一級(jí)直齒圓柱齒輪減速器概要

1、摘 要 .3第一章課題題目及主要技術(shù)參數(shù)說明41.1課題題目41.2主要技術(shù)參數(shù)說明41.3傳動(dòng)系統(tǒng)工作條件41.4傳動(dòng)系統(tǒng)方案的選擇4第二章減速器結(jié)構(gòu)選擇及相關(guān)性能參數(shù)計(jì)算52.1減速器結(jié)構(gòu)52.2電動(dòng)機(jī)選擇52.3傳動(dòng)比分配52.4動(dòng)力運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算6第三章齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算73.1齒輪材料、精度等級(jí)、熱處理及齒數(shù)的選擇73.2齒輪幾何尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算73.2.1按照接觸強(qiáng)度初步設(shè)計(jì)齒輪主要尺寸7第四章軸的設(shè)計(jì)計(jì)算124.1軸的材料和熱處理的選擇124.2軸幾何尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算124.2.1按照扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度初步設(shè)計(jì)軸的最小直徑124.2.2軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)124.2.3軸的強(qiáng)度校核14第五章 軸承、鍵和聯(lián)軸

2、器的選擇155.1軸承的選擇及校核155.2鍵的選擇計(jì)算及校核155.3聯(lián)軸器的選擇15第六章V V帶輪的設(shè)計(jì)176.1 V帶的選取和計(jì)算17第七章 減速器潤(rùn)滑、密封及附件的選擇確定197.1潤(rùn)滑的選擇確定197.1.1潤(rùn)滑方式197.1.2潤(rùn)滑油牌號(hào)及用量197.2密封形式19第八章 總結(jié) .20參考文獻(xiàn)21摘要減速器原理減速器是指原動(dòng)機(jī)與工作機(jī)之間獨(dú)立封閉式傳動(dòng)裝置。此外， 減速器也是一種動(dòng)力傳達(dá)機(jī)構(gòu)，利用齒輪的速度轉(zhuǎn)換器，將馬達(dá)的問轉(zhuǎn)數(shù)減速到所要的回轉(zhuǎn)數(shù)，并得到較大轉(zhuǎn)矩的機(jī)構(gòu)。降速同時(shí)提高輸出扭矩，扭矩輸出比例按電機(jī)輸出乘減速比，但要注意不能超出減速器額定扭矩。減速器的作用減速器的作用就

3、是減速增矩，這個(gè)功能完全靠齒輪與齒輪之間的嚙合完成，比擬容易理解。減速器的種類很多，按照傳動(dòng)類型可分為齒輪減速器、蝸桿減速器和行星減速器以及它們互相組合起來的減速器;按照傳動(dòng)的級(jí)數(shù)可分為單級(jí)和多級(jí)減速器;按照齒輪形狀可分為圓柱齒輪減速器、圓錐齒輪減速器和圓錐一圓柱齒輪減速器;按照傳動(dòng)的布置形式又可分為展開式、分流式和同軸式減速器。齒輪減速器應(yīng)用范圍廣泛，例如，內(nèi)平動(dòng)齒輪傳動(dòng)與定軸齒輪傳動(dòng)和行星齒輪傳動(dòng)相比具有許多優(yōu)點(diǎn)，能夠適用于機(jī)械、冶金、礦山、建筑、輕工、國(guó)防等眾多領(lǐng)域的大功率、大傳動(dòng)比場(chǎng)合，能夠完全取代這些領(lǐng)域中的圓柱齒輪傳動(dòng)和蝸輪蝸桿傳動(dòng)，因此，內(nèi)平動(dòng)齒輪減速器有廣泛的應(yīng)用前景。第一章

4、課題題目及主要技術(shù)參數(shù)說明1.1課題題目帶式輸送機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)中的減速器。要求傳動(dòng)系統(tǒng)中含有單級(jí)圓柱齒輪減速器及V帶傳動(dòng)。1.2主要技術(shù)參數(shù)說明輸送帶的最大有效拉力F=5000N,輸送帶的工作速度V=1.1 m/s,輸送機(jī)滾筒直徑D=300mm。1.3傳動(dòng)系統(tǒng)工作條件帶式輸送機(jī)在常溫下連續(xù)工作、單向運(yùn)轉(zhuǎn)；空載起動(dòng)，工作載荷較平穩(wěn)；兩班制每 班工作8小時(shí)，要求減速器設(shè)計(jì)壽命為5年，小批量生產(chǎn)，每年工作300天；三相交流電源 的電壓為380/220V。1.4傳動(dòng)系統(tǒng)方案的選擇第二章減速器結(jié)構(gòu)選擇及相關(guān)性能參數(shù)計(jì)算2.1減速器結(jié)構(gòu)本減速器設(shè)計(jì)為水平剖分，封閉臥式結(jié)構(gòu)。2.2電動(dòng)機(jī)選擇一工作機(jī)的功率PwP

5、w=FV/1000=5000X 1.1/1000=5.5kw二總效率“總4總一帶 齒輪聯(lián)軸器 軸承0.96 X 0.984 X 0.97 X 0.99=0.85三所需電動(dòng)機(jī)功率PdPd = Pw/月總=5.5/0=855 4KW查?機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)?得Ped= 7 kw電動(dòng)機(jī)選用Y132M-4n滿=1440 r/min2.3傳動(dòng)比分配工作機(jī)的轉(zhuǎn)速n=60X 1000v/二D=60 X 1000 X 1.1/3.14 X300=70.028 r/minia=nm/n =1440/70.028 = 20.56a m2.4動(dòng)力運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算(一)轉(zhuǎn)速n門。二門滿=1440 (r/min )nI=n0/

6、i帶=色菌/i帶=1440/3=480 r/min&= Q /i0=480/6.85=70.07 (r/min )(二)功率PPi=P0帶=6.9 60.966.6 8kW)P2=Pi齒輪軸承=6.6 80.90.976.3 5kW)轉(zhuǎn)矩TTi= 95 5PQ/ni=95506.682/48=132.94(N . m)T2u9550P2/n2-9550 6.352/70.07=865.73(N . m)將上述數(shù)據(jù)列表如下:軸號(hào)功率P/kWN/(r.min-1)T/(N . m)in16.682480132.9430.9626.35270.07865.73取io=3那么i=ia/i。=2

7、0.56/3 =6.85第三章齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算3.1齒輪材料、精度等級(jí)、熱處理及齒數(shù)的選擇1.小齒輪選用40Cr,硬度為280HBs大齒輪選用45號(hào)鋼，調(diào)制處理，硬度為240HBS2.精度等級(jí)7級(jí)精度3.小齒齒數(shù)Zi= 25, Z2=1724 .選取螺旋角。初選螺旋角一：二14。3.2齒輪幾何尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算3d1t 2KtTi(u 1)(ZHZE)2d，a H23.2.13.2.1按照接觸強(qiáng)度初步設(shè)計(jì)齒輪主要尺寸1)齒寬系數(shù)？d=12) Kt=1.63)材料彈性系數(shù)ZE=189.8 MPa1/24)選取區(qū)域系數(shù)ZH=2.4335)查彳#& =0.78 % =0.87貝U %= %+ %

8、=1.656)由?機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)?查得小齒輪接觸強(qiáng)度二 H lim1= 600MPa，二 Hiim 2= 550MP, SHlim= 17計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)2.2齒寬b及模數(shù)b=?dX 48.133=48.133N1=60n1jLh=60X480X(2X8X300X5) =6.912X 108N2=6.92/6.85X 108=1.009 X 1088)N =n/n2=480/70.07=6.859)由?機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)?查得KN1= 0.90 KN2= 0.95由4H1 1= H = KN1= 600 0.91 = 546MPaSHlim10許用接觸應(yīng)力546 5172=531.511小齒輪

9、的轉(zhuǎn)矩TT1= 9 5 5即/ n1=95506.682 /=132.94 (N . m)二計(jì)算小齒輪分度圓直徑d1tdt3-2Kt(u 1)(ZHZE)22d -a - H23-22 1.6 13.294 10000 7.85 (189.8 2.433):1.65 6.85 5172=48.133mm2.1圓周速度V0/160 10003.14 48.133 150060 1000=3.78m/sditcos -48.133 cos14mt= -=-=1.868乙252.3齒高h(yuǎn)的計(jì)算h=2.25mt=2.25 X1.868=4.203b48.133=-=11.4h4.2032.4）計(jì)算重合

10、度叩=0.318 ?d乙tanP=0.318 X1X25Xtan14 =1.9822.5）計(jì)算載荷系數(shù)Ko使用系數(shù)KA=1,根據(jù)v =3.78m/s精度7級(jí)，查表動(dòng)載荷系數(shù)Kv=1.19； KHP的值與直尺輪的相同，故KHP=1.315KF.=1.09KHa=KFa=1.1故載荷系數(shù)K= KAKvKHpKHot= 1 X 1.19 X 1.315 X 1.1=1.7212.6）實(shí)際的載荷系數(shù)校正分度圓直徑3- 3-K1.721d1=d1tJ=48.133X - =49.316Kt1.62.7）計(jì)算模數(shù)mndcos ：48.133 cos14 ,1=1.868mm252KHY：cos： *YFa

11、YSad ；aZ12 L J2KHcos ： *YFaYS?d ；aZ12 - F1確定計(jì)算參數(shù):1計(jì)算載荷系數(shù)。K=KAKvKFQKFP=1X 1.19 X1.1 X 1.09=1.427根據(jù)縱向重合度 鄧=1.982,查圖得螺旋升角影響系數(shù)Y：=0.882計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)乙25八-。=y=27.367cos !：1cos 14Zv1 = z2 =172=188.285coscos 143查取齒形系數(shù)。查表得：YFa1=2.62, YFa2=2.124查取應(yīng)力校正系數(shù)。查表得：Ysa1=1.59, Ysa2=1.865計(jì)算大小齒輪的Y：YSa并加以比擬。YFa1+Ysa1=2.62X1.59-F

12、1- 303.57Y=265 =0.01655!238.86.86確定齒輪模數(shù)mn= 0.01372根彎曲疲勞計(jì)算的法面模數(shù)，取mn=2.0mm滿足彎曲強(qiáng)度。但為了同時(shí)滿足接觸疲勞強(qiáng)度，需按接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算得的分度圓直徑d1=48.133mm來計(jì)算應(yīng)有的齒輪。于是由d1cos： 48.133 cos14Z1=1=-=23.35mn2取Zi=24,貝UZ2=J Zi=6.85X 24=164.4將圓整為1654.幾何尺寸計(jì)算(1)計(jì)算中心距24 165 2194.79 mm2 cos14將中心距圓整為195mm(2)按圓整后的中心距修正螺旋角因P值改變不多，故參數(shù)ZH、K8等不必修正。(3)計(jì)算

13、大、小齒輪的分度圓直徑Wn24 2d1= JT=49.88(mm)165 2 -=324.92(mm) cos15.78(4)計(jì)算齒輪寬度a Jz2mn2 cos :Z1 -Z2mn-二arccos-2a=arccos24 16522 195= 15.78d2Z2mlncos :b=Edd1=1 49.88 =49.88(mm)B2+ (510) = 5560(mm)取B2=55 (mm)第四章軸的設(shè)計(jì)計(jì)算4.1軸的材料和熱處理的選擇由?機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)?中的圖表查得選45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理，HB217255%=650MPa八=360MPa O二280MPa4.2軸幾何尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算4.2.14.

14、2.1按照扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度初步設(shè)計(jì)軸的最小直徑1.05=52.83 mm選取標(biāo)準(zhǔn)直徑d2=54 mm4.2.24.2.2軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)根據(jù)軸上零件的定位、裝拆方便的需要，同時(shí)考慮到強(qiáng)度的原那么，主 動(dòng)軸和從動(dòng)軸均設(shè)計(jì)為階梯軸。主動(dòng)軸的設(shè)計(jì)：1 .經(jīng)初步設(shè)計(jì)得軸最小直徑d1=28.35(mm),取標(biāo)準(zhǔn) 直徑軸的最小直徑為d1=29(mm),根據(jù)帶輪的結(jié)構(gòu) 選軸的長(zhǎng)度L1=80 mm6.352,70.0=50.313 (mm)考慮鍵槽d?=50.313X從動(dòng)軸d2= A3=1122 .為滿足帶輪的軸向定位要求，需加一個(gè)軸肩，故d2=32 mm3 .初選滾動(dòng)軸承經(jīng)查?機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)?選取角接觸球軸承7207C,

15、根本尺寸為dXDX B=35(mm)X 72 (mm)x17(mm) L3=45(mm)4 .由小齒輪尺寸可知，齒輪處的軸端4的直徑為d5=38 mm從動(dòng)軸的的設(shè)計(jì)：1.經(jīng)初步設(shè)計(jì)得軸最小直徑d1=52.83(mm),取標(biāo)準(zhǔn)直徑軸的最小直徑為d1=55(mm),根據(jù)帶輪的結(jié)構(gòu)選軸的長(zhǎng)度L1=142 mm5 .為滿足帶輪的軸向定位要求，需加一個(gè)軸肩，故d2=60 m m6 .初選滾動(dòng)軸承經(jīng)查?機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)?選取角接觸球軸承7013AC ,根本尺寸為d X DX B=65(mm)x100(mm )x 18(mm) L3=50(mm)7.由小齒輪尺寸可知，齒輪處的軸端4的直徑為d4=70(m m卜L

16、4=50(mm)8 .由軸肩高度h-0.07d,那么軸肩的直徑d5=84(mm), d6=65(mm), L6=25(mm)6. L7=18(mm), d7=65(mm)4.2.34.2.3軸的強(qiáng)度校核從動(dòng)軸的強(qiáng)度校核圓周力Ft=2000T2=2000 X 132.94/49.52=5.737 KN d2徑向力Fr=Fttanccn/cosP =5.37X tan20 /cos14 =2.01KN軸向力Fa=Fttan =1.34 KN作從動(dòng)軸受力簡(jiǎn)圖如下列圖:第五章軸承、鍵和聯(lián)軸器的選擇8.1軸承的選擇及校核考慮軸受力較小且主要是徑向力，應(yīng)選用單列深溝球軸承主動(dòng)軸承根據(jù)軸頸值查?機(jī)械零件設(shè)計(jì)

17、手冊(cè)?選擇主動(dòng)軸承7013AC 2個(gè)(GB/T276-1993)從動(dòng)軸承7206c 2個(gè)(GB/T276-1993)主動(dòng)軸軸承：?jiǎn)瘟薪墙佑|球軸承7013AC d=65D=100 B=18 Cr=52.8KN從動(dòng)軸軸承：?jiǎn)瘟薪墙佑|球軸承7206Cd=65D=100 B=18 Cr=253KN預(yù)期壽命為：5年，兩班制。8.2鍵的選擇計(jì)算及校核(一)從動(dòng)軸存在外伸端，考慮鍵在軸中部安裝應(yīng)選鍵10X40 GB/T1096 2003, b=16, L=45, h=10,選45號(hào)鋼，其許用擠壓力gpL110MPa= =2000T2=2OOO865.73=559.198tplph l kld 5 29 52

18、.83p那么強(qiáng)度不滿足，采用雙鍵，雙鍵工作長(zhǎng)度l=1.5 XFt2000 T22000 865.7345=67.5mm ;n= =-2=-= 97.11 13ph l kld 5 67.5 52.83p強(qiáng)度滿足。(二)主動(dòng)軸鍵的選擇為b=16, L=45 , h=10l=50選45號(hào)鋼8.3聯(lián)軸器的選擇由于減速器載荷有輕微震動(dòng)，速度不高，無特殊要求，考慮拆裝方便及經(jīng)濟(jì)問題，選用鋼性聯(lián)軸器K=1.3TC= KAT =1.3X 132.94 X103=172.822 Nl - m選用CYS5型鋼性聯(lián)軸器，公稱尺寸轉(zhuǎn)矩Tn=400,TCTn。采用Y型軸孔，A型鍵軸孔直徑 川3042,選d=38,軸孔

19、長(zhǎng)度L=82CYS5型鋼性聯(lián)軸器有關(guān)參數(shù)型 號(hào)公稱 轉(zhuǎn)矩T/(N- m)許用 轉(zhuǎn)速n/(r -1min軸孔直徑d/mm軸孔長(zhǎng)度L/m m外徑D/m m材料軸孔鍵 槽類 型CYS54008000388212 0 HT2 00 Y型A型第六章V V帶輪的設(shè)計(jì)6.1 V帶的選取和計(jì)算1 .由表查得工作系數(shù)KA=1.1Pca= KA -P=1.1 X7.5=8.25KW2.根據(jù)pca、n查?機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)?，選用A帶3.確定帶輪的基準(zhǔn)直徑dd,查表取小帶輪基準(zhǔn)直徑為dd1=112(mm)二dd1n -,V=-=8.44 m/s60 1000:5 m/sV30 m/s故帶速適宜4.計(jì)算大輪的基準(zhǔn)直徑dd2dd2=idd1=6.85X 112=767.2(mm)圓整dd2=800 mm5.確定V帶中心距a和基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld5.1初定中心距為0.7 (dd+ dd2)Ma。120 a7.計(jì)算帶的根數(shù)Z7.1計(jì)算單根V帶的額定功率po,由dd1=112(mm)和n1=1440r/min ,查表得Po=1.58KW,根據(jù)n二1440 r/min,i=6.85和A型帶，查表得Po=0.17KW查表得Ka=0.89查表Kl