级齿轮传动计算〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 12七、齿轮传动参数表〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 18八、轴的结构设计〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 18九、轴的校核计算〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 19十、滚动轴承的选择与计算〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 23 十一、键联接选择及校核〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 24 十二、联轴器的选择与校核〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 25 十三、减速器附件的选择〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 26 十四、润滑与密封〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 28 十五、设计小结〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 29 十六、参考资料〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 29一.设计题目:原始数据:数据编号10运送带工作拉力F/N 2500运输带工作速度v/(m/s) 0.9卷筒直径D/mm 3001.工作条件:两班制,连续单向运转,载荷较平稳,空载启动,室内工作,有粉尘;2.使用期:使用期10年;3.检修期:3年大修;4.动力来源:电力,三相交流电,电压380/220V;5.运输带速度允许误差:±5%;6.制造条件及生产批量:中等规模机械厂制造,小批量生产。
设计要求1.完成减速器装配图一张(A0或A1)。
机械设计课程设计二级减速器设计说明书

机械设计课程设计二级减速器设计说明书一、设计任务设计一个二级减速器,用于将电动机的高转速降低到所需的工作转速。
减速器的技术参数如下:输入轴转速:1400rpm输出轴转速:300rpm减速比:4.67工作条件:连续工作,轻载,室内使用。
二、设计说明书1.总体结构二级减速器主要由输入轴、两个中间轴、两个齿轮、输出轴和箱体等组成。
输入轴通过两个中间轴上的齿轮与输出轴上的齿轮相啮合,从而实现减速。
2.零件设计(1)齿轮设计根据减速比和转速要求,计算出齿轮的模数、齿数、压力角等参数。
选择合适的齿轮材料和热处理方式,保证齿轮的强度和使用寿命。
同时,要进行轮齿接触疲劳强度和弯曲疲劳强度的校核。
(2)轴的设计根据齿轮和轴承的类型、尺寸,计算出轴的直径和长度。
采用适当的支撑方式和轴承类型,保证轴的刚度和稳定性。
同时,要进行轴的疲劳强度校核。
(3)箱体的设计箱体是减速器的支撑和固定部件,应具有足够的强度和刚度。
根据减速器的尺寸和安装要求,设计出合适的箱体结构。
同时,要考虑到箱体的散热性能和重量等因素。
3.装配图设计根据零件设计结果,绘制出减速器的装配图。
装配图应包括所有零件的尺寸、配合关系、安装要求等详细信息。
同时,要考虑到维护和修理的方便性。
4.设计总结本设计说明书详细介绍了二级减速器的设计过程,包括总体结构、零件设计和装配图设计等部分。
整个设计过程严格遵循了机械设计的基本原理和规范,保证了减速器的性能和使用寿命。
通过本课程设计,提高了机械设计能力、工程实践能力和创新思维能力。
机械设计变速器课程设计

机械设计变速器课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解变速器的基本原理,掌握变速器的设计原则和步骤。
2. 学生能掌握变速器各部分的构成及其功能,了解不同类型变速器的特点和应用。
3. 学生能运用所学知识,分析并解决实际机械设计中变速器相关问题。
技能目标:1. 学生能运用CAD软件进行变速器零部件的绘制和装配。
2. 学生能通过实验和模拟,掌握变速器性能测试方法,具备变速器故障诊断能力。
3. 学生能运用团队合作,完成一个简单的变速器设计方案,并进行展示和答辩。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对机械设计的兴趣,激发创新意识,提高实践能力。
2. 培养学生严谨的科学态度,养成自主学习、合作探究的良好习惯。
3. 增强学生的环保意识,使其在设计过程中充分考虑绿色、可持续发展的理念。
分析课程性质、学生特点和教学要求,本课程旨在使学生在理解变速器基本原理的基础上,掌握实际设计方法,培养解决实际问题的能力。
课程目标具体、可衡量,以便学生和教师在教学过程中能够明确预期成果,并为后续的教学设计和评估提供依据。
二、教学内容本章节教学内容主要包括以下几部分:1. 变速器基本原理:介绍变速器的作用、类型及工作原理,重点讲解齿轮传动、皮带传动等常用变速器的工作原理。
2. 变速器设计原则与步骤:分析变速器设计的基本原则,包括性能、结构、成本等方面的考虑,明确设计步骤,指导学生进行实际操作。
3. 变速器零部件设计:详细讲解齿轮、轴、轴承、箱体等主要零部件的设计方法,结合教材章节,指导学生运用CAD软件进行零部件的绘制。
4. 变速器性能测试与故障诊断:介绍变速器性能测试方法,包括实验和模拟,使学生掌握变速器性能的评价指标,学会故障诊断方法。
5. 变速器设计实例分析:分析典型变速器设计方案,让学生了解实际工程设计中的注意事项,提高解决实际问题的能力。
6. 团队合作与展示:组织学生进行团队合作,完成一个简单的变速器设计方案,并进行展示和答辩。
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二级变速器设计机械设计课程设计设计说明机械设计课程设计设计说明书设计题目二级变速器设计目录一、设计任务书 (3)二、传动方案拟定 (4)三、电动机的选择 (4)四、传动装置的运动和动力参数计算 (6)五、高速级齿轮传动计算 (7)六、低速级齿轮传动计算 (12)七、齿轮传动参数表 (18)八、轴的结构设计 (18)九、轴的校核计算 (19)十、滚动轴承的选择与计算 (23)十一、键联接选择及校核 (24)十二、联轴器的选择与校核 (25)十三、减速器附件的选择 (26)十四、润滑与密封 (28)十五、设计小结 (29)十六、参考资料 (29)一.设计题目:原始数据:数据编号10运送带工作拉力F/N 2500运输带工作速度v/(m/s) 0.9卷筒直径D/mm 3001.工作条件:两班制,连续单向运转,载荷较平稳,空载启动,室内工作,有粉尘;2.使用期:使用期10年;3.检修期:3年大修;4.动力来源:电力,三相交流电,电压380/220V;5.运输带速度允许误差:±5%;6.制造条件及生产批量:中等规模机械厂制造,小批量生产。
设计要求1.完成减速器装配图一张(A0或A1)。
2.绘制轴、齿轮零件图各一张。
3.编写设计计算说明书一份。
二. 电动机设计步骤1. 传动装置总体设计方案本组设计数据:第十组数据:运送带工作拉力F/N 2500 。
运输带工作速度v/(m/s) 0.9 , 卷筒直径D/mm 300 。
1.外传动机构为联轴器传动。
2.减速器为二级同轴式圆柱齿轮减速器。
3.该方案的优缺点:瞬时传动比恒定、工作平稳、传动准确可靠,径向尺寸小,结构紧凑,重量轻,节约材料。
轴向尺寸大,要求两级传动中心距相同。
减速器横向尺寸较小,两大吃论浸油深度可以大致相同。
但减速器轴向尺寸及重量较大;高级齿轮的承载能力不能充分利用;中间轴承润滑困难;中间轴较长,刚度差;仅能有一个输入和输出端,限制了传动布置的灵活性。
原动机部分为Y 系列三相交流异步电动机。
总体来讲,该传动方案满足工作机的性能要求,适应工作条件、工作可靠,此外还结构简单、尺寸紧凑、成本低传动效率高。
三.电动机的选择 1.选择电动机的类型按工作要求和工作条件选用Y 系列三相笼型异步电动机,全封闭自扇冷式结构,电压380V 。
2.确定电动机效率Pw 按下试计算1000FVP w =试中Fw=2500N V=0.9m/s 工作装置的效率考虑胶带卷筒器及其轴承的效率取 代入上试得 1000FVP w ==2.25kw电动机的输出功率d P 按下式ηwd P P =计算式中η为电动机轴至卷筒轴的传动装置总效率由试 5423421ηηηηηη⨯⨯⨯⨯=公式中1η 2η 3η 4η 5η分别为带传动,轴承,齿轮传动, 联轴器和卷筒的传动效率。
有表9.1取1η=0.96, 2η=0.98, 3η=0.97,4η=0.99,96.05=η所得 5423421ηηηηηη⨯⨯⨯⨯==0.79所以电动机所需工作功率为85.279.025.2===ηwd P P 3.确定电动机转速按表9.1推荐的传动比合理范围,两级圆柱齿轮减速器传动比)(25~9'=∑i V 带)(带5~2=i 而工作机卷筒轴的转速为min 57min 3009.0100060100060r r d v n w ≈⨯⨯⨯=⨯=ππ 所以电动机转速的可选范围为min )7125~1026(min 575~2)25~9('r r n i i n w d =⨯⨯==∑)(带 符合这一范围的同步转速有min 1500r 和m in 3000r 三种。
综合考虑电动机和传动装置的尺寸、质量及价格等因素,为使传动装置结构紧凑,决定选用同步转速为1500m in r 的Y 系列电动机Y100L2-4,其满载转速为=w n 1420r/min发动机的主要性能如下表发动机的主要安装尺寸和外形尺寸如下表四.计算传动装置的总传动比∑i 并分配传动比 1.总传动比∑i 为9.24571420===∑w m n n i 取V 带的传动比为2=i 带则齿轮传动比为45.1229.24==∑i 2.分配传动比I I I ∑=i i i考虑润滑条件等因素,初定i i 3.11= 得0.41=i 1.32=i3. 计算传动装置的运动和动力参数 1.各轴的转速I 轴min 7102r n n m==I II 轴 min 5.177r i n n ==I II I III 轴 min 3.57r i n n ≈=I II II I I卷筒轴m in3.57r n n w ==I I I4.各轴的输入功率 I 轴 kw pP d73.296.085.211=⨯=⨯=ηII 轴 kw P P 59.297.098.073.2321=⨯⨯=⨯⨯=ηηIII 轴kw P P 46.297.098.059.2323=⨯⨯=⨯⨯=ηη卷筒轴kw P43.299.098.046.2123P =⨯⨯=⨯⨯=ηη卷5. 各轴的输入转矩电动机的输出转矩mm N n P m d d T .1091.1142085.21055.91055.9466⨯=⨯=⨯= I 轴 mm N T T d .1083.196.01091.14411⨯=⨯⨯=⨯=ηII 轴 mm N i T T .1096.60.497.098.01083.1441321⨯=⨯⨯⨯⨯=⨯⨯⨯=∏ηη III 轴 mm N i T T .1005.21.397.098.01096.6542233⨯=⨯⨯⨯⨯==ηη 卷筒轴mm N T T .1099.198.099.01005.255123⨯=⨯⨯⨯==ηη卷 将上述计算结果汇总与下表,以备查用。
五 V 带的设计已知电动机的功率为P=2.85kw ,转速1n =1420min r ,传动比为i=21.确定计算功率pca由表8-7查的工作情况系数1.1=K A ,故kw P K pA ca14.385.21.1=⨯=⨯=2.选择V 带的带型 根据pca,1n 由机械设计课本图8-11选用A 型带。
3.确定带轮的基准直径1d d 并验算带速v1)初选小带轮的基准直径1d d 。
由教材表8-6和表8-8,取小带轮的基准直径1d d =90mm 。
2)验算带速v 。
s m n d v d 69.610006014209010006011=⨯⨯⨯=⨯=ππ因为s m v s m 255 ,故带速合适 3)计算大带轮的基准直径2d dmm i d d d d 18029012=⨯=⨯= 根据表8-8调整为180mm4.确定V 带的中心距a 和基准长度d L 1)根据式8-20,初定中心距mm a 5000= 2)由式8-22计算所需的基准长度mm a d d d d a L d d d d d 14284)()(2202122100≈-+++≈π由表8-2选带的基准长度mm L d 1400= 3)按式8-23计算实际中心距amm L L a a d d 48620≈-+≈ 中心距变化范围为465~528mm 5.验算小带轮上的包角︒︒︒︒≥≈--≈901693.57)(180121ad d d d α 6.计算带的根数z1)计算单根V 带的额定功率r p由m in 14209011r n mm d d ==和,查表8-4a 得kw P 053.10= 根据2,m in 14201==i r n 和A 型带,查表8-4b 得.17.00kw p =∆ 查表8-5得96.0k 2-898.0L ==得,表αk ,于是kw k k p p p L r 15.1)(00=⨯⨯∆+=α2)计算V 带的根数z7.215.114.3===r ca p p z ,取3根带 7.计算单根V 带的初拉力的最小值m in 0)(F由表8-3得A 型带的单位长度质量m kg q 1.0=,所以N qv zvk p k F ca1251.069.6121)5.2(500)(22min 0≈⨯+=+-=αα应使带的实际拉力min 00)(F F 8.计算压轴力p F压轴力的最小值为N F z F p 5.7462sin )(2)(1min 0min ==α9.带轮结构设计(略)五. 高速级齿轮的设计选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数1.按简图所示的传动方案,选用直齿圆柱齿轮传动,软齿轮面闭式传动。
2.运输机为一般工作机器,速度不高,故选用7级精度(GB10095-88)。
3.材料选择。
由《机械设计》,选择小齿轮材料为40Gr (调质),硬度为280HBS ,大齿轮为45钢(调质),硬度为240HBS ,二者材料硬度差为40HBS 。
4.选小齿轮齿数211=z ,则大齿轮齿数840.42112=⨯==I z i z取842=z1). 按齿轮面接触强度设计1. 设计准则:先由齿面接触疲劳强度计算,再按齿根弯曲疲劳强度校核。
2. 按齿面接触疲劳强度设计,即2311)][(132.2H E d t Z u u KT d σ±⋅Φ≥1>.确定公式内的各计算数值 1.试选载荷系数3.1=t K 。
2.计算小齿轮传递的转矩mmN n P T ⋅⨯=⨯=II46.110381.2105593.按软齿面齿轮非对称安装,由《机械设计》选取齿宽系数1=Φd 。
4.由《机械设计》表10-6查得材料的弹性影响系数MPa Z E 8.189=。
5.由《机械设计》图10-21d 按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限MPa H 6001lim =σ;大齿轮的接触疲劳强度极限MPa H 5502lim =σ。
6.计算应力循环次数91110488.2)1082365(17106060⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯==h jL n N81121022.6⨯==i N N7.由《机械设计》图10-19取接触疲劳寿命系数90.01=HN K ;95.02=HN K 。
8.计算接触疲劳许用应力取安全系数S=1MPaMPa SK H HN H 54060090.0][1lim 11=⨯==σσMPa MPa S K H HN H 5.52255095.0][2lim 22=⨯==σσ2>.设计计算 1.试算小齿轮分度圆直径td 1,代入][H σ中较小的值。
mm Z u u KT d H E d t 659.36)][(132.22131=+⋅Φ≥σ 2.计算圆周速度v 。
sm n d v t 363.1100060710659.3610006011=⨯⨯⨯=⨯=ππ3.计算齿宽b659.36659.3611=⨯=Φ=t d d b 4.计算齿宽与齿高之比b/h 模数 746.121659.3611===z d m t t 齿高 93.3746.125.225.2=⨯==t m h33.993.3659.36==h b 3.计算载荷系数K查表10-2得使用系数A K =1.0;根据s m v 363.1=、由图10-8 得动载系数10.1=V K 直齿轮1F K K ααH ==;查表10-4用插值法得7级精度查《机械设计》,小齿轮相对支承非对称布置1.417KβH =,由b/h=9.331.417KβH =由图10-13得 1.34F K β=故载荷系数11.1011.417 1.559A V K K K K K αβH H ==⨯⨯⨯=4.校正分度圆直径1d由《机械设计》mmmm K k d d t t 948.383.1/559.1659.36/3311=⨯==5.计算齿轮传动的几何尺寸 1.计算模数mmm z d m 855.121/948.38/111===2.按齿根弯曲强度设计,公式为1m ≥1>.确定公式内的各参数值1.由《机械设计》图10-20c 查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限MPa F 5001lim =σ;大齿轮的弯曲强度极限MPa F 3802lim =σ;2.由《机械设计》图10-18取弯曲疲劳寿命系数88.01=FN K ,92.02=FN K3.计算弯曲疲劳许用应力; 取弯曲疲劳安全系数 S=1.4,得MPa S K FE FN F 28.3144.1/88.0500][111=⨯==σσ MPa SK FE FN F 71.2494.1/92.0380][222=⨯==σσ 4.计算载荷系数K1 1.101 1.34 1.474A V F F K K K K K αβ==⨯⨯⨯= 5.查取齿形系数1Fa Y 、2Fa Y 和应力修正系数1Sa Y 、2Sa Y由《机械设计》表查得76.21=Fa Y ;18.22=Fa Y ;56.11=Sa Y ;79.12=Sa Y6.计算大、小齿轮的][F SaFa Y Y σ并加以比较;01370.0][111=F Sa Fa Y Y σ01563.0][222=F Sa Fa Y Y σ 大齿轮大 7.设计计算241.101563.02111083.1474.12324=⨯⨯⨯⨯⨯≥m 对比计算结果,由齿轮面接触疲劳强度计算的模数m 大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数,由于齿轮模数m 的大小主要取决于弯曲强度所决定的承载能力,而齿面接触疲劳强度所决定的承载能力,仅与齿轮直径(即模数与齿数的乘积)有关,可取由弯曲强度算得的模数1.855并就进圆整为标准值1m =2mm 接触强度算得的分度圆直径1d =38.948mm ,算出小齿轮齿数202948.3811≈==m d z 大齿轮800.42012=⨯==I z i z 取802=z这样设计出的齿轮传动,即满足了齿面接触疲劳强度,又满足了齿根弯曲疲劳强度,并做到结构紧凑,避免浪费。