圓柱斜齒輪減速器 一級(jí)圓柱斜齒輪減速器的設(shè)計(jì)

本文格式為Word版，下載可任意編輯——圓柱斜齒輪減速器一級(jí)圓柱斜齒輪減速器的設(shè)計(jì)****大學(xué)普遍高等教導(dǎo)課程設(shè)計(jì)（論文）用紙第一章課程設(shè)計(jì)任務(wù)書一級(jí)圓柱斜齒輪減速器的設(shè)計(jì)1.設(shè)計(jì)題目用于帶式運(yùn)輸機(jī)的一級(jí)圓柱斜齒輪減速器。傳動(dòng)裝置簡(jiǎn)圖如下圖所示。

帶式運(yùn)輸機(jī)數(shù)據(jù)見數(shù)據(jù)表格。

(2)工作條件單班制工作，空載啟動(dòng)，單向、連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，兩班制工作。運(yùn)輸帶速度允許速度誤差為±5%。

(3)使用期限工作期限為十年，檢修期間隔為三年。

(4)生產(chǎn)批量及加工條件小批量生產(chǎn)。

2.設(shè)計(jì)任務(wù)1)選擇電動(dòng)機(jī)型號(hào)；

2)確定帶傳動(dòng)的主要參數(shù)及尺寸；

3)設(shè)計(jì)減速器；

4)選擇聯(lián)軸器。

3.概括作業(yè)1)減速器裝配圖一張；

2)零件工作圖二張（大齒輪，輸出軸）；

3)設(shè)計(jì)說明書一份。

運(yùn)輸帶工作拉力F/N1100115012001250130013501450150015001600運(yùn)輸帶工作速度v/(m/s)1.501.601.71.51.551.601.551.651.701.80運(yùn)輸帶滾筒直徑D/mm2502602702402502602502602803004.數(shù)據(jù)表工作條件：

(1)單班制工作，空載啟動(dòng)，單向、連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，工作中有微弱振動(dòng)。運(yùn)輸帶速度允許速度誤差為±5%。

(2)使用期限工作期限為十年，檢修期間隔為三年。

(3)生產(chǎn)批量及加工條件(4)小批量生產(chǎn)。

原始數(shù)據(jù)：

運(yùn)輸機(jī)工作拉力F/N1300運(yùn)輸帶工作速度V（m/s）1.5卷筒直徑（mm）250其次章設(shè)計(jì)要求1.選擇電動(dòng)機(jī)型號(hào)；

2.確定帶傳動(dòng)的主要參數(shù)及尺寸；

3.設(shè)計(jì)減速器；

4.選擇聯(lián)軸器。

第三章.設(shè)計(jì)步驟1.傳動(dòng)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)案1）傳動(dòng)裝置由三相交流電動(dòng)機(jī)、一級(jí)減速器、工作機(jī)組成。

2）齒輪相對(duì)于軸承不對(duì)稱分布，故沿軸向載荷分布不平勻，要求軸有較大的剛度。

3）電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速較高，傳動(dòng)功率大，將帶輪設(shè)置在高速級(jí)。

傳動(dòng)裝置簡(jiǎn)圖：

2.電動(dòng)機(jī)的選擇電動(dòng)機(jī)所需工作功率為：

P=F*V/1000=1300*1.55/1000=2.475kw執(zhí)行機(jī)構(gòu)的曲柄轉(zhuǎn)速為：nw=60×1000V/πd=121.2r/min查表3-1（《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》）機(jī)械傳動(dòng)效率:η1：帶傳動(dòng)：

V帶0.94η2：圓柱齒輪0.987級(jí)（稀油潤(rùn)滑）η3：滾動(dòng)軸承0.98η4：聯(lián)軸器浮動(dòng)聯(lián)軸器0.97~0.99,取0.99ηw輸送機(jī)滾筒：

0.96η=η1*η2*η3*η3*η4*ηw=0.94*0.98*0.98*0.98*0.99*0.96=0.84Pr=Pw/η=2.475/0.84=2.95Kw又由于額定功率Ped≥Pr=2.95Kw取Ped=3.0kw常用傳動(dòng)比：

V帶：i0=2~4圓柱齒輪：i1=3~5i=i1×i0=2~4×3~5=6~20取i=6~20N=nw×i=（6~20）×121.2=727.2~2424r/min取三一致步轉(zhuǎn)速4級(jí)：N=1500r/min選Y100L2-4電動(dòng)機(jī)Nm=1420r/min型號(hào)額定功率Ped滿載轉(zhuǎn)速Nm啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩中心高HY100L2-43.0KW1420r/min2.2.2.2100mm3.確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和調(diào)配傳動(dòng)比總傳動(dòng)比i=Nm/Nw=iv×i減=i0×i1i0為帶傳動(dòng)傳動(dòng)比；

i1為齒輪傳動(dòng)比；

Nm為電動(dòng)機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速；

Nw為工作機(jī)輸入的轉(zhuǎn)速；

總傳動(dòng)比i=Nm/Nw=1420/121.2=11.7取V帶傳動(dòng)比：i0=3減速箱的傳動(dòng)比：i減=i1/i0=11.7/3=3.94.計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)1）各軸轉(zhuǎn)速(r/min)n0=Nm=1420r/minnI=n0/i0=1420/3=473r/minnII=nI/i1=473/3.9=121.3r/min2）各軸輸入功率（kW）P0=Ped=3.0kWPI=P0×η1=3.0×0.94=2.82kWPII=PI×η2×η3=2.82×0.98×0.98=2.71kWPⅢ=PⅡ×η4=2.71×0.99=2.68kWη1=ηv=0.95,η2=η齒=0.99，η3=η滾=0.98，η4=η聯(lián)=0.99；

留神：滾筒軸負(fù)載功率是指其輸出功率，即：

Pw=PⅢ*ηw=2.68*0.99=2.66kW編號(hào)理論轉(zhuǎn)速（r/min）輸入功率（kw）輸入轉(zhuǎn)矩(N·m)傳動(dòng)比效率電機(jī)軸I014203.020.1830.94高速軸I4732.8256.93.90.98低速軸II118.32.71213.4滾筒軸III118.32.68211.00.99聯(lián)軸器10.993）各軸輸入扭矩（N.m）T0=9550×Ped/n0=20.18N.mTⅠ=9550×PI/nⅠ=56.9N.mTⅡ=9550×PⅡ/nⅡ=213.4N.mTⅢ=9550×PⅢ/nⅢ=211.0N.mnⅡ=nⅢ=121.3r/min運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)結(jié)果如下表5.設(shè)計(jì)V帶和帶輪電動(dòng)機(jī)功率P=3.0KW，轉(zhuǎn)速n=1420r/min傳動(dòng)比i0=31．確定計(jì)算功率Pca由《機(jī)械設(shè)計(jì)》課本表8-7查工作處境系數(shù)KA=1.1Pca=KA×P=1.1×3.0KW=3.3KW2.選擇V帶的帶型根據(jù)Pca，Nm=1420r/min查圖8-11，選A帶確定帶輪的基準(zhǔn)直徑dd和驗(yàn)算帶速V1）初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑dd1由表8-6和表8-8，取小帶輪的基準(zhǔn)直徑dd1=90mm2）驗(yàn)算帶速V，按式（8-13）驗(yàn)算帶的速度V=πn0dd1/(60*1000)=3.14*90*1420/(60*1000)=6.69m/s又5m/s<V<25m/s故帶速適合3．計(jì)算大帶輪的基準(zhǔn)直徑。根據(jù)式（8-15a），計(jì)算大帶輪的基準(zhǔn)直徑dd2dd2=i0*dd1*0.99=3*90*0.99=267.3mm根據(jù)表8-8圓整為280mm此時(shí)帶傳動(dòng)實(shí)際傳動(dòng)比i0’=dd2/dd1=3.114.確定V帶的中心距a和基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld1)0.7（dd2+dd1）a02（dd2+dd1）259mma0740mm取a0=500mm2)由式（8-22）計(jì)算帶所需的基準(zhǔn)長(zhǎng)度：

Ld0=2a0+π（dd2+dd1）/2+（dd2-dd1）×（dd2-dd1）/4a0=2×500+3.14×370/2+190×190/（4×500）=1598.95mm查表8-2，選Ld=2000mm，帶的修正系數(shù)KL=1.033）按式（8-23）計(jì)算實(shí)際中心距a及其變動(dòng)范圍a≈a0+（Ld-Ld0）/2=500+（2000-1598.95）/2=700.5mmamin=a-0.015Ld=670.5mmamax=a+0.03Ld=760.5mm所以中心距變化范圍670.5~760.5mm5．驗(yàn)算小帶輪上的包角α1α1≈180°-（dd2-dd1）×57.3°/a=180°-(280-90)×57.3°/700.5=164.4°90°得志要求7計(jì)算帶的根數(shù)Z1)計(jì)算單根V帶的額定功率PrN0=1420r/min，dd1=90mm查表8-4a得，P0=1.32KW查表8-4b得，△P0=0.17KW查表8-5得，包角修正系數(shù)Ka=0.96查表8-2得，KL=1.03于是Pr=（P0+△P0）*Kα*KL=（1.32+0.17）*0.96*1.03=1.47KW2)計(jì)算V帶的根數(shù)zz=Pca/Pr=3.3/1.47=2.24取Z=38計(jì)算單根V帶的最小初拉力F0查表得q=0.17kg/m,那么〔F0〕min=500〔-1〕/（Z*v）+qv2=[500〔-1〕/（3×6.69）+0.17×6.692]N≈47.57NF0=1.3〔F0〕min=61.84N9計(jì)算壓軸力Fp：

Fp=2F0zsin（α1/2）=2×61.84×3sin82.2.N≈367.6N10帶輪布局設(shè)計(jì)帶輪使用的是標(biāo)準(zhǔn)件，材料為鑄鐵HT150的孔板式，小輪的直徑是90mm，大輪的直徑是280mm。

6.齒輪設(shè)計(jì)齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算輸入功率PⅠ=2.82KW，小齒輪轉(zhuǎn)速nⅠ=473r/min齒數(shù)比u=3.9，工作壽命10年（每年工作300天），兩班制1.選定高速級(jí)齒輪的類型，精度等級(jí)，材料(1)選用直齒圓柱斜齒輪；

(2)由于工作平穩(wěn)，速度不高，選用7級(jí)精度；

(3)材料選擇：由表10-1選擇小齒輪材料為45鋼（正?；X心部和齒面硬度為162~217HBS；

大齒輪材料為45（調(diào)質(zhì)），齒心部和齒面硬度為217~255HBS；

(4)選小齒輪齒數(shù)為Z1=20，大齒輪齒數(shù)為Z2=3.9*20=78取Z2=78；

5）選取螺旋角。初選螺旋角β=15°2.按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)由計(jì)算公式（10-21）舉行計(jì)算，即d1t≥1）確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值：

（1）試選Kt=1.6（2）由圖10-30，選取區(qū)域系數(shù)ZH=2.425（3）由圖10-26，查的εα1=0.765；

εα2=0.87εα=εα1+εα2=1.65（4）計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩T1=56900N.mm(5)由表10-7選取齒寬系數(shù)φd=1(6)由表10-6，查的材料的彈性影響系數(shù)ZE=189.8Mpa1/2（7）由圖10-21d，按齒面硬度查的大齒輪的接觸疲乏強(qiáng)度極限бHlim1=385Mpa，由圖10-21c，按齒面硬度查的小齒輪的接觸疲乏強(qiáng)度極限бHlim2=330Mpa（8）計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N1=60n1jLh=60×473×1×（1×10×300×8）=6.8×108N2=N1／u=1.74×108(9)由圖10-19，查的接觸疲乏壽命系數(shù)KHN1=0.95，KHN2=0.92(10)計(jì)算接觸疲乏許用應(yīng)力取失效概率為1%，安好系數(shù)S=1，由式（10-12），得[бH]1=бHlim1*KHN1／S=385×0.95＝366Mpa[бH]2=бHlim2*KHN2／S=330×0.92=304Mpa[бH]=（[бH]1+[бH]2）／2=（366+304）／2=3