天津大学减速器计算说明书模板-3周.doc

1、机械设计基础课程设计 1计算说明书设计题目： 链板式运输机传动装置学生姓名 学院名称 专 业 学 号 指导教师 年 月 日机械设计基础课程设计 2任务书编号 334设计题目：链板式运输机传动装置1电动机 2、4联轴器 3圆柱齿轮减速器 5链轮 6开式齿轮传动原始数据注：传动不逆转，有轻微的振动，起动载荷为名义载荷的 1.5 倍，链速允许误差为5%。设计工作量：设计说明书 1 份，减速器装配图 1 张，减速器零件图 张设 计 方 案项 目1 2 3 4链条曳引力 P（牛顿） 5500 6000 5000 5000链条速度 v（米 /秒） 0.3 0.4 0.35 0.3链条节距 t（毫米） 12

2、5 125 150 150链条齿数 z 7 6 6 7开式齿轮传动的传动比 i 开 5 5 2.2 2.2每日工作时数 T（小时） 16 16 16 16传动工作年限（年） 6 6 7 7目 录（根据具体的设计方案列出说明书目录。说明书一般不少于 15 页，内容应包括：联轴器的选择，传动件工作能力计算过程，轴的强度校核（输出轴） ，轴承的寿命计算（输出轴上轴承） ，键的强度校核（输出轴上的键） ，减速器的部分结构尺寸，润滑方式，技术要求等）1、2、一、1.设计要求 12.选择电动机 13、计算传动装置的运动和动力参数 14、传动件的设计计算 24.1 圆锥直齿齿轮设计 24.2 圆柱斜齿轮设计

3、 64.3 开式齿轮 11二、三、计算过程与说明 结果1、设计要求设计一用于链板式运输机传动装置，其为圆锥-圆柱斜齿齿轮减速器。链条有效拉力 F=5000N,链速 V=0.3m/s,链节距为 150mm。寿命 7 年，传动不逆转，有轻微震动，链速允许误差为 5%。2、选择电动机2.1 电动机类型和结构形式；2.2 电动机容量2.2.1 链轮的输出功率由 F=1000 ,知 VPkw5.1035vF2.2.2 电动机输出功率 P d=Pw / 取 1=0.94（开齿轮）, 2=0.97（圆柱齿轮） , 3=0.95（链轮）, 4=0.95（圆锥齿轮）, 5=0.99（滚珠轴承） ； =0.99（

4、联轴6器）= 1 2（ 6） （ 5） 5 4 3=0.7432故 P d=1.5/0.74=2.014KW;2.23 电动机额定功率由此可知选取型号为 Y100L1-4，功率为 2.2KW,n=1420r/min.3、计算传动装置的运动和动力参数3.1 对于链轮输出功率与转速V= 可知 n = =17.14r/min 106PZwwZP1063.2 传动装置的总传动比I=n/n =1420/17.14=82.85w3.3 分配各级传动比选择开式齿轮传动比 i =5.5,圆锥齿轮 i =3,圆柱斜齿齿轮 i =5.03123.4 各轴转速共 6 根轴，各轴序号如简图n1=1420 r / mi

5、nn2=n1 =1420 n3 = n2 / i1=1420 /3= 473.3r / minn4= n3 / i =473.3/5=94.67r/min n5=n4 =94.67 r / minn = n5/ i3=17.2r/min63.5 各轴输入功率：P1=2.2KWP2=P 3=2.20.99=2.178kwP3=P2 5 4=2.178kw0.950.99=2.048kwP4= 2.0480.990.94=1.967kwi =5.35i =31i =5.20P6=P4 6 3=1.9670.990.99=1.928kwP5= P5 3 1=1.794kw3.6 各轴输入转距：T1=

6、9550P /n1=95502.2/1420=14.796NmT2= 9550P /n2=14.648NmT3=9550P /n3=41.32Nm3T4=9550P /n4=198.42NmT5=9550P /n5=996.09NmT6=9550P /n6=194.49Nm4.传动件的设计计算4.1 圆锥直齿齿轮设计4.1. 1.选定齿轮的精度等级、材料及齿数1）圆锥圆柱齿轮减速器为通用减速器，速度不高，故选用 7 级精度2）材料选择 由机械设计手册（第五版） 选择小齿轮材料为40Cr（调质） ，硬度为 280HBS，大齿轮材料为 45 钢（调质） ，硬度为240HBS，二者材料硬度差为 40

7、HBS3）选小齿轮齿数为 Z1=20 大齿轮齿数 Z2=203=604.1.2.按齿面接触疲劳强度设计(1).确定公式内各计算数值1）.试选载荷系数 1.5tk32R1t2HEt1 u0.5-TKz9.2d2）.小齿轮传递转距T2=14.648Nmm3）.由机械设计手册（第五版） 选取齿宽系数 0.25R4）.由机械设计手册（第五版） 查得材料的弹性影响系数1/289EZMPa5）.由机械设计手册（第五版） 图 10-21d 查得小齿轮的接触疲劳强度极限 大齿轮的接触疲劳强度极限；MPa601Hlima52Hlim6）.计算应力循环次数9H21 103.4865714206jL0nN992.3

8、.53487).由机械设计手册（第五版） 查得接触疲劳寿命系数0.9K.,HN2HN18).计算接触疲劳许用应力取失效率为 1%，安全系数 S=1，故a5281lim1MPSHNa5062lim2MPSKHN(2).计算1).试算小齿轮分度圆直径 ,1td17.5068.9325.0.46892d324t1 ，2).计算圆周速度sm.17.6nV1t 5).计算模数 nm56.207.zd1取整为 2.5mm6)计算齿轮相关系数mudRzdm31.67248906215.arcosarcos1065.212121o7)圆整并确定齿宽mRb83.16.725.0圆整取 b,114.2 圆柱斜齿轮

9、设计4.2. 1. 选定齿轮的精度等级、材料及齿数1）运输机为一般工作机器，速度不高，故选用 8 级精度2）材料选择 选择小齿轮材料为 40Cr（调质） ，硬度为 280HBS，大齿轮材料为 45 钢（调质） ，硬度为 240HBS，二者材料硬度差为 40HBS3）选小齿轮齿数为 ,大齿轮齿数 ,取20Z11052Z01Z24) 选取螺旋角。初选螺旋角 4o4.2.2.按齿面接触疲劳强度设计32d11u2.dHEZKT（1）.公式内各计算值1).试选 5.2).由机械设计手册（第五版） 选取区域系数 Z =0.983).初选 =144).小齿轮传递转距 mNnPT5253 103.410.95

10、).由机械设计手册（第五版） 选取齿宽系数 1d6).由机械设计手册（第五版） 查得材料的弹性影响系数1/289.EZMPa7).由机械设计手册（第五版） 查得小齿轮的接触疲劳强度极限大齿轮的接触疲劳强度极限；601Hlim MPa502Hlim8).应力循环次数9H21 1.36716850jLnN92.3.9).由机械设计手册（第五版） 查得接触疲劳寿命系数0.98K.5,HN2HN110).计算接触疲劳许用应力取失效率为 1%，安全系数 S=1，故a5701lim1MPSHN2.82li2KH11).许用接触应力564.3Pa21HH（2）.计算1). 试算小齿轮分度圆直径 1tdm46

11、.83.5641980732.4732.d24t1 ，3).计算齿宽 b 及模数 ntm4.86.1dt取 2m18.20coszcos1tnt5.4.m25.hnt7.468b4）几何尺寸计算（1）.计算中心距m71.234cos210cosmzan21 将中心距圆整为 124mm（2）按圆整后的中心距修正螺旋角761420arcs2zarcsn1 o因 值改变不多，故 等值不必修正。,HKZ（3）.计算大、小齿轮的分度圆直径m19.206coszd4.n21（4）.计算齿轮宽度24.b1d圆整后取 6B412，（5）计算当量齿数57.109cosZ.24332V1o2).计算圆周速度sm2

12、3.10684.106nd2则可知选等级 8 适宜4.2.3.按齿根弯曲强度校核FSFYKTa12zbm（1）.确定计算参数1）.计算载荷系数1.742.10.25FVA 2）.齿形系数 YFa和应力修正系数 YSa 由齿数 z1=20 z2=120 查表可得 YFa1=2.80 YSa1=1.55 YFa2=2.16 YSa1=1.813）.取弯曲疲劳安全系数 S=1.254） 由机械设计手册（第五版） 查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限 大齿轮的弯曲疲劳强度极限，a501MPFE a425MPFE5） 由机械设计手册（第五版） 取弯曲疲劳寿命系数93.,8.21NNK6）计算弯曲疲劳许用应力 得

13、 a6.3025.14890.72211 MPSKFENF 7）.计算2a212 1a111 84.70zbm9.FSFFYKT故安全4.3 开式齿轮4.3.1.选定齿轮的类型、精度等级、材料及齿数1）按传动方案，选用开式直齿圆柱齿轮传动2）圆锥圆柱齿轮减速器为通用减速器，速度不高，故选用 8 级精度3）材料选择 选择小齿轮材料为 40Cr（调质） ，硬度为280HBS，大齿轮材料为 45 钢（调质） ，硬度为 240HBS，二者材料硬度差为 40HBS4）选小齿轮齿数为 ,大齿轮齿数20Z1105.2Z4.4.2.按齿面接触疲劳强度设计3FS21dYzKTm（1）.确定公式内各计算数值1）.试选载荷系数 1.3tk2）.小齿轮传递转距 mNnPT5451 109.0.93）.由机械设计手册（第五版） 表 10-7 选取齿宽系数 1d5).查取齿形系数和应力校正系数由机械设计手册（第五版） 查得 80.1.542.1780.22ss1 YYFF ，5).由 机械设计手册（第五版） 查得小齿轮的接触疲劳强度极限