发布时间 : 星期二 文章一级圆柱斜齿轮减速器课程设计更新完毕开始阅读810d9d4bf7ec4afe04a1dfd5
额定功率 电动机型号 Y-160L-6 同步车速 满载车速 电动机总重 /N 139 外伸轴径 /mm 42 轴中心高 /mm 37 Pm/kw 11 n/(r/min) 1000 Nm/(r/min) 970 2.计算总传动比并分配各级传动比 (1)计算总传动比nm
i=
NnNm=13.1
(2)分配各级传动比
为使带传动的尺寸不至过大,可取ib=3 ,则齿轮的传动比
ig=
iib=4.4
计算传动装置的运动和动力参数（各轴的转速；各轴的功率；各轴的转距）：
电动机轴：
P0=Pd=11kw ； n0=nm=970r/min ； T0=9550P0/n0=9550*11/970=108.3N·M
高速轴： P1＝P0η
01＝P0η1＝11kw*0.97=10.67kw
n1=n0/i01=970/3=323.3r/min
T1=9550P1/n1=9550*10.67/323.3=315.18N.M
低速轴： P2=P1η
12＝P1η2η3=10.67*0.99*0.97＝10.25kw
n2=n1/ig=323.3/4.4=73.48r/min
T2=9550P2/n2=9550*10.25/73.48=1332.16NM
滚筒轴： P3＝P2η
23=P2η1η3=10.25*0.97*0.97=9.64KW
n3=n2/i23=73.48/1=73..48r/min
T3=9550P3/n3=9550*9.64/73.48=1253NM
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最后,将所计算的结果填入下表:
参数 转速n/(r/mn) 功率p/kw 转距T/(Nxm) 传动比i 效率η 轴名 电动机轴 高速轴 低速轴 滚筒轴 970 11 108.3 3 0.97 323.3 10.67 315.18 4.4 0.96 73.48 10.25 1332.16 73.48 9.64 1253 1 0.97
传动零件的设计计算
V型带传动的设计：
1) 确定设计功率P 根据工作情况，工况系数K＝1.2，故：
Pd=KAP=1.2Ｘ11kW=13.2kW
2)选取V带带型 根据Pd、、 n1、选定B型. 3)计算传动比： i=3
4)确定带轮基准d1 d2 根据带型取主动轮基准直径dd1=140mm
取ε=0.02,则从动轮基准直径dd2=idd1(1-ε)=3×140(1-0.02)mm≈411.6mm,
取 dd2=400mm
实际传动比 i=从动轮实际转速n2==转速误差Δn2=5)验算带速v
v?πdd1n160?1000n1idd2dd1(1??)=
400140(1?0.02) ≈2.92
=
9702.92r/mm≈332.2r/mm
330?332.2330≈-0.0067=-0.67%,在允许范围内.
=7.11m/s 6)确定普通V带的基准长度Ldo和传动中心距a 根据0.7(dd1+dd2)≤a0≤2(dd1+dd2),初步确定 a0=600mm. 带所需的基准长度: Ld0≈2a0+ (dd1+dd2)+(dd2-dd1)2/4 a0≈2076.4mm 选取Ld=2000mm. 计算实际中心距: a≈a0+ Ld?Ld02 =〔600+ 2000?2076.42〕mm=562mm amin=a-0.015Ld =(562-0.015×2000)mm=532mm - 6 - amax=a + 0.03Ld=(562+0.03×2000)mm=622mm 7)验算小带轮包角a1 ： 经计算主动轮上的包角合适. 8)计算普通V带的根数z根据 dd1=140mm 和n1=970r/min ,用内插法得单根B型V带的基本功率P1=2.11kW;根据n1=970r/min 和i=3,用内插法得B 型V 带额定功率的增量ΔP1=0.297kW;根据a=153.5° , 内插法得包角修正系数Ka=0.927;根据Ld=2000mm,得带长修正系数KL=0.98，则 z=Pd/[( P1+ΔP1) KaKL=11/[(2.11+0.297)×0.927×0.98≈5根 9)计算单根V带的预紧度F0 查表得q=0.17kg/m,则 F0=500〔 2.5Ka2.50.927115x7.11 -1〕+qv2=[500〔 -1〕+0.17×7.112]N≈223.6N 10)计算压轴力FQ： FQ = 2 F0zsin =2 × 223.4 × 5sin N≈2273.8N 11)带轮结构设计 带轮使用的是标准件，材料为铸铁HT150的椭圆轮式，小轮的直径是140mm，大轮的直径是400mm。 齿轮的设计 1)选择材料及精度等级.考虑普通减速器,无特殊要求,故采用软传动.选大、小齿轮材料均为45钢,小齿轮调质处理,硬度为260HBS;大齿轮正火处理,硬逼为230HBS，取齿轮传动精度等级为8级. 2)确定计算准则.该齿轮传动为软齿轮面的闭式传动,先按齿面接触疲劳强度设计,然后按齿根弯曲疲劳强度校核. 3)按齿面接触疲劳强度设计. a≥47.6ζa(u+1) A修正系数 ζa=1 B载荷系数 K=1.2 C小轮传递的转矩T1 D齿宽系数 ψa=0.4 E许用接应力[σH] 3KT1?du??H?2 T1?9550?Pn?9550?10.67323.3?315182.5N?mm [σH]=0.9σHlim 查得σHlim1=600MPa; σHlim2=560 MPa。则许用接应力为： [σH]1=0.9σHlim1 =0.9×600MPa =540MPa [σH]2=0.9σHlim2 =0.9×560MPa =504 MPa 取较小值[σH]2 代入 1)按齿面接触疲劳强度设计 A. 求中心距a. 数取 a≥47.6ζa(u+1) 3KT1?du??H?2 对斜齿轮传动,载荷系K=1.2则 a≥246mm； 圆整为a=250mm B..确定法向模数mn和齿数z1,z2以及螺旋角β .初取mn=(0.01～0.02)a=(0.01～0.02)×250mm=2.5～5mm.取mn=2.5mm、3mm、4mm、5mm - 7 - 方案 1 2 3 4 中心距 a/mm Mn/mm 2.5 初选β ZΣ 196 Z1 36 30 22 18 Z2 160 133 99 80 重新计算β 11.48 12.04 12.57 11.48 实际传动比 4.4 4.4 4.30 4.4 Δi 0% 0% 1.20% 0 250 3 4 5 12° 163 111 98 以上三种方案均能满足要求,但综合考虑,方案2的模数和齿数都比较合适,故选用方案2的参数 , z1=30, z2=133 , mn=3mm , β=12.04° C,计算传动主要尺寸 分度圆直径 d1= mn Z1 /cosβ=92mm ： d2= mn Z2 /cosβ=408mm 中心距 a= mn (Z1 + Z2)/2cosβ=mm=250mm 齿宽 b =ψaa=100mm 故取 b1=105mm , b2=100mm D,计算圆周速度v V=πn1 d1 /(60×1000) =1.56m/s 选齿轮传动精度为8级. 2)校核齿根弯曲疲劳强度. σF= YFS≤[σF]1 33 因 zv1= Z1 /cosβ=32 ; Zv2= Z2 /cosβ= 142.25 查表得YFS1=4.21 ; YFS2=3.98,则 σF1= 1.9K T1 YFS2/(b m2n Z1) =44.36MPa< [σF]1=336MPa σ F2=σF1 YFS2/ YFS1=41.94MPa< [σF]2=308MPa 故齿根弯曲疲劳强度足够. 轴的设计计算 由前面的计算可知：电动机功率P＝11KW，转速n＝970r/min，V带传动比i带=3.各级持；齿轮传动参数列表如下： 法向模数 端面模数 齿宽 分度圆直径 螺旋角? 齿向 齿轮序号 齿数z Mn/mm Mr/mm b/mm d/mm 1 2 30 133 4 4 4.082 4.082 105 100 12.04° 12.04° 右旋 左旋 92 408 高速轴的结构设计： 1）根据工作条件选择轴材料并确定所需要最小直径 由机械设计手册，选取轴的材料为45钢，调质处理，抗拉强度：?b＝650 MPa； 许用弯曲应力：[?－1]=60MPa；弯曲疲劳极限：?－1=270 MPa； 确定轴上零件的装配方案： 2)计算齿轮受力 转矩： T2圆周力： Ft ?9.55?106Pn2?9.55?10?610.67323.3?315182.5Nmm ?2T2d2?2?315182.5394?1599.9N - 8 -