帶式運輸機上的圓錐園柱齒輪減速器設計

帶式運輸機上的圓錐園柱齒輪減速器設計,運輸機,圓錐,齒輪,減速器,設計 分數(shù)： 《機械設計》課程設計 題目: 帶式運輸機上的圓錐園柱齒輪減速器 班 級： 姓 名: 學 號: 指導老師: 機械設計課程設計 設計任務書 題目A　設計一用于帶式運輸機上的圓錐園柱齒輪減速器。工作經(jīng)常載，空載起動，工作有輕震，不反轉(zhuǎn)。單班制工作。運輸機卷筒直徑Ｄ =320ｍｍ,運輸帶容許速度誤差為5％。減速器為小批生產(chǎn)，使用期限10年。 設計參數(shù)數(shù)據(jù)：運輸帶工作拉力Ｆ（103Ｎ）：1.5—2.55； 運輸帶工作速度Ｖ（ｍ/ｓ）：1.5—2。 １．電動機２．聯(lián)軸器３．圓錐齒輪減速器４．帶式運輸機 附圖A I 機械設計課程設計 目 錄 一、電動機的選擇 1 （一）電動機類型和結(jié)構(gòu) 1 （二）電動機容量 1 1.輸出功率 1 2.電動機輸出功率 1 3.電機的轉(zhuǎn)速 2 二、計算傳動裝置的運動和動力參數(shù) 2 （一）傳動裝置的總傳動比 2 （二）分配各級傳動比 2 （三）各軸轉(zhuǎn)速的計算 3 （四）各軸輸入功率 3 （五）各軸的轉(zhuǎn)矩 3 三、高速級齒輪的設計 4 （一）選材 4 1.選擇材料 4 2.小錐齒輪參數(shù)計算 4 （二）計算小齒輪分度圓直徑 4 1.按齒面接觸疲勞強度計算 4 2.小錐齒輪相關(guān)參數(shù) 5 3.按齒根彎曲強度計算 6 四、低速級齒輪的設計 7 （一）選材 7 1.選擇材料 7 2.小圓柱直齒輪齒數(shù) 8 3.計算應力循環(huán)次數(shù) 8 五、總結(jié) 10 六、參考文獻 11 II 機械設計課程設計 一、電動機的選擇 （一）電動機類型和結(jié)構(gòu) 按工作要求和工作條件，選用一般用途的 系列三相異步電動機。它為臥式封閉結(jié)構(gòu)。 （二）電動機容量 由表1機械傳動效率表查得：彈性柱銷聯(lián)軸器；8級精度一般圓錐齒輪傳動 ；8級精度一般圓柱齒輪傳動；卷筒效率 ；滾動軸承效率；則： 1.輸出功率 2.電動機輸出功率 傳動總效率 所以 表1 機械傳動效率表 3.電機的轉(zhuǎn)速 推算電動機轉(zhuǎn)速可選范圍，通常卷筒的傳動比范圍為=，圓柱齒輪和圓錐齒輪傳動的一級減速器傳動比范圍分別為和，則總傳動比范圍為，則總的傳動比為 則電動機轉(zhuǎn)速可選范圍為： 選電動機型號Y112M-4 ，額定功率為4Kw ，滿載轉(zhuǎn)速為1440r/min(如下表2) 表2 Y系列(IP23)小型三相異步電動機技術(shù)數(shù)據(jù)(380V、50Hz) 電動機的型號 額定功率/KW 滿載轉(zhuǎn)速/(r/min) 起動轉(zhuǎn)矩/額定轉(zhuǎn)矩 最大轉(zhuǎn)矩/額定轉(zhuǎn)矩 Y100L1-4 2.2 1420 2.2 2.2 Y100L2-4 3 1420 2.2 2.2 Y112M-4 4 1440 2.2 2.2 二、計算傳動裝置的運動和動力參數(shù) （一）傳動裝置的總傳動比 （二）分配各級傳動比 卷筒的傳動比，取=2（） 錐齒輪的傳動比=2（） 圓柱齒輪的傳動比=3（） （三）各軸轉(zhuǎn)速的計算 （四）各軸輸入功率 （五）各軸的轉(zhuǎn)矩 三、高速級齒輪的設計 （一）選材 1.選擇材料 參照選擇小錐齒輪材料選用40Cr，調(diào)質(zhì)處理，硬度為280HBS，大錐齒輪材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度為240HBS,二者的硬度差為40HBS。 2.小錐齒輪參數(shù)計算 初選小錐齒輪齒數(shù)為，則。齒數(shù)。 參照按齒面硬度查得：小錐齒輪接觸疲勞強度和大錐齒輪接觸疲勞強度=600 Mpa，=550 Mpa 參照查得小錐齒輪彎曲疲勞強度和大錐齒輪彎曲疲勞強度 =500 Mpa，=380 Mpa。 （二）計算小圓錐齒輪分度圓直徑 1.按齒面接觸疲勞強度計算 1） ，一般取=0.3 2） 參照得材料的彈性影響系數(shù) 已經(jīng)算出； 3） 查表3（參照），圖1，表4，圖2得 其中：-----------使用系數(shù) ------------動載系數(shù) --------齒間載荷分配系數(shù) --------齒向載荷分配系數(shù) 表3使用系數(shù) 圖1動載系數(shù) 表4 齒間載荷分配系數(shù) 圖2 齒向載荷分布系數(shù) 4）參照得，，取 計算 則 所以，模數(shù)mm，取標準m=3.75mm。 大端分度圓直徑 2.小錐齒輪相關(guān)參數(shù) 1）取，則；, 2）節(jié)錐頂鉅： （教材） 3）分錐角： 4）大端齒頂圓直徑： 小齒輪： 大齒輪： 5）齒寬 取 3.按齒根彎曲強度計算 已得出；；； 參照得，， ， 參照得, 根據(jù)公式， 參照查得, 計算 4.計算大小齒輪 的并加以比較 由以上計算可知，大齒輪的數(shù)值較大 故計算時按大齒輪計，所以： 圖3 小錐齒輪 四、低速級齒輪的設計 低速級齒輪的設計與高速級齒輪的設計是一樣的，其中包括齒面解除疲勞強度計算、齒根彎曲強度計算和校核。 （一）選材 1.選擇材料 參照選擇小錐齒輪材料選用40Cr，調(diào)質(zhì)處理，硬度為280HBS，大錐齒輪材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度為240HBS,二者的硬度差為40HBS。 （二）計算小齒輪參數(shù) 2.小圓柱直齒輪齒數(shù) 初選小圓柱直齒輪齒數(shù)為，則。齒數(shù)。 參照按齒面硬度查得小錐齒輪接觸疲勞強度和大錐齒輪接觸疲勞強度=600 Mpa，=550 Mpa 參照查得小錐齒輪彎曲疲勞強度和大錐齒輪彎曲疲勞強度=500 Mpa，=380 Mpa。b.計算小齒輪分度圓直徑 3.計算應力循環(huán)次數(shù) =6072012810300= 1)參照得解除疲勞壽命系數(shù), 取，則： 由于，故計算取 2)按齒面接觸強度設計小齒輪模數(shù)(由于小齒輪更容易失效故按小齒輪設計): 取齒數(shù)，則 3)參照查得材料的彈性影響系數(shù)取 因，參照齒寬系數(shù)d=0.7 模數(shù) 取 參照取壓力角，齒數(shù)，傳動比，則 則分度圓直徑： 齒頂圓直徑： 中心距： 齒根圓直徑： 齒寬： 考慮到安裝誤差，一般將小齒輪加寬 所以取： 圖4 小圓柱直齒輪 齒輪參數(shù)表 名稱 圓錐齒輪 圓柱齒輪 模數(shù) 3.75 2.75 法向壓力角 分度圓 齒頂圓 齒寬 分度圓錐角 / / 節(jié)錐頂距 / 五、總結(jié) 這次課程設計我得到的題目是設計一個兩級圓錐圓柱齒輪減速器，由于理論知識的不足，再加上平時沒有什么設計經(jīng)驗，一開始就手忙腳亂，不知從何入手。在老師的教指導，和同學們的幫助下，使我找到了方法?，F(xiàn)在想想其實課程設計這兩天是很累的，開始是大量的計算，后來要一步步校核驗算，發(fā)現(xiàn)不合格還要返回重新設計。 在設計過程中培養(yǎng)了我的綜合運用機械設計課程及其他課程理論知識，真正做到了學以致用。在此期間我們同學之間互相幫助，共同面對機械設計課程設計當中遇到的困難。在這些過程當中我充分的認識到自己在知識理解和接受應用方面的不足，特別是自己的系統(tǒng)的自我學習能力的欠缺，將來要進一步加強，今后的學習還要更加的努力。本次課程設計不僅僅是對自己所學的知識的一次系統(tǒng)總結(jié)與應用，還是對自己體質(zhì)的一次檢驗，檢驗結(jié)果是不合格。在設計中我第一次體會到了工程人員的艱辛和必須要有的細致嚴謹?shù)墓ぷ鲬B(tài)度。 在此，我非常感謝張老師對我們的認真負責，正因為您的認真負責，才讓我全身心的投入，正因為您的督促與幫助，我才能完成這次課程設計，同時，也要謝謝您給我們這樣一次學習和鍛煉自己的機會，從中得到的收獲是非常多的。 ??? 六、參考文獻 [1] 濮良貴，陳國定，吳立言.機械設計.9版.北京:高等教育出版社,2013.5 [2] 孫 桓，陳作模，葛文杰.機械原理.8版.北京:高等教育出版社,2013.5 [3] 王少懷，機械設計師手冊.中冊.北京:電子工業(yè)出版社,2006.8 [4] 王少懷，機械設計師手冊.下冊.北京:電子工業(yè)出版社,2006.8 11