机械课程设计――二级减速器

2二、电动机的选择：（1）电动机型号的选择：根据电动机转速P电=5.5kw，传动不逆转，则同步转速n=1500rpm;选择电动机型号Y132S-4，P额=7.5KW，满载电流I=11.6A，效率η=85.5%，功率因数cosφ=0.84;堵转电流/额定电流=7.0A;堵转转矩/额定转矩=2.2;最大转矩/额定转矩=2.2型号额定功率kw满载时额定电流堵转电流额定转矩堵转转矩额定转矩最大转矩转速r/min电流(380V时)A效率%功率因数Y132S-47.596011.685.50.847.02.22.2（2）电动机主要外形和安装尺寸如下：中心高H外形尺寸L*(AC/2+AD)*HD底脚安装尺寸A*B地脚螺栓孔直径K轴伸尺寸D*E装键部位尺寸F*GD132475*345*178三、确定传动装置的总传动比和分配传动比1.确定总传动比：4286.2735960总电总nni电n为电动机满载转速；总n为盘磨机主轴转速；总i为传动装置总传动比2.分配传动比：锥总iiii21；21ii分别为两对斜齿轮的传动比；3~2锥i，取5.2锥i，则有97.105.24286.2721锥总iiii21)3.1~2.1(ii63.31i02.32i四、计算传动装置的运动和动力参数为进行传动件的设计计算，要推算出各轴的转速和转矩（或功率），如将传动装置各轴由高速至低速依次定为1轴、2轴……同时每对轴承的传动效率η1=0.99圆柱齿轮的传动效率η2=0.96联轴器的传动效率η3=0.99圆锥齿轮的传动效率η4=0.953则可按电动机到工作机运动传递路线推算，得到各轴的运动和动力参数。1．计算各轴转速：min/9601rnnmmin/9602rnnmmin/46.26463.3960123rinnmin/57.8702.346.264234rinnmin/57.8745rnnmin/03.355.257.8756rinn锥mn为电动机满载转速；654321nnnnnn分别为轴1至轴6的转速；2.各轴输入功率：kwPPd5.51kwPPd39.599.099.05.51223112kwPP12.596.099.039.523232123kwPP87.496.099.012.534342134kwPP77.499.099.087.445453145kwPP49.495.099.077.4565641565645342312分别为相邻两轴间的传动效率3.各轴输出功率：kwPPd5.5'1kwPP34.599.039.512'2kwPP76.299.079.213'3kwPP82.499.087.414'4kwPP72.499.077.415'5kwPP45.499.049.416'644.各轴输入转矩：mNnPTd71.549605.595509550电电mNTTd71.541mNTT62.5399.099.071.541212mNiTT99.18496.099.063.362.5323123mNiTT96.53096.099.002.399.18434234mNTT39.52099.099.096.5304545mNiTT57.122395.099.05.239.5205656锥5.各轴输出转矩：mNTTd71.54'1mNTT08.5399.062.5312'2mNTT14.18399.099.18413'3mNTT65.52599.096.53014'4mNTT19.51599.039.52015'5mNTT33.121199.057.122316'6根据上述运算过程，运动和动力参数计算结果整理于下表：轴名功率Pkw转矩TmN转速min/r输入输出输入输出电动机轴15.554.71960高速轴轴25.395.3453.6253.08960中间轴轴35.125.07184.99183.14264.46低速轴轴44.874.82530.96525.6587.57小锥齿轮轴54.774.72520.39515.1987.57大锥齿轮轴64.494.451223.571211.3335.035五、传动零件的设计计算1.高速齿轮的计算计算及说明结果（1）选择高速级斜齿轮材料和硬度：材料：45#钢热处理方法：调质处理硬度：小齿轮硬度260HBS，大齿轮硬度230HBS（2）齿数等基本参数：取小齿轮齿数241Z大齿轮齿数87625.324112iZZ计算后的传动比625.324871u取螺旋角15齿轮为8级精度(3)许用接触应力齿轮的工作寿命：584008210365hLh（工作年限为10年，一年按365天计算，每日两班制工作，每班8小时）齿轮的工作应力循环次数：91036.3584009606060hmLjnN取接触疲劳寿命系数9.01HNK，95.02HNKMPabH5501limMPabH5002lim1HSS211lim1/49519.0550mmNSKHNbHH222lim2/475195.0500mmNSKHNbHH221/48524754952mmNHHH(4)求许用弯曲应力：P191P206（10-13）P206（10-13）P207表10-19P209图10-21dP205(10-12)65.1~25.1FSS取3.1FSMPaFE5001MPaFE45029.01FNK93.02FNKFFE1FN11SKF=2/15.3461.39.0500mmNFFE2FN22SKF=2/92.3211.339.0045mmN(5)根据接触强度设计：设载荷系数6.1tK齿宽系数0.1d弹性影响系数218.189MPaZE查表得76.0178.0254.121○1小齿轮的分度圆直径：3211211'2HHEdttZZuuTKdmm47.5048543.28.189625.31625.354.111008.536.12323○2计算圆周的速度：10006021ndvt=sm/54.210006096047.5014.3○3计算齿宽：tddb1=mm47.5047.500.1模数：mmZdmtn03.22415cos47.50cos11齿高：1ah25.0cmmmchhna5675.403.2)25.012()2(计算齿宽与齿高比05.115675.447.50hb○4计算纵向重合度：P206P205(10-12)P205表10-7P201表10-6P215图10-26P203(10-9)机原P195表10-5704.203.214.315sin47.50sinnmb○5计算载荷系数：使用系数25.1AK由smv/54.2，8级精度，查表得动载系数15.1vK齿向载荷分布系数453.1HK42.1FK10063.5247.5047.501062.53225.123AbbTKbFKtA齿间载荷分配系数5.1FHKK即载荷系数045.345.15.112.125.1HHvAKKKKK○6按实际载荷系数校正所得分度圆直径：mmKKddtt68.616.192.247.503311○7计算模数：mmZdmn48.22415cos68.61cos11（6）按齿根弯曲强度设计：○1计算载荷系数：86.242.14.115.125.1FFvAKKKKK○2纵向重合度04.286.0Y○3计算当量齿数：63.2615cos24cosZ331v1ZP216P193表10-2P194图10-8P197表10-4图10-13P195表10-3P192(10-2)机原P196表10-5P217图10-28机原P195表10-5854.9615cos87cosZ332v2Z○4查取齿形系数：582.21FaY187.22FaY598.11SaY7865.12SaY○5计算大小齿轮的111FSaFaYY0119.015.346598.1582.2111FSaFaYY0121.092.3217865.1187.2222FSaFaYY0121.00119.0mmYYZYTKmFSaFadn497.10121.054.124115cos86.01008.5386.22cos232233111212'2齿面接触强度48.2nm大于弯曲强度497.1nmmmmn0.2○6按接触强度计算分度圆直径来计算齿数3078.290.215cos68.61cos11nmdZ10975.108625.330112uZZ○7几何中心距：mmmZZan14491.14315cos22)10930(cos2)(21圆整为mm144○8求螺旋角'212481514.1514422)10930(arccos2)(arccosamZZnP200表10-5P201（10-5）机原P194(10-34)9值改变不多，HZK、、不必修正○9计算大、小齿轮分度圆直径：mmmZdn16.6214.15cos230cos11mmmZdn84.22514.15cos2109cos22○10计算齿轮宽度：1dbd=mm47.5047.500.1圆整后mmB552mmB601（7）校核齿轮强度接触强度校核MPaMPaEEuudKTHEHdH4855.4828.18943.2625.31625.354.168.6111008.5392.2212333弯曲强度校核FnSaFaFMPadbmYYYKT497.11154.1247.5016.6286.0598.1582.21008.5386.22231即满足要求（8）计算大齿轮尺寸mmmdDna84.20521284.292120mmBC5.16553.03.0mmD344mmDD5.54346.16.143mmDDD86.37)5.5484.205(25.025.0302mmDDD9.1292/5.5484.2052/301P201P201(10-5a)P231图10-39注：参考资料未标表示机械设计第八版，机原为机械原理10表1高速级圆柱斜齿轮1传动参数表名称代号单位小齿轮大齿轮公式中心距amm144传动比1u63.3模数nmmm0.2螺旋角（）14.15端面压力角t（）66.20costantannt啮合角t'（）20齿数Z30109分度圆直径dmm16.6284.225节圆直径'dmm16.6284.225齿顶圆直径admm16.6684.229aahdd2nannaxhmh齿根圆直径fdmm16.5784.