二级直齿圆柱齿轮减速器的设计

目录机械设计课程设计任务………………………………………………………………21、传动装置总体设计…………………………………………………………………31.1传动方案分析………………………………………………………………………………31.2、该方案的优缺点…………………………………………………………………………31.3、传动方案确定……………………………………………………………………………32、电动机的选择………………………………………………………………………………32.1电动机类型和结构型式…………………………………………………………………32.2选择电动机容量…………………………………………………………………………43、机构的运动分析及动力参数选择与计算………………………………………………43.1总传动比的确定及各级传动比的分配………………………………………………43.2运动和动力的参数计算…………………………………………………………………54、V带设计及计算……………………………………………………………………………64.1原始数据…………………………………………………………………………………64.2设计计算…………………………………………………………………………………65、各齿轮的设计计算…………………………………………………………………………85.1、高速级减速齿轮设计…………………………………………………………………85.2、低速级减速齿轮设计…………………………………………………………………106、轴的设计计算及校核…………………………………………………………………116.1低速轴的结构设计……………………………………………………………………116.2、中速轴尺寸……………………………………………………………………………156.3、高速轴尺寸……………………………………………………………………………167、键联接强度校核…………………………………………………………………………167.1低速轴齿轮的键联接……………………………………………………………………167.2低速轴联轴器的键联接………………………………………………………………168、轴承选择计算……………………………………………………………………………178.1减速器各轴所用轴承代号……………………………………………………………178.2低速轴轴承寿命计算……………………………………………………………………179．润滑方式、润滑油牌号及密封装置的选择……………………………………………1910．箱体及其附件的结构设计………………………………………………………………1910.1减速器箱体的结构设计………………………………………………………………1910.2箱体主要结构尺寸表…………………………………………………………………2010.3减速器附件的结构设计………………………………………………………………2011.设计总结……………………………………………………………………………………2112、参考资料………………………………………………………………………22.............机械设计课程设计任务一.设计题目：二级斜齿圆柱齿轮减速器（第10组数据）寝室号12345678910knF3.63.84.04.24.44.64.85.05.25.5msV0.80.70.60.750.91.00.80.70.60.7mmD550530500450400550530500450520二．运输机的工作条件工作时不逆转，载荷有轻微的冲击；单班制工作，每年按300天计，轴承寿命为齿轮寿命的三分之一以上。1.电动机2.带传动3.减速器4.联轴器5.滚筒6.传送带皮带运输机简图三、设计任务1.选择电动机型号；2.计算皮带冲动参数；3.选择联轴器型号；4.设计二级斜齿圆柱齿轮减速器。四、设计成果1.二级圆柱齿轮减速器装配图一张；2.零件工作图2张；3.设计计算说明书1份..............1、传动装置总体设计1.1传动方案分析(1)外传动为V带传动。(2)减速器为两级展开式圆柱齿轮减速器。(3)方案简图如下：1.2、该方案的优缺点该工作机有轻微振动，由于V带有缓冲吸振能力，采用V带传动能减小振动带来的影响，并且该工作机属于小功率、载荷变化不大，可以采用V带这种简单的结构，并且价格便宜，标准化程度高，大幅降低了成本。减速器部分两级展开式圆柱齿轮减速，这是两级减速器中应用最广泛的一种。齿轮相对于轴承不对称，要求轴具有较大的刚度。高速级齿轮常布置在远离扭矩输入端的一边，以减小因弯曲变形所引起的载荷沿齿宽分布不均现象。原动机部分为Y系列三相交流异步电动机。总体来讲，该传动方案满足工作机的性能要求，适应工作条件、工作可靠，此外还结构简单、尺寸紧凑、成本低传动效率高。1.3、传动方案确定电动机选用卧式封闭型Y系列三相交流异步电动机；工作机用V带轮传动，而且将带传动布置于高速级；减速器选用闭式直齿圆柱齿轮减速，用二级减速。2、电动机的选择2.1电动机类型和结构型式根据直流电动机需直流电源，结构复杂，成本高且一般车间都接有三相交流电，所以选用三相交流电动机。又由于Y系列笼型三相异步交流电动机其效率高、工作可靠、结构简单、维护方便、起动性能较好、价格低等优点均能满足工作条.............件和使用条件。根据需要运送型砂，为防止型砂等杂物掉入电动机，故选用封闭式电动机。根据本装置的安装需要和防护要求，采用卧式封闭型电动机。Y(IP44)笼型封闭自扇冷式电动机,具有防止灰尘或其他杂物侵入之特点。电动机选择根据动力源和工作条件，对载荷有轻微冲击，长期工作的机器。故优先选用卧式封闭型Y系列三相交流异步电动机。2.2选择电动机容量（1）电动机所需功率为wdppw,工作机所需要的功率wkwp为3.851000wFVkwp(2)由电动机至工作机的总效率n4321带传动V带的效率——1=0.940.97取1=0.96一对滚动轴承的效率——2=0.980.995取2=0.99一对齿轮传动的效率——3=0.960.98取3=0.97联轴器的效率——4=0.990.995取4=0.99传动滚筒效率5=0.96又∵4242123450.960.990.970.990.960.825所需电动机功率为3.8510004.67100010000.825wFVpKW因有点轻微的冲击，载荷基本上平稳，电动机额定功率edp略大于dp即可。Y系列电动技术数据，选电动机的额定功率edp为5.0KW。3、机构的运动分析及动力参数选择与计算3.1总传动比的确定及各级传动比的分配3.1.1理论总传动比'i1440'5625.7mwninnm:电动机满载转速1440r/min.............nw=60v/∏D=25.73.1.2各级传动比的分配(1)V带传动的理论传动比'vi，初取'vi3(2)两级齿轮传动的传动比'56''18.67'3hlviiii(3)齿轮传动中，高低速级理论传动比的分配取lhii，可使两极大齿轮直径相近，浸油深度接近，有利于浸油润滑。同时还可以使传动装置外廓尺寸紧凑，减小减速器的轮廓尺寸。但hi过大，有可能会使高速极大齿轮与低速级轴发生干涉碰撞。所以必须合理分配传动比，一般可在')4.1~3.1('lhii中取，要求d2l-d2h≈20～30mm。取'1.40'hlii，又''18.67hlii则'hi5.12，'3.65li注意：以上传动比的分配只是初步的。传动装置的实际传动比必须在各级传动零件的参数，如带轮直径、齿轮齿数等确定下来后才能出来，故应在各级传动零件的参数确定后计算实际总传动比。一般总传动比的实际值与设计要求值的允许误差为3%5%。3.2运动和动力的参数计算0轴（电动机轴）04.67dkwpp01440minmrnn0004.679550955030.971440NmpTn1轴（高速轴）01121004.670.960.994.44kwppp011440480min'3vrinn11955095504.4448088.34iNmpTn2轴（中间轴）12232114.440.990.974.26kwppp1248093.75min'5.12hrinn222955095504.2693.75433.95NmpTn3轴(低速轴)：23233224.260.990.974.09kwppp.............1393.7525.68min'3.65lrinn333955095504.0925.681521NmpTn4轴（滚动轴）：34244334.090.990.994.01kwppp343425.6825.68min1rnni444955095504.0125.681491NmpTn4、v带设计及计算4.1原始数据电动机功率——5.0dPkw电动机转速——1440dnr/minV带理论传动比——'3vi工作时不逆转、单班制、工作机为带式运输机4.2设计计算（1）确定计算功率PcaPca=KA·Pd根据单班制工作，即每天工作8小时，工作机为带式运输机，查得工作系数KA=1.1Pca=KA×Pd=1.1×5.0=5.5kw（2）选取普通V带带型根据Pca，nd确定选用普通V带Ａ型。（3）确定带轮基准直径dd1和dd2a.初选小带轮基准直径1dd＝80mm查小带轮基准直径180ddmm，则大带轮基准直径201380240dddidmm,式中ξ为带传动的滑动率，通常取（1%～2%），查表后取2265ddmm。ｂ．验算带速v18014406.03/601000601000dmdnVms在5～25m/s范围内，Ｖ带充分发挥。.............c.计算dd2dd21380240didmm（4）确定普V带的基准长度和传动中心距根据0.55（dd1+dd2）a02（dd1+dd2）189.75mma0690mm初步确定中心距a0=４00mmLd’=0212210422a)dd()dd(adddd=2(24080)2400(80240)24400=1318.4mm取Ld=1400mm计算实际中心距a221212212288ddddddLddLdddda22214003.1480240214003.14802408240808＝441ｍｍ（5）验算主轮上的包角13.57180121adddd=1802408057.3419158.12120主动轮上的包角合适（6）计算V带的根数ZlcaKKPPPZ)(00P0——基本额定功率P0=0.85ｋｗP0——额定功率的增量P0=0.17K——包角修正系数K=0.93lK——长度系数lK=0.9６.............∴lcaKKPPPZ)(00=4.40.911=4.83取Z=5根（7）计算预紧力F020)15.2(500qvKZvPFcaq——V带单位长度质量q=0.10kg/m2min0)15.2(500qvKZvPFca=24.42.5500(1)0.16.0356.030.93=126.8N应使带的实际出拉力min00FF（8）计算作用在轴上的压轴力FP100min154.72sin25126.8sin1237.2222PvFZFN5各齿轮的设计计算