同軸式二級圓柱齒輪減速器

1、目 錄設(shè)計任務(wù)書1傳動方案的擬定及說明4電動機(jī)的選擇4計算傳動裝置的運(yùn)動和動力參數(shù)5傳動件的設(shè)計計算5軸的設(shè)計計算8滾動軸承的選擇及計算14鍵聯(lián)接的選擇及校核計算16連軸器的選擇16減速器附件的選擇17潤滑與密封18設(shè)計小結(jié)18參考資料目錄18機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計任務(wù)書題目：設(shè)計一用于帶式運(yùn)輸機(jī)傳動裝置中的同軸式二級圓柱齒輪減速器一 總體布置簡圖 1電動機(jī)；2聯(lián)軸器；3齒輪減速器；4帶式運(yùn)輸機(jī)；5鼓輪；6聯(lián)軸器二 工作情況：載荷平穩(wěn)、單向旋轉(zhuǎn)三 原始數(shù)據(jù)鼓輪的扭矩T（N·m）：850鼓輪的直徑D（mm）：350運(yùn)輸帶速度V（m/s）：0.7帶速允許偏差（）：5使用年限（年）：5工作制度（

2、班/日）：2四 設(shè)計內(nèi)容1. 電動機(jī)的選擇與運(yùn)動參數(shù)計算；2. 斜齒輪傳動設(shè)計計算3. 軸的設(shè)計4. 滾動軸承的選擇5. 鍵和連軸器的選擇與校核；6. 裝配圖、零件圖的繪制7. 設(shè)計計算說明書的編寫五 設(shè)計任務(wù)1 減速器總裝配圖一張2 齒輪、軸零件圖各一張3 設(shè)計說明書一份六 設(shè)計進(jìn)度1、 第一階段：總體計算和傳動件參數(shù)計算2、 第二階段：軸與軸系零件的設(shè)計3、 第三階段：軸、軸承、聯(lián)軸器、鍵的校核及草圖繪制4、 第四階段：裝配圖、零件圖的繪制及計算說明書的編寫傳動方案的擬定及說明由題目所知傳動機(jī)構(gòu)類型為：同軸式二級圓柱齒輪減速器。故只要對本傳動機(jī)構(gòu)進(jìn)行分析論證。本傳動機(jī)構(gòu)的特點是：減速器橫向

3、尺寸較小，兩大吃論浸油深度可以大致相同。結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，軸向尺寸大，中間軸較長、剛度差，中間軸承潤滑較困難。電動機(jī)的選擇1 電動機(jī)類型和結(jié)構(gòu)的選擇因為本傳動的工作狀況是：載荷平穩(wěn)、單向旋轉(zhuǎn)。所以選用常用的封閉式Y(jié)（IP44）系列的電動機(jī)。2 電動機(jī)容量的選擇1） 工作機(jī)所需功率Pw Pw3.4kW2） 電動機(jī)的輸出功率PdPw/0.904Pd3.76kW3 電動機(jī)轉(zhuǎn)速的選擇nd（i1·i2in）nw初選為同步轉(zhuǎn)速為1000r/min的電動機(jī)4電動機(jī)型號的確定由表201查出電動機(jī)型號為Y132M1-6,其額定功率為4kW，滿載轉(zhuǎn)速960r/min?；痉项}目所需的要求。 計算傳動裝置的運(yùn)

4、動和動力參數(shù)傳動裝置的總傳動比及其分配1 計算總傳動比由電動機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速nm和工作機(jī)主動軸轉(zhuǎn)速nw可確定傳動裝置應(yīng)有的總傳動比為：inm/nwnw38.4i25.142 合理分配各級傳動比由于減速箱是同軸式布置，所以i1i2。因為i25.14，取i25，i1=i2=5速度偏差為0.5%<5%，所以可行。各軸轉(zhuǎn)速、輸入功率、輸入轉(zhuǎn)矩項 目電動機(jī)軸高速軸I中間軸II低速軸III鼓 輪轉(zhuǎn)速（r/min）96096019238.438.4功率（kW）43.963.843.723.57轉(zhuǎn)矩（N·m）39.839.4191925.2888.4傳動比11551效率10.990.970.970

5、.97傳動件設(shè)計計算1 選精度等級、材料及齒數(shù)1） 材料及熱處理；選擇小齒輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS，大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為240HBS，二者材料硬度差為40HBS。2） 精度等級選用7級精度；3） 試選小齒輪齒數(shù)z120，大齒輪齒數(shù)z2100的；4） 選取螺旋角。初選螺旋角14°2 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計因為低速級的載荷大于高速級的載荷，所以通過低速級的數(shù)據(jù)進(jìn)行計算按式（1021）試算，即 dt1） 確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值（1） 試選Kt1.6（2） 由圖1030選取區(qū)域系數(shù)ZH2.433（3） 由表107選取尺寬系數(shù)d1（4） 由圖1026查得10.75

6、，20.87，則121.62（5） 由表106查得材料的彈性影響系數(shù)ZE189.8Mpa（6） 由圖1021d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限Hlim1600MPa；大齒輪的解除疲勞強(qiáng)度極限Hlim2550MPa；（7） 由式1013計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N160n1jLh60×192×1×（2×8×300×5）3.32×10e8 N2N1/56.64×107（8） 由圖1019查得接觸疲勞壽命系數(shù)KHN10.95；KHN20.98（9） 計算接觸疲勞許用應(yīng)力 取失效概率為1，安全系數(shù)S1，由式（1012）得 H1

7、0.95×600MPa570MPa H20.98×550MPa539MPa HH1H2/2554.5MPa2） 計算（1） 試算小齒輪分度圓直徑d1td1t=67.85（2） 計算圓周速度v=0.68m/s（3） 計算齒寬b及模數(shù)mntb=dd1t=1×67.85mm=67.85mmmnt=3.39h=2.25mnt=2.25×3.39mm=7.63mmb/h=67.85/7.63=8.89（4） 計算縱向重合度=0.318×1×tan14=1.59（5） 計算載荷系數(shù)K 已知載荷平穩(wěn)，所以取KA=1根據(jù)v=0.68m/s,7級精度，

8、由圖108查得動載系數(shù)KV=1.11；由表104查的KH的計算公式和直齒輪的相同，故 KH=1.12+0.18(1+0.6×1)1×1+0.23×1067.85=1.42由表1013查得KF=1.36由表103查得KH=KH=1.4。故載荷系數(shù) K=KAKVKHKH=1×1.03×1.4×1.42=2.05（6） 按實際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑，由式（1010a）得 d1=mm=73.6mm（7） 計算模數(shù)mn mn =mm=3.743 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計由式(1017) 1 求軸上的載荷Mm=316767N.mmT=92520

9、0N.mm6. 彎扭校合滾動軸承的選擇及計算I軸：1 求兩軸承受到的徑向載荷5、 軸承30206的校核1） 徑向力2） 派生力，3） 軸向力由于，所以軸向力為，4） 當(dāng)量載荷由于，所以，。由于為一般載荷，所以載荷系數(shù)為，故當(dāng)量載荷為5） 軸承壽命的校核II軸：6、 軸承30307的校核1） 徑向力2） 派生力，3） 軸向力由于，所以軸向力為，4） 當(dāng)量載荷由于，所以，。由于為一般載荷，所以載荷系數(shù)為，故當(dāng)量載荷為5） 軸承壽命的校核III軸：7、 軸承32214的校核1） 徑向力2） 派生力，3） 軸向力由于，所以軸向力為，4） 當(dāng)量載荷由于，所以，。由于為一般載荷，所以載荷系數(shù)為，故當(dāng)量載荷

10、為5） 軸承壽命的校核鍵連接的選擇及校核計算代號直徑（mm）工作長度（mm）工作高度（mm）轉(zhuǎn)矩（N·m）極限應(yīng)力（MPa）高速軸8×7×60（單頭）25353.539.826.012×8×80（單頭）4068439.87.32中間軸12×8×70（單頭）4058419141.2低速軸20×12×80（單頭）75606925.268.518×11×110（單頭）601075.5925.252.4由于鍵采用靜聯(lián)接，沖擊輕微，所以許用擠壓應(yīng)力為，所以上述鍵皆安全。連軸器的選擇由于彈性聯(lián)軸器

11、的諸多優(yōu)點，所以考慮選用它。二、 高速軸用聯(lián)軸器的設(shè)計計算由于裝置用于運(yùn)輸機(jī)，原動機(jī)為電動機(jī)，所以工作情況系數(shù)為，計算轉(zhuǎn)矩為所以考慮選用彈性柱銷聯(lián)軸器TL4（GB4323-84），但由于聯(lián)軸器一端與電動機(jī)相連，其孔徑受電動機(jī)外伸軸徑限制，所以選用TL5（GB4323-84）其主要參數(shù)如下：材料HT200公稱轉(zhuǎn)矩軸孔直徑，軸孔長，裝配尺寸半聯(lián)軸器厚（1P163表17-3）（GB4323-84）三、 第二個聯(lián)軸器的設(shè)計計算由于裝置用于運(yùn)輸機(jī)，原動機(jī)為電動機(jī)，所以工作情況系數(shù)為，計算轉(zhuǎn)矩為所以選用彈性柱銷聯(lián)軸器TL10（GB4323-84）其主要參數(shù)如下：材料HT200公稱轉(zhuǎn)矩軸孔直徑 軸孔長， 裝

12、配尺寸半聯(lián)軸器厚（1P163表17-3）（GB4323-84）減速器附件的選擇通氣器由于在室內(nèi)使用，選通氣器（一次過濾），采用M18×1.5油面指示器選用游標(biāo)尺M(jìn)16起吊裝置采用箱蓋吊耳、箱座吊耳放油螺塞選用外六角油塞及墊片M16×1.5潤滑與密封一、 齒輪的潤滑采用浸油潤滑，由于低速級周向速度為，所以浸油高度約為六分之一大齒輪半徑，取為35mm。二、 滾動軸承的潤滑由于軸承周向速度為，所以宜開設(shè)油溝、飛濺潤滑。三、 潤滑油的選擇齒輪與軸承用同種潤滑油較為便利，考慮到該裝置用于小型設(shè)備，選用L-AN15潤滑油。四、 密封方法的選取選用凸緣式端蓋易于調(diào)整，采用悶蓋安裝骨架式旋轉(zhuǎn)軸唇型密封圈實現(xiàn)密封。密封圈型號按所裝配軸的直徑確定為（F）B25-42-7-ACM，（F）B70-90-10-ACM。軸承蓋結(jié)構(gòu)尺寸按用其定位的軸承的外徑?jīng)Q定。設(shè)計小結(jié)由于時間緊迫，所以這次的設(shè)計存在許多缺點，比如說箱體結(jié)構(gòu)龐大，重量也很大。齒輪的計算不夠精確等等缺陷，我相信，通過這次的實踐，能使我在以后的設(shè)計中避免很多不必要的工作，有能力設(shè)計出結(jié)構(gòu)更緊湊，傳動更穩(wěn)定精確的設(shè)備。參考資料目錄1機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計，高等教育出版社，王昆，何小柏，汪信遠(yuǎn)主編，1995年12月第一版；2機(jī)械設(shè)計（第七版），高等教育出版社，濮良貴，紀(jì)名剛主