【编者按】:网学网计算机论文为您提供二级圆柱斜齿轮减速器设计报告(一)参考,解决您在二级圆柱斜齿轮减速器设计报告(一)学习中工作中的难题,参考学习。
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 3.78 960 37.60 1 0.96
轴Ⅰ 3.63 960 36.11
4.7 0.97
轴Ⅱ 3.52 163.27 205.89
3.6 0.97
轴Ⅲ 3.40 35.96 902.95
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