【正文】 機械設(shè)計（論文）說明書 題 目：二級斜齒圓柱齒輪減速器 系 別： XXX 系 專 業(yè)： 學(xué)生姓名： 學(xué) 號： 指導(dǎo)教師： 職 稱： 二零一二年五月一日 目 錄 第一部分 課程設(shè)計任務(wù)書 3 第二部分 傳動裝置總體設(shè)計方案 3 第三部分 電動機的選擇 4 第四部分 計算傳動裝置的運動和動力參數(shù) 7 第五部分 齒輪的設(shè)計 8 第六部分 傳動軸承和傳動軸及聯(lián)軸器的設(shè)計 17 第七部分 鍵連接的選擇及校核計算 20 第八部分 減速器及 其附件的設(shè)計 22 第九部分 潤滑與密封 24 設(shè)計小結(jié) 25 參考文獻 25 第一部分 課程設(shè)計任務(wù)書 一、設(shè)計課題： 設(shè)計一用于帶式運輸機上的兩級展開式圓柱齒輪減速器 .運輸機連續(xù)單向運轉(zhuǎn) ,載 荷變化不大 ,空載起動 ,卷筒效率為 (包括其支承軸承效率的損失 ),減速器小批量生產(chǎn) ,使用期限 11年 (300天 /年 ),2班制工作 ,運輸容許速度誤差為5%,車間有三相交流 ,電壓 380/220V。 二 . 設(shè)計要求 : (A1或 A0)。 、齒輪零件圖各一張 (A3或 A2)。 。 三 . 設(shè)計步驟 : 1. 傳動裝置總體設(shè)計方案 2. 電動機的選擇 3. 確定傳動裝置的總傳動比和分配傳動比 4. 計算傳動裝置的運動和動力參數(shù) 5. 設(shè)計 V帶和帶輪 6. 齒輪的設(shè)計 7. 滾動軸承和傳動軸的設(shè)計 8. 鍵聯(lián)接設(shè)計 9. 箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計 10. 潤滑密封設(shè)計 11. 聯(lián)軸器設(shè)計 第二部分 傳動裝置總體設(shè)計方案 ：傳動裝置由電機、減速器、工作機組成。 ：齒輪相對于軸承不對稱分布，故沿軸向載荷分布不均勻，要求軸有較大的剛度。 ：考慮到電機轉(zhuǎn)速高，傳動功率大，將 V帶設(shè)置在高速級。其傳動方案如下： 圖一 : 傳動裝置總體設(shè)計圖 初步確定傳動系統(tǒng)總體方案如 :傳動裝置總體設(shè)計圖所示。 選擇 V帶傳動和二級圓柱斜齒輪減速器（ 展開式）。 計算傳動裝置的總效率 ?a: ?a=????????????? = ?1 為 V帶的效率 ,?2 為軸承的效率 ,?3 為齒輪嚙合傳動的效率 ,?4 為聯(lián)軸器的效率 ,?5 為滾筒的效率（包括滾筒和對應(yīng)軸承的效率）。 第三部分 電動機的選擇 1 電動機的選擇 皮帶速度 v: v=工作機的功率 pw: pw= 2TV1000D = 2 693 = KW 電動機所需工作功率為 : pd= p wη a = = 3 KW 執(zhí)行機構(gòu)的曲柄轉(zhuǎn)速為 : n = 60 1000Vπ D = 60 1000 370 = r/min 經(jīng)查表按推薦的傳動比合理范圍， V帶傳動的傳動比 i1=2~4，二級圓柱斜齒輪減速器傳動比 i2=8~40，則總傳動比合理范圍為 ia=16~160，電動機轉(zhuǎn)速的可選范圍為 nd = ia n = (16 160) = ~5376r/min。 綜合考慮電動機和傳動裝置的尺寸、重量、價格和帶傳動、減速器的傳動比，選定型號為 Y132S6 的三相異步電動機，額定功率為 3KW,滿載轉(zhuǎn)速 nm=960r/min，同步轉(zhuǎn)速 1000r/min。 2 確定傳動裝置的總傳動比和分配傳動比 （ 1）總傳動比： 由選定的電動機滿載轉(zhuǎn)速 n 和工作機主動軸轉(zhuǎn)速 n，可得傳動裝置總傳動比為 : ia=nm/n=960/= （ 2）分配傳動裝置傳動比 : ia=i0 i 式中 i0,i1分別為帶傳動和減速器的傳動比。為使 V帶傳動外廓尺寸不致過大，初步取 i0=2，則減速器傳動比為 : i=ia/i0=取兩級圓柱齒輪減速器高速級的傳動比為 : i12 = = = 則低速級的傳動比為 : i23 = ii12 = = 第四部分 計算傳動裝置的運動和動力參數(shù) （ 1）各軸轉(zhuǎn)速 : nI = nm/i0 = 960/2 = 480 r/min nII = nI/i12 = 480/ = r/min nIII = nII/i23 = nIV = nIII = r/min （ 2)各軸輸入功率 : PI = Pd ?? = 3 = KW PII = PI ????? = = KW PIII = PII ????? = = KW PIV = PIII ????? = = KW 則各軸的輸出功率： PI39。 = PI = KW PII39。 = PII = KW PIII39。 = PIII = KW PIV39。 = PIV = KW (3)各軸輸入轉(zhuǎn)矩 : TI = Td i0 ??? 電動機軸的輸出轉(zhuǎn)矩 : Td = 9550p dn m = 9550 3960 = Nm 所以： TI = Td i0 ?? = 2 = Nm TII = TI i12 ????? = = Nm TIII = TII i23 ????? = = Nm TIV = TIII ????? = = Nm 輸出轉(zhuǎn)矩為： TI39。 = TI = Nm TII39。 = TII = Nm TIII39。 = TIII = Nm TIV39。 = TIV = Nm 第五部分 V 帶的設(shè)計 1 選擇普通 V帶型號 計算功率 Pc: Pc = KAPd = 3 = KW 根據(jù)手冊查得知其交點在 A型交界線范圍內(nèi)，故選用 A型 V帶。 2 確定帶輪的基準直徑，并驗算帶速 取小帶輪直徑為 d1 = 100 mm,則： d2 = n1 d1 (1?)/n2 = i0 d1 (1?) = 2 100 () = 196 mm 由手冊選取 d2 = 200 mm。 帶速驗算： V = nm d1π /(60 1000) = 960 100π /(60 1000) = m/s 介于 5~25m/s范圍內(nèi)，故合適。 3 確定帶長和中心距 a (d1+d2)≤ a0≤ 2 (d1+d2) (100+200)≤ a0≤ 2 (100+200) 210≤ a0≤ 600 初定中心距 a0 = 405 mm，則帶長為 : L0 = 2a0+π (d1+d2)/2+(d2d1)2/(4 a0) = 2 405+π (100+200)/2+(200100)2/(4 405)=1287 mm 由表 93選用 Ld = 1250 mm，確定實際中心距為： a = a0+(LdL0)/2 = 405+(12501287)/2 = mm 4 驗算小帶輪上的包角 ??: ?? = 1800(d2d1) = 1800(200100) = 1200 5 確定帶的根數(shù)： Z = Pc/((P0+?P0) KL K????????????????????????????????????????故要取 Z = 5 根 A型 V 帶。 6 計算軸上的壓力： 由初拉力公式有： F0 = 500 Pc (?1)/(Z V)+q V2 = 500 ()/(5 )+ = 108 N 作用在軸上的壓力： FQ = 2 Z F0 sin(?1/2) = 2 5 108 sin() = N 第六部分 齒輪的設(shè)計 （一） 高速級齒輪傳動的設(shè)計計算 1 齒輪材料、熱處理及精度： 考慮此減速器的功率及現(xiàn)場安裝的限制，故大小齒輪 都選用軟齒面漸開線斜齒輪。 1） 材料：高速級小齒輪選用 40Cr鋼調(diào)質(zhì)，齒面硬度為小齒輪： 274~286HBW。高速級大齒輪選用 45鋼調(diào)質(zhì)，齒面硬度為大齒輪： 225~255HBW。取小齒齒數(shù)：Z1 = 23，則： Z2 = i12 Z1 = 23 = ?。?Z2 = 103 2） 初選螺旋角 :? = 2 初步設(shè)計齒輪傳動的主要尺寸，按齒面接觸強度設(shè)計： d 1t ≥ 3 2K tT 1ψ dε αu177。1u ??????Z HZ E[σ H]2 確定各參數(shù)的值 : 1) 試選 Kt = 2) T1 = Nm 3) 選取齒寬系數(shù) ?d = 1 4) 由表 85查得材料的彈性影響系數(shù) ZE = MPa 5) 由圖 815查得節(jié)點區(qū)域系數(shù) ZH = 6) 由式 83得： ?? = [ (1/Z1+1/Z2)] cos? = [ (1/23+1/103)] cos160 = 7) 由式 84得： ?? = ?dZ1tan? = 1 23 tan160 = 8) 由式 819得 : Z?????????? ??????????? ??????????? ???????? = 9) 由式 821得： Z? = cosβ = cos16 = 10) 查得小齒輪的接觸疲勞強度極限 :?Hlim1 = 650 MPa，大齒輪的接觸疲勞強度極限 :?Hlim2 = 530 MPa。