① 带式输送机装置中的二级圆柱齿轮减速器设计说明书
设计参数:
1、运输带工作拉力: ;
2、运输带工作速度: ;
3、滚筒直径: ;
4、滚筒工作效率: ;
5、工作寿命:8年单班制工作,所以, ;
6、工作条件:连续单向运转,工作时有轻微振动。
传动装置设计:
一、传动方案:展开式二级圆柱齿轮减速器。
二、选择电机:
1、类型:Y系列三相异步电动机;
2、型号:
工作机所需输入功率: ;
电机所需功率: ;
其中, 为滚筒工作效率,0.96
为高速级联轴器效率,0.98
为两级圆柱齿轮减速器效率,0.95
为高速级联轴器效率,0.98
电机转速 选:1500 ;
所以查表选电机型号为:Y112M-4
电机参数:
额定功率: 4Kw
满载转速: =1440
电机轴直径:
三、 传动比分配:
( )
其中: 为高速级传动比, 为低速级传动比,且 ,
取 ,则有: ;
四、传动装置的运动和动力参数
1、电机轴: ;
;
;
2、高速轴: ;
;
;
3、中间轴: ;
;
;
4、低速轴: ;
;
;
5、工作轴: ;
;
;
传动零件设计:
一、齿轮设计(课本p175)
高速级(斜齿轮):
设计参数:
1、选材:
大齿轮:40Cr,调质处理,硬度300HBS;
小齿轮:40Cr,表面淬火,硬度40~50HRC。
2、确定许用应力:
1)许用接触应力:
而:
因为 ,所以,只需考虑 。
对于调质处理的齿轮, 。
;
查表(HBS为300)有循环基数 ,故, ,所以, 。
2)许用弯应力:
查表有:
取 ,单向传动取 ,因为,
所以取 ,则有:
3)齿轮的工作转矩:
4)根据接触强度,求小齿轮分度圆直径:
其中, (钢制斜齿轮), 。
所以,取 ,则有
5)验算接触应力:
其中,取
而,齿轮圆周速度为:
故, (7级精度),
所以,最终有,
6)验算弯曲应力:
其中, (x=0)
,所以应验算大齿轮的弯曲应力
低速级(直齿轮):
设计参数:
1、选材:
大齿轮:40Cr,调质处理,硬度300HBS;
小齿轮:40Cr,表面淬火,硬度40~50HRC。
2、确定许用应力:
1)许用接触应力:
而:
因为 ,所以,只需考虑 。
对于调质处理的齿轮, 。
;
查表(HBS为300)有循环基数 ,故, ,所以, 。
2)许用弯应力:
查表有:
取 ,单向传动取 ,因为,
所以取 ,则有:
3)齿轮的工作转矩:
4)根据接触强度,求小齿轮分度圆直径:
其中, (钢制直齿轮), 。
所以,取 ,则有
5)验算接触应力:
其中,取
(直齿轮),
而,齿轮圆周速度为:
故, (7级精度),
所以,最终有,
6)验算弯曲应力:
其中, (x=0)
,所以应验算大齿轮的弯曲应力
所以,计算得齿轮的参数为:
高速级
大
184.5
2
90
112.75
45
1
0.25
小
41
20
50
低速级
大
210
2.5
84
140
55
-
小
70
28
62
二、联轴器选择
高速级: ,电机轴直径: ,所以,选择 ;
低速级: 所以,选择 ;
三、初算轴径
(轴的材料均用45号钢,调质处理)
高速轴: ,(外伸轴,C=107),根据联轴器参数选择 ;
中间轴: ,(非外伸轴,C=118),具体值在画图时确定;
低速轴: ,(外伸轴,C=107),根据联轴器参数选择 。
四、轴承的润滑方式选择:
高速级齿轮的圆周速度为:
所以,轴承采用油润滑。高速级小齿轮处用挡油板。
五、箱体的结构尺寸:(机械设计课程设计手册p173)
箱座壁厚: ,而 ,
所以,取 。
箱盖壁厚: ,所以,取 。
箱座、箱盖、箱底座凸缘的厚度:
箱座、箱盖的肋厚:
轴承旁凸台的半径:
轴承盖外径: (其中,D为轴承外径, 为轴承盖螺钉的直径)。
中心高:
取: ;
地脚螺钉的直径: (因为: );数目:6。
轴承旁联接螺栓的直径: ;
箱盖、箱座联接螺栓的直径:
轴承盖螺钉的直径: 数目:4;
窥视孔盖板螺钉的直径: 。
至箱外壁的距离:
至凸缘边缘的距离: 。
外箱壁到轴承座端面的距离: 。
齿轮顶圆与内箱壁距离: ,取: 。
齿轮端面与内箱壁距离: ,取: 。
六、初选轴承:
高速轴:205, ;
中间轴:306, ;
低速轴:2209, ;
轴承端盖外径:
高速轴: ;
中间轴: ;
低速轴:
七、轴的强度核算:
轴所受的力:
高速级: ;
;
。
低速级: ;
;
轴的受力分析:
高速轴:
由力平衡有:
受力如图:
;
;
;
选材为45号钢调质处理,所以
查表有:
;
;
所以,危险截面为截面C
;
而此处 ,
所以,此处满足强度要求,安全。
中间轴:
由力平衡有:
受力如图:
;
;
;
;
可见B处受力更大,
;
选材为45号钢调质处理,所以
查表有:
;
;
所以,危险截面为截面B
;
而此处 ,所以,此处满足强度要求,安全。
低速轴:
由力平衡有:
受力如图:
;
选材为45号钢调质处理,所以查表有:
;
;
所以,危险截面为截面B
;
而此处 ,
所以,此轴满足强度要求,安全。
八、轴承使用寿命计算:( )
高速轴:
选用205,则有: 。
计算步骤和结果如下:
计算项目
计算结果
0.0317
0.225
1.1
942.2N
,
结论
(满足寿命要求)
中间轴: ;
选用306,则有: 。
计算步骤和结果如下:
计算项目
计算结果
0.015
0.192
1.1
1727N
,
结论
(满足寿命要求)
低速轴:选用2 209,则有: 。
径向当量动负荷 ;
径向当量静负荷 ;
所以, 。
九、齿轮详细参数:
高速级大齿轮:
低速级大齿轮:
② “减速器”有哪些分类
③ 传动装置是什么
传动装置是将动力装置的动力传递给工作机构的中间设备。它包括离合器、变速器、万向传动装置、主减速器、差速器和半轴等组成部分。传动装置通过传动叉带动另一个传动叉转动,同时绕十字轴中心在任意方向摆动。在传动过程中,滚针轴承中的滚针可自转,连接到输入动力的主动轴,经过差速器输出的半轴。由于输入和输出轴之间存在夹角,导致输出轴及传动部件产生扭转振动。为了保证传动装置的正常运行,设计的角度需要使两个轴以相等的瞬时角速度传递运动。
传动装置在汽车中起到了关键的作用,它将动力从发动机传递到车轮,使汽车能够行驶。离合器是传动装置中的重要组成部分,它负责将发动机的动力传递到变速器。变速器则负责将动力传递到车轮,并通过不同的齿轮组合来调整转速和扭矩。万向传动装置可以使传动装置在不同角度下工作,主减速器则负责减速,而差速器则负责分配动力。半轴则将动力传递到车轮。
传动装置的设计和制造需要考虑许多因素,如扭转振动、噪音、磨损和可靠性等。因此,许多汽车制造商采用高强度材料和先进的制造工艺来提高传动装置的性能和寿命。同时,传动装置也需要定期维护和更换,以确保其正常运行。