机械设计课程设计二级展开式斜齿圆柱齿轮减速器1.doc

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1、 二级展开式斜齿圆柱齿轮减速器 教 学 院 机电工程学院 专业班级 机自 1104学生姓名 学生学号 指导教师 截止日期 2013年12月1日 目 录设计任务书：3第一章 电动机的选择4第二章 斜齿圆柱齿轮减速器的设计6第三章 联轴器的校核11第四章 轴的设计各轴轴径计算12第五章 滚动轴承的选择及计算16第六章 键联接的选择及计算17第七章 润滑和密封方式的选择17第八章 箱体及设计的结构设计和选择18第九章 减速器的附件19参考文献22 设计任务书1 设计题目二级展开式斜齿圆柱齿轮减速器2工作条件及生产条件 该减速器用于带式运输机的传动装置。工作时有轻微振动，经常满载，空载启动，单向运转，

2、单班制工作。运输带允许速度差为5%，减速器小批量生产，使用期限为5年（每年300天）。应完成任务：1.减速器装配图一张（A0）； 2中间轴上大齿轮和中间轴零件图两张（A2）； 3设计说明书一份（3000）字。卷筒联轴器联轴器带式输送机圆柱齿轮减速器VF电动机3.原始数据卷筒直径 D(mm) 350运输带速度 V(m/s) 0.85 运输带所需转矩 T(N.m) 390 第一章 电动机的选择 1计算工作机滚筒的转速： 根据已知条件可知 2. 电动机的选择 类型：选用Y系列三相异步电动机功率：电动机至工作机间的总功率 设1为弹性联轴器效率为0.99，2为闭式齿滚动轴承的效率为0.97，3为圆柱齿轮

3、传动（8级）传动效率为0.99，4为滚筒的效率为0.95。所以电动机所需功功率：型号：同步转速为1500 r/min和1000 r/min方案电 动 机型 号额 定功 率同 步转 速满 载转 速总 传动 比外 伸轴 径轴 外 伸长 度1Y100L243.01500142030.679602Y132S63.0100096020.68780 由上表可知，方案1的转速高，价格低，可传动比大，而方案2相对来讲比较好，故选方案2，即Y132S6由表16-2，该电机的中心高H=132mm,外伸轴径为38mm,轴外伸长度为80mm。 3.传动比的分配双级圆柱齿轮减速器传动计算公式i =20.687高速级传动

4、比低速级传动比 4.传动装置的运动和动力参数计算 各轴的转速计算 各轴的输入功率计算P=Pd1=2.275x0.99=2.252KWP= P23=2.252x0.97x0.99=2.163 KWP= P23=2.163x0.97x0.97=2.077KWP=P21=2.077x0.99x0.99=2.036KW 各轴的输入转矩的计算T=9550P/n1=9550x2.252/960=22.403NmT=9550P/n2=9550x2.163/185.114=111.590 NmT=P9550/n3=9550x2.077/46.406=427.431NmT=P9550/n4=9550x2.036

5、/46.406=418.993 Nm各轴运动的动力参数轴号转速n功率P转矩T传动比9602.25222.4035.186185.1142.163111.5903.98946.4062.077426.43146.4062.036418.9931第二章 斜齿圆柱齿轮的设计1.确定材料 鉴于选材原则，结合机械设计教程表8-1,8-3,8-5,8-6参考所设计装置的各种环境，选择下列材料： 齿轮序号材料热处理方式硬度(HBS)所用硬度(HBS)Z145调质217-255235Z245常化162-217195Z345调质217-255235Z445常化162-2171952.高速级的齿轮的设计计算齿数的

6、选择选小齿轮齿数=25 =5.18625=129.65 取=129 则 u=129/25=5.16误差仅为0.5%，故可以满足要求（2）初选螺旋角 按经验820,现初选=13（3）计算几何参数 =139.450 .483 =arcsin0.2432=12.206按齿面接触疲劳强度设计式中： K=1.3 T1=22403N/mm u=5.18 式中： 108 mm / 可取 或校核，取进行校核式中： 选择大齿轮进行校核 故满足要求最终尺寸的确定 （6） 最终尺寸的确定 Ft1=2T1/d1=222.4031000/42.987=1042.3N Fa1= Ft1tan=389.820N Fr1=

7、Ft1tan=240.634N 2. 低速级的齿轮的设计计算（1）齿数的选择选小齿轮齿数=23 =3.98923=91.717 取=91 则 u=91/23=3.957误差仅为0.8%，故可以满足要求（2）初选螺旋角 按经验820,现初选=12（3）计算几何参数 =97.226 .405 =arcsin0.2432=14.064（4） 按齿面接触疲劳强度设计 式中： K=1.3 T1=111590N/mm u=3.957 式中： / 可取 或 （5） 校核，取进行校核 式中： 选择大齿轮进行校核 （7） 故满足要求（8） 最终尺寸的确定 Ft2=2T2/d1=3170nN Fa2= Ft2ta

8、n=642N Fr2= Ft2tan=1177N 齿轮标号中心距158176法面模数23端面模数20.0523.061修正螺旋角125436121626法面压力角2020端面压力角202834202548齿顶高23齿根高2.53.75齿全高4.56.75Ft878.63170Fr3281177Fa201.4642齿数251292391分度圆直径51.297264.69170.61279.39齿顶圆直径55.297268.69776.61285.39齿根圆直径47.297259.69165.11271.89基圆直径52.62726566.14280齿宽58527670第三章 联轴器的选择与计算

9、联轴器是机械传动常用的部件，它主要用来是联接轴与轴（有时也联接其它回转零件）。以传递运动与转矩。1. 联轴器的选择和结构设计 根据所传转矩的大小，由表13-9选择弹性柱销联轴器型号公称转矩(N.m)许用转矩轴孔直径轴孔长度（mm）钢Y型LX31250475025,288230,32,35LX42500387045，48，50，55，（56）112（60），（63）2.联轴器的校核校核公式： 查机械设计手册得 ， 第四章 轴的结构设计与计算1. 各轴最小直径的计算2. 轴的尺寸设计与确定（1） 由于选用3KW的电动机，则其外端直径为38mm，可选用LT6-Y型的联轴器，取其轴孔最小直径d=32m

10、m。（2） 由得，可以选择d2min=32mm。（3）由，并且与所选联轴器LT7-Y型综合，可以选d3min=42mm。3. 轴的结构及其尺寸的确定低速轴高速轴中间轴轴的校核 (1) Ft2 =878.6N Fa2=201.4N Fr2=328N, Ft3=3170N Fa3=642N Fr3=1177N (2)计算支反力水平面 MB=0: RAH184.5-Ft2133-Ft365=0 得 RAH=1868N F=0: RBH=Ft2+Ft3-RAH=2344N铅垂面 MB=0： RAV184.5+Fr365- Fr2 x133+Fa3d3/2+Fa2d2/2=0 RAV=-583.58 N

11、 F=0: RBV=-Fr2+Fr3+RAV=387 N（3）作弯矩图水平面弯矩： MCH=RAH51.5=96202Nm MDH=RBH2344=152360 Nm铅垂面弯矩：MCV1=RAV51.5=20600 Nm MCV2=RAVx51.5-Fa2d2/2=-6030.5 Nm MDV1=RBV65=25155 Nm MDV2=RBV65+Fa3d3/2=47625 Nm显然在D点最危险，所以只需要较核该点即可： MD1= （4）作转矩图：T2=111590 Nmm减速器单向运转，扭转剪应力按脉动循环变应力，取系数=0.59，则 查表轴的材料为45号调质钢，所以 (0.09-0.1)=

12、58.5MPa， 2m/s （2） 滚动轴承的润滑由于在油池中的齿轮速度为2.14m/s，可选用飞溅润滑。在箱体内壁加工出油沟，减速器中滚动轴承可采用润滑油或润滑脂进行润滑。2. 密封可在轴承的外端加上轴承端盖，在轴承的内侧加上挡油环。第八章 箱体及设计的结构设计和选择1. 箱体材料的选择 箱体是加速器中所有零件的基座，是支承和固定轴系部件、保证传动零件正确相对位置并承受作用在减速器上载荷的重要零件，选用铸铁铸造成型。2.减速器铸造箱体的结构尺寸名称符号结构尺寸箱座壁厚10箱盖壁厚18凸缘的厚度b,b1,b215，12，25箱座肋厚m21轴承旁凸台的高度和半径h,R由结构尺寸轴承盖的外径D2D

13、+2.5d3地脚螺钉直径与数目df双级减速器n4a1+a2小于350df16n6通孔直径df20沉头座直径D045底座凸缘尺寸C1min25C2min23联接螺栓轴承旁联接螺栓直径d112箱座、箱盖联接螺栓直径d28通孔直径d13.5联接螺栓直径d12沉头座直径D26凸缘尺寸c1min20 c2min16定位销直径d10轴承盖螺钉直径d38视孔盖螺钉直径d46.4吊环螺钉直径D5M16箱体外壁至轴承座端面的距离L158大齿轮顶圆与箱体内壁的距离112齿轮端面与箱体内壁的距离212第九章 减速器的附件 为了保证减速器正常工作和具备完善的性能，如检查传动件的啮合情况、注油、排油、通气和便于安装、吊

14、运等。减速器箱体上常设置某些必要的装置和零件，这些装置和零件及箱体上相应的局部结构统称为附件。结合设计手册，现将附件作如下分述。1窥视孔和视孔盖窥视孔用于检查传动件的啮合情况和润滑情况等，并可由该孔向箱内注入润滑油，平时由视孔盖用螺钉封住。为防止污物进入箱内及润滑油渗漏，盖板底部垫有纸质封油垫片。2通气器减速器工作时，箱体内的温度和气压都很高，通气器能使热膨胀气体及时排出，保证箱体内、外气压平衡，以免润滑油沿箱体接合面、轴伸处及其它缝隙渗漏出来。结构图如下4. 定位销5.油面指示装置6放油孔和螺塞D=24mm7.起盖螺钉8.起吊装置 参考文献 01 机械设计课程设计 主编：唐增宝 常建娥 华中科技大学出版社 02 机械设计基础 主编：高路 化学工业出版社 03 机械设计课程设计 主编：王大康 峰卢颂 北京工业大学出版社 04 机械设计课程设计 主编：孙岩 陈晓罗 熊涌 北京理工大学出版社 05 机械设计手册 主编：成大先 化学工业出版社 06 机械设计课程设计 主编:王旭 王积森 机械工业出版社 07 工程材料及机械制造基础主编：明哲 于东林 赵丽萍 清华大学出版社