圆锥圆柱二级减速器(设计全套资料和图纸).zip

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圆锥 圆柱 二级 减速器 设计 全套 资料 以及 图纸
资源描述:
计算内容 计算结果 二:效率的计算 根据表 2-2 机械传动效率概略数值得: 2=0.99 一对圆锥滚子轴承的效率 3= 0.98 一对球轴承的效率 4= 0.99 闭式直齿圆锥齿传动效率 5= 0.95 闭式直齿圆柱齿传动效率 6= 0.97 b. 总效率 =12 23 3456=0.960.992 0.983 0.990.950.97=0.808 c. 所需电动机的输出功率 Pr=Pw/=2.4/0.808=3kw 三:动力参数的计算 1. 分配传动比 (1) 总传动比 i=21 (2) 各级传动比:直齿轮圆锥齿轮传动比 i12=4.2 直齿轮圆柱齿轮传动比 i34=5 (3) 实际总传动比 i 实=i12i34=4.25=21 (i=0.0210.05,故传动比满足要求满足要求。 ) 2. 各轴的转速(各轴的标 3. 号均已在图 1.1 中标 4. 出) n0=500min,n1=n0=500r/min,n2=n1/i12=119.048r/ min,n3=n2/i34=23.810r/min,n4=n3=23.810r/min 5. 各轴的功率 =0.808 Pr=3 kw i=21 i12=4.2 i23=5 n0=500r/min n1=500r/min n2=119.048r/min n3=23.810r/min n4=23.810r/min 计算内容 计算结果 p0=pr=3 kw, p1= p02=2.970kw, p2= p143=2.965 kw, p3= p253=2.628 kw, p4=p323=2.550 kw 4. 各轴的转矩,由式:T=9.55Pi/ni 可得: T0=57. 3 Nm, T1=56.727Nm,T2=237.852Nm T3=1054.070 Nm ,T4=1022.785 Nm 四,传动零件的设计计算 1. 闭式直齿轮圆锥齿轮传动的设计计算 a选材: 小齿轮材料选用 45 号钢,调质处理, HB=217255, HP1=580 Mpa,Fmin1 =220 Mpa 大齿轮材料选用 45 号钢,正火处理, HB=162217, HP2=560 Mpa,Fmin2 =210 Mpa b. 由参考文献2(以下简称2)式(533) ,计 算应力循环次数 N: N1=60njL=605001811250=6.6108 N2=N1/i12 =6.610/4.2=1.571108 查图 10.27,ZN1=1.0,ZN2=1.12,由式(529) 得 ZX1=ZX2=1.0,取 SHmin=1.0,ZW=1.0,ZLVR=0.92, H1=HP1ZLVRZWZX1ZN1/SHmin=5800.92 =533.6 Mpa, H2=HP2ZN2ZX2ZWZLVR/SHmin =5601.120.92=577 Mpa H1 H2,计算取H= H2=533.6 Mpa c按齿面接触强度设计小齿轮大端模数(由于小齿 轮更容易失效故按小齿轮设计): 取齿数 Z1=21,则 Z2=Z1 i12=214.2= 88.2,取 Z2=88 实际传动比 u=Z2/Z1=88/21=4.2,且 u=tan2=cot1, 2=76.6076,1=13.3924, 则小圆锥齿轮的当量齿数 zm1=z1/cos1 =21/cos13.3924=22,zm2=z2/cos2=88/cos76.60 76=380.798 p0= 3 kw p1= 2.970 kw p2= 2.965 kw p3=2.628 kw p4=2.550 kw T0=57.3 Nm T1=56.727 Nm T2=237.852 Nm T3=1054.070 Nm T4=1022.785Nm HP1=580 Mpa, Fmin1=220 Mpa HP2=560 Mpa, Fmin2=210 Mpa H=533.6Mpa 圆锥齿轮参数 Z1=21 Z2=88 1=13.3924。 2 =76.6076 计算内容 计算结果 由2图 10.26 得 YFa=2.8,Ysa=1.55,YFa2=2.23,Ysa2=1.81 ZH =2/ (cos20sina20)=2.5 由2表 11-5 有 ZE=189.8,取 KtZ=1.1, 由2 取 K=1.4 又 T1=56.727 Nm ,u= 3,R=0.3 由2式 10.47 计算小齿轮大端模数 m34T1YFaYsa/RZF(1-0.5R)2 u2 +1 将各值代得 m2.664 由2表 10.17,m=3mm d齿轮参数计算: 大端分度圆直径 d1=mz1=321=63, d2=mz2=388=264 齿顶圆直径 da1=d1+2mcos1=63+6cos13.3924=68.837, da2=d2+2mcos2=264+6cos76.6076=265.900 齿根圆直径 df1=d1-2.4mcos1=63-2.4cos13.3924 =55.966 df2=d2-2.4mcos2=276- 2.4cos76.6076=86.532 齿轮锥距 R=1/2d12+d22=135.998 大端圆周速度 v=d1n1/60000=3.1463500/60000=1.649m/s, 齿宽 b=RR =0.3135.998=40.80 由2表 5-6,选齿轮精度为 8 级 由1表 4.10-2 得 1=(0.10.2)R =(0.10.2)305.500=30.0560.1 取 1=10,2=14,c=10 轮宽 L1=(0.10.2)d1=(0.10.2)93=12.4 L2=(0.10.2)d2=(0.10.2)291=39 e验算齿面接触疲劳强度: 按2式 5-53 H=4.98ZE/1-0.5R KT1/4Rd13u,代入各值得 圆锥齿轮参数 m=3 d1=63 d2=264 da1= 68.837 da2=265.900mm df1=55.966 df2=86.532 R=135.998 v=1.694m/s b= 40.80 1=10 2=14 c=10 L1=12.4 L2=39 计算内容 计算结果 H=7.5673H =533.6 Mpa 小齿轮满足接触疲劳强度,且大齿轮比小齿轮 接触强度高,故齿轮满足接触强度条件 f齿轮弯曲疲劳强度校核:按2式 5-55 由2图 10.26 得 YN1=YN2=1.0, 由2式 5-32 及 m=25,得 YX1=YX2=1.0 取 YST=2.0,SFmin=1.4,由2式 5-31 计算许用 弯曲应力: F1= Fmin1YFa1Ysa1YST/ SFmin =2202.0/1.4=314.29 Mpa F2= Fmin2YFa2Ysa2YST/ SFmin =2102.0/1.4=300 Mpa F1F2, F=F2=300 Mpa 由2式 10.46 计算齿跟弯曲应力 F1=4KT1YFa1Ysa1/4R(1-0.5R) 2Z12m3u2+1=1.51 300 Mpa F2=4KT1YFa1Ysa1/4R(1-0.5R) 2Z12m3u2+1=1.41300Mpa 两齿轮满足齿跟弯曲疲劳强度 2. 闭式直齿轮圆柱齿轮传动的设计计算 a选材: 小齿轮材料选用 45 号钢,调质处理, HB=217255, HP1=580 Mpa,Fmin1=220 Mpa 大齿轮材料选用 45 号钢,正火处理, HB=162217, HP2=560 Mpa,Fmin2=210 Mpa b. 由参考文献2(以下简称2)式(533) ,计 算应力循环次数 N: N1=60njL=605001811250=6.6108 N2=N1/i34=6.610/5=1.3210 查图 10.27 得 ZN1=1.05,ZN2=1.16,由式 10.13 得 ZX1=ZX2=1.0,取 SHmin=1.0,ZW=1.0,ZLVR=0.92, H1=HP1ZLVRZWZX1ZN1/SHmin=5801.05 0.92=560.28 MPa H=533.6 Mpa F=300 Mpa HP1=580 Mpa Fmin1=220 Mpa HP2=560 Mpa Fmin2=210 Mpa 计算内容 计算结果 H2=HP2ZN2ZX2ZWZLVR/SHmin=5601.16 0.92=597.63 MPa H1 H2,计算取H= H2=560.28 Mpa c. 按齿面接触强度计算中心距(由于小齿轮更容易 失效故按小齿轮设计): u=i34=5,a=0.4, ZH=2/cossin=2/cos200 sin200 =2.5 且由2表 11-5 有 ZE=189.8,取 KtZ=1.1 2式 5-18 计算中心距: a(1+u)KT1 (ZE ZHZ/H)2 /(2ua) =51.1869552.5189.8/(240.4560.28) =147.61 由1表 4.2-10 圆整 取 a=160 d齿轮参数设计: m=(0.0070.02)a=180(0.0070.02) =1.263.6 查2表 5-7 取 m=2 齿数 Z1=2a/m(1+u)=2160/2(1+5)=27 Z2=uZ1=527=135 取 Z2=135 则实际传动比 i=135/27=5 分度圆直径 d1=mz1=227=54 , d2=mz2=2135=270 齿顶圆直径 da1= d1+2m=58, da2=d2+2m=274 齿基圆直径 db1= d1cos=54cos20o =50.74 db2= d2cos=270cos20o =253.717 齿根圆直径 df1= d1-2.5m=54-2.52=49 df2= d2-2.5m=270-2.52=265 圆周速度 v=d1n2/60103 =3.1427041.67/60103 =0.589 m/s, 中心距 a=(d1+d2)/2=162 齿宽 b=aa =0.4160=64 由2表 5-6,选齿轮精度为 8 级 H=560.28 Mpa 圆柱齿轮参数 m=2 Z1=27 Z2=135 d1=54 d2=270 da1=58 da2=274 db1 =50.74 db2 =253.717 df1=49 df2= 265 v=0.589 m/s a=162 b=64 计算内容 计算结果 e. 验算齿面接触疲劳强度 按电机驱动,载荷平稳,由2表 5-3,取 KA=1.0; 由2图 5-4(d) ,按 8 级精度和 VZ/100=dn/60000/100=0.30144,得 Kv=1.03; 由2表 5-3 得 Ka=1.2;由2图 5-7 和 b/d1=72/60=1.2,得 KB=1.13; K=KvKaKAKB=1.031.21.01.13=1.397 又a1=arccosdb1/da1=arccos(60.14/68) =28.0268=281 36; a2 = arccosdb2/da2=arccos(2240.56/260) =22.0061=220 17 重合度 a=z(tana1-tan)+ z(tana1- tan)/2=32(tan28.0268-tan20) +128(tan22.0061-tan20)=1.773 即 Z=(4-a)/3=0.862,且 ZE=189.8,ZH=2.5 H =ZHZEZ2KT1(u+1)/bd2 1u=2.5189.80.86221.397835105.8065/(7 2622 5.024)=240.63H =560.28 Mpa 小齿轮满足接触疲劳强度,且大齿轮比小齿轮 接触强度高,故齿轮满足接触强度条件 f齿轮弯曲疲劳强度校核: 按 Z1=32,Z2=128,由2图 5-14 得 YFa1=2.56,YFa2=2.18;由2图 5-15 得 Ysa1=1.65,Ysa2=1.84 由2式 5-23 计算 Y=0.25+0.75/a=02.5+0.75/1.773=0.673 由2图 5-
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