《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)單級(jí)直齒圓柱齒輪減速器F=4000NV=0.75msD=300mm(全套圖紙)》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)單級(jí)直齒圓柱齒輪減速器F=4000NV=0.75msD=300mm(全套圖紙)(8頁珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、設(shè)計(jì)任務(wù):
圖紙加153893706
設(shè)計(jì)一臺(tái)帶式運(yùn)輸機(jī)中使用的單級(jí)直齒圓柱齒輪減速器。
原始數(shù)據(jù):
運(yùn)輸帶傳遞的有效圓周力F=4000N,運(yùn)輸帶速度V=0.75m/s,滾筒的計(jì)算直徑D=300mm,原動(dòng)機(jī)為電動(dòng)機(jī),齒輪單向傳動(dòng),有輕微沖擊,工作時(shí)間10年,每年按300天計(jì),單班工作(每班8小時(shí))
一、選擇電動(dòng)機(jī)
電動(dòng)機(jī)容量
(1)工作機(jī)所需功率
(2)電動(dòng)機(jī)輸出功率
傳動(dòng)裝置的總效率 式中,…為從電動(dòng)機(jī)至卷筒之間的各傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和軸承的效率:V帶傳動(dòng) =0.96;滾動(dòng)軸承 =0.99;閉式齒輪傳動(dòng) =0.97;連軸器 =0.99;傳動(dòng)滾筒 =0
2、.96, 齒形鏈=0.97,則
總效率
故
(3)電動(dòng)機(jī)額定功率
選取電動(dòng)機(jī)額定功率
3、電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速
為了便于選擇電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速,先推算電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍。查得V帶傳動(dòng)常用比為范圍單級(jí)齒輪減速器滾子鏈
符合要求的電動(dòng)機(jī)如下:
電動(dòng)機(jī)型號(hào)
額定功率/KW
同步轉(zhuǎn)速/滿載轉(zhuǎn)速/(r/min)
電動(dòng)機(jī)質(zhì)量、kg
價(jià)格/元
傳動(dòng)比
Y112M-2
4
3000/2890
45
910
2.91i
Y112M-4
4
1500/1440
49
918
1.50i
Y112M-6
4
1000/960
75
1433
3、 i
由上綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸、重量、價(jià)格及總傳動(dòng)比,查得
應(yīng)選用型號(hào)為Y112M-4型電動(dòng)機(jī)
二、計(jì)算傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比及其分配各級(jí)傳動(dòng)比
1、傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比:
傳動(dòng)比分配原則
各級(jí)傳動(dòng)比應(yīng)在合理的范圍內(nèi):
各級(jí)傳動(dòng)尺寸協(xié)調(diào),
4、傳動(dòng)比應(yīng)滿足
三、計(jì)算各軸的轉(zhuǎn)速
四、計(jì)算各軸的轉(zhuǎn)矩:
電動(dòng)機(jī)軸:
由上得各軸運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù):
軸名
功率p/kw
轉(zhuǎn)矩T/Nm
轉(zhuǎn)速n/
(r/min)
傳動(dòng)比
i
效率
輸入
輸出
輸入
輸出
電動(dòng)機(jī)軸
3.53
3.39
3.26
3.68
3.49
3.35
3.23
51.5
188
651
24.4
51.0
186.1
5、
644.5
1440
654.5
172.2
47.8
2.2
3.8
3.6
0.95
0.96
0.96
五、齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)(尺寸)
選定齒輪傳動(dòng)類型、材料、熱處理方式、精度等級(jí)。
小齒輪選硬齒面,大齒輪選軟齒面,小齒輪的材料為45號(hào)鋼調(diào)質(zhì),齒面硬度為250HBS,大齒輪選用45號(hào)鋼正火,齒面硬度為200HBS。
齒輪精度初選8級(jí)
(2)、初選主要參數(shù)
Z1=20u=4.5
Z2=Z1u=204.5=90
取ψa=0.3,則ψd=0.5(i+1)=0.675
(3)按齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算
6、 計(jì)算小齒輪分度圓直徑
d1≥
確定各參數(shù)值
載荷系數(shù) 取K=1.2
小齒輪名義轉(zhuǎn)矩
T1=9.55106P/n1=9.551064.23/342.86
=1.18105 Nmm
材料彈性影響系數(shù)
ZE=189.8
區(qū)域系數(shù) ZH=2.5
重合度系數(shù)
εt=1.88-3.2(1/Z1+1/Z2)
=1.88-3.2(1/20+1/90)=1.69
Zε=
許用應(yīng)力
按一般可靠要求取SH=1
則
取兩式計(jì)算中的較小值,即[σH]=560Mpa
于是
7、d1≥
=
=52.82 mm
(4)確定模數(shù)
m=d1/Z1≥52.82/20=2.641
取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)值 m=3
(5) 按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核計(jì)算
校核
式中 1.小輪分度圓直徑d1=mZ=320=60mm
2.齒輪嚙合寬度b=Ψdd1 =1.060=60mm
3.復(fù)合齒輪系數(shù) YFS1=4.38 ;YFS2=3.95
4.重合度系數(shù)Yε=0.25+0.75/εt =0.25+0.75/1.69=0.6938
5.許用應(yīng)力
σFlim1=245MPa σFlim2=220Mpa
取SF=1.25
則
8、
6.計(jì)算大小齒輪的并進(jìn)行比較
<
取較大值代入公式進(jìn)行計(jì)算 則有
=71.86<[σF]2
故滿足齒根彎曲疲勞強(qiáng)度要求
(6)幾何尺寸計(jì)算
d1=mZ=320=60 mm
d2=mZ1=390=270 mm
a=m (Z1+Z2)=3(20+90)/2=165 mm
b=60 mm b2=60
取小齒輪寬度 b1=65 mm
(7)驗(yàn)算初選精度等級(jí)是否合適
齒輪圓周速度 v=πd1n1/(601000)
=3.1460342.86/(601000)
=
9、1.08 m/s
可知選擇8級(jí)精度合適。
六、設(shè)計(jì)小結(jié)
(1) 從整體上來說通過詳細(xì)的計(jì)算和仔細(xì)的校核并且結(jié)合了實(shí)際情況,設(shè)計(jì)的過程基本正確,結(jié)果基本合理,可以滿足設(shè)計(jì)的要求。
(2) 通過這次機(jī)械設(shè)計(jì)課程的設(shè)計(jì),綜合運(yùn)用了機(jī)械設(shè)計(jì)課程和其他有關(guān)先修課程的理論,結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際知識(shí),培養(yǎng)分析和解決一般工程實(shí)際問題的能力,并使所學(xué)知識(shí)得到進(jìn)一步鞏固、深化和擴(kuò)展。
(3) 學(xué)習(xí)機(jī)械設(shè)計(jì)的一般方法,掌握通用機(jī)械零件、機(jī)械傳動(dòng)裝置或簡(jiǎn)單機(jī)械的設(shè)計(jì)原理和過程。
(4) 進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)基本技能的訓(xùn)練,如計(jì)算、繪圖、熟悉和運(yùn)用設(shè)計(jì)資料(手冊(cè)、圖冊(cè)、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范等)以及使用經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù),進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)估算和數(shù)據(jù)處理等。
七、參考資料:
機(jī)械設(shè)計(jì)綜合課程設(shè)計(jì) 機(jī)械工業(yè)出版社
機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 機(jī)械工業(yè)出版社
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