減速器設(shè)計(jì)方案任務(wù)書(shū)(參考例題)

減速器設(shè)計(jì)方案任務(wù)書(shū)(參照例題)減速器設(shè)計(jì)方案任務(wù)書(shū)(參照例題)減速器設(shè)計(jì)方案任務(wù)書(shū)(參照例題)..2..2..4..5..6.....12.19..22V——×××××××××××××××1/13計(jì)算過(guò)程及計(jì)算說(shuō)明一、傳動(dòng)方案擬定F=1000N第三組：設(shè)計(jì)單級(jí)圓柱齒輪減速器和一級(jí)帶傳動(dòng)（1）工作條件：使用年限8年，工作為二班工作制，V=2.0m/s載荷安穩(wěn)，環(huán)境潔凈。D=500mm（2）原始數(shù)據(jù)：滾筒圓周力F=1000N；帶速L=500mmV=2.0m/s；滾筒直徑D=500mm；滾筒長(zhǎng)度L=500mm。二、電動(dòng)機(jī)選擇1、電動(dòng)機(jī)種類(lèi)的選擇：Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)n滾筒=76.4r/min2、電動(dòng)機(jī)功率選擇：總<1）傳動(dòng)裝置的總功率：η=0.8412P工作=2.4KW2η總=η帶×η軸承×η齒輪×η聯(lián)軸器×η滾筒=0.96×0.982×0.97×0.99×0.96=0.85(2>電機(jī)所需的工作功率：P工作=FV/1000η總=1000×2/1000×0.8412=2.4KW、確立電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速：計(jì)算滾筒工作轉(zhuǎn)速：n筒=60×1000V/πD=60×1000×2.0/π×50=76.43r/min按手冊(cè)P7表1介紹的傳動(dòng)比合理范圍，取圓柱齒輪傳動(dòng)2/13一級(jí)減速器傳動(dòng)比范圍I’a=3~6。取VI’1=2~4，則總傳動(dòng)比理時(shí)范圍為I’a=6~24轉(zhuǎn)速的可選范圍為n’d=I’a×n筒=<6~24）×76.43=459~1834r/min符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有750、1500r/min。

帶傳動(dòng)比。故電動(dòng)機(jī)1000、和電動(dòng)機(jī)型號(hào)Y132S-6依據(jù)容量和轉(zhuǎn)速，由相關(guān)手冊(cè)查出有三種合用的電動(dòng)機(jī)型號(hào)：所以有三種傳支比方案：如指導(dǎo)書(shū)P15頁(yè)第一表。綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置尺寸、重量、價(jià)錢(qián)和帶傳動(dòng)、減速器的傳動(dòng)比，可見(jiàn)第2方案比較適合，則選n=1000r/min。、確立電動(dòng)機(jī)型號(hào)依據(jù)以上采納的電動(dòng)機(jī)種類(lèi)，所需的額定功率及同步轉(zhuǎn)速，選定電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y132S-6。其主要性能：額定功率：3KW，滿(mǎn)載轉(zhuǎn)速960r/min，額定轉(zhuǎn)矩2.0。質(zhì)量63kg。三、計(jì)算總傳動(dòng)比及分派各級(jí)的偉動(dòng)比

i總=12.57據(jù)手冊(cè)得i齒輪=6i帶=2.095nI=960r/minnII=458.2r/minnIII=76.4r/min1、總傳動(dòng)比：i總=n電動(dòng)/n筒=960/76.4=12.57PI=2.4KW2、分派各級(jí)偉動(dòng)比PII=2.304KW1）據(jù)指導(dǎo)書(shū)P7表1，取齒輪i齒輪=6<單級(jí)減速器PIII=2.168KWi=3~6合理）2）∵i總=i齒輪×I帶∴i帶=i總/i齒輪=12.57/6=2.095TI=23875N·mmTII=48020N·mm四、運(yùn)動(dòng)參數(shù)及動(dòng)力參數(shù)計(jì)算TIII=271000N·mm1、計(jì)算各軸轉(zhuǎn)速<r/min）nI=n電機(jī)=960r/minnII=nI/i帶=960/2.095=458.2(r/min>nIII=nII/i齒輪=458.2/6=76.4(r/min>2、計(jì)算各軸的功率<KW）PI=P工作=2.4KWPII=PI×η帶=2.4×0.96=2.304KWPIII=PII×η軸承×η齒輪=2.304×0.98×0.96=2.168KW3/133、計(jì)算各軸扭矩<N·mm）TI=9.55×106PI/nI=9.55×106×2.4/960=23875N·mm6TII=9.55×10PII/nII6=9.55×10×2.304/458.2=48020.9N·mmTIII=9.55×106PIII/nIII=9.55×106×2.168/76.4=271000N·mm五、傳動(dòng)部件的設(shè)計(jì)計(jì)算1、皮帶輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算（1）選擇一般V帶截型由課本P83表5-9得：kA=1.2PC=KAP=1.2×3=3.9KW由課本P82圖5-10得：采納A型V帶（2）確立帶輪基準(zhǔn)直徑，并驗(yàn)算帶速由課本圖5-10得，介紹的小帶輪基準(zhǔn)直徑為75~100mm則取dd1=100mm>dmin=75dd2=n1/n2·dd1=960/458.2×100=209.5mm由課本P74表5-4，取dd2=200mm實(shí)質(zhì)從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速n2’=n1dd1/dd2=960×100/200=480r/min-n’/n=458.2-480/458.2轉(zhuǎn)速偏差為：n222=-0.048<0.05(贊成>帶速V：V=πdd1n1/60×1000=π×100×960/60×1000=5.03m/s在5~25m/s范圍內(nèi)，帶速適合。（3）確立帶長(zhǎng)和中心矩依據(jù)課本P84式<5-14）得0.7(dd1+dd2>≤a0≤2(dd1+dd2>7(100+200>≤a0≤2×(100+200>所以有：210mm≤a0≤600mm由課本P84式<5-15）得：L0=2a0+1.57(dd1+dd2>+(dd2-dd1>/4a0=2×500+1.57(100+200>+(200-2100>/4×500依據(jù)課本P71表<5-2）取Ld=1400mm依據(jù)課本P84式<5-16）得：a≈a0+Ld-L0/2=500+1400-1476/2=500-38=462mm

dd2=209.5mm取標(biāo)準(zhǔn)值dd2=200mmn2’=480r/minV=5.03m/s210mm≤a0≤600mm取a0=500Ld=1400mma0=462mmZ=4根F0=158.01N4/13(4>驗(yàn)算小帶輪包角α1=1800-dd2-dd1/a×57.30=1800-200-100/462×57.30=1800-12.40=167.60>1200<合用）<5）確立帶的根數(shù)依據(jù)課本P78表<5-5）P1=0.95KW依據(jù)課本P79表<5-6）△P1=0.11KW依據(jù)課本P81表<5-7）Kα=0.96依據(jù)課本P81表<5-8）KL=0.96由課本P83式<5-12）得Z=PC/P’=PC/(P1+△P1>KαKL=3.9/(0.95+0.11>×0.96×0.96=3.99(6>計(jì)算軸上壓力由課本P70表5-1查得q=0.1kg/m，由式<5-18）單根V帶的初拉力：α-1）+qV2F0=500PC/ZV<2.5/K=[500×3.9/4×5.03×(2.5/0.96-1>+0.1×5.032]N=158.01N則作用在軸承的壓力FQ，由課本P87式<5-19）F=2ZF0sinα/2=2×4×Q1=1256.7N、齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算<1）選擇齒輪資料及精度等級(jí)考慮減速器傳達(dá)功率不在，所以齒輪采納軟齒面。小齒輪采納40Cr調(diào)質(zhì)，齒面硬度為240~260HBS。大齒輪選用45鋼，調(diào)質(zhì)，齒面硬度220HBS；依據(jù)課本P139表6-12選7級(jí)精度。齒面精糙度Ra≤1.6~3.2μm(2>按齒面接觸疲備強(qiáng)度設(shè)計(jì)σ21/3由d≥76.43(kT1(u+1>/φdu[>1H]由式<6-15）確立相關(guān)參數(shù)以下：傳動(dòng)比i齒=6取小齒輪齒數(shù)Z1=20。則大齒輪齒數(shù)：Z2=iZ1=6×20=120實(shí)質(zhì)傳動(dòng)比I0=120/2=60傳動(dòng)比偏差：i-i0/I=6-6/6=0%<2.5%可用齒數(shù)比：u=i0=6由課本P138表6-10取φd=0.9(3>轉(zhuǎn)矩T1T1=9.55×106×P/n1=9.55×106×2.4/458.2=50021.8N·mm

FQ=1256.7Ni齒=6Z1=20Z2=120u=6T1=50021.8N·mmαHlimZ1=570MpaαHlimZ2=350MpaNL1=1.28×109NL2=2.14×108ZNT1=0.92ZNT2=0.98[σ]=524.4MpaH1[σH]2=343Mpad1=48.97mmm=2.5mm5/13(4>載荷系數(shù)k由課本P128表6-7取k=1(5>許用接觸應(yīng)力[σH][σH]=σHlimZNT/SH由課本P134圖6-33查得：σHlimZ1=570MpaσHlimZ2=350Mpa由課本P133式6-52計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)NLNL1=60n1rth=60×458.2×1×(16×365×8>=1.28×109NL2=NL1/i=1.28×109/6=2.14×108由課本P135圖6-34查得接觸疲備的壽命系數(shù)：ZNT1=0.92ZNT2=0.98通用齒輪和一般工業(yè)齒輪，按一般靠譜度要求采納安全系數(shù)SH=1.0[σ]=σZNT1/SH=570×0.92/1.0MpaH1Hlim1=524.4Mpa[σH]2=σHlim2ZNT2/SH=350×0.98/1.0Mpa=343Mpa故得：φdu[σH]2>1/3d1≥76.43(kT1(u+1>/=76.43[1×50021.8×(6+1>/0.9×6×3432]1/3mm=48.97mm模數(shù)：m=d1/Z1=48.97/20=2.45mm依據(jù)課本P107表6-1取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)：m=2.5mm(6>校核齒根曲折疲備強(qiáng)度依據(jù)課本P132<6-48）式2σF=(2kT1/bmZ1>YFaYSa≤[σH]分度圓直徑：d1=mZ1=2.5×20mm=50mmd2=mZ2=2.5×120mm=300mm齒寬：b=φdd1=0.9×50mm=45mm取b=45mmb1=50mm(7>齒形系數(shù)YFa和應(yīng)力修正系數(shù)YSa依據(jù)齒數(shù)Z1=20,Z2=120由表6-9相得YFa1=2.80YSa1=1.55YFa2=2.14YSa2=1.83(8>許用曲折應(yīng)力[σF]依據(jù)課本P136<6-53）式：[σ]=σYSTY/SFFFlimNT由課本圖6-35C查得：σFlim1=290MpaσFlim2=210Mpa由圖6-36查得：YNT1=0.88YNT2=0.9實(shí)驗(yàn)齒輪的應(yīng)力修正系數(shù)YST=2按一般靠譜度采納安全系數(shù)SF=1.25計(jì)算兩輪的許用曲折應(yīng)力[σF]1=σFlim1YSTYNT1/SF=290×2×0.88/1.25Mpa6/13

d1=50mmd2=300mmb=45mmb1=50mmYFa1=2.80YSa1=1.55YFa2=2.14YSa2=1.83σFlim1=290MpaσFlim2=210MpaYNT1=0.88YNT2=0.9YST=2SF=1.25σF1=77.2MpaσF2=11.6Mpa=175mmV=1.2m/sd=22mm=408.32Mpa[σF]2=σFlim2YSTYNT2/SF=210×2×0.9/1.25Mpa=302.4Mpa將求得的各參數(shù)代入式<6-49）2=(2×1×50021.8/45×2.52×20>×2.80×1.55Mpa=77.2Mpa<[σF]1σF2=(2kT1/bm2Z2>YFa1YSa1=(2×1×50021.8/45×2.52×120>×2.14×1.83Mpa=11.6Mpa<[σF]2故輪齒齒根曲折疲備強(qiáng)度足夠(9>計(jì)算齒輪傳動(dòng)的中心矩aa=m/2(Z1+Z2>=2.5/2(20+120>=175mm(10>計(jì)算齒輪的圓周速度VV=πd1n1/60×1000=3.14×50×458.2/60×1000=1.2m/s六、軸的設(shè)計(jì)計(jì)算輸入軸的設(shè)計(jì)計(jì)算1、按扭矩初算軸徑采納45#調(diào)質(zhì)，硬度217~255HBS依據(jù)課本P235<10-2）式，并查表10-2，取c=115d≥115(2.304/458.2>1/3mm=19.7mm考慮有鍵槽，將直徑增大5%，則d=19.7×(1+5%>mm=20.69∴選d=22mm、軸的構(gòu)造設(shè)計(jì)<1）軸上部件的定位，固定和裝置單級(jí)減速器中可將齒輪安排在箱體中央，相對(duì)兩軸承對(duì)稱(chēng)散布，齒輪左面由軸肩定位，右邊用套筒軸向固定，聯(lián)接以平鍵作過(guò)渡配合固定，兩軸承分別以軸肩和大筒定位，則采納過(guò)渡配合固定<2）確立軸各段直徑和長(zhǎng)度工段：d1=22mm長(zhǎng)度取L1=50mmh=2cc=1.5mmII段:d2=d1+2h=22+2×2×1.5=28mmd2=28mm初采納7206c型角接觸球軸承，其內(nèi)徑為30mm,寬度為16mm.考慮齒輪端面和箱體內(nèi)壁，軸承端面和箱體內(nèi)壁應(yīng)有必定距離。取套筒長(zhǎng)為20mm，經(jīng)過(guò)密封蓋軸段長(zhǎng)應(yīng)依據(jù)密封蓋的寬度，并考慮聯(lián)軸器和箱體外壁應(yīng)有必定矩離而定，為此，取該段長(zhǎng)為55mm，安裝齒輪段長(zhǎng)度應(yīng)比輪

d1=22mmL1=50mmd2=28mmL2=93mmd3=35mmL3=48mmd4=41mmL4=20mmd5=30mmL=100mmFt=1000.436NFr=364.1NFAY=182.05NFBY=182.05NFAZ=500.2NMC1=9.1N·m7/13轂寬度小2mm,故II段長(zhǎng)：L2=<2+20+16+55）=93mm段直徑d3=35mmL3=L1-L=50-2=48mmⅣ段直徑d4=45mm由手冊(cè)得：c=1.5h=2c=2×1.5=3mmd4=d3+2h=35+2×3=41mm長(zhǎng)度與右邊的套筒同樣，即L4=20mm但此段左面的轉(zhuǎn)動(dòng)軸承的定位軸肩考慮，應(yīng)便于軸承的拆卸，應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)查取由手冊(cè)得安裝尺寸h=3.該段直徑應(yīng)?。?lt;30+3×2）=36mm所以將Ⅳ段設(shè)計(jì)成階梯形，左段直徑為36mmⅤ段直徑d5=30mm.長(zhǎng)度L5=19mm由上述軸各段長(zhǎng)度可算得軸支承跨距L=100mm(3>按彎矩復(fù)合強(qiáng)度計(jì)算①求分度圓直徑：已知d1=50mm②求轉(zhuǎn)矩：已知T2=50021.8N·mm③求圓周力：Ft依據(jù)課本P127<6-34）式得Ft=2T2/d2=50021.8/50=1000.436N④求徑向力Fr依據(jù)課本P127<6-35）式得0Fr=Ft·tanα=1000.436×tan20=364.1N⑤由于該軸兩軸承對(duì)稱(chēng)，所以：LA=LB=50mm(1>繪制軸受力簡(jiǎn)圖<如圖a）<2）繪制垂直面彎矩圖<如圖b）軸承支反力：FAY=FBY=Fr/2=182.05NFAZ=FBZ=Ft/2=500.2N由兩邊對(duì)稱(chēng)，知截面C的彎矩也對(duì)稱(chēng)。截面C在垂直面彎矩為

MC2=25N·mMC=26.6N·mT=48N·mMec=99.6N·mMC1=FAyL/2=182.05×50=9.1N·m(3>繪制水平面彎矩圖<如圖c）σe=14.5MPa<[σ-1]bd=35mm8/13截面C在水平面上彎矩為：MC2=FAZL/2=500.2×50=25N·m(4>繪制合彎矩圖<如圖d）MC=(MC12+MC22>1/2=(9.12+252>1/2=26.6N·m(5>繪制扭矩圖<如圖e）轉(zhuǎn)矩：T=9.55×<P2/n2）×106=48N·m(6>繪制當(dāng)量彎矩圖<如圖f）轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的扭剪文治武功力按脈動(dòng)循環(huán)變化，取α=1，截面C處的當(dāng)量彎矩：Mec=[MC2+(αT>2]1/2=[26.62+(1×48>2]1/2=54.88N·m(7>校核危險(xiǎn)截面C的強(qiáng)度由式<6-3）3=99.6/0.1×413σe=Mec/0.1d3=14.5MPa<[σ-1]b=60MPa∴該軸強(qiáng)度足夠。輸出軸的設(shè)計(jì)計(jì)算、按扭矩初算軸徑采納45#調(diào)質(zhì)鋼，硬度<217~255HBS）

Ft=1806.7NFAX=FBY=328.6NFAZ=FBZ=903.35NMC1=16.1N·mMC2=44.26N·mMC=47.1N·mMec=275.06N·me=1.36Mpa<[σ-1]b軸承估計(jì)壽命48720h9/13依據(jù)課本P235頁(yè)式<10-2），表<10-2）取c=115d≥c(P3/n3>1/3=115(2.168/76.4>1/3=35.08mm取d=35mm、軸的構(gòu)造設(shè)計(jì)<1）軸的部件定位，固定和裝置單級(jí)減速器中，能夠?qū)X輪安排在箱體中央，相對(duì)兩軸承對(duì)稱(chēng)散布，齒輪左面用軸肩定位，右邊用套筒軸向定位，周向定位采納鍵和過(guò)渡配合，兩軸承分別以軸承肩和套筒定位，周向定位則用過(guò)渡配合或過(guò)盈配合，軸呈階狀，左軸承從左面裝入，齒輪套筒，右軸承和皮帶輪挨次從右邊裝入。<2）確立軸的各段直徑和長(zhǎng)度初選7207c型角接球軸承，其內(nèi)徑為35mm，寬度為17mm?？紤]齒輪端面和箱體內(nèi)壁，軸承端面與箱體內(nèi)壁應(yīng)有必定矩離，則取套筒長(zhǎng)為20mm，則該段長(zhǎng)41mm，安裝齒輪段長(zhǎng)度為輪轂寬度為2mm。(3>按彎扭復(fù)合強(qiáng)度計(jì)算①求分度圓直徑：已知d2=300mm②求轉(zhuǎn)矩：已知T3=271N·m③求圓周力Ft：依據(jù)課本P127<6-34）式得Ft=2T3/d2=2×271×103/300=1806.7N④求徑向力Fr依據(jù)課本P127<6-35）式得Fr=Ft·tanα=1806.7×0.36379=657.2N⑤∵兩軸承對(duì)稱(chēng)∴LA=LB=49mm(1>求支反力FAX、FBY、FAZ、FBZFAX=FBY=Fr/2=657.2/2=328.6NFAZ=FBZ=Ft/2=1806.7/2=903.35N(2>由兩邊對(duì)稱(chēng)，書(shū)本截C的彎矩也對(duì)稱(chēng)截面C在垂直面彎矩為MC1=FAYL/2=328.6×49=16.1N·m(3>截面C在水平面彎矩為MC2=FAZL/2=903.35×49=44.26N·m(4>計(jì)算合成彎矩MC=<MC12+MC22）1/2=<16.12+44.262）1/2=47.1N·m(5>計(jì)算當(dāng)量彎矩：依據(jù)課本P235得α=1Mec=[MC2+(αT>2]1/2=[47.12+(1×271>2]1/2=275.06N·m(6>校核危險(xiǎn)截面C的強(qiáng)度由式<10-3）×453>σe=Mec/<0.1d）=275.06/(0.1

FS1=FS2=315.1Nx1=1y1=0x2=1y2=0P1=750.3NP2=750.3NLH=1047500h∴預(yù)期壽命足夠FR=903.35NFS1=569.1Nx1=1y1=0x2=1y2=010/13=1.36Mpa<[σ-1]b=60Mpa∴此軸強(qiáng)度足夠七、轉(zhuǎn)動(dòng)軸承的選擇及校核計(jì)算依據(jù)依據(jù)條件，軸承估計(jì)壽命16×365×8=48720小時(shí)、計(jì)算輸入軸承<1）已知nⅡ=458.2r/min兩軸承徑向反力：FR1=FR2=500.2N初先兩軸承為角接觸球軸承7206AC型依據(jù)課本P265<11-12）得軸承內(nèi)部軸向力FS=0.63FR則FS1=FS2=0.63FR1=315.1N(2>∵FS1+Fa=FS2Fa=0故隨意取一端為壓緊端，現(xiàn)取1端為壓緊端FA1=FS1=315.1NFA2=FS2=315.1N(3>求系數(shù)x、yFA1/FR1=315.1N/500.2N=0.63FA2/FR2=315.1N/500.2N=0.63依據(jù)課本P263表<11-8）得e=0.68FA1/FR1<ex1=1FA2/FR2<ex2=1y1=0y2=0(4>計(jì)算當(dāng)量載荷P1、P2依據(jù)課本P263表<11-9）取fP=1.5依據(jù)課本P262<11-6）式得P1=fP(x1FR1+y1FA1>=1.5×(1×500.2+0>=750.3NP2=fp(x2FR1+y2FA2>=1.5×(1×500.2+0>=750.3N(5>軸承壽命計(jì)算P1=P2故取P=750.3N∵角接觸球軸承ε=3依據(jù)手冊(cè)得7206AC型的Cr=23000N由課本P264<11-10c）式得LH=16670/n(ftCr/P>ε=16670/458.2×(1×23000/750.3>3=1047500h>48720h∴預(yù)期壽命足夠2、計(jì)算輸出軸承(1>已知nⅢ=76.4r/minFa=0FR=FAZ=903.35N試選7207AC型角接觸球軸承依據(jù)課本P265表<11-12）得FS=0.063FR,則FS1=FS2=0.63FR=0.63×903.35=569.1N(2>計(jì)算軸向載荷FA1、FA2∵FS1+Fa=FS2Fa=0

P1=1355NP2=1355NLh=2488378.6h故軸承合格型平鍵8×7σp=29.68Mpa型平鍵10×8σ=101.87Mpap型平鍵16×10σp=60