二級-斜齒圓柱齒輪-減速器

1、列表兩個設(shè)計要求2階段3設(shè)計21.變速器總體設(shè)計32.選擇電動機43.確定變速器的總傳動比和分配傳動比54.變速器的運動和動力參數(shù)計算55.v型皮帶和皮帶輪設(shè)計66.齒輪設(shè)計8滾動軸承和傳動軸設(shè)計198.鍵連接設(shè)計26箱子結(jié)構(gòu)設(shè)計2710.潤滑密封設(shè)計3011.耦合設(shè)計304種設(shè)計摘要315參考資料32一.課程設(shè)計書設(shè)計挑戰(zhàn)：設(shè)計用于帶式運輸機的雙級展開圓柱齒輪減速器。運輸機連續(xù)單向工作，負(fù)載變化不大，空載啟動，滾動效率為0.96(包括軸承效率損失)，減速器小量生產(chǎn)，使用期限8年(300天/年)，兩班工作，運輸容差為5%，運輸容差為5%表1 :文豪參數(shù)12345運輸皮帶工作張力(kN)2.52

2、.32.11.91.8運輸皮帶運行速度(m/s)1.01.11.21.31.4滾動直徑(mm)250250250300300二、設(shè)計要求1.減速器裝配也一張(A1)。2.CAD繪圖軸、齒輪零件圖(A3)。3.設(shè)計手冊第一部分。三.設(shè)計階段1.變速器總體設(shè)計2.選取馬達(dá)3.變速器總傳動比和分配傳動比的確定4.變速器的運動和動力參數(shù)計算5.v型皮帶和皮帶輪設(shè)計6.齒輪設(shè)計滾動軸承和傳動軸設(shè)計8.鍵連接設(shè)計9.箱形結(jié)構(gòu)設(shè)計10.潤滑密封設(shè)計11.耦合設(shè)計1.變速器總體設(shè)計：1.配置：電動機由電動機、減速器、工人組成。2.特征：齒輪相對于軸承分布不對稱，沿軸向載荷分布不均。軸需要更大的剛度。3.決定傳

3、動方案：電機轉(zhuǎn)速高，傳動力高，將V帶設(shè)定為高速級。其傳動方案如下。圖1 :(變速器總體設(shè)計)根據(jù)：傳動裝置的總體設(shè)計圖，初步確定了傳動系統(tǒng)的總體方案。選取v型皮帶驅(qū)動和次要圓柱斜齒輪減速器(展開)。變速器的總效率=0 . 960 . 970 . 96=0 . 759；v型皮帶的效率，第一對軸承的效率，第二對軸承的效率，第三對軸承的效率，每對齒輪嚙合傳動的效率(齒輪為7級精度，潤滑脂潤滑)。因為是薄壁防護罩，所以使用開放式效率計算。）2.選取馬達(dá)馬達(dá)所需的工作功率為p=p/=19001.3/10000.759=3.25kw，執(zhí)行器的曲柄速度為n=82.76r/min。建議的傳輸比合理范圍，V型皮

4、帶傳輸比I=2至4，次要圓柱斜齒輪減速器I=8至40，總傳動比的合理范圍為I=16至160，電動機速度的選擇范圍為N=IN=(16至160) 82.76=1324.16至13241.6 R/MIN。綜合考慮電動機和電動機的大小、重量、價格、皮帶傳動、減速器的傳動比。選定型號y112m-4的三相異步電動機，額定功率為4.0額定電流8.8安，滿載速度1440 r/min，同步速度1500r/min。方案馬達(dá)模型額定功率pKw馬達(dá)速度馬達(dá)重量n參考價格圓電動機的傳動比同步旋轉(zhuǎn)速度滿載旋轉(zhuǎn)速度總傳動比v型皮帶驅(qū)動減速器1Y112M-441500144047023016.152.37.02中心街外形規(guī)格

5、L(AC/2 AD)HD底部安裝尺寸AB錨螺栓孔徑k軸延伸尺寸DE安裝密鑰部分大小FGD132515 345 315216 1781236 8010 413.變速器總傳動比和分配傳動比的確定(1)總傳動比選定電動機的滿載速度n和工作進程活動軸速度n，可用的總傳動比為n/n=1440/82.76=17.40(2)變速器傳動比分配2=形式分別是皮帶傳動和減速器的傳動比。為防止v型皮帶驅(qū)動外部輪廓大小過大，備用=2.3，減速器傳動比=17.40/2.3=7.57根據(jù)每個原則，快速傳動比=3.24，=2.334.變速器的運動和動力參數(shù)計算(1)角度軸速度=1440/2.3=626.09 r/min=6

6、26.09/3.24=193.24 r/min=/=193.24/2.33=82.93r/min=82.93 r/min(2)每個軸輸入功率=3.250.96=3.12kw=2=3 . 120 . 980 . 95=2.90千瓦= 2=2.970.980.95=2.70kw=24=2 . 770 . 980 . 97=2.57千瓦每個軸的輸出功率為：=0.98=3.06 kW=0.98=2.84千瓦=0.98=2.65kW=0.98=2.52千瓦(3)每個軸輸入轉(zhuǎn)矩=Nm馬達(dá)軸輸出扭矩=9550=95503.25/1440=21.55 N因此：=21.552.30.96=47.58 nm=47

7、.583.240.980.95=143.53 nm=143 . 532 . 330 . 980 . 95=311.35nm=311.350.950.97=286.91 Nm輸出扭矩：=0.98=46.63nm=0.98=140.66 Nm=0.98=305.12Nm=0.98=281.17 Nm運動和動力參數(shù)結(jié)果如下表所示祝名功率P KW扭矩T Nm轉(zhuǎn)速r/min輸入輸出輸入輸出電機軸3.2521.5514401軸3.123.0647.5846.63626.092軸2.902.84143.53140.66193.243軸2.702.65311.35305.1282.934軸2.572.5228

8、6.91281.1782.935.v型皮帶和皮帶輪設(shè)計計算功率的確定如果你查閱課本表9-9，你會發(fā)現(xiàn)：，工作條件系數(shù)，傳送的額定功率，現(xiàn)有電動機的額定功率。選擇模型據(jù)介紹，教科書表8-8和表8-9選擇帶是A型帶。選擇皮帶輪基準(zhǔn)直徑教科書表8-3和表8-7具有小皮帶基準(zhǔn)直徑，大皮帶基準(zhǔn)直徑，格式中為皮帶傳動的滑動速度，一般(1% 2%)，教科書表8-7查詢后取。檢查頻帶速度v在5-25m/s的范圍內(nèi)，v波段充分發(fā)揮作用。確定中心距離a和皮帶的基準(zhǔn)長度因為，初步選擇中心距離a:初始中心距離，所以帶長，=。教科書表8-2選擇基準(zhǔn)長度實際中心距離確認(rèn)醉意檢查小皮帶皮帶輪角度，邊緣適當(dāng)。Kv波段根數(shù)z的

9、確定皮帶速度、傳動比、檢查教科書表8-5a或8-5c和8-5b或8-5d，并通過插值方法獲得。查閱教科書表8-2，結(jié)果是0.96。檢查教科書表8-8，用插值法得到0.96從官方8-22得到因此，選擇Z=5條皮帶。計算預(yù)緊力因為只要查閱課本表8-4就可以使用，所以：單個普通v型皮帶張力后的初始張力為計算作用在軸上的壓軸力使用官方8-24可以得到：6.齒輪設(shè)計(a)高速齒輪傳動的設(shè)計計算1.齒輪材料、熱處理和精度考慮到該減速器的功率和現(xiàn)場安裝限制，大小齒輪都使用硬齒面漸開線錐齒輪(1)齒輪材料和熱處理材料：高速小齒輪選擇鋼調(diào)節(jié)器，齒面硬度小齒輪280HBS小齒輪齒數(shù)=24高速大齒輪選擇鋼凈化，齒面

10、硬度為大齒輪240HBS Z=iZ=3.2424=77.76為Z=78。齒輪精度按GB/T10095-1998，7級，加強牙根噴霧。初步設(shè)計齒輪傳動的主要尺寸根據(jù)齒面接觸強度設(shè)計確定每個參數(shù)的值：考試選擇=1.6檢查教科書圖10-30選擇區(qū)域系數(shù)Z=2.433教科書也是從10-26郵報應(yīng)力值環(huán)數(shù)在教科書公式10-13中計算N=60nj=60626.091(283008)=1.442510hN=4.4510h #(齒數(shù)比，即3.25=)如果調(diào)查教科書10-19，K=0.93 K=0.96齒輪疲勞強度極限失敗概率為1%，安全系數(shù)S=1，應(yīng)用公式10-12為：=0.93550=511.5=0.964

11、50=432允許的接觸應(yīng)力課本可從表10-6中獲得：=189.8MP表10-7中得到了：=1T=95.510=95.5103.19/626.09=4.8610n.m3.設(shè)計計算小齒輪分度圓直徑d2=圓周速度計算齒寬b和模塊計算齒寬b計算B=49.53mm觸控數(shù)m計算超線螺旋角=142=計算齒寬與高度的比率齒高h(yuǎn)=2.25=2.252.00=4.50=11.01縱向匹配度計算=0.318=1.903載荷系數(shù)k計算使用系數(shù)=1按照7級精確度，教科書可從表10-8中獲得。動態(tài)負(fù)載系數(shù)K=1.07，教科書是從表10-4中得到K的方程式：K=0.2310b=1.12 0.18(1 0.61)1 0.23

12、1049.53=1.42教科書從表10-13獲得： K=1.35教科書從表10-3獲得： K=1.2因此，負(fù)載系數(shù)：K=k K=K K K K=11.071.21.42=1.82按實際負(fù)荷系數(shù)修正計算的分度圓直徑D=d=49.53=51.73系數(shù)計算2=齒根彎曲疲勞強度設(shè)計按彎曲強度計算的設(shè)計公式確定公式計算出的值。小齒輪傳動力矩=48.6kNm確定齒數(shù)z由于是硬齒面，因此需要z=24、z=I z=i z=3.2424=77.76傳動比誤差I(lǐng)=u=z/z=78/24=3.25 I=允許0.032% 5%計算等效齒數(shù)Z=z/cos=24/cos14=26.27Z=z/cos=78/cos14=8

13、5.43一次等寬系數(shù)根據(jù)對稱布局，在表中確定=1初級螺旋角超程螺旋角=14載荷系數(shù)kK=k k K=K K K K=11.071.21.35=1.73齒形系數(shù)y和應(yīng)力修正系數(shù)y要調(diào)查教科書，需要得到表10-5至：齒形系數(shù)y=2.592 y=2.211應(yīng)力朱正廷系數(shù)y=1.596 y=1.774匹配系數(shù)y端面匹配也是近似值=1.88-3.2()=1.88-3.2(1/24 1/78)cos 14=1.655=arc TG(TG/cos)=arc TG(tg20/cos 14)=20.64690=14.07609匹配系數(shù)為=/cos，因此y=0.25 0.75 cos/=0.673螺旋角系數(shù)y軸匹

14、配=1.825，Y=1-=0.78大小齒輪計算在表格中，安全系數(shù)為s=1.25工作壽命量化，8年，每年工作300天小齒輪應(yīng)力循環(huán)數(shù)n1=60 nkt=60271.471830028=6.25510大齒輪應(yīng)力循環(huán)數(shù)N2=n1/u=6.25510/3.24=1.930510教科書從表10-20c中獲得彎曲疲勞強度極限小齒輪大齒輪教科書在表10-18中以彎曲疲勞壽命系數(shù)：進行了調(diào)查。K=0.86 K=0.93采用彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4=大型齒輪的價格很大。選擇。設(shè)計計算模塊計算比較計算結(jié)果表明，通過齒面接觸疲勞強度計算的法面系數(shù)M大于通過齒根彎曲疲勞強度計算的法面系數(shù)。根據(jù)GB/T1357-1987舍入到標(biāo)準(zhǔn)模塊。m=2m