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文檔簡介

1、 xxxxxxxxxxxxxxxxxx畢業(yè)論文zly140減速器設(shè)計 design of gear reducer zly140(理工類):xxxxx大學(xué)畢業(yè)論文(設(shè)計)任務(wù)書學(xué) 院:機電與汽車工程 專 業(yè): 熱能與動力工程學(xué) 號: xxxxxxxxxxx 姓 名: xxxxx 指導(dǎo)教師: xxxxxxxxxx 職 稱: xxxxx年 x 月xx日畢業(yè)設(shè)計(論文)題目:zly140減速器設(shè)計一、畢業(yè)設(shè)計(論文)內(nèi)容及要求(包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)要求、達到的指標和應(yīng)做的實驗等) 1 提供條件: 減速器的資料,計算軟件等; 2 設(shè)計內(nèi)容與要求:(1)查閱文獻,并通過對文獻的閱讀熟悉減速器的用途及結(jié)構(gòu)形

2、式;(2)掌握減速器的設(shè)計計算方法;(3)對減速器進行設(shè)計計算; (4)學(xué)習autcad繪制軟件,并用autcad繪制減速器的結(jié)構(gòu)圖; (5)完成設(shè)計說明書及科技文獻翻譯。二、完成后應(yīng)交的作業(yè)(包括各種說明書、圖紙等)1. 畢業(yè)設(shè)計說明書一份(不少于1.5萬字);2. 外文譯文一篇(不少于5000英文單詞);3. 設(shè)計圖紙。三、完成日期及進度自 xxxx年x 月 x 日起至 xxxx年 x月 x日止進度安排:1. 2.07 -3.25 查閱文獻,并通過對文獻的閱讀熟悉減速器的用途 及結(jié)構(gòu)形式,完成開題報告;2. 3.26-4.10 熟悉板式換熱器利用方面的知識; 3. 4.11-4.20 掌握

3、板式換熱器的設(shè)計計算方法;4. 4.21-5.10 對板式換熱器進行設(shè)計計算;5. 5.11-5.21 學(xué)習autcad繪制軟件,并用autcad繪制板式換熱器的結(jié)構(gòu)圖;6 5.22-6.06 完成設(shè)計說明書及科技文獻翻譯。7. 6.07-6.08 畢業(yè)答辯。四、同組設(shè)計者(若無則留空): 五、主要參考資料(包括書刊名稱、出版年月等):1. 張春宜,郝廣平,劉敏. 減速器設(shè)計實例精解m. 北京:機械工業(yè)出版社,20102. 張展. 減速器設(shè)計與應(yīng)用數(shù)據(jù)速查m. 北京:機械工業(yè)出版社,20103. 程乃士. 減速器和變速器設(shè)計與選用手冊m. 北京:機械工業(yè)出版社,20074. 張展. 減速器設(shè)計

4、選用手冊m. 上海:上??茖W(xué)技術(shù)出版社,20025. 周明衡. 減速器選用手冊m. 北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2002 系(教研室)主任: (簽章) 年 月 日 學(xué)院主管領(lǐng)導(dǎo): (簽章) 年 月 日注:1、如頁面不夠可加附頁 2、以上一五項由指導(dǎo)教師填寫摘要減速器在原動機和工作機或者執(zhí)行機構(gòu)之間起匹配轉(zhuǎn)速和傳遞轉(zhuǎn)矩的作用,由于其效率高、壽命長、維護簡便的特點,在現(xiàn)代機械中應(yīng)用極為廣泛。減速器是由傳動零件(齒輪或者蝸桿)、軸、軸承、箱體及其附件所組成。其基本結(jié)構(gòu)有三大部分組成:齒輪、軸及軸承組合,箱體,減速器附件。本設(shè)計講述了帶式運輸機的傳動裝置-二級斜齒圓柱齒輪減速器的設(shè)計過程。首先根據(jù)帶式運輸機

5、和減速器型號的一些基本參數(shù),運用一些基本的公式進行運算,得出另外一些基本參數(shù),這些參數(shù)對減速器的設(shè)計計算(包括選擇電動機、設(shè)計齒輪傳動、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計、選擇并驗算滾動軸承、校核平鍵聯(lián)接、選擇齒輪傳動和軸承內(nèi)容)以及確定最經(jīng)濟性的材料選型有所幫助。最后運用auto cad軟件進行減速器的二維平面設(shè)計,完成齒輪減速器的二維平面零件圖和裝配圖的繪制。相信隨著科學(xué)技術(shù)的廣泛應(yīng)用,減速器適用范圍越來越廣,需要量越來越大、生產(chǎn)質(zhì)量也越來越高。關(guān)鍵詞: 減速器;設(shè)計;軸;軸承 abstractreducer in the prime mover and work machine or between the

6、actuator has a function in matching speed and transfer torque,due to its high efficiency, long service life, simple and easy for maintenance, is widely used in modern machinery.reducer is made of transmission parts (gear or worm), shaft, bearing, box and its accessories.its basic structure is compos

7、ed of three parts: gear, shaft and bearing, box, gear reducer in the attachment. this design is about the belt conveyor transmission device, the design process of the secondary helical cylindrical gear reducer.first of all, according to some basic parameters of the belt conveyor and speed reducer mo

8、del,use some of the basic formula for computing,draw some basic parameters,of these parameters on gear reducer design calculation(including the motor, gear transmission design, shaft structure design, selection and calculation of rolling bearing, key, select the checkout gear and bearing)and materia

9、l selection to determine the most economical help.for decelerator by using the software of auto cad 2 d graphic design, to complete the gear reducer of the two-dimensional plane part drawing and assembly drawing.believe that with the wide application of science and technology, speed reducer applicab

10、le scope is more and more widely, demand is more and more big, the production quality is becoming more and more high.keyword : gear reducer;design;shaft;bearing 目錄第一章 緒論2 1.1減速器的工作原理與應(yīng)用37 1.2減速器的發(fā)展現(xiàn)況與趨勢37 1.3研究減速器的方向和了解其基本構(gòu)造37第二章 減速器的傳動方案圖及其說明7第三章 工作要求與基本參數(shù)13第四章 電動機的選型37 4.1選擇電動機類型37 4.2確定電動機功率37 4.

11、3確定電動機轉(zhuǎn)速40 4.4本章小結(jié)40第五章 分配各級的傳動比37 5.1總傳動比37 5.2確定減速器傳動比37 5.3確定低速軸傳動比37 5.4本章小結(jié)37第六章 確定傳動裝置的動力參數(shù)41 6.1計算電動機軸(0軸)的動力參數(shù)37 6.1.1功率的計算37 6.1.2轉(zhuǎn)速的計算37 6.1.3轉(zhuǎn)矩的計算37 6.2計算減速器高速軸(1軸)的動力參數(shù)37 6.2.1功率的計算37 6.2.2轉(zhuǎn)速的計算37 6.2.3轉(zhuǎn)矩的計算37 6.3計算減速器中間軸(2軸)的動力參數(shù)37 6.3.1功率的計算37 6.3.2轉(zhuǎn)速的計算37 6.3.3轉(zhuǎn)矩的計算37 6.4計算減速器低速軸(3軸)的

12、動力參數(shù)37 6.4.1功率的計算37 6.4.2轉(zhuǎn)速的計算37 6.4.3轉(zhuǎn)矩的計算37 6.5計算電動機滾筒軸(4軸)的動力參數(shù)37 6.5.1功率的計算37 6.5.2轉(zhuǎn)速的計算37 6.5.3轉(zhuǎn)矩的計算37 6.6本章主要內(nèi)容37第七章 v帶的設(shè)計與計算41 7.1確定v帶型號和帶輪直徑37 7.2確定基準長度37 7.3求中心距與包角37 7.4確定帶根數(shù)37 7.5確定軸上載荷37 7.6本章小結(jié)37第八章 齒輪的設(shè)計與計算41 8.1高速齒輪的設(shè)計與計算37 8.1.1齒輪材料的選擇37 8.1.2以齒根彎曲疲勞強度設(shè)計計算以及確定主要參數(shù)37 8.1.3按齒面接觸強度校核37

13、8.2低速齒輪的設(shè)計與計算37 8.2.1齒輪材料的選擇37 8.2.2以齒根彎曲疲勞強度設(shè)計計算以及確定主要參數(shù)37 8.2.3按齒面接觸強度校核37 8.3本章主要內(nèi)容37第九章 軸的設(shè)計與計算41 9.1高速軸的設(shè)計與計算37 9.1.1軸材料的選擇及許用應(yīng)力37 9.1.2確定軸最小直徑37 9.1.3軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計圖及基本參數(shù)37 9.1.4軸的受力圖及作用力大小的確定37 9.1.5校核軸徑37 9.2中間軸的設(shè)計與計算37 9.2.1軸材料的選擇及許用應(yīng)力37 9.2.2確定軸最小直徑37 9.2.3軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計圖及基本參數(shù)37 9.2.4軸的受力圖及作用力大小的確定37 9.2.

14、5校核軸徑37 9.3低速軸的設(shè)計與計算37 9.3.1軸材料的選擇及許用應(yīng)力37 9.3.2軸受力基本數(shù)據(jù)37 9.3.3軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計圖及基本參數(shù)37 9.3.4軸的受力圖及作用力大小的確定37 9.3.5校核軸徑37 9.4本章小結(jié)37第十章 滾動軸承選型與校核41 10.1高速滾動軸承的選型與校核37 10.1.1滾動軸承的受力圖37 10.1.2滾動軸承的選型與校核37 10.2中間滾動軸承的選型與校核37 10.2.1滾動軸承的受力圖37 10.2.2滾動軸承的選型與校核37 10.3低速滾動軸承的選型與校核37 10.3.1滾動軸承的受力圖37 10.3.2滾動軸承的選型與校核37

15、 10.4本章主要內(nèi)容37第十一章 鍵的選型與校核41 11.1高速軸與v帶輪連接鍵的選型與校核37 11.2中間軸鍵的選型與校核37 11.2.1中間軸與高速軸連接鍵的選型與校核37 11.2.2中間軸與低速軸連接鍵的選型與校核37 11.3低速軸鍵的選型與校核37 11.4本章小結(jié)37第十二章 確定聯(lián)軸器選型41 12.1確定聯(lián)軸器功率37 12.2選定聯(lián)軸器類型37第十三章 確定齒輪的潤滑方式41第十四章 確定滾動軸承的潤滑方式41第十五章 潤滑油的選型41第十六章 密封方法的選取41 設(shè)計總結(jié)42致謝辭42參考文獻43第一章 緒論1.1 減速器的工作原理與應(yīng)用 減速器是一種動力傳達裝置

16、,它是利用齒輪的速度,將電機的回轉(zhuǎn)數(shù)到所需要的回轉(zhuǎn)數(shù),并得到較大轉(zhuǎn)矩的機構(gòu)。在目前所有用于傳遞動力與運動的裝置中,減速器的應(yīng)用范圍可以說是最廣泛的。并且減速器在不同的行業(yè)中有著各自明細的分工,減速器按用途可分為通用減速器和專用減速器兩大類,兩者的設(shè)計、制造和使用特點各不相同。但是幾乎在各式機械傳動系統(tǒng)中都可以見到它的蹤跡,其應(yīng)用從大動力傳輸工作,到小負荷以及精確的角度傳輸都可以見到減速器的身影,且在工業(yè)應(yīng)用上,減速器具有減速及增加轉(zhuǎn)矩功能。因此廣泛應(yīng)用在速度和扭矩的轉(zhuǎn)換設(shè)備中。減速器的作用主要有: (1)通過降低速度同時提高輸出的扭矩,扭矩的輸出比例是由電機輸出乘減速比,但必須得注意的是輸出扭

17、矩不能超出減速器的額定扭矩。(2)在減速的同時也降低了負荷的慣量,慣量的減少為減速比的平方。減速器一般應(yīng)用于低轉(zhuǎn)速大扭矩的動力設(shè)備中,把電動機或其它高速運轉(zhuǎn)的動力通過減速器輸入軸上的齒數(shù)少的齒輪嚙合輸出軸上的大齒輪來達到減速的目的,普通的減速器也會有幾對相同原理齒輪達到理想的減速效果,大齒輪和小齒輪的齒數(shù)之比,就是傳動比。減速器是一種相對精密的機械裝置,使用它的目的在于能降低齒輪的轉(zhuǎn)速,增加轉(zhuǎn)矩。它的種類繁多,型號各異,不同種類有不同的用途。減速器的種類很多,按照傳動類型可分為蝸桿減速器、行星齒輪減速器和齒輪減速器;按照齒輪形狀可以分為圓錐齒輪減速器、圓柱齒輪減速器和圓錐-圓柱齒輪減速器;按照

18、傳動比技術(shù)的不同也可分為單級和多級減速器;按照傳動的布置形式又可分為分流式、同軸式和展開式減速器。以下就是一些常用減速器的分類及功能:諧波減速器的諧波傳動就是利用柔性元件的可控的彈性變形來傳動動力的,體積雖然不大,可是精度相當高,但缺點就是柔輪壽命有限、不耐沖擊,其剛性和金屬件相比較差得多,還有就是輸入的轉(zhuǎn)速不是太高,無法實現(xiàn)高轉(zhuǎn)速的傳遞。渦輪蝸桿減速器的主要特點就是自身具有反向自鎖功能,能具有較大的減速比。可是輸入軸與輸出軸不在同一條軸線上,也不在同一個平面上,所以就會導(dǎo)致體積過大,傳動比不高以及精度不高的現(xiàn)象。1.2 減速器的發(fā)展現(xiàn)況與趨勢上世紀7080年代,世界上減速器技術(shù)有了很大的發(fā)展

19、,并且與新技術(shù)革命的發(fā)展緊密結(jié)合在一起。減速器按用途可分為通用減速器和專用減速器兩大類,兩者的設(shè)計、制造和使用特點各不相同。其中減速器的發(fā)展趨勢如下: (1)高水平、高性能。圓柱齒輪普通采用磨齒、滲碳淬火,承載能力提高了很多,其體積更小小、噪聲低、重量輕、效率高、可靠性更高。 (2)型式多樣化,變型設(shè)計多。擺脫了單一傳統(tǒng)的底座安裝方式,有效的增加了浮動支撐底座、空心軸懸掛式以及電動機與減速器一體式聯(lián)接,多方位安裝面等不同型式的方式,并且擴大了使用范圍。 (3)積木式組合設(shè)計?;緟?shù)采用優(yōu)先數(shù),尺寸規(guī)格調(diào)整,零件通用性和互換性強,系列容易擴充和花樣翻新,利于組織批量生產(chǎn)和降低成本。 促使減速器

20、水平提高的主要因素有:(1)理論知識的日趨完善,更加接近實際。(2)結(jié)構(gòu)設(shè)計更加的合理。(3)采用好的材料,普通采用各種優(yōu)質(zhì)的合金鋼鍛件,材料和熱處理質(zhì)量控制水平的提高。(4)加工精度提高到iso56級。(5)軸承質(zhì)量以及壽命的提高。(6)潤滑油質(zhì)量的不斷提高。自20世紀60年代以來,我國先后制定了jb1130-70圓柱齒輪減速器等一批通用減速器的標準,除了主機廠自制的配套使用外,還形成了一批減速器專業(yè)生產(chǎn)廠。目前,全國生產(chǎn)減速器的企業(yè)有數(shù)敗家,年產(chǎn)通用減速器25萬臺左右,對發(fā)展我國的機械產(chǎn)品做出了貢獻。20世紀60年代的減速器的制造工藝大多是參照蘇聯(lián)20世紀40-50年代的技術(shù)制造的,后來雖

21、有所發(fā)展,但僅限于當時的設(shè)計、工藝水平及裝備條件,其總水平與國際水平有較大差距。改革開放以來,我國引進了一批先進加工裝備,通過引進、消化、吸收國外先進技術(shù)和科研攻關(guān),逐步掌握了各種高速和低速重載齒輪裝置的設(shè)計制造技術(shù)。材料和熱處理質(zhì)量及齒輪加工精度均有較大的提高,通用圓柱齒輪的制造精度可從jb179-60的8-9級精度提高到gb1095-88的6級,高速齒輪的制造精度可穩(wěn)定在4-5級。部分減速器采用硬齒面,體積和質(zhì)量明顯減小,承載能力、使用壽命。傳動效率有了較大的提高,對節(jié)能和提高主機的總體水平起到很大的作用。 我國自行設(shè)計制造的高速齒輪減(增)速器的功率已達42000kw,齒輪圓周速度達15

22、0m/s以上。但是,我國大多數(shù)減速器的急速水平還不高,老產(chǎn)品不能立即被取代,新產(chǎn)品并存過渡會經(jīng)歷一段較長的時間。 目前國內(nèi)應(yīng)用較為普遍的減速器大體上可分為五類:齒輪減速器、蝸桿減速器、行星齒輪減速器、擺針輪減速器及各類混合傳動箱,此外還有一些其它類型的減速器,但應(yīng)用尚不十分普遍。 齒輪減速器是應(yīng)用數(shù)量最多的一類減速器。它包括圓柱齒輪減速器、圓錐齒輪減速器和圓錐圓柱齒輪減速器等多種形式,隨著f lender、sewd等公司在國內(nèi)生產(chǎn)及市場拓展力度的加大,多種類型的圓柱齒輪減速器在我過得以應(yīng)用,如sew公司用于中小功率的r、f、k系列減速器,此外還有用于中大功率的展開式圓柱齒輪減速器和擠出機及攪拌

23、機專用圓柱齒輪減速器等。上述類型的產(chǎn)品不僅在國外公司在國內(nèi)直接建廠生產(chǎn),國內(nèi)近百家廠家除一部分在生產(chǎn)國內(nèi)標準的zdy、zly、zsy、dby和dcy系列產(chǎn)品及非標產(chǎn)品外,其余廠家生產(chǎn)的所屬也均為仿制的國外系列產(chǎn)品。一個不爭的事實是,行業(yè)上此類產(chǎn)品的產(chǎn)品體系已基本上由國外公司所主導(dǎo),這顯然不利于國內(nèi)減速器企業(yè)的成長和行業(yè)發(fā)展,并極易引發(fā)產(chǎn)品的產(chǎn)權(quán)糾紛,一個采用模塊化設(shè)計技術(shù)且具有自主知識產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品系列體系待建立,但由于受種種因素的影響和制約,盡管國內(nèi)多家機構(gòu)呼吁及努力多年,進展一直不理想,前景目前也尚不明朗。 行星齒輪減速器是目前市場上應(yīng)用亦較為普遍的另一類傳動產(chǎn)品,由于行星齒輪傳動技術(shù)自身所具

24、有的一系列特點,同時也是由于我國工業(yè)近些年來的迅猛發(fā)展,這些都有利促進行星齒輪傳動技術(shù)在國內(nèi)的快速發(fā)展及應(yīng)用,格內(nèi)行星齒輪傳動技術(shù)及相應(yīng)的產(chǎn)品均得以開發(fā)及應(yīng)用,產(chǎn)品品種規(guī)格逐漸豐富,產(chǎn)品的最大傳遞載荷達到了一個前所未有的水平,產(chǎn)品的技術(shù)性能也已基本達到了國外同類產(chǎn)品的先進水平。隨著國內(nèi)相關(guān)制造企業(yè)裝備條件的改善,近幾年不少企業(yè)也加入了行星齒輪箱制造商的行列,目前國內(nèi)典型的行星齒輪傳動產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計及制造單位為:中國重型機械研究院有限公司、南京高精度齒輪集團有限公司、重慶齒輪箱有限責任公司、洛陽中重齒輪箱有限公司、荊州巨鯨傳動機械有限公司、大連起重重工集團有限公司、第二重型機械集團公司等二十余家。

25、1.3 研究減速器的方向和了解其基本構(gòu)造特別是近代人工智能化的興起,使得減速器的應(yīng)用更加地廣泛,大部分的機械傳動都會用到減速器裝置,它不僅僅會帶來更高的工作效率,還會帶來更好的經(jīng)濟以及實用性。當今的減速器普遍存在著一些問題,比如重量大、體積大或者傳動比大而機械效率過低等等問題。這就需要當代青年著手研究解決這些問題,使得減速器更加的可靠和高效。因此,以德國和日本為首的機械工藝發(fā)達國家,在研究減速器方面處于領(lǐng)先地位,特別在材料和制造工藝方面占據(jù)優(yōu)勢,其減速器工作可靠性好,使用壽命長。但其傳動形式仍以定軸齒輪傳動為主,體積和重量問題,也未解決好。這也需要當代人需要專研的課題。當今的減速器是向著大功率

26、、大傳動比、小體積、高機械效率以及使用壽命長的方向發(fā)展。因此,除了不斷提高工藝水平外、改進材料品質(zhì),還要在傳動原理以及傳動結(jié)構(gòu)上深入探討和創(chuàng)新,其中平動齒輪傳動原理的出現(xiàn)就是一例。減速器與電動機的連體結(jié)構(gòu),也是大力開拓的形式,并已生產(chǎn)多種結(jié)構(gòu)形式和多種功率型號的產(chǎn)品。目前,超小型的減速器的研究成果尚不明顯。在醫(yī)療、生物工程、機器人等領(lǐng)域中,微型發(fā)動機已基本研制成功,美國和荷蘭近期研制分子發(fā)動機的尺寸在納米級范圍如能輔以納米級的減速器,則應(yīng)用前景遠大。減速器的運用相當?shù)膹V泛,所以需要了解一些基本的常識。減速器是由三個基本結(jié)構(gòu)組成: (1)齒輪、軸及軸承組合小齒輪與軸制成一體,稱齒輪軸,這種結(jié)構(gòu)用

27、于齒輪直徑與軸的直徑相關(guān)不大的情況下,如果軸的直徑為d,齒輪齒根圓的直徑為,則當-d67mn時,應(yīng)采用這種結(jié)構(gòu)。 而當-d67mn時,采用齒輪與軸分開為兩個零件的結(jié)構(gòu),如低速軸與大齒輪。此時齒輪與軸的周向固定平鍵聯(lián)接,軸上零件利用軸肩、軸套和軸承蓋作軸向固定。兩軸均采用了深溝球軸承。這種組合,用于承受徑向載荷和不大的軸向載荷的情況。當軸向載荷較大時,應(yīng)采用角接觸球軸承、圓錐滾子軸承或深溝球軸承與推力軸承的組合結(jié)構(gòu)。軸承是利用齒輪旋轉(zhuǎn)時濺起的稀油,進行潤滑。箱座中油池的潤滑油,被旋轉(zhuǎn)的齒輪濺起飛濺到箱蓋的內(nèi)壁上,沿內(nèi)壁流到分箱面坡口后,通過導(dǎo)油槽流入軸承。當浸油齒輪圓周速度2m/s時,應(yīng)采用潤滑

28、脂潤滑軸承,為避免可能濺起的稀油沖掉潤滑脂,可采用擋油環(huán)將其分開。為防止?jié)櫥土魇Ш屯饨缁覊m進入箱內(nèi),在軸承端蓋和外伸軸之間裝有密封元件。 (2)箱體箱體是減速器的重要組成部件。它是傳動零件的基座,應(yīng)具有足夠的強度和剛度。 箱體通常用灰鑄鐵制造,對于重載或有沖擊載荷的減速器也可以采用鑄鋼箱體。單體生產(chǎn)的減速器,為了簡化工藝、降低成本,可采用鋼板焊接的箱體。 灰鑄鐵具有很好的鑄造性能和減振性能。為了便于軸系部件的安裝和拆卸,箱體制成沿軸心線水平剖分式。上箱蓋和下箱體用螺栓聯(lián)接成一體。軸承座的聯(lián)接螺栓應(yīng)盡量靠近軸承座孔,而軸承座旁的凸臺,應(yīng)具有足夠的承托面,以便放置聯(lián)接螺栓,并保證旋緊螺栓時需要的

29、扳手空間。 為保證箱體具有足夠的剛度,在軸承孔附近加支撐肋。為保證減速器安置在基礎(chǔ)上的穩(wěn)定性并盡可能減少箱體底座平面的機械加工面積,箱體底座一般不采用完整的平面。 (3)減速器附件 為了保證減速器的正常工作,除了對齒輪、軸、軸承組合和箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計給予足夠的重視外,還應(yīng)考慮到為減速器潤滑油池注油、排油、檢查油面高度、加工及拆裝檢修時箱蓋與箱座的精確定位、吊裝等輔助零件和部件的合理選擇和設(shè)計。因此,在提高減速器性能的同時,還要在更高科技的方向發(fā)展,這對于減速器來說具有不可估量的潛質(zhì)。并且設(shè)計者在設(shè)計之初就要全面的考慮減速器的綜合性能,從而實現(xiàn)減速器的實用性、經(jīng)濟性和可維護性,讓更強、更快、更高成

30、為發(fā)展減速器的宗旨。第二章 減速器的傳動方案圖及其說明 圖2 減速器傳動方案圖本設(shè)計減速器的傳動方式是v帶傳動。減速器的傳動裝置是二級斜齒圓柱齒輪傳動。該傳動裝置由電機、減速器、工作機組成。其齒輪相對于軸承不對稱分布,故沿軸向載荷分布不均勻, 要求軸有較大的剛度??紤]到電機轉(zhuǎn)速高,傳動功率大,將v帶設(shè)置在高速級,從而達到減速的目的。該傳動裝置的優(yōu)缺點:減速器橫向尺寸較小,兩大齒輪浸油深度可以大致相同。結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,軸向尺寸大,中間軸較長、剛度差,中間軸承潤滑較困難。第三章 工作要求與基本參數(shù)工作要求:輸送機連續(xù)工作,單向運轉(zhuǎn),載荷較平穩(wěn),空載起動,輸送帶速度允許誤差5%,每天兩班制工作,每班8小

31、時,載荷平穩(wěn),環(huán)境要求清潔,每年按300個工作日計算,使用期限10年。基本參數(shù): 運輸帶的有效拉力為f=4500(n) 滾筒直徑d=360(mm) 滾筒軸工作轉(zhuǎn)速=110(r/min)第四章 電動機的選型4.1 選擇電動機類型 按工作要求選用y系列全封閉式自扇冷試籠型三相異步電動機,電壓為380v。4.2 確定電動機功率 (1) 電動機所需工作效率:= (2) 工作機所需功率為:=fv/1000 (3) 傳動裝置的總效率為:= 按【2】表2-4確定各部分效率為:v帶傳動效率=0.96,滾動軸承效率(一對)=0.99,閉式齒輪傳動效率=0.97,聯(lián)軸器效率 =0.99,輸送帶轂輪的傳動效率(包括

32、轂輪和軸承的效率損失)=0.97,代入得: =0.842所需電動機功率為:=12.69(kw) 因載荷平穩(wěn),電動機額定功率略大于即可。由第七章可知,y系列電動機技術(shù)數(shù)據(jù),選電動機的額定功率為15kw。4.3 確定電動機轉(zhuǎn)速 滾筒軸工作轉(zhuǎn)速為:=110(r/min) 通常v帶傳動的傳動比范圍為=24,二級圓柱齒輪減速器為=840,則總傳動比的范圍=16160,故電動機轉(zhuǎn)速的可選范圍為: =*=(16160)*126=201620160(r/min) 符合這一范圍的只有同步轉(zhuǎn)速3000(r/min)。故選定電動機機型為y160m2-2表43 電動機型號型號額定功率(kw)同步轉(zhuǎn)速 (rmin)滿載

33、轉(zhuǎn)速(rmin)y160m2-215300029304.4 本章小結(jié)當今社會正處于一個商品化世代,整個社會都無形地被“效率”這樣一個平凡卻異??简瀭€人、一個群體、或者整個社會、國家的詞語所束縛。它要求相關(guān)企業(yè)及個人不僅要提高自己的業(yè)務(wù)水平,更要以更完善的裝備“武裝”自己,以期能達到一個既定的目標,滿足人們?nèi)找嬖鲩L的物質(zhì)文化的需求。在這樣一個高節(jié)奏的世代,大家需要的是效率,而對于我們這個行業(yè)來說,效率是尤為重要的,而決定效率的這個關(guān)鍵點,就要從源頭出發(fā),電動機就是這個源頭。一個工作效率高的電動機固然能帶來更高的動力,但是并非其工作效率越高則越好,我們需要科學(xué)地選擇一個適合整個生產(chǎn)鏈的動力來源,這

34、樣才能達到物盡其職,物超所值的目的,節(jié)約更多社會資源。第五章 分配各級傳動比5.1 總傳動比 i為減速器傳動比 為v帶傳動的傳動比 的范圍(24) 取=2 為高速級傳動比 的范圍(6.311.2) 取=6.3 為低速級傳動比 為聯(lián)軸器連接的兩軸間的傳動比 =1 總傳動比為:=26.645.2 確定減速器傳動比 減速器的傳動比:i=13.325.3 確定低速軸傳動比 低速軸傳動比:=2.115.4 本章小結(jié)傳動比分配的原則:使各級傳動的承載能力接近相等(一般指齒面接觸強度);使各級傳動的大齒輪浸入油中的深度大致相等,以使?jié)櫥唵危皇箿p速器獲得最小的外形尺寸和重量。其中齒輪和帶傳動的傳動比都等于兩

35、個輪子的直徑比(節(jié)圓直徑),但齒輪是精確傳動,帶傳動在會由于皮帶的滑動產(chǎn)生一定的傳動誤差。效率當然也是齒輪高一些??紤]到本設(shè)計所選減速器型號是固定的,固就會產(chǎn)生一些基本參數(shù),如高速軸的傳動比(6.311.2)。為了設(shè)計的方便,不宜選擇過大的傳動比,這是為了確保齒輪安裝、軸承蓋安裝時適用性和可靠性。雖然過大的傳動比與傳動效率沒什么直接聯(lián)系,可是對于多級傳動齒輪必然是會有影響的,會降低效率。效率取決于發(fā)熱損失,齒輪由于是高硬接觸,雖然嚙合過程也存在滑動摩擦,但金屬間摩擦系數(shù)很小,并且還有潤滑油的輔助,所導(dǎo)致的發(fā)熱也相對很小。第六章 確定傳動裝置的動力參數(shù)6.1 計算電動機軸(0軸)的動力參數(shù)6.1

36、.1 功率的計算 =11.18(kw)6.1.2 轉(zhuǎn)速的計算 =2930(r/min)6.1.3 轉(zhuǎn)矩的計算 =9550*=9550*=36.43(nm)6.2 計算減速器高速軸(1軸)的動力參數(shù)6.2.1 功率的計算 =*=11.18*0.96=10.73 (kw)6.2.2 轉(zhuǎn)速的計算 =1465(r/min)6.2.3 轉(zhuǎn)矩的計算 =9550*=9550*=69.95(nm)6.3 計算減速器中間軸(2軸)的動力參數(shù)6.3.1 功率的計算 =*=10.73*0.99*0.97=10.30 (kw)6.3.2 轉(zhuǎn)速的計算 =232.54 (r/min)6.3.3 轉(zhuǎn)矩的計算 =9550*=

37、9550*=423.00(nm)6.4 計算減速器低速軸(3軸)的動力參數(shù)6.4.1 功率的計算 =*=10.30*0.99*0.97=9.89 (kw)6.4.2 轉(zhuǎn)速的計算 =125.69(r/min)6.4.3 轉(zhuǎn)矩的計算 =9550*=9550*=751.45(nm)6.5 計算電動機滾筒軸(4軸)的動力參數(shù)6.5.1 功率的計算 =*=9.89*0.99*0.99=9.69 (kw)6.5.2 轉(zhuǎn)速的計算 =125.69(r/min)6.5.3 轉(zhuǎn)矩的計算 =9550*=9550*=736.25(nm)1-3軸的輸出功率或者輸出轉(zhuǎn)矩分別為各軸的輸入功率或輸入轉(zhuǎn)矩乘軸承效率0.99。表

38、6 軸的動力參數(shù)軸名功率(p/kw)轉(zhuǎn)矩(t/nm)轉(zhuǎn)速(n/rmin)傳動比效率輸入輸出輸入輸出0軸11.1836.4329301軸10.7310.6269.9569.2514652.000.962軸10.3010.20423.00418.77232.546.300.963軸9.899.79751.45743.94125.691.850.964軸9.699.59736.25728.89125.691.000.986.6 本章主要內(nèi)容根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以看,在轉(zhuǎn)數(shù)比較高的時候,轉(zhuǎn)矩都比較?。环粗?,轉(zhuǎn)速低的時候,轉(zhuǎn)矩比較大。這也正說明了減速器的工作原理。減速器的工作原理就是減速增矩,減小量慣。要實現(xiàn)

39、這個功能完全靠齒輪與齒輪之間的嚙合完成。數(shù)值由嚙合齒輪的齒數(shù)之比決定。 第七章 v帶的設(shè)計與計算 7.1 確定v帶型號和帶輪直徑 工作情況系數(shù): 由文獻1表11.5查得, =1.20 功率: =*=1.2*1.5=18 (kw) 確定v帶型號: 由文獻1圖11.16查得,選spz型窄v帶 小帶輪直徑: 由文獻1表11.6查得,取=100 (mm) 大帶輪直徑: 200 (mm)(取%) 大帶輪轉(zhuǎn)速: (r/min)7.2 確定基準長度 確定: 150 (mm) 確定: =50 (mm) 初取中心距: 初取a=630(mm) 帶長: 1735 (mm) 基準長度: 有文獻1圖11.4查得,取=1

40、800 (mm)7.3 求中心距和包角 中心距: =662.7 (mm)120 7.4 確定帶根數(shù) 帶速: =15.3 (m/s) 傳動比: 2.00 帶根數(shù):由文獻1表11.9查得,4.08 (kw) 由文獻1表11.7查得, =0.98 由文獻1表11.12查得, =1.01 由文獻1表11.10查得,=0.42 (kw) =4.04,取z=5 7.5 確定軸上載荷 張緊力: 由文獻1表11.4查得,q=0.07 (kg/m) = 198.2 (n) 軸上載荷: =1976 (n)7.6 本章小結(jié)對于v帶傳動的選用,主要是確定使用v帶的型號、長度、根數(shù),對于兩帶輪的基準直徑,中心距等也都要

41、選用恰當,使v帶不產(chǎn)生過大的彎曲應(yīng)力,速度、包角等在允許的范圍內(nèi)。其實v帶還有一個特別重要的作用,那就是過載保護。v帶靠摩擦傳遞動力。正常傳動時,可以滿足工作要求;當出現(xiàn)過載時,工作摩擦力不足以繼續(xù)傳遞動力,會打滑,這樣就可以起到過載保護的作用。第八章 齒輪的設(shè)計與計算8.1 高速齒輪的設(shè)計與計算8.1.1 齒輪材料的選擇 (1) 小齒輪用40cr 淬火處理 60hrc(600hb) (2) 大齒輪用40cr 淬火處理 60hrc(600hb)8.1.2 以齒根彎曲疲勞強度設(shè)計計算以及確定主要的參數(shù)計算內(nèi)容計算過程計算結(jié)果初步計算轉(zhuǎn)矩齒寬系數(shù)初取=15彎曲疲勞極限彎曲最小安全系數(shù)應(yīng)力循環(huán)系數(shù)彎

42、曲壽命系數(shù)由文獻1表12.13查得 =0.97由文獻1圖12.23查得由文獻1表12.14查得60*10*300*16*1465由文獻1圖12.24查得=69950nmm取=1.00取=151920mpa920mpa=1.000.91計算內(nèi)容計算過程計算結(jié)果尺寸系數(shù)許用彎曲應(yīng)力使用系數(shù)齒形系數(shù)應(yīng)力修正系數(shù)螺旋角系數(shù)重合度系數(shù)由文獻1表12.25查得由文獻1表12.9查得=27=168由文獻1圖12.21查得由文獻1圖12.22查得=2.050.49=1.671.00=828mpa=837mpa1.252.622.151.561.830.740.70計算內(nèi)容計算過程計算結(jié)果計算齒寬b小齒輪直徑動

43、載荷系數(shù)齒間載荷分配系數(shù)齒向載荷分配系數(shù)載荷系數(shù)k驗算模數(shù)初取1.25 mm =31.06 mm31.06 mm3.07m/s由文獻1圖12.9(8級精度)查得由文獻1表12.10查得b(a=1.17,b=0.16,c=0.61)b/h=35/2.25*1.25=12.44,由文獻1圖12.14查得k=1.25*1.13*1.40*1.40取35mm取40mm1.131.401.451.40k=2.76計算內(nèi)容計算過程計算結(jié)果校核許用彎曲應(yīng)力確定主要參數(shù)中心距a修正齒寬b齒輪直徑 =1.19 475mpa457mpamm31.06 mm31.06mm198.45mm取1.25,滿足,滿足取11

44、5mm17.99取取8.1.3 按齒面接觸強度校核計算內(nèi)容計算過程計算結(jié)果接觸疲勞強度極限 接觸最小安全系數(shù)接觸壽命系數(shù)許用接觸應(yīng)力螺旋角系數(shù)彈性系數(shù)節(jié)點區(qū)域系數(shù)重合度系數(shù)驗算由文獻1圖12.17d查得由文獻1表12.14查得由文獻1圖12.18查得由文獻1表12.12查得由文獻1圖12.16查得1.641107mpa1500mpa1500mpa1.250.990.961188mpa1152mpa0.972.39,滿足8.2 低速齒輪的設(shè)計與計算8.2.1 齒輪材料的選擇 (1) 小齒輪用40cr 淬火處理 52hrc(550hb) (2) 大齒輪用45鋼 淬火處理 50hrc(500hb)8

45、.2.2 以齒根彎曲疲勞強度設(shè)計計算以及確定主要的參數(shù)計算內(nèi)容計算過程計算結(jié)果初步計算轉(zhuǎn)矩齒寬系數(shù)初取15彎曲疲勞極限彎曲最小安全系數(shù)應(yīng)力循環(huán)系數(shù)彎曲壽命系數(shù)尺寸系數(shù)由文獻1表12.13查得 由文獻1圖12.23d查得由文獻1表12.14查得10*300*16*232.54*60由文獻1圖12.24查得由文獻1圖12.25查得mm取=0.60取51720mpa700mpa2.001.00計算內(nèi)容計算過程計算結(jié)果許用彎曲應(yīng)力使用系數(shù)齒形系數(shù)應(yīng)力修正系數(shù)螺旋角系數(shù)重合度系數(shù)計算齒寬b由文獻1表12.9查得=27=56由文獻1圖12.21查得由文獻1圖12.22查得=1.230.69=1.62初取3

46、.5mm=52.18mm328mpa326mpa1.252.572.321.601.730.850.72取69mm計算內(nèi)容計算過程計算結(jié)果小齒輪直徑動載荷系數(shù)齒間載荷分配系數(shù)齒向載荷分配系數(shù)載荷系數(shù)k驗算模數(shù)86.96mm1.02m/s由文獻1圖12.9(8級精度)查得由文獻1表12.10查得b(a=1.17,b=0.16 ,c=0.61)8.76由文獻1圖12.14查得 =1.25*1.10*1.40*1.18取84mm取204mm1.101.401.241.182.27計算內(nèi)容計算過程計算結(jié)果校核許用彎曲應(yīng)力確定主要參數(shù)中心距a修正齒寬b齒輪直徑=3.49 238mpa232mpamm86

47、.96mm184.80mm取3.5,滿足取140mm取取8.2.3 按齒面接觸強度校核計算內(nèi)容計算過程計算結(jié)果接觸疲勞強度極限 接觸最小安全系數(shù)接觸壽命系數(shù)許用接觸應(yīng)力螺旋角系數(shù)彈性系數(shù)節(jié)點區(qū)域系數(shù)重合度系數(shù)驗算由文獻1圖12.17d查得由文獻1表12.14查得由文獻1圖12.18查得由文獻1表12.12查得由文獻1圖12.16查得1.62936mpa1.000.990.960972.370.89,滿足8.3 本章主要內(nèi)容本設(shè)計屬于齒面硬度比較高的傳動類型,所以采用以齒根彎曲疲勞強度來計算,按齒面接觸疲勞強度來校核的計算方式。輪齒長期工作后,受拉側(cè)先產(chǎn)生疲勞裂紋,因此齒根彎曲疲勞強度計算是以受拉側(cè)為計算依據(jù)的。第九章 軸的設(shè)計與計算9.1 高速軸的設(shè)計與計算9.1.1 軸材料的選擇及許用應(yīng)力 軸的材料適用40cr 調(diào)質(zhì)處理 750mpa

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