机械设计基础课程设计计算说明书.doc

机械设计基础课程设计计算说明书设计课题：二级圆柱齿轮减速器成都理工大学工程技术学院自动化系机械工程及自动化专业2023级机电1班设计者：孙皓指导老师：董仲良谢欣然2023年11月29日目录设计任务书1.传动装置总图2.设计规定3.已知条件原动机的选择分派传动比传动装置的运动和动力参数计算传动零件的设计计算轴的结构设计及强度计算轴承寿命校核计算平键的强度校核减速器箱体的设计九、减速器润滑方式、密封形式十、结尾语参考资料设计任务书传动装置总图2.设计规定：选择电动机类型和规格；设计减速器和展开式齿轮传动；选择联轴类型和型号；绘制减速器装配图和零件图；编写设计说明书。3.已知条件设计一卷扬机的减速器，卷扬机起吊的重物为W=15KN,起吊为匀速提高，起提高速为V=0.65m/s;卷筒直径¢400mm。设卷筒效率η总=0.81。.所设计的减速器应为二级减速器(电动机与减速器输入轴选用弹性联轴器直联)。一、电动机的选择：1）输送机主轴效率功率：PW=Fv=Wv=15000×0.65=9750W2）输送机主轴转速：nw=60×1000×V／πD=60×1000×0.65／400×π=31.05r／min电动机输出功率：由于减速器的总效率为η总=0.81P0=Pw/η=9750／0.81=12.03kw选择电动机的额定功率Pm=（1～1.3）P0查表选取Pm=13kw电动机的转速：齿轮传动比i2=8～40。则总传动比为i总=8～40故电动机转速的可选范围nm=i总×nW=﹙8～40﹚×31.05r／min=﹙248.4～1242﹚r／min5）电动机类型的选择按已知的工作规定和条件，选用YZR型绕线转子三相异步电动机。符合这一范围的异步转速有963r／min，再根据计算出的容量，由参考文献【1】查得YZR180L-6符合条件二、分派传动比：1.估算传动装置的总传动比：i总=nm/nW=963/31.05=312.根据公式：试分派传动比：-第一级齿轮传动i1=1.4i2=6.6第二级齿轮传动：i2=4.7三、传动装置的运动和动力参数计算：1.电动机轴的计算n0=nm=963r／minP0=Pd=13kwT0＝9550×P0／n0＝9550×13／963=129N.m2.Ⅰ轴的计算(减速器高速轴)n1=n0=963r／minP1=P0×η1＝13×0.99＝12.87kwT1＝T0η1＝127.71N.m3.Ⅱ轴的计算(减速器中间轴)n2=n1／i1=963／6.6=146r／minP2=P1×η2=12.87×0.97×0.99=12.36kwT2＝9550×P2／n2＝9550×12.36／146＝809.42N.m4.Ⅲ轴的计算(减速器低速轴)n3=n2／i2=146／4.7＝31r／minP3＝P2×η3＝12.36×0.99×0.97＝11.87kwT3＝9550×P3／n3＝9550×11.87／31＝3653N.m5.Ⅳ轴的计算(滚筒轴)n4=n3＝31r／minP4＝P3×η4＝11.87×0.99×0.99＝11.63kwT4＝9550×P4／n4＝9550×11.63／31＝3583N.m设计结果如下轴号参数电动机（0）轴Ⅰ轴（高速轴）Ⅱ轴（中间轴）Ⅲ轴（低速轴）Ⅳ轴（滚筒轴）转速n（r/min）9639631463131功率P(kw)1312.8712.3611.8711.63转矩T（N.m）129127.71809.4236533583四、传动零件的设计计算：(一).高速级圆柱齿轮传动的设计计算1.选择齿轮材料及精度等级小齿轮选用40Cr表面淬火,硬度为50HRC。大齿轮选用40Cr表面淬火，硬度为52HRC。由于是普通减速器故选用8级精度.2.按齿面弯曲强度设计由【2】表11-3查得载荷系数K=1.5选择齿轮齿数小齿轮的齿数取22，则大齿轮齿数Z2=i1·Z1=22×6.6=145.2,圆整得Z1=145,齿面为非对称硬齿面，由【2】表11-6选取Ψd=0.4由【2】表12-1查得σH=1200MPaσF=720MPa由图11-8得，齿形系数YFE=2.84，应力修正系数YSa=1.58又表11-5得，SF=1.3，SH=1.1即[σF]1=σF/SF=720/1.3=554MPa[σH]1=σH/SH=1200/1.1=1091MPam≧[2KT1YFEYSa／Ψd×Z12[σF]1]1／3=[2×1.5×128000×2.84×1.58／0.4×554×222]1／3=2.52mm由【2】表4-1知标准模数m=3分度圆直径：d1=mZ1=3×22=66mmd2=mZ2=3×145=435mm齿宽：b=Ψdd1=0.4×66=26mm故：大齿轮的齿宽取b1=26mm小齿轮的齿宽取b2=31mma=m﹙Z1＋Z2﹚／2=