二级圆柱齿轮减速器设计

机械设计综合实践报告—二级圆柱齿轮减速器姓名：后丽婷学号：02009301指导老师：陈敏华东南大学机械工程学院2012年8月机械设计综合实践报告2摘要摘要内容：根据具体任务，完成了输送系统的减速器设计。设计内容包括传动系统总体方案的确定，传动系统的设计，重要零件的设计计算，以及箱体的结构设计和一些辅助零件的设计，使自己对机械设计课程内容有了更深刻的认识。初步掌握了机械设计的一般过程，训练了绘图能力以及应用AutoCAD的能力关键词：机械设计，减速器，传动系统AbstractTheabstractcontents:Completedtotransportthedesignofthedecelerationmachineofthesystemaccordingtotheconcretemission,designacontentstoincludetospreadtomoveatotalprojectofsystemtoreallysettle,spreadthestructuredesignofthedesigncalculationandboxbodyof,mainsparepartsofmovethesystemwithsomedesignsthatlendsupporttozeroparts.Passthisdesignmakestheoneselfdesigntheprocesscontentstohavedeeperunderstandingtothemachine,thefirststepcontrolledthegeneralprocessofthemachinedesign,trainingthepaintingabilityandapplyinganAutoCADability.Keyword:Design,machine,principle,machine,Spareparts,decelerateamachineandspreadtomovesystem.机械设计综合实践报告3目录摘要………………………………………………………………………………2第一章绪论1.1引言…………………………………………………………………41.2目的…………………………………………………………………4第二章设计项目2.1设计任务……………………………………………………………52.2传动方案的选择……………………………………………………62.3电动机的选择………………………………………………………62.4传动比的计算与分配………………………………………………72.5传动参数的计算……………………………………………………72.6各级传动零件的设计计算…………………………………………102.7轴的尺寸设计——按许用应力计算………………………………202.7.1中间轴的设计……………………………………………………202.7.2高速轴的设计……………………………………………………262.7.3低速轴的设计……………………………………………………342.11箱体及减速器附件说明……………………………………………352.12滚动轴承的外部密封装置…………………………………………36第三章装配图设计…………………………………………………………40第四章零件图设计…………………………………………………………41第五章小结……………………………………………………………43第六章参考文献…………………………………………44机械设计综合实践报告4第一章绪论1.1引言机械设计综合课程设计是对我们一个学年内学习状况的考察，也是锻炼同学自主创新、设计及思考的一项课题。本次机械设计课程设计的主题为“二级展开式圆柱齿轮减速器”，在设计过程中涉及到了很多在过去的一年中我们所学到的知识，例如齿轮、轴和与它们相关的知识。这次是我们第一次接触实际进行设计，相信无论对于我们知识的强化还是创新能力、思考能力都是一次锻炼和挑战。1.2目的综合运用机械设计基础、机械制造基础的知识和绘图技能，完成传动装置的测绘与分析，通过这一过程全面了解一个机械产品所涉及的结构、强度、制造、装配以及表达等方面的知识，培养综合分析、实际解决工程问题的能力。机械设计综合实践报告5第二章设计项目2.1设计任务设计任务书带式运输机双级闭式齿轮传动装置设计设计图例：1—电动机2—V带传动3—二级圆柱齿轮减速器4—联轴器5—卷筒6—运输带设计要求：1．设计用于带式运输机的传动装置2．连续单向运转，载荷较平稳，空载起动，运输带允许误差为5%3．使用期限为5年，小批量生产，两班制工作设计基本参数：数据组编号4工作机轴输入转矩m)/(NT950运输带工作速度m/s)/(v1.35滚筒直径mm/D390设计任务:1．完成装配图1张（A1），零件图（低速轴齿轮和低速轴）2张（A3）。2．编写机械设计综合实践报告。机械设计综合实践报告62.2传动方案设计传动方案：电动机通过带传动输入到双级圆柱齿轮减速器，其中高速级采用圆柱斜齿轮，低速级采用圆柱直齿轮。然后低速级通过联轴器输入到滚筒上。2.3电动机的选择（1）类型选择：由于生产单位普遍使用三相交流电源，所以一般多选用三相交流异步电动机；此外，还应该根据电动机的防护要求，选择电动机的机构形式；根据电动机的安装要求，选择其安装形式。（2）定功率选择：电动机的输出功率为wdPP工作机所需功率为3229501.356576.926.5839010wTvPFvWkWD由电动机至工作机之间的总效率为：4212345式中，η1、η2、η3、η4、η5、分别为带、滚动轴承（一对）、闭式齿轮、联轴器、传动滚筒的效率。查表21—1可取η1=0.96，η2=0.99，η3=0.97，η4=0.99，η5=0.96。则420.960.990.970.990.960.825所以，电动机的输出功率为：6.587.980.825wdppkW因载荷较平稳，电动机额定功率edp略大于dp即可。由Y系列电动机技术数据，选电动机的额定功率edp为11kW。（3）确定电动机转速滚筒轴工作转速6010006010001.3566.11/min390wvnrD通常，V带传动的传动比常用范围为2~4，二级齿轮减速器为8~40，则总传动比的范围为16~160ai，故电动机转速的可选范围为：(16~160)66.11/min1058~10580/mindawninrr符合这一范围的同步转速有1500和3000r/min。现以同步转速3000、1500r/min三种方案进行比较。由相关资料查电动机数据资料，电动机型号Y160M—4的传动装置外轮廓尺寸较Y160M1—2小，且价格相差不大，故选用电动机型号为机械设计综合实践报告7Y160M—4。所得的满载转矩为1460r/min。2.4传动比的计算与分配（1）计算总传动比146022.08466.11mawnin（2）分配传动装置各级传动比（取2i带）则：齿轮减速器传动比22.084==11.0422aiii带取两级圆柱齿轮减速器高速级的传动比121.41.411.0423.932ii则：低速级的传动比231211.0422.8083.932iii2.5传动参数的计算（1）各轴转速：0轴（电动机轴）：07.98dppkW01460/minmnnr0007.989550955052.21460pTNmNmn1轴（高速轴）：1017.980.967.66ppkWkW011460730/min2nnri带1117.6695509550100.21730pTNmn2轴（中间轴）：21237.660.990.977.36ppkW机械设计综合实践报告81212730185.66/min3.932nnri2227.3695509550378.58185.66pTNmn3轴（低速轴）：32237.360.990.977.07ppkW2323185.6666.12/min2.808nnri3337.07955095501021.1566.12pTNmn4轴（滚筒轴）：43247.070.990.996.93ppkW343466.1266.12/min1nnri4446.93955095501000.9366.12pTNmn1~3轴的输出功率或输出转矩分别为各轴的输入功率或输入转矩乘轴承效率0.99。运动和动力参数的计算结果加以汇总，列出表格，供以后设计使用。轴名功率P/kW转矩/TNm转速n/(r/min)传动比i效率η输入输出输入输出电动机轴7.9852.2146020.961轴7.667.58100.2199.217303.9320.962轴7.367.29378.58374.8185.662.8080.963轴7.077.001021.151011.966.1210.98滚筒轴6.936.861000.93990.9266.12带轮的设计：（1）确定计算动率cP机械设计综合实践报告9由手册查得工作情况系数1.3AK，故1.37.9810.37cAPKPkWkW（2）选择带的型号根据110.37,1460/mincPkWnr，由图初步确定选用A型带。（3）选取带轮基准直径12,dddd由手册选取小带轮基准直径1125ddmm，由式11.10得（设滑动率1%）21110.011252247.5ddddimm由手册取直径系列：2250ddmm（4）验算带速1112514609.56/60100060000ddnvms，带速合适。（5）确定中心距a和带的基本长度dL在120120.72ddddddadd范围，初选中心距0500amm，由式（11.18）得带长12001202222425012525001252501596.5624500dddddddLaddamm查手册选取A型带的标准基准长度1600dLmm。由（11.19）式可得实际中心距22121221222288216001252502160012525082501258501.73ddddddddLddLddddamm取502amm（6）验算小带轮包角121125012518057.318057.3165.7120502dddda包角合适。（7）确定带的根数Z机械设计综合实践报告10因1125ddmm，带速9.56/vms，传动比3i；由手册查得01.93,0.17,0.965,0.99LPkWPkWKK，则由公式（11.22）得：0010.375.21.930.170.9650.99caLPzppKK取5z根。（8）确定初拉力0F由式（11.23）得单根普通V带的初拉力222.50500110.372.550010.19.56181.6859.560.965caPFqvzvKN（9）计算带轮所受的压力QF由式（11.24）得10165.72sin25181.68sin1802.6722QaFzFN2.6传动零件的设计计算高速级大小齿轮均选用硬齿面渐开线斜齿轮低速级大小齿轮均选用硬齿面渐开线直齿轮一．高速级斜齿轮的设计计算（1）齿轮材料、热处理及精度大小齿轮（整锻结构）材料用20CrMoTi，齿面渗碳淬火，齿面硬度为58~62HRC，有效硬化层深0.5~0.9mm。根据机械设计教科书上图9.55和图9.58，取lim1lim21500HHM