单级圆柱齿轮减速器的一级链传动说明书【zdl7】.doc

目录1.设计任务书21.1设计题目21.2工作条件21.3技术数据22.传动装置总体设计22.1电动机的选择22.1.1选择电动机系列22.1.2选择电动机的功率22.1.3确定电动机转速32.2分配传动比42.3传动装置的运动和动力参数计算42.3.1各轴功率、转速和转矩的计算42.3.2各轴运动及动力参数列表示53.传动零件的设计计算53.1减速器以外的传动零件设计计算5设计链传动53.2 减速器以内的传动零件设计计算7设计齿轮传动74. 轴的设计计算114.1初步确定轴的直径114.1.1高速轴及联轴器的设计114.1.2 低速轴的设计计算124.2轴的强度校核125.滚动轴承的选择及其寿命验算165.1低速轴轴承165.2高速轴轴承166.键联接的选择和验算16(一).减速器大齿轮与低速轴的键联接16(二).小链轮与减速器低速轴轴伸的联接17(三).联轴器与减速器高速轴轴伸的联接177.联轴器的选择188.减速器的润滑及密封形式选择189.参考文献191.设计任务书1.1设计题目 设计胶带传输机的传动装置1.2工作条件工作年限工作班制工作环境载荷性质生产批量82清洁平稳小批1.3技术数据题号滚筒圆周力F(N)带速 v(m/s)滚筒直径 D(mm)滚筒长度 L(mm)ZDL-7200023004002.传动装置总体设计2.1电动机的选择2.1.1选择电动机系列 根据工作要求及工作条件应选用三相异步电动机，封闭自扇冷式结构，电压380伏，Y系列电动机2.1.2选择电动机的功率 （1）卷筒所需有效功率 （2）传动总效率 根据表2-11-1确定各部分的效率:弹性联轴器效率 1=0.99一对滚动轴承效率 2=0.99闭式齿轮的传动效率 3=0.97（暂定8级）开式滚子链传动效率 4=0.92一对滑动轴承的效 5=0.97传动滚筒的效率 6=0.96 （3）所需的电动机的功率 Pr=4.96kw查表2-19-1可选的Y系列三相异步电动机Y132M2-6型，额定，或选Y132S-4型，额定，满足2.1.3确定电动机转速传动滚筒转速 现以同步转速为1500r/min 及1000r/min两种方案比较，查得电动机数据方案号电动机型号额定功率(kW)同步转速(r/min)满载转速(r/min)电动机质量/kg总传动比1Y132S-45.5150014406811.312Y132M2-65.51000960847.54比较两种方案，方案1选用的电动机使总传动比较大。为使传动装置结构紧凑，选用方案2。电动机型号为Y132M2-6。由表2-19-1和2-19-2查得其主要性能数据列于下表电动机额定功率/kW5.5电动机满载转速/(r/min)960电动机轴伸直径D/mm38电动机轴伸长度E/mm80电动机中心高H/mm132堵转转矩/额定转矩2.0 2.2分配传动比（1） 总传动比 查表2-11-1得 取链传动比=2.5则齿轮传动的传动比为 2.3传动装置的运动和动力参数计算2.3.1各轴功率、转速和转矩的计算0轴：即电动机的主动轴 1轴： 即减速器的高速轴 2轴：即减速器的低速轴 3轴：即传动滚筒轴 2.3.2各轴运动及动力参数列表示轴序号功率P(kw)转速n(r/min)转矩T(N.m)传动形式传动比i效率04.9696049.34联轴器10.9914.9196048.84齿轮传动3.0160.9624.72318.30141.61链传动2.50.9134.30127.32322.533.传动零件的设计计算3.1减速器以外的传动零件设计计算设计链传动1）确定链轮齿数传动比： 由传动比取小链轮齿数=29-2i=24 因链轮齿数最好为奇数，取为25；大链轮齿数，所以取 =63实际传动比： 2）确定链条节距（教材164页）由式 ，查表10-16得，工况系数1小链轮齿数系数： 取单排链，查表10-17取=1.0 ： kW r/min查图10-23：选链号No10A，节距p=15.875mm3)计算链长初选： =40p=4015.875=635mm链长：取 =126节4)验算链速： V15 m/s 适合5）选择润滑方式：按v=2.105m/s,链号10A，查图10-26选用滴油润滑。6）作用在轴上的力有效圆周力： 作用在轴上的力：7）链轮尺寸及结构分度圆直径： 3.2 减速器以内的传动零件设计计算设计齿轮传动1） 材料的选择：（教材P173175）小齿轮选用45#钢，调质处理，齿面硬度217255HBS，大齿轮选用45#钢，正火处理，齿面硬度162217HBS。 计算应力循环次数查图11-14，ZN1=1.0 ZN2=1.01（允许一定点蚀）查图11-15，ZX1=ZX2=1.0 ，取SHmin=1.0 由图11-13b，得,计算许用接触应力 因，故取 2） 按齿面接触强度确定中心距 小轮转矩初取，（教材182）取，（教材186）由表11-5（教材181）得由图11-7得，减速传动，; 由式（5-39）计算中心距a 取中心距a=140mm。 a=140mm估算模数m=(0.0070.02)a=0.982.8mm,取标准模数m=2.5mm。（教材P43） m=2.5mm 小齿轮齿数： 取28大齿轮齿数： 取 84取z1=28，z2=84 z1=28 z2=84 实际传动比传动比误差，在允许范围内。 齿轮分度圆直径 圆周速度由（教材P185）表11-6,取齿轮精度为8级.(3) 验算齿面接触疲劳强度按电机驱动,载荷轻微冲击,由表11-3,取KA=1.0由图11-2（a），按8级精度和，得Kv=1.10。齿宽。由图11-3(a)，按b/d1=56/70=0.8,考虑轴的刚度较大和齿轮相对轴承为对称布置得 ，K=1.06 由表11-4，得K=1.1载荷系数由图11-4，得，所以由图11-6得，计算齿面接触应力故在安全范围内。（4）校核齿根弯曲疲劳强度按Z1=28，Z2=84,由图11-10得，Y=2.59，Y=2.23由图11-11得，由图11-12得，由图11-16（b），得，由图11-17，得Y=1.0，Y=1.0由图11-18得,Y=Y=1.0取Y=2.0，S=1.4计算齿根许用弯曲应力 （5） 齿轮主要几何参数 z1=28, z2=84, u=3.016， m=2.5mm，mm, mm mmmm mm mma=140mm mm, b1=b2+(510)=62mm 4. 轴的设计计算4.1初步确定轴的直径4.1.1高速轴及联轴器的设计1 初步估定减速器高速轴外伸段轴径 根据所选电机 则d=(0.81.0)d=(0.81.0)×38=30.438mm 取d=32mm。 d=32mm 2 选择联轴器 根据传动装置的工作条件选用弹性套柱销联轴器（GB/T 4323-2002）。计算转矩为 =1.5×48.84=73.26 式中T联轴器所传递的标称扭矩， T=9.55×=9.55× 工作情况系数，取=1.5。查表2-14-2，根据公称转矩须大于计算转矩=73.26,选LT6型号，公称转矩Tn=250N·m，许用转速n=3300r/min,轴孔直径dmin=32mm,dmax=42mm。根据电动机轴颈d=38mm，轴伸长度E=80mm，故选联轴器主动端轴孔直径d1=38mm，Y型轴孔长度L=82，C型键槽。根据初估减速器高速轴外伸段直径d=30.438mm，故选联轴器从动端轴孔直径d2=32mm，J型轴孔长度L1=60mm，A型键槽，即减速器高速轴轴伸直径d=32mm。因联轴器轴孔长度L1=60mm，故取减速器高速轴外伸段的长度为58mm，选定联轴器型号为：LT6联轴器 GB/T 432320024.1.2 低速轴的设计计算1.选择轴的材料选择材料为45号钢，调质处理。2.按转矩初步计算轴伸直径按一个键槽考虑，最小直径加大5%，得dmin=28.99(1+5%)=30.44mm，取d0=35mmd1=(3845)mm ， 取d1=42 (按标准密封圈尺寸取值)d2>d1,根据轴承取标准值，取d2=45mm 查表2-13-1，选6309型号的深沟球轴承。轴承型号为6309 GB/T276-19943.设计轴的结构，初选滚动轴承设计轴的结构 4.2轴的强度校核计算大齿轮上的作用力转矩T=141.61N.m圆周力 Ft=1349N 径向力 Fr=491N 轴向力 =0N（） 绘轴的受力简图，求支座反力=91.5 =55.5 =55.5.垂直面支座反力 RAY=674.5N RBY=674.5Nb. 水平面支座反力得， =5580N =2165(2)作弯矩图a. 垂直面弯矩MY图C点 ， =37435N.mm b. 水平面弯矩MZ图C点左， =120138N.mm C点右, =120158N.mm c. 合成弯矩图C点左, =125835N.mm C点右, =125854N.mm （） 作转矩T图 =141645N.mm （） 作计算弯矩图 该轴单向工作，转矩产生的弯曲应力按脉动循环应力考虑，取=0.6 C点左边 =151982N.mm B点右边 =151982N.mm D点 =84987N.mm （） 校核轴的强度由以上分析可见，C点弯矩值最大，而D点轴径最小，所以该轴危险断面是C点和D点所在剖面。查表13-1得查表13-2得。C点轴径： 因为有一个键槽。该值小于原 dc=30.9mm<47mm ,故安全。D点轴径 因为有一个键槽。该值小于原设计该点处轴径32mm，故安全。5.滚动轴承的选择及其寿命验算5.1低速轴轴承1）选定轴承类型及初定型号深沟球轴承（GB/T276-94），型号6309 ：查表得 2） 计算径向支反力 =5621 =2268取P=5621N 3) 校核轴承寿命 =28970h故满足轴承的寿命要求5.2高速轴轴承1）选定轴承类型及初定型号高速轴承的确定与低速轴承相同，选取深沟球轴承（GB/T276-94），型号6208 查表得C=22.8KN2） 计算径向支反力取P=718N3) 校核轴承寿命满足轴承的寿命要求6.键联接的选择和验算 (一).减速器大齿轮与低速轴的键联接1）键的材料类型45号钢，A型普通平键2）确定键的尺寸b=14mm, h=9mm, L=45mm3）验算键的挤压强度 键和轴的材料为钢，轮毂材料为铸铁，铸铁的许用力比钢的许用挤压应力低，按铸铁校核键连接的挤压强度。 查表的许用挤压应力，键的计算长度 l=L-b=45-14=31mm由下式得该键安全。所以选键14×45GB1096-2003(二).小链轮与减速器低速轴轴伸的联接1）键的材料类型45号钢A型普通平键，联轴器材料为钢.2）确定键的尺寸b=10mm，h=8mm, L=45mm ,=100同上面的方法： 因，故安全。所以选键10×45GB1096-2003。(三).联轴器与减速器高速轴轴伸的联接 1）键的材料类型45号钢，A型普通平键2）确定键的尺寸b=10mm， h=8mm, L=45mm ,l=L-b=35mm,取l=45mm,=100 因，故安全。所以选键10×45GB1096-2003。7.联轴器的选择根据传动装置的工作条件选用弹性套柱销联轴器（GB/T 4323-2002）计算转矩为： =1.25×48.84=61.1 式中T联轴器所传递的标称扭矩， T=9.55×=9.55× 工作情况系数，取=1.25。查表2-14-2，根据公称转矩须大于计算转矩=61.1,选LT6型号，公称转矩Tn=250N·m，许用转速n=3300r/min,轴孔直径dmin=32mm,dmax=42mm。根据电动机轴颈d=38mm，轴伸长度E=80mm，故选联轴器主动端轴孔直径d1=38mm，Y型轴孔长度L=82，C型键槽。根据初估减速器高速轴外伸段直径d=30.438mm，故选联轴器从动端轴孔直径d2=32mm，J型轴孔长度L1=60mm，A型键槽，即减速器高速轴轴伸直径d=32mm。因联轴器轴孔长度L1=60mm，故取减速器高速轴外伸段的长度为58mm。故选定联轴器的型号为：LT6联轴器 GB/T 4323-20028.减速器的润滑及密封形式选择1 减速器的润滑采用油润滑，润滑油选用轻负载工业齿轮油GB5903-995。2 油标尺M12,材料Q235A。3 密封圈低速轴选用 B35×52×8 GB9877.1-88高速轴选用 B40×62×8 GB9877.1-889.参考文献1 陈良玉、王玉良、马星国、李 力 著 <<机械设计基础>> 东北大学出版社 20002 孙德志、王春华、董美云 著 <<机械设计基础课程设计>> 东北大学出版社 2000