减速器课程设计.doc

1、课程设计 目录 一 、电动机的选择 3二 、齿轮的设计 4三 、轴的设计 7四 、轴上其它零件的设计 8五 、输出轴的校核 9六 、小结 10一、电机的选择（1）选择电机的类型 按工作要求选用Y系列全封闭扇冷式笼型三相异步电机，电压380V。 （2）选择电动机的容量电动机所需工作功率Pd=Pw/nw=601000V/D=(6010001.5)/( 450)=63.69r/min 其中联轴器效率4=0.99，滚动轴承效率（2对）2=0.99，闭式齿轮传动效率3=0.97，V带效率1=0.96，滚筒效率3=0.96带入得传动装置总效率=122345=0.867工作机所需功率为：5Pw=F.V/10

2、00=28001.5/1000=4.2kW 则所需电动机所需功率 Pd=Pw/=4.2/0.867=4.84kw 应载荷平稳，电动机额定功率Ped略大于Pd即可由机械设计基础实训指导附录5查的Y系列电动机数据，选电动机的额定功率为5.5kw(3)确定电动机转速 . 卷筒轴工作转速：由nw=63.69r/min，v带传动的传动比i1=24;闭式齿轮单级传动比常用范围i2=310，则一级圆柱齿轮减速器传动比选择范围为：I总=i1i2=4060 故电动机的转速可选范围为nd=nwI总=63.69(640)=382.14r/min2787.6r/min符合这一范围的同步转速有750 r/min、100

3、0 r/min、1500 r/min。可供选择的电动机如下表所示：方案电动机型号额定功率Kw同步转速/满载转速nm(r/min)1Y132S-45.51500/14402Y132M-65.51000/9603Y160M2-85.5750/720则可选用Y132S-4电动机，满载转速为1440r/min,额定功率为5.5KW。二、齿轮的设计（1）总传动比Iz=1440/63.69=22.61 V带的传动比为I1=4 减速器的传动比i2=Iz/I1=22.61/3=5.56（2）运动和动力参数计算0轴（电动机轴）P0=Pd=5.5kwn0=nd=1440r/minT0=9550.P0/n0=955

4、05.5/1440=49.74N.m 1轴（高速轴既输入轴）P1=P0. 1=5.50.96=5.28kwn1=n0/i1=1440/3=480r/minT1=9550.P1/n1=95505.28/480=105.05N.m2轴（低速轴既输出轴）P2=P1. 3.2=5.280.970.99=5.07kwn2=n1/i2=480/5.65=84.96r/minT2=9550.P2/n2=95506.91/84.96=569.90N.m根据以上数据列成表格为：轴名功率P/N.m转矩T/N.m转速n/(rmin)传动比电动机轴（0轴）7.549.7414401轴7.2105.0548042轴6.

5、91569.9084.965.56已知电动机额定功率P=5.5kw，转速1440r/min，各轴的转速如：转动轴电机轴（0轴）输入轴（1轴）输出轴（1轴）转速n144048084.96齿数比45.65电动机驱动，工作寿命年限为5年，两班制工作，连续单向运转，载荷平稳1、 选择齿轮的精度等级、材料输送机为一般工作机，转动速度不高，为普通减速器，顾选用9级精度（GB10095-88）要求齿面精度Ra3.26.3。选择小齿轮材料为45钢（调质），其硬度选为250HBS，大齿轮为45刚（正火），其硬度选为200HBS。2、 按齿面接触疲劳强度设计3、 、转矩T1 T1=9.551065.28/480=

6、1.05105Nmm载荷系数K及材料的弹性系数ZE 查表7-10取K=1.1，查表7-11取ZE=189.8 MPa1/21/2 、齿数z1和齿宽系数d取小齿轮的齿数z1=20，则大齿轮的齿数z2=z1i=205.65=113。取114。对称布置、软齿面，查表7-14取d=1、许用接触应力【】由图7-25查得lim1=600Mpa，lim2=550Mpa N1=60njLh=604801(552516)=5.99108 N2= N1/i=5.99108/5.65=1.06108由图7-24查得ZN1=1.45 ,ZN2=1.18(允许有一定的点蚀)由表7-9查得SH=1根据以下公式可得 【】1

7、=( ZN1lim1)/ SH=(1.45600)/1=870Mpa 【】2=( ZN2lim2)/ SH=(1.18550)/1=649Mpa则d1=40.81mm m=d1/z1=40.81/20=2.04mm 由表7-2取标准模数m=2.5mm3、主要尺寸计算 d1=mz1=2.520=50mm d2=mz2=2.5114=285mm b=d d1=150=50mm经圆整后取b2=50mm，b1=b2+5=50+5=55mm da1=d1+2ha=(20+2)2.5=55mm da2=d2+2ha=(114+2)2.5=290mm df1=d1-2hf=(20-21-20.25)2.5=

8、44.4mm df2=d2-2hf=(114-21-20.25)2.5=278.8mm a=0.5m(z1+ z2)=0.52.5(20+114)=168mm4、按齿根弯曲疲劳强度校核齿形系数YF由表7-12查得YF1=2.81，YF2=2.14应力修正系数YS由表7-13查得YS1=1.56，YS2=1.88许用弯曲应力【F】由图7-26查得Flim1=445，Flim2=335由表7-9查得SF=1.3由图7-23查得YN1=0.89 YN2=0.93则 【F】1= YN1Flim1/SF=0.89445/1.3=304.65Mpa 【F】2= YN2Flim2/SF=0.93335/1.

9、3=239.65Mpa故 F1= YF1YS1（2KT1）/（bm2z1）=2.811.5621.11.43105/(603220)=127.69Mpa【F】1= 304.65Mpa F2=F1YF2YS2/ YF1YS1=127.692.141.88/2.811.56=117.19Mpa【F】1= 239.65Mpa齿根弯曲疲劳强度校核合格。5、验算齿轮的圆周速度v V1.26m/s由表7-7可知，选9级精度是合适的。根据以上数据可以制成表格：齿轮参数法向模数m=2.5齿数z120z2114齿顶圆直径da155da2290螺旋角b0齿根圆直径df144.4df2278.8中心距a=167.5

10、分度圆直径d150d2285齿轮宽度b155b2=506、选择润滑方式闭式齿轮传动，齿轮的圆周速度v12m/s,常将大齿轮的轮齿浸入油池中进行浸油润滑(推荐使用中负荷工业齿轮油，润滑油运动粘度.)三、轴的设计1、高速轴（1轴）的设计确定轴的最小直径由已知条件可知此减速器传递的功率属中小功率,故选45钢并经调质处理,由表111查得A=112,于是得dmin= A=24.91mm此处有键槽用于配套V带轮，所以可将其轴径加大5%，即d=224.91105%=26mm（1）选择滚动轴承因轴承受到径向力的作用，故选用深沟球轴承。选取0基本游隙组、标准精度级的深沟球轴承6007，其尺寸为d * D * B

11、=35mmx64mmx12mm，故d5=d1=30mm, L1=L5=22mm（2）轴的结构设计左端滚动轴承采用轴肩进行轴向定位，6007型轴承的定位轴肩高度0.07dh0.1d,故取h=3.5mm,因此取d2= 42mm, d2=d4=42mm,L2=L4=20mm,取安装齿轮处的轴段3的轮毂宽度为L=65mm,因为小齿轮的参数很小，所以小齿轮与高速轴采用一体加工的方式，故取 L3=65mm,d7=d=26mm,L7=50mm,d5= d1=40mm .在右端轴承安装完处后的一段轴(装轴承端盖和外露的部分)的直径为38mm,即d6=28mm. 结构如图所示：2、低速轴（2轴）的设计确定轴的最

12、小直径 由已知条件可知此减速器传递的功率属中小功率,故选45钢并经调质处理,由表11-1查得A0=112,于是得dmin= A=48.19mm此处有键槽用于配套联轴器，所以可将其轴径加大5%，即d=48.19105%=50.60mm减速器输出轴得最小直径显然是安装联轴器处轴的直径d联，为了使减速器输出轴的直径与联轴器的孔径相适应，故需同时选取联轴器型号。选择弹性联轴器，取其标准内孔直径d=d1=55mm,L联=84mm。（1）.选择滚动轴承因轴承受到径向力的作用，故选用深沟球轴承。选取0基本游隙组、标准精度级的深沟球轴承6013，其尺寸为d * D * B=65mmx100mmx18mm，故d

13、3=d6=65mm, L2=18mm（2）轴的结构设计右端滚动轴承采用轴肩进行轴向定位，6013型轴承的定位轴肩高度h6.5mm，因此取d4= 78mm, 而大齿轮采用套筒定位,套筒厚度为t1=3mm,l套=26.5mm,取安装齿轮处的轴段4的直径d4=78mm,L4=55mm,轮毂宽度为60mm,为了使套筒端面可靠地压紧齿轮，此轴段应略小于轮毂宽度，故取 L3=55mm.齿轮的左端靠套筒轴向定位，故取轴段直d5=65mm,I盖=20mm，I空=34mm，L3=49.5mm，d1=55mm ，L1=55mm，L6=31.5mm。在左端的轴承安装完处后（轴承端盖和外漏部分）的一段轴的直径为58m

14、m。 结构如图所示：四、轴上其它零件的设计1）轴承端盖的厚度为25mm，根据轴承端盖的装拆及便于对轴承添加润滑脂的要求，取端盖的外端面与半联轴器和V带轮右端面间的距离均为L空30mm。2）查表6-2、6-4取V带轮的基准直径为L=31.5mm，宽度B=30mm。输入轴上的直径最大的那段轴为d=42mm, L2=30mm。轴上齿轮距箱体壁15mm。输出轴上的直径最大的那段轴为d=76mm,l=10mm;L4=10.5mm。轴上齿轮距箱体壁17.5mm。则：输入轴为L=259mm输出轴为L=263mm至此，已初步确定了轴的各段直径和长度。3）轴上零件的周向定位齿轮、V带轮、半联轴器与轴的周向定位均

15、采用平键连接。由表10-7查得：在输入轴上V带轮与轴连接平键截面b*h=8mm x 7mm，L=40mm在输出轴上半联轴器与轴连接平键截面b*h=16mm x10mm，L=50mm 齿轮与轴连接平键截面b*h=22mm x 14mm，L=48mm键槽均用键槽铣刀加工，同时为了保证齿轮与轴配合有良好的对中性，故选择齿轮轮毂与轴的配合为；同样，半联轴器与轴的配合为。滚动轴承与轴的周向定位是由过渡配合来保证的，此处选轴的直径公差为m6 。4）确定轴上的圆角和倒角尺寸参考表15-2，取轴端倒角为2 x 45，各轴肩的圆角半径为1.5。五、输出轴上的强度校核 1、已知P2=5.07kw n2=63.66

16、r/min 所以T2=9.55106P/ n1=760579.64N.mm 则：轴上直齿轮上的周向力Ft1=径向力Fr1=2、轴的结构图，做出轴的计算简图。确定轴承的支点的位置时，应从手册中查取值。由两边对称，知截面的弯矩也对称，所以合成弯矩为：弯矩产生扭剪力按脉动循环变化，取，截面C处的当量弯矩：轴的应力：轴的材料为45钢，调至处理，小结：机械设计课程设计是我们机械类专业学生第一次较全面的机械设计训练，是机械设计和机械设计基础课程重要的综合性与实践性环节。(1) 通过这次机械设计课程的设计，综合运用了机械设计课程和其他有关先修课程的理论，结合生产实际知识，培养分析和解决一般工程实际问题的能力，并使所学知识得到进一步巩固、深化和扩展。(2) 学习机械设计的一般方法，掌握通用机械零件、机械传动装置或简单机械的设计原理和过程。(3) 进行机械设计基本技能的训练，如计算、绘图、熟悉和运用设计资料（手册、图册、标准和规范等）以及使用经验数据，进行经验估算和数据处理等。第 11 页 共 11 页