减速器设计说明

1目录一设计题目……………………………………………3二总体设计………………………………………………52.1传动方案的确定………………………………52.2电动机的选择………………………………52.3总传动比及传动比的分配……………………62.4传动装置运动参数计算……………………6三传动件设计计算…………………………………73.1V带的设计计算……………………………73.2齿轮的设计计算………………………………9四传动轴承及传动轴的设计计算……………………164.1高速输入轴……………………………………164.2中间轴………………………………………184.3低速输出轴…………………………………214.4轴承校核计算…………………………………244.5键的选择和校核………………………………27五箱体结构的设计……………………………………29六润滑密封设计………………………………………32七联轴器设计…………………………………………32参考文献…………………………………………………33附图1、2、3………………………………………………342垂直斗式提升机传动装置设计任务书学生姓名魏其雷专业年级机自08-4班设计题目：垂直斗式提升机传动装置传动装置简图1设计条件(1)机器功用由料斗把散状物料提升到一定高度。散装物料包括谷物、煤炭、水泥、砂石等；(2)工作情况单向工作，轻度振动；(3)运转要求滚筒转速误差不超过5％；3(4)使用寿命8年，每年300天，每天16小时；(5)检修周期半年小修，两年大修；(6)生产厂型中型机械制造厂；(7)生产批量中批生产。2原始数据题号C7滚筒圆周力6kN滚筒圆周速度1.1m/s滚筒直径380mm3设计任务1）设计内容电动机选型；带传动设计；减速器设计；联轴器设计；2）设计工作量减速器装配图一张（A1）；零件图两张（A3；高速输入轴，输出轴的大齿轮）；设计计算说明书一份。4设计要求1）减速器设计成二级开式减速器（异向）；2)要求所设计的减速器至少一对斜齿轮传动。5课程设计工作进度计划(1)传动装置总体设计（3天）(2)装配草图（5天）(3)装配设计（3天）(4)零件图两张（1天）(5)编写设计说明书（2天）(6)答辩(1天)指导教师签名：4计算及说明结果一设计题目：垂直斗式提升机传动装置设计原始数据：运输带工作拉力F=6000N运输带工作速度V=1.1m/s卷筒直径D=380mm工作条件：连续单向工作，轻度振动。使用期限：八年，大修期两年，小修期半年（每年300天，每天16小时）。生产厂型：中型机械制造厂。生产批量：中批生产。运输带速度允许误差：5%。设计工作量：1、减速器装配图一张；2、零件图两张（一张高速输入轴零件，一张输出轴的大齿轮零件）；3、设计说明书一份。二总体设计2.1传动方案的确定系统中方案：电动机——传动系统——执行机构初选传动方案，如下：二级斜齿圆柱齿轮轮减速器(1)垂直斗式提升机不需要立式结构，故采用卧式减速器。(2)采用圆柱齿轮传动。(3)根据工作机构——卷筒的直径级带速计算卷筒转速n′。n′=v×60×1000π×D=1.1×60×1000π×380=55.29r/min准备选用1500r/min的Y系列电动机，因此初步的传动比i=1500/55.29=27.12，按i=27.12查《机械设计课程设计与上机》表5-1选定二级圆柱齿轮减速器。(4)为加工方便采用水平剖分式。(5)电动机和输入轴之间用V带轮联接，工作机构和输出轴之n′=55.29r/min5间采用弹性柱销联轴器（GB/T5014-1985）。2.2电动机的选择按下式计算电动机输出功率：P′=F×v/1000η式中F=6kN=6000N,v=1.1m/s,η=η1×η23×η32×η4×η5。查表9-1得:V带轮效率η1=0.96，滚动轴承效率η2=0.99，闭式圆柱齿轮效率η3=0.97，弹性联轴器效率η4=0.99，滚筒效率（含滚动轴承效率）η5=0.96。把上述数值代入后得η=0.96×0.993×0.972×0.99×0.96=0.833P′=6000×1.1/(1000×0.833)=7.92kW对提升机取K=1,故P=KP′=1×7.92=7.92kW查表16-2得：Y系列1500r/min电动机的具体型号为：型，额定功率为11kW，满载转速为1460r/min。以下按专用性设计2.3总传动比及传动比的分配1）计算总传动比ii=n/n′=1460552.9=26.5872）分配传动比减速器为二级展开式圆柱齿轮减速器，故i1=（1.3-1.4）i2取i1=1.3i2V带轮i0=2.3i=i0×i1×i2=2.3×1.3i22=26.587i2=√26.5872.3×1.3=2.98i1=1.3i2=1.3×2.98=3.8742.4传动装置运动参数计算从减速器的高速轴开始，各轴命名为Ⅰ轴、Ⅱ轴、Ⅲ轴。（1）各轴转速n＝0/inm＝1460/2.3＝634.78r/minⅡn＝1/　Ⅰin＝634.78/3.874＝163.86r/minⅢn＝Ⅱn/2i＝163.86/2.98=54.99r/minⅣn=Ⅲn=54.99r/min（2）各轴输入功率ⅠP＝dp×1＝7.92×0.96＝7.61kWη=0.833P′=7.92kWP=7.92kWi0=2.3i2=2.98i1=3.874n＝634.78r/minⅡn=163.86r/minⅢn＝54.99r/minⅣn=54.99r/minⅠP＝7.61kWⅡP＝7.30kW6ⅡP＝Ⅰp×η2×3＝7.61×0.97×0.99＝7.30kWⅢP＝ⅡP×η2×3＝7.30×0.97×0.99＝7.01kWⅣP＝ⅢP×η2×η4=7.01×0.99×0.96＝6.94kW则各轴的输出功率：ⅠP＝ⅠP×0.99=7.53kWⅡP＝ⅡP×0.99=7.23kWⅢP＝ⅢP×0.99=6.94kWⅣP＝ⅣP×0.99=6.87kW（3）各轴输入转矩1T=dT×0i×1电动机轴的输出转矩dT=9550mdnP=9550×7.92/1460=51.81N·m所以:ⅠT＝dT×0i×1=51.81×2.3×0.96=114.43N·mⅡT＝ⅠT×1i×1×2=114.43×3.874×0.97×0.99=425.63N·mⅢT＝ⅡT×2i×2×3=425.63×2.98×0.97×0.99=1217.43N·mⅣT=ⅢT×3×4=1217.43×0.96×0.99=1206.24N·m输出转矩：ⅠT＝ⅠT×0.99=113.29N·mⅡT＝ⅡT×0.99=421.37N·mⅢT＝ⅢT×0.99=1205.26N·mⅣT＝ⅣT×0.99=1194.18N·m运动和动力参数结果如下表轴名功率PKW转矩TNm转速r/min输入输出输入输出电动机轴7.9251.8114601轴7.617.53114.43113.29634.782轴7.307.23425.63421.37163.863轴7.016.941217.431205.2654.994轴6.946.871206.241194.1854.99三传动件设计计算3.1V带的设计计算1)确定V带型号工作情况系数AK查课本表4.6ⅢP＝7.01kWⅣP=6.94kWⅠP＝7.53kWⅡP＝7.23kWⅢP＝6.94kWkWPⅣ87.6dT=51.81N·mⅠT＝114.43N·mⅡT＝425.63N·mⅢT=1217.43N·mⅣT=1206.24N·mⅠT＝113.29N·mⅡT=421.37N·mⅢT=1205.26N·mⅣT=1194.18N·m7计算功率caPPKAcaP=1.3KW296.1092.7V带型号根据caP和n1查图4.62）确定带轮基准直径小带轮直径1dd查表4.7大带轮直径2ddmmdiddd3.2711183.2102按表4.7圆整3）验算带速带VsmndVd/02.960000146011814.310006011要求带速在（5—25m/s）范围4）确定V带长度和中心距初取中心距mma5000，初算带的基准长度mmaddddaLddddd16125004)118265()265118(250024)()(22202122100按表4.3圆整mmLLaad4942161216005002005）验算小带轮包角10000012011209.1623.574941182651803.57180adddd6）确定V带根数Z单根V带试验条件下许用功率0P查表4.4传递功率增量0P查表4.5（25.2118/2650i）包角系数K查表4.8长度系数LK查表4.3LArcaKKPPPKPPZ)(0062.599.0959.0)17.061.1(92.73.17）计算初拉力0F20)5.2(500FqvZVKPKca每米带质量q查表4.23.1AKcaP=KW296.10A型mmdmmddd26511821smV/02.9带速符合要求mmLmmLd160016120mma494019.162KWP61.10KWP17.00959.0K99.0LK圆整取6Zmkgq/1.08则NqvZVKPKca0.16102.91.002.96959.0296.10)98.05.2(500)5.2(500F2208）计算压轴力QNZF191029.162sin0.161622sin2Q0103.2齿轮的设计计算3.2.1对高速级齿轮组（斜齿轮）：1)选择齿轮材料，确定许用应力由表6.2选小齿轮40Cr表面淬火大齿轮45钢表面淬火许用接触应力[H][H]=NHHZSminlim接触疲劳极限limH查图6-4接触疲劳寿命系数NZ应力循环次数N911105.1)163008(178.6346060hjLnN89112109.3874..3/105.1/iNN查图6-5得1NZ2NZ接触疲劳最小安全系数minHS则[1H]=12001/1=1200MPa[2H]=11001.06/1=1166MPa许用弯曲应力[F][F]=XNFFYYSminlim弯曲疲劳极限limF查图6-7弯曲强度寿命系数NY查图6-8弯曲强度尺寸系数NY查图6-9（设模数m小于5mm）NF0.16101910NQ501HCR452HCRMPaH12001limMPaH11002lim91105.1N82109.3N1NZ=12NZ=1.06minHS=1[1H]=1200MPa[2H]=1166MPa[H]=1166MPaMPaF7951limMPaF6452lim121NNYY1XY9弯曲强度最小安全系数minFS则[1F]=7951/1.5=530MPa[2F]=6451/1.5=430MPa2）齿根弯曲疲劳强度设计计算确定齿轮传动精度等级，按/Pn)022.0~013.0(31'111nv估取圆周速度smvt/5.1，参考表6.7、6.8选取齿轮法面模数nm][cos212213FdSaFanZYYYYKTm齿宽系数查表6.9，按齿轮相对轴承为非对称布置小轮齿数1z在推荐值17--25中选大轮齿数2z35.8121874.312izz圆整取齿数比uu＝z/z＝81/21传动比误差Δ874.3/)86.3874.3(/uu＝0.044％5％小轮转矩1T1T=NmmnP11448978.634/61.71055.91055.96116初定螺旋角0计算当量齿数vz07.2213cos/21cos/30311ovzz56.8713cos/81cos