【正文】 機械設計課程設 二級圓柱齒輪減速器的設計 目錄 1. 題目??????????????????????? 1 2. 傳動方案的分析 ?????????????????? 2 3. 電動機選擇，傳動系統(tǒng)運動和動力參數(shù)計算 ?????? 2 4. 傳動零件的設計計算 ???????????????? 5 5. 軸的設計計算 ??????????????????? 16 6. 軸承的選擇和校核 ????????????????? 26 7. 鍵聯(lián)接的選擇和校核 ???????????????? 27 8. 聯(lián)軸器的選擇 ??????????????????? 28 9. 減速器的潤滑、密封和 潤滑牌號的選擇 ???????? 28 速 器 箱 體 設 計 及 附 件 的 選 擇 和 說明 ???????????????????????? 29 11. 設計總結????????????????????? 31 12. 參考文獻????????????????????? 31 1 題目： 設計一帶式輸送機使用的 V 帶傳動或鏈傳動及直齒圓柱齒輪減速器。設計參數(shù)如下表所示。 基本數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù)編號 QB5 運輸帶工作拉力 F/N 2022 運 輸 帶 工 作 速 度v/(m/s) 卷筒直徑 D/mm 340 滾筒效率 η 兩 班制，連續(xù)單向運轉，載荷平穩(wěn)； 室內(nèi) ，灰塵較大 ，環(huán)境最高溫度 35 度左右。 15 年，每年 300 個工作日，每日工作 16 小時 : 一般機械廠制造，可加工 7～ 8 級齒輪；加工條件：小批量生產(chǎn)。生產(chǎn) 30 臺 ： ， 帶傳動或鏈傳動 , , , ：連續(xù)單向運轉，工作時有輕微振動，室內(nèi)工作； 運輸帶速度允許誤差 177。5%； 兩班制工作， 3 年大修，使用期限 15 年。 (卷筒支 承及卷筒與運輸帶間的摩擦影響在運輸帶工作拉力 F 中已考慮。 ) 2 ： 減速器裝配圖 1 張 (A0 或 sA1)； 零件圖 1～ 3 張； 設計說明書一份。 167。 2 傳動方案的分析 1— 電動機， 2— 彈性聯(lián)軸器， 3— 兩級圓柱齒輪減速器， 4— 高速級齒輪， 5— 低速級齒輪 6— 剛性聯(lián)軸器 7— 卷筒 方案分析 : 由計算 (下頁 )可知電機的轉速的范圍為 : ～ 經(jīng)濟上考慮可選擇常用電機為 1500r/min .功率為 3 比為 ,剛減速器的傳動比為 5— 10,用二級圓柱齒輪減速器則傳動比太小 ,而用一級則有點過大 ,從而齒輪過大 ,箱體就隨著大 .因而不用帶傳動直接用聯(lián)軸器 ,因有輕微振動 ,因而用彈性聯(lián)軸器與電機相連 . 兩級展開式圓柱齒輪減速器的 特點及應用：結構簡單，但齒輪相對于軸承的位置不對稱，因此要求軸有較大的剛度。高速級齒輪布置在遠離轉矩輸入端，這樣，軸在轉矩作用下產(chǎn)生的扭轉變形和軸在彎矩作用下產(chǎn)生的彎 曲變形可部分地互相抵消，以減緩沿齒寬載荷分布不均勻的現(xiàn)象。高速級一般做成斜齒，低速級可做成直齒 。兩級同軸式圓柱齒輪減速 : 特點及應用：減速器橫向尺寸較小，兩對齒輪浸入油中深度大致相同。但軸向尺寸大和重量較大，且中間軸較長、剛度差，使載荷沿齒寬分布不均勻，高速級齒輪的承載能力難于充分利用 。 從性能和尺寸以及經(jīng)濟性上考慮選擇兩級展開式圓柱齒輪減速 . 卷筒同輸出軸直接同聯(lián)軸器相連就可以 ,因為這樣可以減少能量的損耗 . 167。 3 電動機選擇，傳動系統(tǒng)運動和動力參數(shù)計算 一、電動機的選擇 按 工作要求和條件 ,選用 y 系列三相交流異步電動機。 4 （ 1）工作機卷筒上所需功率 Pw Pw = Fv/1000 =2022 X (2)電動機所需的輸出功率 為了計算電動機的所需 的輸出 功率 Pd，先要確定從電動機到工作機之間的總功率 η 總 。設 η η η η 分別為彈性聯(lián)軸器、閉式齒輪傳動（設齒輪精度為 7級）、滾動軸承、彈性聯(lián)軸器、工作機的效率，由 [2]表 22 P6查得 η 1 = ，η 2 = ，η 3 = ，η 4 = ，η 5 = ，則傳動裝置的總效率為 η總 =η12η22η33η4 = x x x = ??總?wd PP 由 [2]表 23 推薦的傳動副傳動比合理范圍 聯(lián)軸器傳動 i 聯(lián) =1 兩級減速器傳動 i 減 =8～ 40(i 齒 =3～ 6) 則傳動裝置總傳動比的合理范圍為 i 總 = i 聯(lián) i 齒 1 i 齒 2 i‘ 總 =1（ 8～ 40） =（ 8～ 40） 電動機轉速的可選范圍為 nw= DV?60 =＝ nd=i‘ 總 nw=（ 8～ 40） nw=8nw～ 40nw=～ 根據(jù)電動機所需功率和同步轉速 ， 查 機械設計手冊 (軟件版 )設備 常用電動機規(guī)格， 符合這一范圍的常用同步加速有 3000、 1500、 5 1000 minr 。 選用同步轉速為 1500r/min，輸出軸直徑為 28j6mm 選定電動機型號為 Y112M4。 二、傳動裝置總傳動比的確定及各級傳動比的分配 i 總 = nm / nw=1440/＝ 式中 nm電動機滿載轉速 ， 1440 r/min。 nw工作機的轉速 ， r/min。 i 總 =i 聯(lián) i 齒 1 i 齒 2 分配原則：（ 1） i 齒 =3～ 6 i 齒 1=（ ～ ） i 齒 2 減速器的總傳動比為 i = i總 / i聯(lián) = 雙級圓柱齒輪減速器高速級的傳動比為 i齒 1 = = 低速級的傳動比 i齒 2 = i/i齒 1 = 三、運動參數(shù)和動力參數(shù)計算 n0= nm =1440 r/min nⅠ = nm / i聯(lián) =1440 r/min 6 nⅡ = nⅠ / i齒 1 = 1440/= r/min nⅢ = nⅡ / i 齒 2 = P0= Pd= PⅠ = Pdη 4 = = PⅡ = PⅠ η 2η 3 == PⅢ = PⅡ η 2η 3 == T0 = 9550Pd/n0 =? TⅠ = 9550PⅠ /nⅠ =? TⅡ = 9550PⅡ /nⅡ = ? TⅢ = 9550PⅢ /nⅢ = ? 表 1 傳動裝置各軸運動參數(shù)和動力參數(shù)表 項目 軸號 功率 ? ?kw 轉速 ? ?minrn 轉矩 ? ?mNT ? 傳動比 0 軸 1440 1 Ⅰ 軸 1440 Ⅱ 軸 Ⅲ 軸 7 4 傳動零件的設計計算 一、漸開線斜齒圓柱齒輪設計 （一）高速級直齒圓柱齒輪設計計算表 項目 計算（或選擇）依據(jù) 計算過程 單位 計算（或確定）結果 1．選齒輪精 度等級 查 [1]P208 表108 傳輸機為一般工作機速度不高 級 7 2．材料選擇 查 [1]P180 表 101 小齒輪 40Cr(調(diào)質(zhì) ) 大齒輪 45 鋼 (調(diào)質(zhì) ) 小齒輪 280HBS,大齒輪 240HBS 3．選擇齒數(shù) Z )40~20(1 ?Z 12 iZZ ? 12ZZU? Z1=24 Z2= = U=117/24= 個 1Z ＝ 24 2Z ＝ 117 U＝ 5．按齒面接觸疲勞強度設計 （ 1）試選 Kt 試選 Kt= (2)計算小齒輪傳遞的轉矩 T1 T=9550XP1/n1 T=9550x3161/1440= Nmm T1= 104 (3)齒寬系數(shù) Ф d 由 [1]P201 表107 d=~ Ф d=1 (4)材料的彈性 由 [1] P198 表 鍛鋼 MP1/2 ZE= 8 影響 系數(shù) ZE 106 (5) 齒輪接觸疲勞強度極限 limH? 由 [1]P207 圖