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二级圆柱斜齿轮减速器设计报告(一)_电子信息工程毕业论文

发布时间:2015-03-12 来源:人大经济论坛
二级圆柱斜齿轮减速器设计报告(一)_电子信息工程毕业论文 1.引言 二级圆柱斜齿轮减速器的计算机辅助机械设计,计算机辅助设计及辅助制造(CAD/CAM)技术是当今设计以及制造领域广泛采用的先进技术,通过本课题的研究,将进一步深入地对这一技术进行深入地了解和学习。 2.减速机设计要求 (1)螺旋筒轴上功率=3.2 kw,转速=36 r/min (2)工作情况:三班制 单向 连续运转载荷 (3)使用折旧期:10年 (4)工作环境:室外 灰尘较大 环境最高温度35 ℃ (5)动力来源:三相交流电压380 / 220 V (6)检修间隔期:三年大修 二年中修 半年小修 (7)制造条件及生产批量:一般机械厂 单件生产 3.减速器的总体设计 3.1 传动装置的总体设计 3.1.1 拟订传动方案 本传动装置用于带动螺旋筒轴,工作参数:螺旋筒轴上功率P=3.2 kw,工作转数n=36 r/min,在室外工作(环境最高温度35 ℃),载荷平稳,三班制,连续单向运转,使用寿命10年。本设计拟采用二级圆柱斜齿轮减速器(展开式),传动简图如下图所示。 传动装置简图 螺旋筒轴 2—传动斜齿轮 3—二级圆柱齿轮减速器 4—联轴器 5—电动机 3.1.2 电动机的选择 (1)选择电动机的类型 按工作条件和要求,选用一般用途的Y系列三相异步电动机。 (2)选择电动机的功率 螺旋筒轴所需的功率P=3.2kw 电动机所需的功率P= P/ ==0.98*0.99*0.99=0.90 P=3.78 kW 查表,选取电动机的额定功率P=4 Kw。 (3)选择电动机的转速 螺旋筒轴转速n=36 r/min由表推荐的传动比的合理范围,取二级圆柱齿轮减速器的传动比=8~40,故电动机转速的可选范围为: n= n=(8~40)×36=288~1440 r/min 符合这范围的电动机同步转速有750、1000、1500、3000 r/min四种,现以同步转速1000 r/min和1500 r/min两种常用转速的电动机进行分析比较(查表) 综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格、传动比及市场供应情况,选取比较合适的方案,现选用型号为Y132M1—6,其主要安装尺寸如下: 中心高:H=132 mm 外型尺寸:L×(AC×AD)×HD=508×(270+210)×315 mm 轴伸尺寸:D=38 mm,E=80 mm 装键部分尺寸:F×G×D=10×33×38 mm 底脚安装尺寸:A×B=216×140 mm 地脚螺栓孔直径:K=12 mm 3.1.3 确定传动装置的传动比及其分配 减速器总传动比及其分配: 减速器总传动比i=n/n=960/36=26.667(n为满载转速) 高速级传动比i==5.88,i= ii,所以i=i/ i=4.54 得:i=5.88,i=4.54,所以高速级传动比为i=5.88,低速级传动比为i=4.54, 实际总传动比= ii=5.88*4.54=26.70 螺旋筒轴实际转速= n/=960/26.70=35.96 r/min 滚筒转速误差=0.1%<5%,合适。 3.1.4 计算传动装置的运动和动力参数 (1)各轴的输入功率 电动机轴:P=3.78 kW 轴Ⅰ(高速轴)P= P=3.78×0.99×0.99×0.98= 3.63 kW 轴Ⅱ(中间轴)P= P=3.78×0.99×0.99×0.98 =3.52 kW 轴Ⅲ(低速轴)P= P=3.78×0.90=3.40 kW (2)各轴的转速 电动机:n=960 r/min 轴Ⅰ:n= n=960 r/min 轴Ⅱ:n= n/ i=960/5.88=163.27 r/min 轴Ⅲ:n= n /i=960/26.70=35.96 r/min (3)各轴的输入转矩 电动机轴:T=9550=9550×3.78/960≈37.60 Nm 轴Ⅰ:T=9550=9550×3.63/960≈36.11 Nm 轴Ⅱ:T=9550=9550×3.52/163.27≈205.89 Nm 轴Ⅲ:T=9550=9550×3.40/35.96≈902.95Nm 上述计算结果汇总表 输入功率(kW)转速n(r/min)输入转矩(Nm)传动比效率 电动机轴3.7896037.6010.96 轴Ⅰ3.6396036.11 4.70.97 轴Ⅱ3.52163.27205.89 3.60.97 轴Ⅲ3.4035.96902.95 3.2 传动零件的设计计算 3.2.1 高速级齿轮传动设计 (1)选择齿轮类型、材料、精度以及参数 ① 选用斜齿圆柱齿轮传动 ② 选用齿轮材料:选取大小齿轮材料均为45钢,调质后表面淬火,齿面硬度HRC=40~50,取平均值HRC=45。 ③ 选取齿轮为7级精度(GB10095—88) ④ 选取小齿轮齿数Z=18,Z=Z=5.88×18≈106 (2)按齿根弯曲疲劳强度设计 设计公式m≥mm ① 确定计算参数 (a)初选载荷系数K=1.5,初选螺旋角β=13° (b)转矩T=36.11×10 Nmm (c)选取齿宽系数=0.8 (d)<2,取Y=0.7,Y=0.86 (e)查取齿形系数和应力校正系数Y=2.57,Y=2.21 Y=1.60,Y=1.78 (f)查取材料弯曲疲劳强度极限:查图得,大小齿轮均为==380 Mpa (g)计算应力循环次数N  
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