减速机说明书(毕业设计)

机械设计课程设计报告带式输送机减速装置设计姓名:zcp68941125学号:指导教师:日期:2007年4月202目录课程设计任务书………………………………………………………………………………………3电动机的选择………………………………………………………………………………………4传动装置的运动和动力参数计算……………………………………………………………………4窄V带传动设计………………………………………………………………………………………6减速器高速级齿轮设计………………………………………………………………………………7减速器低速级齿轮设计………………………………………………………………………………11轴的设计计算（输入轴）……………………………………………………………………………14轴的设计计算（中间轴）……………………………………………………………………………15轴的设计计算（输出轴）……………………………………………………………………………16滚动轴承的选择及计算………………………………………………………………………………19键连接的选择及校核计算……………………………………………………………………………21连轴器的选择………………………………………………………………………………………22减速器附件的选择…………………………………………………………………………………22润滑与密封……………………………………………………………………………………………22参考资料………………………………………………………………………………………………22心得体会………………………………………………………………………………………………233《机械设计》课程设计任务书传动方案的分析与拟定1．设计题目设计某车间零件传送设备的传动装置1）传动布置方案2）已知条件⑴输送带主动轴输出转矩T=720Nm⑵输送带工作速度V=1.00m/s（允许输送带速度误差±5%）⑶滚筒直径D=350mm⑷滚筒效率η=0.96（包括滚筒轴承的效率损失）3）设备工作条件，室内工作，连续单向运转，载荷平稳，每日两班，工作8年，车间有三相交流电源。2．课程设计的内容本次设计的对象为普通减速器，具体内容是：1）设计方案论述。2）选择电动机。3）减速器外部传动零件设计（含连轴器选择）。4）减速器设计。设计减速器的传动零件；对各轴进行结构设计，按弯扭合成强度条件验算个轴的强度；按疲劳强度条件计算输出轴上轴承的强度；选择各对轴承，计算输出轴上轴承的寿命；选择各键，验算输出轴上键连接的强度；选择各配合尺寸处的公差与配合；决定润滑方式，选择润滑剂。5）绘制减速器的装配图和部分零件工作图。46）编写设计说明书。电动机的选择1．选择电动机类型按工作要求：连续单向运转，载荷平稳；选用Y系列全封闭自扇冷式笼型三相异步电动机，电压380V。2．选择电动机容量按式（2-2），电动机工作效率为wdPPη=按式（2-3），工作机所需工作功率wP（KW）为10009550vwwFTnP==（其中，T为工作机所需转矩，wn为转速）传动装置的总效率为4212345ηηηηηη=按表2-5确定各部分效率为：V带传动效率1η=0.96，滚动轴承（一对）2η=0.99，闭式齿轮传动3η=0.97，联轴器：4η=0.99，传动滚筒：5η=0.96，代入，得420.960.990.970.990.960.825η=××××=由传送带工作速度v=0.75m/s，滚筒直径D=250mm，确定转速wn=57.3r/min；输出转矩T=680Nm⋅，故所需电动机功率为：68057.54.95955095500.825wdTnPKWη×===×由Y系列电动机技术数据，选取电动机额定功率edP为5.5KW3．确定电动机转速滚筒工作转速wn=54.6r/min总传动比范围通常取'16~160i=，电动机转速范围为''(16~160)54.6/min873.6~8736/mindwninrr==×=4．确定电动机型号由表20-1查出符合设计要求并综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格等选定电动机型号为Y132S-4。传动装置的运动和动力参数计算1．分配传动比144026.3754.60mwnin===2．分配传动装置各级传动比5取V带传动传动比13i=，则减速器传动比126.378.793iii===减，取两级圆柱齿轮减速器高速级的传动比21.41.48.793.51ii==×=减，则低速级的传动比为328.792.513.51iii===减。4．运动和动力参数计算1轴（电动机轴）111114.991440/min4.999550955033.091440ddPPKWnnrPTNmn======×=2轴（高速轴）2112122222124.990.964.791440480/min3955095.3'0.994.742'0.9998.3dPPKWnnriPTNmnPPKWTTNmη==×======⋅====⋅3轴（中间轴）3232323333333'4.6480136.8/min3.519550321.13'0.994.55'0.99317.92PPKWnnriPTNmnPPKWTTNmη=======⋅====⋅4轴（低速轴）4333434444444'4.42136.854.5/min2.519550774.5'0.994.38'0.99766.8PPKWnnriPTNmnPPKWTTNmη=======⋅====⋅5轴（滚筒轴）6544545555555'4.3454.5/min9550760.5'0.994.3'0.99752.9PPKWnnrPTNmnPPKWTTNmη======⋅====⋅运动和动力参数的计算结果汇总列出表格（表1）表1各轴运动和动力参数功率P/KW转矩T/Nm轴名输入输出输入输出转速n/(r/min)传动比i效率电动机轴-4.990-33.09144030．962轴4.794.74295.3094.354803.510.963轴4.64.544321.13317.92136.82.510.964轴4.424.38774.5766.854.5滚筒轴4.344.3760.5752.954.510.98传动件设计计算窄V带传动设计1．确定计算功率caP由表8-6查得工作情况系数1.1AK=，故1.14.955.445caAPKPKW==×=2．选取窄V带带型根据caP、年，由图8-9确定选用SPZ型。3．确定带轮基准直径由表8-7取主动轮基准直径180ddmm=。根据式（8-15），从动轮基准直径21380240dddidmmmm==×=。根据表8-7，取2250ddmm=。按式（8-13）验算带的速度113.148014406.029/3.5/601000601000ddnvmsmsπ××===××所以带的速度合适。4．确定窄V带的基准长度和传动中心距根据120120.7()2()ddddddadd++，初步确定中心距0400amm=。根据式（8-20）计算带所需的基准长度722102102()'2()24(25080)[2400(25080)]244001336dddddddLaddammmmππ−=+++−=×+×++×=由表8-2选带基准长度1250dLmm=。按式（8-21）计算实际中心距a0'12501336(400)35722ddLLaammmm−−=+=+=5．验算主动轴上的包角1α由式（8-6）得2112508018057.518057.5152.6120357ddddaα−−=−×=−×=oooooo所以主动轮上的包角合适。6．计算窄V带的根数z由式（8-22）知00()caLPzPPKKα=+Δ由11440/minnr=，180ddmm=，3i=，查表8-5c和表8-5d得01.6PKW=00.22PKWΔ=查表8-8，得0.92Kα=，查表8-2，得0.94LK=，则4.953.15(1.60.22)0.920.94z==+××取4z=。7．计算预紧力0F由式（8-23）知202.5500(1)caPFqvvzKα=−+查表8-4，得0.07/qkgm=，故204.952.5[500(1)0.076.029]178.86.02940.92FNN=××−+×=×8．计算作用在轴上的压轴力pF由式（8-24），得0152.6152.62sin[24178.8sin]1389.622pFzFNN==×××=oo9．带轮结构设计材料选用HT200，减速器高速级齿轮设计1．选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数1）选用斜齿圆柱齿轮传动82）设备为一般工作机器，速度不高，故选用7级精度（GB10095-88）3）材料选择。由表10-1选小齿轮材料为40Cr（调质），硬度为280HB，大齿轮为45钢（调质），硬度为240HB，二者材料硬度差为40HB。4）选小齿轮齿数120Z=，大齿轮270.2Z=，故选270Z=。5）初选螺旋角β＝14°2．按齿面接触强度设计齿面接触强度计算公式为：123121()[]tHEtdHKTuZZduαφεσ+≥⋅1）确定公式内的各计算数值⑴试选Kt=1.6。⑵由图区域系数ZH选取区域系数ZH=2.433。⑶由图标准圆柱齿轮传动的端面重合度查得1αε=0.75，2αε=0.87，则αε=12ααεε+=1.62。⑷由表10-7选取齿宽系数1dφ=。⑸由表10-6查得材料的弹性影响系数189.8EZMPa=。⑹由图10-21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限lim1600HMPaσ=；大齿轮lim2550HMPaσ=。⑺由式10-13计算应力循环次数911982160604801(283008)1.1110/1.1110/3.513.1710hNnjLNNu==××××××=×==×=×⑻由图10-19查得接触疲劳寿命系数10.92HNK=，20.93HNK=。⑼计算接触疲劳许用应力取失效概率为1%，安全系数s=1，由式（10-12）得1212[]0.92600552[]0.93550511.5[]([][])/2531.8HHHHHMPaMPaMPaσσσσσ=×==×==+=2）计算⑴试算小齿轮分度圆直径d1t由计算公式得323121.695.3104.512.433189.8()11.623.51531.856.71tdmm×××××≥××=⑵计算圆周速度1156.714801.425/601000601000tdnvmsππ××===××⑶计算齿宽b及模数ntm9111156.7156.71cos56.71cos142.75202.252.252.756.19/56.71/6.199.16dttntntbdmmdmmmzhmmmbhφβ==×=×=====×===o⑷计算纵向重合度βε10.318tan0.318120tan141.584dZβεφβ==×××=o⑸计算载荷系数K取1AK=，根据1.425/vms=，7级精度，由图10-8查得动载系数1.065VK=；由表10-4查得2231.120.18(10.61)10.231056.711.42HKβ−=++××+××=；由表10-13查得1.34FKβ=；由表10-3查得1.4HFKKαα==。故载荷系数11.0651.41.422.12AVHHKKKKKαβ==×××=⑹按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，由式(10-10a)得3311/56.712.12/1.663.14ttddKKmm==×=⑺计算模数nm11cos63.14cos143.0620ndmmmZβ×===o3．按齿根弯曲强度设计由式（10-17）213212cos[]FSandFKTYYYmZβααβφεσ≥⋅1）确定计算参数⑴计算载荷系数11.0651.41.341.99AVFFKKKKKαβ==×××=⑵根据纵向重合度1.584βε=，从图螺旋角影响系数查得螺旋角影响系数0.88Yβ=。⑶计