一級圓柱齒輪減速器說明書

1、機械設計課程設計設計說明書課題名稱 一級圓柱齒輪減速器 專 業(yè) 機電一體化技術 姓 名 學 號 學期 2013年第一學期 目錄一 課題題目及主要技術參數(shù)說明1.1 課題題目及主要技術參數(shù)1.2傳動系統(tǒng)工作條件1.3傳動系統(tǒng)簡圖二 電動機選擇及傳動比分配2.1 工作機效率2.2 總效率計算2.3 所需電動機功率2.4 電動機功率2.5電動機轉速2.6電動機轉矩三 V帶傳動3.1確定計算功率3.2確定V帶型號3.3確定帶輪直徑3.4確定帶長及中心距3.5驗算包角3.6確定V帶根數(shù)Z3.7 確定粗拉力F03.8帶輪軸所受壓力Q四 齒輪的設計計算4.1 齒輪參數(shù)設計計算4.2 齒面接觸疲勞強度設計計算

2、4.3 齒輪的主要尺寸4.4齒輪的結構設計五 軸的設計計算5.1 軸的材料5.2 軸尺寸設計計算5.3軸的結構設計六 軸承、鍵和聯(lián)軸器的選擇6.1 軸承的選擇及校核 6.2 鍵的選擇計算及校核6.3 聯(lián)軸器的選擇七 減速器潤滑、密封及附件的選擇確定以及箱體主要結構尺寸的計算7.1 潤滑的選擇確定 7.2 密封的選擇確定 7.3減速器附件的選擇確定7.4箱體主要結構尺寸計算 參考文獻第一章 課題題目及主要技術參數(shù)說明1.1課題題目及主要參數(shù)帶式輸送機傳動系統(tǒng)中的減速器。要求傳動系統(tǒng)中含有單級圓柱齒輪減速器及V帶傳動。 輸送帶的最大有效拉力F=2.0kn 速度V=1.8 m/s，輸送機滾筒直徑D=

3、500 mm。1.2 傳動系統(tǒng)工作條件 帶式輸動機工作時單向運轉，雙班制工作（每班工作10），要求減速器設計壽命為10 按300天計算)三相交流電源的電壓為380/220V。1.3傳動系統(tǒng)簡圖帶式輸送機傳動系統(tǒng)簡圖2動力運動參數(shù)計算2.1 減速器結構封閉臥式結構第二章 電動機選擇及傳動比分配2.1工作機的功率 pw=fv/1000=2000x1.8/1000=3.6kw2.2總效率 = =0.960.980.990.940.990.990.99=0.8582.3所需電動機功率 查機械零件設計手冊得 Ped = 4.2 kw電動機選用Y132s-4 n滿 =1440r/min2.4轉速n 計算滾

4、筒的轉速：=1440（r/min）=/=/=1440/3.77=382（r/min）=/=382/5=76.4（r/min）=76.4（r/min） 2.5 功率P 2.6轉矩T (Nm) 高速軸 低速軸 聯(lián)軸器 將上述數(shù)據(jù)列表如下：軸號功率P/kW N /(r.min-1) /(Nm) i 04.20144027.85 3.770.96 14.032382100.75 23.9176.4488.7550.97 33.9176.4495.610.98 第三章V帶傳動設計3.1確定計算功率計 算 及 說 明查表得KA=1.4，則PC=KAP=1.45=7KW3.2確定V帶型號按照任務書得要求，選

5、擇普通V帶。根據(jù)PC=7KW及n1=382r/min，查圖確定選用B型普通V帶。3.3確定帶輪直徑（1）確定小帶輪基準直徑根據(jù)圖推薦，小帶輪選用直徑范圍為160-200mm，選擇dd1=160mm。（2）驗算帶速v =12m/s5m/sv25m/s,帶速合適。（3）計算大帶輪直徑dd2= i dd1（1-）=3.77160（1-0.02）=600mm3.4確定帶長及中心距（1）初取中心距a0得532a01520， 根據(jù)總體布局，取a0=800 mm(2) 確定帶長Ld：根據(jù)幾何關系計算帶長得=2853.5mm根據(jù)標準手冊，取Ld =2900mm。 (3)計算實際中心距=823.25mm3.5.

6、驗算包角=151.72120，包角合適。3.6.確定V帶根數(shù)ZZ 根據(jù)dd1=160mm及n1=1440r/min，查表得P0=3.15KW,P0=0.46KW中心距a=823.25mm包角=151.72包角合適K=0.915KL=1+0.5(lg2500-lg2240)=1.024則Z=2.071，取Z=23.7.確定粗拉力F0F0=500查表得q = 0.17/m,則F0=500=213.716N3.8.計算帶輪軸所受壓力QQ=2ZF0sin=22213.71sin=847N第四章 齒輪的設計計算 4.1擇齒輪類型，材料，精度，及參數(shù) 選用閉式斜齒圓柱齒輪傳動（外嚙合） 選擇齒輪材料；小齒

7、輪材料都取為45號鋼，調質，；大齒輪材料取為：45號鋼,正火處理， 選取齒輪為8級的精度（GB 100951998）齒面精糙度Ra1.63.2m 初選螺旋角 選 小齒輪的齒數(shù)；大齒輪的齒數(shù)=150 4.2按齒面接觸疲勞強度設計中心距 式中： 查機械設計基礎圖7-26 式中：；查表7-5 ：查表7-4 ：；齒寬系數(shù)?。河嬎隳?shù) 查表7-1取模數(shù)標準值 2.5 4.3齒輪的主要尺寸分度圓： D1=mz1=2.5*30=75(mm) D2=m*z2=2.5*150=375中心距a=1/2（D1=D2）=1/2(75+375）=225 (mm) 大齒輪寬度：b2=*D1=1*75=75 小齒輪寬度：b

8、1=75+5=80齒頂圓直徑：齒頂圓直徑 由機械零件設計手冊得 h*a =1 c* = 0.25齒距 P = 2.53.14=7.85(mm)齒根高 齒頂高 齒根圓直徑4.4齒輪的結構設計 小齒輪采用齒輪軸結構，大齒輪采用鍛造毛坯的腹板式結構大齒輪的關尺寸計算如下：軸孔直徑 d=45輪轂直徑 =1.6d=1.644=70輪轂長度 輪緣厚度 0 = (34)m = 68(mm) 取 =8輪緣內徑 =-2h-2=380-24.5-28= 355(mm)腹板厚度 c=0.3=0.375=22 腹板中心孔直徑=0.5(+)=0.5(70.4+355)=212.7(mm)腹板孔直徑=0.25（-）=0.

9、25（355-70.4）=71.15(mm) 齒輪倒角n=0.5m=0.52.5=1.25結果第五章 軸的設計計算5.1 軸的材料由機械零件設計手冊中的圖表查得選45號鋼，調質處理，HB217255=650MPa =360MPa =280MPa5.2 軸尺寸的設計計算 按照扭轉強度初步設計軸的最小直徑主動軸=c=110=25從動軸=c=110=45考慮鍵槽=24.341.05=24.507考慮鍵槽=41.41.05=45選取標準直徑=25 選取標準直徑=455.3軸的結構設計 根據(jù)軸上零件的定位、裝拆方便的需要，同時考慮到強度的原則，主動軸和從動軸均設計為階梯軸。 5.31高速軸軸兩軸承支點間

10、的距離：，式中： 小齒輪齒寬，b1=80mm 箱體內壁與小齒輪端面的間隙， 箱體內壁與軸承端面的距離， 軸承寬度，選取6308型深溝球軸承，查表13-3，得到得到：L1=125mm帶輪對稱線到軸承支點的距離 式中：軸承蓋的凸緣厚度， （） 螺栓頭端面至帶輪端面的距離， 軸承蓋M8螺栓頭的高度，查表可得帶輪寬度，b3=80mm得到：L2=138.3 小齒輪受力分析 圓周力： N 徑向力：N 軸向力：2244tan10.75=426N 水平面：=0.5=0.52244=1122垂直面： =0.5=0.5831.34=415.67 得： 作彎矩圖 水平面彎矩： 垂直面彎矩： 合成彎矩： 作轉矩圖 5

11、.32低速軸的設計。 選擇軸的材料：選取45號鋼，調質，HBS230 240 初步估算軸的最小直徑 根據(jù)教材公式，取，則d 軸的結構設計 考慮帶輪的機構要求和軸的剛度，取裝帶輪處軸徑d=50mm，根據(jù)密封件的尺寸，選取裝軸承處的軸徑為d=44mm 兩軸承支點間的距離：，式中： 小齒輪齒寬，b2=75mm 箱體內壁與小齒輪端面的間隙， 箱體內壁與軸承端面的距離， 軸承寬度，選取6312型深溝球軸承，查表13-3，得到得到：L2=125.5mm2.按彎扭合成應力校核軸的強度。 計算作用在軸上的力 小齒輪受力分析 圓周力： 徑向力： 軸向力： 計算支反力 水平面：=0.5=0.52244=1122垂

12、直面： *142-FR2*71-FA2/400/2=0 得： 作彎矩圖 水平面彎矩： 垂直面彎矩： 合成彎矩： 第六章 軸承、鍵和聯(lián)軸器的選擇6.1 軸承的選擇及校核考慮軸受力較小且主要是徑向力，故選用單列深溝球軸承主動軸承根據(jù)軸頸值查機械零件設計手冊選擇6205 2個（GB/T276-1993）從動軸承6206 2個（GB/T276-1994）壽命計劃：兩軸承受純徑向載荷P=800 X=1 Y=0從動軸軸承壽命：深溝球軸承6206，基本額定功負荷=15KN =1 =3=預期壽命為：10年，雙班制L=1030020=60000軸承壽命合格6.2 鍵的選擇計算及校核（一）從動軸外伸端d=42，考

13、慮鍵在軸中部安裝故選鍵1040 GB/T10962003，b=16，L=44，h=10，選45號鋼，其許用擠壓力=100MPa=25959.5則強度足夠，合格（二）與齒輪聯(lián)接處d=50mm，考慮鍵槽在軸中部安裝，故同一方位母線上，選鍵1452 GB/T10962003，b=10mm，L=44mm，h=8mm，選45號鋼，其許用擠壓應力=100MPa=則強度足夠，合格6.3聯(lián)軸器的選擇 由于減速器載荷平穩(wěn)，速度不高，無特殊要求，考慮拆裝方便及經(jīng)濟問題，選用彈性套柱聯(lián)軸器K=1.3=9550=9550=635.375選用LT7型彈性套住聯(lián)軸器，公稱尺寸轉矩=500，。采用Y型軸孔，A型鍵軸孔直徑選

14、d=40，軸孔長度L=112LT7型彈性套住聯(lián)軸器有關參數(shù)型號公稱轉矩T/(Nm)許用轉速n/（r軸孔直徑d/mm軸孔長度L/mm外徑D/mm材料軸孔類型LT725036004011265HT200Y型第七章 減速器潤滑、密封及附件的選擇確定以及箱體主要結構尺寸的計算及裝配圖7.1 潤滑的選擇確定 1.齒輪V=1.812 m/s 應用噴油潤滑，但考慮成本及需要，選用浸油潤滑2.采用潤滑脂潤滑 潤滑油牌號及用量 1.齒輪潤滑選用150號機械油，最低最高油面距1020mm，需油量為1.5L左右2.軸承潤滑選用2L3型潤滑脂，用油量為軸承間隙的1/31/2為宜7.2密封形式1.箱座與箱蓋凸緣接合面的

15、密封選用在接合面涂密封漆或水玻璃的方法2.觀察孔和油孔等處接合面的密封在觀察孔或螺塞與機體之間加石棉橡膠紙、墊片進行密封3.軸承孔的密封悶蓋和透蓋用作密封與之對應的軸承外部 軸的外伸端與透蓋的間隙，由于V3（m/s），故選用半粗羊毛氈加以密封4.軸承靠近機體內壁處用擋油環(huán)加以密封，防止?jié)櫥瓦M入軸承內部7.3減速器附件的選擇確定名稱功用數(shù)量材料規(guī)格螺栓安裝端蓋12Q235M616GB 57821986螺栓安裝端蓋24Q235M825GB 57821986銷定位235A640GB 1171986墊圈調整安裝365Mn10GB 931987 螺母安裝3M10GB 61701986油標尺測量油面高度1組合件通氣器透氣17.4箱體主要結構尺寸 箱座壁厚=10mm 箱座凸緣