機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)二級(jí)減速器高速級(jí)齒輪設(shè)計(jì)

1、計(jì)算過程與分析2.傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)中的已知條件為：兩班制工作，連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷叫平穩(wěn)，室內(nèi)工作，有粉塵，環(huán)境最高溫度35，我們這里選擇電動(dòng)機(jī)的類型為三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)(Y系列三相異步電動(dòng)機(jī))。2.1電動(dòng)機(jī)的選擇2.1.1電動(dòng)機(jī)類型的選擇按工作要求和工作條件選用Y系列三相籠型異步電動(dòng)機(jī)，全封閉自扇冷式結(jié)構(gòu)，電壓380V。2.1.2電動(dòng)機(jī)容量的選擇此帶式運(yùn)輸機(jī)，其電動(dòng)機(jī)所需功率為式中，工作機(jī)實(shí)際需要的電動(dòng)機(jī)輸出功率，；工作機(jī)需要的輸入功率，；從電動(dòng)機(jī)至工作劑之間傳動(dòng)裝置的總效率。工作及所需功率式中，工作機(jī)的阻力，；工作機(jī)的線速度，m/s；工作機(jī)的效率。設(shè)分別為齒輪傳動(dòng)2對(duì)、滾動(dòng)軸承3對(duì)

2、及聯(lián)軸器2個(gè)的效率，則。查機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊表1-5取，。則工作機(jī)的有效功率所以電動(dòng)機(jī)所需功率2.1.3電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的確定單極圓柱齒輪傳動(dòng)比，采用二級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)，工作機(jī)的轉(zhuǎn)速為所以電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速可選范圍為選取Y132M2-6電機(jī)綜合考慮，決定選用1000的電動(dòng)機(jī)。根據(jù)電動(dòng)機(jī)類型、結(jié)構(gòu)、容量和轉(zhuǎn)速查機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊表12-1表12-14選定電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y132M2-6，其主要參數(shù)如下：電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率/kW滿載轉(zhuǎn)速/（r/min）堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩質(zhì)量/kg額定轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩Y132M2-65.59602.02.284主要安裝尺寸及外形尺寸：型號(hào)ABCDEFGHKABACADHDLY132M2

3、-62161788938801033132122802752103155152.2傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配傳動(dòng)比2.2.1總傳動(dòng)比總傳動(dòng)比為為式中，為滿載轉(zhuǎn)速，r/min；為執(zhí)行機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)速，r/min。2.2.2分配傳動(dòng)比分配傳動(dòng)比考慮潤滑條件，為使兩級(jí)大齒輪直徑相近。取故2.3各軸的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)2.3.1各軸的轉(zhuǎn)速軸軸軸卷筒軸2.3.2各軸的輸入功率軸軸軸2.3.3各軸的輸入轉(zhuǎn)矩現(xiàn)將計(jì)算結(jié)果匯總?cè)缦拢狠S名功率P/kW轉(zhuǎn)矩T/（N·m）轉(zhuǎn)速n/（r/min）電機(jī)軸5.554.22960軸5.4554.22960軸5.34240.67211.9軸5.755.5665.63.齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)

4、算3.1高速級(jí)齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算小齒輪選用調(diào)質(zhì)；大齒輪選用鋼調(diào)質(zhì)。3.1.1齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)類型：選用支持圓柱齒輪傳動(dòng)，壓力角。精度等級(jí)：由教材表10-6，選擇7級(jí)精度。材料：由教材表10-1，選擇小齒輪材料為調(diào)質(zhì)（調(diào)質(zhì)），齒面硬度為；大齒輪。材料為鋼（調(diào)質(zhì)），齒面硬度。齒數(shù)：選小齒輪，大齒輪齒數(shù)，取。3.1.2設(shè)計(jì)計(jì)算（1）設(shè)計(jì)準(zhǔn)則齒輪要正常工作必須滿足一定的強(qiáng)度以免失效，因此要通過強(qiáng)度計(jì)算來設(shè)計(jì)齒輪的尺寸，先分別按齒面接觸疲勞強(qiáng)度和齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算出最小分度圓直徑進(jìn)而算出模數(shù)，比較兩者的大小，然后按標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)取值，再根據(jù)模數(shù)算出最后的分度圓直徑等齒輪尺寸。考慮到裝配時(shí)兩齒輪可能

5、產(chǎn)生軸向誤差，常取大齒輪齒寬,而小齒輪寬，以便于裝配。（2） 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)由教材式（10-11）試算小齒輪分度圓直徑，即1）確定公式中各參數(shù)值按教材P203試取計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩。由教材表10-7選取齒寬系數(shù)（非對(duì)稱布置）。由教材圖10-20差得區(qū)域系數(shù)。由教材表10-5查得材料的彈性影響系數(shù)由教材式（10-9）計(jì)算接觸接觸疲勞強(qiáng)度用重合系數(shù)：計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力。由教材圖10-25d查得小齒輪和大齒輪的接觸疲勞極限分別為、。由教材式（10-15）計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)：由教材圖10-23查取接觸疲勞壽命系數(shù),取失效概率為,安全系數(shù),由式（10-14）得：取和中的較小者作為該齒輪副的接觸

6、疲勞許用應(yīng)力，即2）試算小齒輪分度圓直徑 調(diào)整小齒輪分度圓直徑1）計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù)前的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備。圓周速度。齒寬。2）計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù)。由教材表10-2查得使用系數(shù)。根據(jù)、7級(jí)精度，由教材圖10-8查的動(dòng)載系數(shù)。齒輪的圓周力。查教材表10-3得齒間載荷分配系數(shù)。由教材表10-4用插值法查得7級(jí)精度、小齒輪相對(duì)支撐非對(duì)稱布置時(shí)，得齒向載荷分布系數(shù)。由此，得到實(shí)際載荷系數(shù)3）由教材式（10-12），可求得按實(shí)際載荷系數(shù)算的的分度圓直徑及相應(yīng)的齒輪模數(shù)（3）按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由教材式（10-5）計(jì)算彎曲疲勞強(qiáng)度用重合系數(shù)。1）確定公式中各參數(shù)值試選由教材式（10-5）計(jì)算彎曲疲勞強(qiáng)度用重合度系數(shù)

7、。計(jì)算。由教材圖10-17查得齒形系數(shù)、。由教材圖10-18查得應(yīng)力修正系數(shù)、。由教材圖10-24c查得小齒輪和大齒輪的吃根彎曲疲勞極限分別為、。由教材圖10-22查得彎曲疲勞壽命系數(shù)、。取彎曲疲勞安全系數(shù)，由教材式（10-14）得因?yàn)榇簖X輪的大于小齒輪，所以取2）試算模數(shù) 調(diào)整齒輪模數(shù)1） 計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù)前的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備。圓周速度。齒寬。寬高比。2）計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù)。根據(jù)，7級(jí)精度，由教材圖10-8查得動(dòng)荷系數(shù)。由，查教材表10-3得齒間載荷分配系數(shù)。由教材表10-4用插值法查的,結(jié)合，查教材圖10-13，得。則載荷系數(shù)為3）由教材式（10-13），可得按實(shí)際載荷系數(shù)算得的齒輪模數(shù)對(duì)比計(jì)算結(jié)果

8、，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)m大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù)的大小主要取決于彎曲疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力僅與齒輪直徑有關(guān)，可取由彎曲疲勞強(qiáng)度算得的模數(shù)并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值，按接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑，算出小齒輪齒數(shù)。取，則大齒輪齒數(shù)，取，與互為質(zhì)數(shù)。這樣設(shè)計(jì)出的齒輪傳動(dòng)，既滿足了齒面接觸疲勞強(qiáng)度，又滿足了齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，并做到結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪費(fèi)。（4）計(jì)算幾何尺寸 計(jì)算分度圓直徑 中心距 計(jì)算齒輪寬度考慮不可避免的安裝誤差，為了保證設(shè)計(jì)齒寬和節(jié)省材料，一般將小齒輪略為加寬（510）mm，即取，而使大齒輪的齒寬等于設(shè)計(jì)寬度，即。（5）圓整中心距后的強(qiáng)度校核 上述齒輪副的中心距并沒有不便于相關(guān)零件的設(shè)計(jì)和制造。為此，可不進(jìn)行圓整。 齒面接觸疲勞強(qiáng)度校核按前述類似做法，先計(jì)算教材式（10-10）中的各參數(shù)。,；，。將上述數(shù)據(jù)代入教材式（10-22）得到 齒面接觸疲勞強(qiáng)度滿足要求。 齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核 按前述類似做法，先計(jì)算教材式（10-