單級斜齒圓柱齒輪減速器武漢理工大學

1、單級斜齒圓柱齒輪減速器目 錄一. 設(shè)計任務(wù)書·························3二. 傳動方案設(shè)計···················

2、3;···3三. 電動機的選擇計算···················3四. 齒輪傳動的設(shè)計計算·················5五. 軸的設(shè)計計算及聯(lián)軸器的選擇···

3、3;·····8六. 鍵連接的選擇計算···················11七. 滾動軸承的校核·····················11八.

4、 潤滑和密封方式的選擇···············13九. 箱體及附件的結(jié)構(gòu)設(shè)計和計算·········13十. 設(shè)計小結(jié)···················

5、3;·······14十一. 參考資料························14一減速器的設(shè)計任務(wù)書1 設(shè)計目的：設(shè)計帶式運輸機的單級斜齒圓柱齒輪減速器。2 工作條件及要求：用于鑄工車間運型砂，單班制工作（8小時工作制），有輕微振動，使用壽命為10年，軸承壽命為3年。帶式運輸機的

6、工作數(shù)據(jù)如下：運輸帶工作拉力F（N）運輸帶的速度V（m/s）卷筒的直徑D（mm）1000 N29 m/s220mm二傳動方案設(shè)計根據(jù)已知條件可計算出卷筒的轉(zhuǎn)速為若選用同步轉(zhuǎn)速為1000r/min或1500r/min的電動機則可估算出傳動裝置的總傳動比為5.5或8.5，考慮減速器的工作條件和要求，暫選下圖所示傳動方案，其特點為：減速器的尺寸緊湊，閉式齒輪傳動可保證良好的潤滑和工作要求。齒輪運輸帶卷筒軸聯(lián)軸器齒輪軸電動機聯(lián)軸器軸軸三電動機的選擇計算1電動機的選擇（1）電動機類型的選擇根據(jù)動力源和工作要求，選Y系列三相異步電動機。（2）電動機功率的選擇工作機所需有效功率 。由傳動示意圖可知：電動機所

7、需有效功率式中，為傳動裝置的總效率 。設(shè)，分別為彈性連軸器（2個）、閉式齒輪（設(shè)齒輪精度為8級）、滾動軸承（3對）、運輸機卷筒的效率。查表得，則傳動裝置的總效率電動機所需有效功率 。查表選取電動機的額定功率為 。（3）電動機轉(zhuǎn)速的選擇工作機所需轉(zhuǎn)速 。查表2-3知總傳動比 =35。則電動機的滿載轉(zhuǎn)速。查表選取滿載轉(zhuǎn)速為 同步轉(zhuǎn)速為的Y132M1-6型電動機，則傳動裝置的總傳動比，且查得電動機的數(shù)據(jù)及總傳動比如下：電動機型號額定功率 KW同步轉(zhuǎn)速 r/min滿載轉(zhuǎn)速 r/minY132M1-64KW1000r/min960r/min總傳動比軸伸尺寸 D×E中心高 mm平鍵尺寸 F

8、15;G3.8138mm×80mm132mm10mm×33mm2傳動比的分配由傳動示意圖可知：只存在減速器的單級傳動比，即閉式圓柱齒輪的傳動比，其值3傳動裝置的運動和動力參數(shù)計算（1）各軸的轉(zhuǎn)速計算由傳動示意圖可知, 軸，的轉(zhuǎn)速：（2）各軸的輸入功率計算因為所設(shè)計的傳動裝置用于專用機器，故按電動機的所需功率計算。軸，的輸入功率：（3）各軸的輸入轉(zhuǎn)矩計算軸，的輸入轉(zhuǎn)矩：將上述結(jié)果列于下表中，以供查詢。軸號轉(zhuǎn)速n r/min功率P KW轉(zhuǎn)矩T N·M傳動比 i9603.3132.939603.2832.63251.973.1511939251.973.09117.12

9、四.齒輪傳動的設(shè)計計算如傳動示意圖所示：齒輪和的已知數(shù)據(jù)如下表： 齒輪功率P KW轉(zhuǎn)速n r/min轉(zhuǎn)矩T N·M1）選擇齒輪精度： 按照工作要求確定齒輪精度為8級。2）選擇齒輪材料： 考慮到生產(chǎn)要求和工作要求，查圖表，可得（小）、（大）齒輪的選材，及相應(yīng)數(shù)據(jù)如下：齒輪材料熱處理硬度彎曲疲勞極限應(yīng)力接觸疲勞極限應(yīng)力45鋼調(diào)質(zhì)45鋼調(diào)質(zhì)由于該齒輪傳動為閉式軟齒面?zhèn)鲃?，主要失效形式為齒面疲勞點蝕，故應(yīng)按接觸疲勞強度進行設(shè)計，并校核其齒根彎曲疲勞強度。3）許用應(yīng)力計算： 齒輪、的循環(huán)次數(shù)（使用壽命為10年）為：查圖得,設(shè)取（兩輪均為軟齒面）可求得：4）按接觸疲勞強度進行設(shè)計小齒輪的名義轉(zhuǎn)矩

10、 選取各系數(shù)并列表：載荷系數(shù)齒寬系數(shù)重合度系數(shù)（斜齒輪電動機傳動）（軟齒面）初定齒輪的參數(shù)： ，取 初算分度圓直徑并確定模數(shù)和螺旋角：因兩齒輪均為鋼制，故，則所以 a取圓整值為 ；法向模數(shù)：，圓整為標準值。調(diào)整螺旋角：計算齒輪的幾何尺寸：螺旋角， 法向模數(shù)，齒數(shù)， 中心距.分度圓直徑：，齒頂圓直徑：，齒根圓直徑：，齒寬：，5）校核齒根彎曲疲勞強度當量齒數(shù)：，查圖得， 端面重合度，再查圖得，則即齒根彎曲疲勞強度足夠。6)計算齒輪的圓周速度： 7)齒輪的受力分析齒輪，的受力情況如下圖所示： Fr2齒輪 接運輸帶 Ft2 Fa2 FA1 Ft1Fr1齒輪 接電機各力的大小分別為：圓周力：徑向力：軸向

11、力：五軸的設(shè)計計算及聯(lián)軸器的選擇1選擇軸的材料：該軸無特殊要求，因而選用調(diào)質(zhì)處理的45鋼。查表知。2。初算軸徑：軸的軸徑即為電動機外伸軸直徑軸（與齒輪配合）： 查表取C=110, 并且安裝聯(lián)軸器處有一個鍵槽，故軸徑軸（與齒輪配合）： 查表取C=110，并且安裝聯(lián)軸器處有一個鍵槽，故軸徑軸：查表取C=110，并且安裝聯(lián)軸器處有一個鍵槽，故軸徑3。聯(lián)軸器的選擇：由電動機外伸軸徑及傳動要求，公稱轉(zhuǎn)矩，查表選取TL6彈性套柱銷聯(lián)軸器，故取軸與聯(lián)軸器連接的軸徑為32mm。 因為軸與軸的最小軸徑分別為并考慮傳動要求，公稱轉(zhuǎn)矩，查表選取YL8凸緣聯(lián)軸器，故軸、軸與聯(lián)軸器連接的的軸徑均為35mm。4。軸承的選

12、擇：根據(jù)初算軸徑，考慮軸上零件的軸向定位和固定，假設(shè)選用深溝球軸承，查表可估選出裝軸承處的軸徑及軸承型號，見下表：軸號裝軸承處的軸徑軸承型號40mm滾動軸承6208 GB/T276-9445mm滾動軸承6209 GB/T276-945齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計大齒輪：因為齒頂圓直徑：，為了減輕重量和節(jié)約材料，并考慮機械性能，故大齒輪采用腹板式自由鍛結(jié)構(gòu)，且取與軸連接處的直徑為53mm小齒輪：因為齒頂圓直徑：,故作成齒輪軸形式6軸的設(shè)計計算 1）軸徑和軸長的設(shè)計 單位都為mm 2）低速軸的校核（1）受力分析：低速軸上齒輪的受力情況，已經(jīng)分析清楚（見齒輪部分“7）”）。水平面的受力和彎矩圖 A Ft2 B C

13、 FRA FRB 37.193垂直面的受力和彎矩圖 Fa2 Ft2 FRA FRB 27.421 0.291合成彎矩圖 46.209 37.194轉(zhuǎn)矩圖 T2=119.39當量彎矩圖 85.446 72.113 T2=71.873（2）軸承的支反力：水平面上的支反力：垂直面上的支反力：（3）畫彎矩圖：剖面C處水平面的彎矩：垂直面上的彎矩：合成彎矩：（4）畫轉(zhuǎn)矩圖（5）畫當量彎矩圖：因單向回轉(zhuǎn)，視轉(zhuǎn)矩為脈動循環(huán)，。已知查表得，則剖面C處的當量彎矩（6）判斷危險剖面并驗算強度： 剖面C當量彎矩最大，而其直徑與鄰段相差不大，估剖面C為危險剖面。已知 剖面D處的直徑最小，估該剖面也為危險剖面所以其強度

14、足夠。六鍵連接的選擇計算 各處的鍵均采用有輕度沖擊的普通平鍵半圓鍵的聯(lián)接方式，查表可得高速軸聯(lián)軸器處選鍵C10×70 GB1096-2003，其擠壓強度為電動機處的鍵是查表所得，故無須校核。低速軸聯(lián)軸器處選鍵C10×70 GB1096-2003，其擠壓強度為低速軸齒輪處選鍵C16×63 GB1096-2003所以各鍵強度足夠。七。滾動軸承的校核在軸的設(shè)計計算部分已經(jīng)選用如下表所示深溝球軸承：軸號裝軸承處的軸徑軸承型號40mm滾動軸承6208 GB/T276-9445mm滾動軸承6209 GB/T276-941 低速軸軸承的校核1）軸的受力狀況及軸承載荷計算水平面上

15、的支反力：垂直面上的支反力：軸承所承受的徑向載荷軸向外載荷軸承的轉(zhuǎn)速n=252.97單班制工作，預(yù)期壽命3年，則 2）求當量動載荷FAFR2FR1查表取 按圖，軸承未承受軸向載荷，故軸承受軸向載荷；，查表取，查表取故僅計算軸承的壽命即可。3）求軸承的壽命實際壽命比預(yù)期壽命大，故所選軸承合適。八。潤滑和密封方式的選擇1 齒輪潤滑劑的選擇因是閉式齒輪傳動，且齒輪選用 45鋼，調(diào)質(zhì)處理，其硬度 且節(jié)圓處：所以兩個齒輪均采用油潤滑，開油溝，油溝尺寸為 a×b×c=4m×6m×4m。查表，選擇潤滑油的黏度為118，選擇油的代號為CKC 150 GB5903-862

16、 齒輪的潤滑方式：因為故采用油池浸潤潤滑。3軸承的潤滑： 采用飛濺方式直接用減速器油池內(nèi)的潤滑油進行潤滑。4密封方式的確定：根據(jù)減速器的密封要求，選擇接觸式密封方式，根據(jù)軸徑查表選擇氈圈油封及槽，分別選：氈圈38 JB/ZQ4406-86、氈圈40 JB/ZQ4406-86。箱體剖分面上允許涂密封膠或水玻璃，不允許塞入任何墊片或填料。九。箱體及附件的結(jié)構(gòu)設(shè)計和計算1減速器鑄造箱體的結(jié)構(gòu)尺寸 參照表5-1各部位尺寸列于下表：名稱符號結(jié)構(gòu)尺寸名稱符號結(jié)構(gòu)尺寸箱體壁厚8mm連接螺栓軸承旁螺栓直徑d112mm箱蓋壁厚18mm沉頭座直徑D126mm凸緣厚度箱座b12mm通孔直徑d1/13.5mm凸緣尺寸

17、C120mmC216mm箱蓋B112mm箱體、箱座螺栓直徑d28mm沉頭座直徑D226mm底座B220mm通孔直徑d2/20mm軸承旁凸臺高度h51m螺栓間距l(xiāng)94mm半徑R116凸緣尺寸C125mm軸承蓋外徑D2130C223mm地腳螺釘直徑df16mm軸承蓋螺釘直徑d38mm數(shù)目N4個視孔蓋螺釘直徑d46mm通孔直徑Df/20mm定位銷螺釘直徑d6mm沉頭座直徑D045mm箱體外壁至軸承端面的距離L142mm底座凸緣尺寸C125mm大齒輪頂圓與箱體內(nèi)壁距離110mmC223mm齒輪端面與箱體內(nèi)壁的距離210mm肋厚箱體m8mm箱座高度H180箱蓋m18mm油面高度h657mm鑄件有1：20

18、的拔模斜度，鑄造圓角半徑取R=5mm,沉頭座锪平。3 附件設(shè)計1） 窺視孔和視孔蓋：窺視孔開在嚙合區(qū)的上方并有適當?shù)拇笮?，窺視孔平時用蓋板蓋住，加密封墊圈，螺釘連接。尺寸如下： 2） 通氣器：選M16×1.5塞。3） 起吊裝置：選吊耳環(huán)和吊鉤。吊耳環(huán)尺寸為：吊鉤尺寸為：4) 油面指示器：選油標尺M165） 油孔和螺塞：放油孔位于箱座內(nèi)底面最低處，內(nèi)底面作成1度至1.5度斜面，油孔附近作出凹坑。螺塞采用M16×1.5JB/ZQ4450-86型外六角螺塞，加裝封油墊。6） 起蓋螺釘：采用螺栓GB/T5783-M10×30，螺釘端部作成圓柱端。數(shù)量為1個7） 定位銷：采用銷GB117-86-A10×30 ，兩個，非對稱分布。十。設(shè)計小結(jié)通過兩個周的實踐，自己比較全面的完成了本次課程設(shè)計，在完成了全部的圖紙及編寫設(shè)計計算說明書任務(wù)之后我又對設(shè)計計算和結(jié)構(gòu)設(shè)計進行了分析。我認為我的設(shè)計只能說基本上滿足了設(shè)計任務(wù)書的要求，只是設(shè)計方案稍有欠缺，兩齒輪的直徑差較大，設(shè)計成雙級傳動會比較好，只是設(shè)計時間較緊張，沒有改變初始設(shè)計方案，也沒有對各部件都進行校核，針對本設(shè)計方案，我考慮到使用過程中各部件的使用效率會普遍較低，故而設(shè)計時傳動效率我取了小值，通過檢查強度和壽命等的校核，我認為設(shè)計結(jié)果基本滿足了設(shè)計任務(wù)書的要求。由于是初次設(shè)計，故而在機械的裝