二级齿轮减速器设计.doc

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1、目 录第一章 设计题目3第二章 传动动装置总体设计 2.1.计算总传动比及分配各级传动比4 2.2计算传动装置的运动和动力参数4第三章 电动机的选择6第四章 设V计带和带轮9第五章 传动零件的设计计算5.1.高速级齿轮传动的设计及校核115.2.低速级齿轮传动的设计及校核135.3.高速轴的设计校核及键的设计与校核145.4.中间轴的设计校核及键的设计与校核185.5.低速轴的设计校核及键的设计与校核225.6.联轴器的选择25第六章 减速器箱体及附件的设计6.1.箱体结构设计266.2.减速器附件及其结构设计276.3. 润滑方式的确定28设计小结与心得体会29参考文献30第一章 设计题目用

2、于带式运输机的展开式二级圆柱齿轮减速器，传动装置简图如图1-1-1所示。 1-1-11.带式运输机条件：运输机工作转矩，运输带工作速度,运输带滚筒直径D=380mm。2.工作条件.单班制工作，空载启动，单向、连续运转，工作中有轻微振动。运输带速度允许误差为3.使用期限工作期限为十年，检修期间隔为三年。4.生产批量及加工条件小批量生产。第二章 传动装置总体设计2.1确定传动装置的总传动比和分配传动比 总传动比： 分配传动比：取，则，取，经计算注：为带传动比，为高速级传动比，为低速级传动比。2.2计算传动装置的运动和动力参数将传动装置各轴由高速到低速依次定为1轴、2轴、3轴、4轴；，依次为电机与轴

3、1，轴1与轴2，轴2与轴3，轴3与轴4之间的传动效率。1)各轴转速：r/min r/min r/min =65.30 r/min2)各轴输入功率： 3)各轴输入转矩： 轴的输出功率、输出转矩分别为各轴的输入功率、输入转矩乘轴承传动效率0.99。运动和动力参数结果如下表2-1-1：2-1-1轴名功率P KW转钜T N.m转速r/min输入输出输入输出电动机轴7.4649.9714401轴7.167.09142.45141.034802轴6.886.81469.4435.01149.533轴6.616.54966.7957.0365.34轴6.486.42947.69938.2165.3。第三章

4、选择电动机1.选择电动机类型： 按工作要求和条件，选用三相笼型异步电动机，封闭型结果，电压380V，Y型。2.选择电动机的容量 电动机所需的功率为： KW KW所以 KW由电动机到运输带的传动总功率为： 带传动效率：0.96每对轴承的传动效率：0.99圆柱齿轮的传动效率：0.97联轴器的传动效率：0.99卷筒的传动效率：0.96则：所以 3.确定电动机转速卷筒的工作转速为 查指导书第7页表1：取V带传动的传动比；二级圆柱齿轮减速器传动比，所以总传动比合理范围为，故电动机转速的可选范围是： 符合这一范围的同步转速有3000、1000和1500r/min。根据容量和转速，由有关手册查出有三种适用的

5、电动机型号，因此有四种传动比方案如表3-1-1：3-1-1方案电动机型号额定功率KW同步转速r/min额定转速r/min1Y160M-67.515009702Y132M-47.5150014403Y132S2-27.530002920综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量和带传动、减速器的传动比，可见第二方案比较适合。因此选定电动机型号为Y112M-2，如图3-1-2：3-1-2第四章 设V计带和带轮1.设计V带1）确定V带型号查机械设计基础课本表 13-6得： =1.1，则 KW，又=1440r/min,由图13-15确定选取A型普通V带，取=132，取=0.02，标准化得=4002）验算带速

6、：3）确定带的基准长度： 取=1.2（）=1.2（132+400）=700mm,由表13-2选取4）确定实际中心距a5）验算小带轮包角6）计算V带的根数Z：由表13-3查得KW，由表13-5查得=0.942，由表13-2查得=1.06由表13-4查得=0.17KW，则V带的根数因此取Z=47)计算作用在带轮轴上的载荷由表13-1查得A型V带单位长度质量q=0.1Kg/m,所以单根V带张紧力故作用在轴上载荷第五章 传动零件的设计计算5.1.高速级齿轮传动的设计及校核1）选择齿轮材料：大齿轮选用45钢(调质)，硬度240HBS,小齿轮选用40Gr (调质)，硬度280HBS，硬度差为40HBS。2

7、）确定许用应力：a.许用接触应力：查精密机械设计课本表11-7得= 540 ，。故应按接触极限应力较低的计算，即只需求出。对于调质处理的齿轮，=1.1b.许用弯曲应力：由表知=190取=1.4， 所以3）根据接触强度设计：9级精度制造，载荷系数K=1.2，取齿宽系数，测中心距选定=31, b=77.5mm4）验算弯曲应力由图8-44查得,x=0 =31，=2.60=209，=2.14,故应计算大齿轮的弯曲应力，弯曲强度足够。5.2.低速级齿轮传动的设计及校核1)齿轮材料的选择：小齿轮选用35MnB调质，硬度260HBS，大齿轮选用SiMn调质，硬度225HBS。2)确定许用应力：a.许用接触应

8、力：查表8-10得=550故应按接触极限应力较低的计算，即只需求出。对于调质处理的齿轮，=1.1b.许用弯曲应力：由表8-11知=240取=1.3所以 3)根据接触强度设计：取K=1.2，齿宽取=29,，故实际传动比i=模数 b=mm 取4)验算弯曲应力：由图8-44查得,x=0=2.63=2.16弯曲强度足够。5.3.高速轴的设计校核及键的设计与校核1.材料：选用45号钢调质处理，查表10-2取=35，C=1002.各轴段直径的确定：s由，p=3.65,则，因为装小带轮的电动机轴径，又因为高速轴第一段轴径装配大带轮，且，查手册表7-7，取 =36,=60mm,因为大带轮靠轴肩定位，所以取=4

9、0,=58，段装配轴承，取=45，选用6309轴承，=28，段是定位轴承，取=50，根据箱体内壁线确定后再确定。段装配齿轮直径：判断是否做成齿轮轴查手册得=3.3，得e=2.2d,所以该轴是安全的。4)弯矩及轴的受力分析图如5-1-3： 5-1-35)键的设计与校核：因为d1=75,查课本153页表10-9选键为查课本155页表10-10得初选键长为130,校核所以所选键为: 装联轴器的轴直径为70, 查课本153页表10-9选键为查课本155页表10-10得初选键长为100,校核所以所选键为: 5.6.联轴器的选择计算联轴器所需的转矩： 查课本269表17-1取 ,查手册1011页,选用安全

10、销弹性块联轴器KLA4.第六章 减速器箱体及附件的设计6.1.箱体结构设计箱体尺寸如表6-1-16-1-1名称符号计算公式结果机座厚度12机盖厚度10机盖凸缘厚度15机座凸缘厚度18机座底凸缘厚度30地脚螺钉直径25地脚螺钉数目6轴承旁联结螺栓直径18.75盖与座联结螺栓直径=（0.5 0.6）12.5轴承端盖螺钉直径=（0.40.5）12.5视孔盖螺钉直径=（0.30.4）10定位销直径=（0.70.8）10，至外箱壁的距离查手册表11222，至凸缘边缘距离查手册表11220外箱壁至轴承端面距离=+（58）50大齿轮顶圆与内箱壁距离1.215齿轮端面与内箱壁距离13箱盖，箱座肋厚10轴承端盖

11、外径轴承孔直径+（55.5）120（I 轴）125（II 轴）150（III轴）轴承旁联结螺栓距离120（I 轴）125（II 轴）150（III轴）6.2.减速器附件及其结构设计.1.窥视孔盖与窥视孔：在减速器上部可以看到传动零件啮合处要开窥视孔, 大小只要够手伸进操作以便检查齿面接触斑点和齿侧间隙,了解啮合情况.润滑油也由此注入机体内.2.放油螺塞放油孔的位置设在油池最低处，并安排在不与其它部件靠近的一侧，以便于放油，放油孔用螺塞堵住并加封油圈以加强密封。3.油标油标用来检查油面高度，以保证有正常的油量.因此要安装于便于观察油面及油面稳定之处即低速级传动件附近；用带有螺纹部分的油尺，油尺上

12、的油面刻度线应按传动件浸入深度确定。4.通气器 减速器运转时，由于摩擦发热,机体内温度升高，气压增大，导致润滑油从缝隙向外渗漏,所以在机盖顶部或窥视孔上装通气器，使机体内热空气自由逸处，保证机体内外压力均衡，提高机体有缝隙处的密封性，通气器用带空螺钉制成.5.启盖螺钉为了便于启盖，在机盖侧边的边缘上装一至二个启盖螺钉。在启盖时，可先拧动此螺钉顶起机盖；螺钉上的长度要大于凸缘厚度，钉杆端部要做成圆柱形伙半圆形，以免顶坏螺纹；螺钉直径与凸缘连接螺栓相同。在轴承端盖上也可以安装取盖螺钉,便于拆卸端盖.对于需作轴向调整的套环,装上二个螺钉,便于调整.6.定位销为了保证剖分式机体的轴承座孔的加工及装配精

13、度，在机体联接凸缘的长度方向两端各安置一个圆锥定位销。两销相距尽量远些，以提高定位精度。如机体是对称的,销孔位置不应对称布置.7.环首螺钉、吊环和吊钩 为了拆卸及搬运，应在机盖上装有环首螺钉或铸出吊钩、吊环，并在机座上铸出吊钩。8.调整垫片 用于调整轴承间隙,有的起到调整传动零件轴向位置的作用.9.密封装置在伸出轴与端盖之间有间隙,必须安装密封件,以防止漏油和污物进入机体内.6.3. 润滑方式的确定因为传动装置属于轻型的，且传速较低，所以其速度远远小于，所以采用脂润滑，箱体内选用SH0357-92中的50号润滑，装至规定高度润滑与密封1.由于滚动轴承的速度较低，故可以采用脂润滑2.齿轮可以浸泡

14、在箱体内的油液内，用油液直接进行润滑；3.密封件的选择一般选择毡圈油封，查手册表7-12，根据轴径选取所需毡圈高速轴选取，低速轴选取，。设计小结与心得体会通过这次设计，我对机械运动原理有了更深一步的了解，机械设计不仅要满足运动轨迹，更还要考虑受力程度和工作行程，这些我都感受很深。这次课程设计既学到了知识，又培养了一点创新设计能力，我感到十分满意。 在本次的课程设计中，我们综合运用了各方面的知识，如机械设计、机械原理、工程材料、机械制造基础、材料力学、理论力学、Auto CAD、Solid edge等科目，在本次的设计中，我们学会了把自己所有的知识学以致用，综合考虑各方面的因素，如质量，体积，材

15、料，造价，安装，工艺等。通过本次的作业，让我们有了一个对问题的整体把握，最重要的是使我掌握了设计的基本步骤和设计的逻辑思维，相信在不久将来我们就都可以胜任一件复杂的机械设计工作，进而我们可以做一名机械设计的工程师。在本次设计中，也遇到许多问题，设计也不是很合理，如箱体的工艺性，齿轮的计算不够精确,螺钉的数量和大小的选用也不够合理,起用吊环和吊钩的设计有许多地方都是凭着自己的所谓的经验等等缺陷，不过在最后都得到了妥善的解决，或是自己有了一定的认识与体会，能够确信下一次会合理的解决这些问题，并且在本次的设计中，对一些问题还有了一些突破性的认识，如只有多做才能够积累足够的经验，只有自己动手了，才能发

16、现问题，有了自己的经验，才会在设计初选时能根据经验作出合理的初想。通过这次的课程设计，既是让我们锻炼自己的能力，也是对我们知识的一次全方位的检验，让我们能够在实践中发现自己的问题与不足，然后才能鞭策自己去学习、解决问题，也只有这样，我们才能在前进中不断的提升自己的实力，不断充实自己，让自己成长为一个合格的机械工程师。参考文献1 吴宗泽，罗圣国主编。机械设计课程设计手册 北京：高等教育出版社，19922 濮良贵，纪名刚主编。机械设计(第七版) 北京：高等教育出版社，19963 徐灏主编。机械设计手册 北京：机械工业出版社，19914 周开勤主编。机械零件手册(第四版) 北京：高等教育出版社，19945 吴宗泽主编。机械结构设计 北京：机械工业出版社，19886 章日晋等主编。机械零件的结构设计 北京：机械工业出版社，19877 减速器实用技术手册编委会编。减速器实用技术手册 北京：机械工业出版社，19928 齿轮手册编委会。齿轮手册 北京：机械工业出版社，19909 机械工业部洛阳轴承研究所编 全国滚动轴承产品样本，199510 余梦生，吴宗泽主编。机械零部件手册造型设计指南 北京：机械工业出版社，199611廖念钊，古莹庵，莫雨松，李硕根，杨兴骏编。互换性与技术测量(第四版)中国计量出版社，2001忽略此处.