机械设计减速器设计说明书

东海科学技术学院课程设计成果说明书题目：机械设计减速器设计说明书院系：机电工程系学生姓名：专业：机械制造及其自动化班级：C15机械一班指导教师：起止日期：2017．12.12-2018.1.3东海科学技术学院教学科研部浙江海洋大学东海科学技术学院课程设计成绩考核表2017—2018学年第一学期系（院、部）班级专业学生姓名(学号)课程设计名称题目指导教师评语指导教师签名：年月日答辩评语及成绩评定答辩小组教师签名：年月日设计任务书一、初始数据设计一级直齿圆柱齿轮减速器，初始数据T=1500Nm，n=33r/m，设计年限（寿命）：10年，每天工作班制（8小时/班）：3班制，每年工作天数：250天，三相交流电源,电压380/220V。二.设计步骤1.传动装置总体设计方案2.电动机的选择3.确定传动装置的总传动比和分配传动比4.计算传动装置的运动和动力参数5.设计V带和带轮6.齿轮的设计7.滚动轴承和传动轴的设计8.键联接设计9.箱体结构设计10.润滑密封设计11.联轴器设计目录第一部分设计任务书..............................................3第二部分传动装置总体设计方案.....................................6第三部分电动机的选择............................................63.1电动机的选择............................................63.2确定传动装置的总传动比和分配传动比........................7第四部分计算传动装置的运动和动力参数............................8第五部分V带的设计..............................................95.1V带的设计与计算.........................................95.2带轮的结构设计..........................................12第六部分齿轮传动的设计.........................................14第七部分传动轴和传动轴承及联轴器的设计..........................207.1输入轴的设计...........................................207.2输出轴的设计...........................................26第八部分键联接的选择及校核计算..................................348.1输入轴键选择与校核......................................348.2输出轴键选择与校核......................................35第九部分轴承的选择及校核计算....................................359.1输入轴的轴承计算与校核..................................359.2输出轴的轴承计算与校核...................................36第十部分联轴器的选择...........................................37第十一部分减速器的润滑和密封....................................3811.1减速器的润滑...........................................3811.2减速器的密封...........................................39第十二部分减速器附件及箱体主要结构尺寸...........................3912.1减速器附件的设计及选取.......................................3912.2减速器箱体主要结构尺寸...........................................45设计小结.......................................................48参考文献.......................................................48设计及说明结果第二部分传动装置总体设计方案一.传动方案特点1.组成：传动装置由电机、V带、减速器、工作机组成。2.特点：齿轮相对于轴承对称分布。3.确定传动方案：考虑到电机转速高，V带具有缓冲吸振能力，将V带设置在高速级。选择V带传动和一级直齿圆柱齿轮减速器。二.计算传动装置总效率a=0.96×0.993×0.97×0.99×0.96=0.8591为V带的效率,2为轴承的效率,3为齿轮啮合传动的效率,4为联轴器的效率,5为工作装置的效率。第三部分电动机的选择3.1电动机的选择工作机的转速n:n=33r/min工作机的功率pw:pw=2×Tπn60×1000=2×1500×3.14×3360×1000=5.18KW电动机所需工作功率为:pd=pwηa=5.180.859=6.03KW设计及说明结果工作机的转速为:n=33r/min经查表按推荐的传动比合理范围，V带传动的传动比i1=2~4，一级圆柱直齿轮减速器传动比i2=2~6，则总传动比合理范围为ia=4~24，电动机转速的可选范围为nd=ia×n=(4×24)×33=132~792r/min。综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比，选定型号为Y160L-8的三相异步电动机，额定功率为7.5KW,满载转速nm=720r/min，同步转速750r/min。电动机主要外形尺寸：中心高外形尺寸地脚螺栓安装尺寸地脚螺栓孔直径电动机轴伸出段尺寸键尺寸HL×HDA×BKD×EF×G160mm645×385254×25415mm42×11012×373.2确定传动装置的总传动比和分配传动比（1）总传动比：由选定的电动机满载转速n和工作机主动轴转速n，可得传动装置总传动比为:设计及说明结果ia=nm/n=720/33=21.82（2）分配传动装置传动比:ia=i0×i式中i0、i分别为带传动和减速器的传动比。为使V带传动外廓尺寸不致过大，初步取i0=4，则减速器传动比为:i=ia/i0=21.82/4=5.46第四部分计算传动装置的运动和动力参数（1）各轴转速:输入轴：nI=nm/i0=720/4=180r/min输出轴：nII=nI/i=180/5.46=32.97r/min工作机轴：nIII=nII=32.97r/min（2)各轴输入功率:输入轴：PI=Pd×=6.03×0.96=5.79KW输出轴：PII=PI××=5.79×0.99×0.97=5.56KW工作机轴：PIII=PII××=5.56×0.99×0.99=5.45KW则各轴的输出功率：输入轴：PI'=PI×0.99=5.73KW输出轴：PII'=PII×0.99=5.5KW工作机轴：PIII'=PIII×0.99=5.4KW(3)各轴输入转矩:设计及说明结果输入轴：TI=Td×i0×电动机轴的输出转矩:Td9550×pdnm=9550×6.03720=79.98Nm所以：输入轴：TI=Td×i0×=79.98×4×0.96=307.12Nm输出轴：TII=TI×i××=307.12×5.46×0.99×0.97=1610.3Nm工作机轴：TIII=TII××=1610.3×0.99×0.99=1578.26Nm输出转矩为：输入轴：TI'=TI×0.99=304.05Nm输出轴：TII'=TII×0.99=1594.2Nm工作机轴：TIII'=TIII×0.99=1562.48Nm第五部分V带的设计5.1V带的设计与计算1.确定计算功率Pca由表查得工作情况系数KA=1.2，故Pca=KAPd=1.2×6.03kW=7.24kW2.选择V带的带型根据Pca、nm由图选用B型。3.确定带轮的基准直径dd并验算带速v设计及说明结果1）初选小带轮的基准直径dd1。由表，取小带轮的基准直径dd1=140mm。2）验算带速v。按课本公式验算带的速度πdd1nm60×1000=π×140×72060×1000m/s=5.28m/s因为5m/sv30m/s，故带速合适。3）计算大带轮的基准直径。根据课本公式，计算大带轮的基准直径dd2=i0dd1=4×140=560mm根据课本查表，取标准值为dd2=560mm。4.确定V带的中心距a和基准长度Ld1）根据课本公式，初定中心距a0=500mm。2）由课本公式计算带所需的基准长度Ld0≈2a0+π2(dd1+dd2)+(dd2-dd1)24a0=2×500+π2×(140+560)+(560-140)24×500≈2187mm由表选带的基准长度Ld=2180mm。3）按课本公式计算实际中心距a0。a≈a0+(Ld-Ld0)/2=500+(2180-2187)/2mm≈496mm按课本公式，中心距变化范围为463~561mm。5.验算小带轮上的包角≈180°-(dd2-dd1)×57.3°/a=180°-（560-140)×57.3°/496≈131.5°120°6.计算带的根数z设计及说明结果1）计算单根V带的额定功率Pr。由dd1=140mm和nm=720r/min，查表得P0=1.68kW。根据nm=720r/min，i0=4和B型带，查表得P0=0.23kW。查表得K=0.87，查表得KL=0.99，于是Pr=(P0+P0)KKL=(1.68+0.23)×0.87×0.99kW=1.65kW2）计算V带的根数zz=Pca/Pr=7.24/1.65=4.39取5根。7.计算单根V带的初拉力F0由表查得B型带的单位长度质量q=0.17kg/m，所以F0=500(2.5-Kα)PcaKαzv+qv2=500×(2.5-0.87)×7.240.87×5×5.28+0.17×5.282N=261.64N8.计算压轴力FPFP=2zF0sin(1/2)=2×5×261.64×sin(131.5/2)=2384.91N设计及说明结果9.主要设计结论带型B型根数5根小带轮基准直径dd1140mm大带轮基准直径dd2560mmV带中心距a496mm带基准长度Ld2180mm小带轮包角α1131.5°带速5.28m/s单根V带初拉力F0261.64N压轴力Fp2384.91N5.2带轮结构设计1.小带轮的结构设计1）小带轮的结构图2）小带轮主要尺寸计算设计及说明结果代号名称计算公式代入数据尺寸取值内孔直径d电动机轴直径DD=42mm42mm分度圆直径dd1140mmdadd1+2ha140+2×3.5147mmd1(1.8~2)d(1.8~2)×4284mmB(z-1)×e+2×f(5-1)×19+2×11.599mmL(1.5~2)d(1.5~2)×4284mm2.大带轮的结构设计1）大带轮的结构图设计及说明结果2）大带轮主要尺寸计算代号名称计算公式代入数据尺寸取值内孔直径d输入轴最小直径D=37mm37mm分度圆直径dd1560mmdadd1+2ha560+2×3.5567mmd1(1.8~2)d(1.8~2)×3774mmB(z-1)×e+2×f(5-1)×19+2×11.599mmL(1.5~2)d(1.5~2)×3774mm第六部分齿轮传动的设计1.选精度等级、材料及齿数（1）选择小齿轮材料为40Cr（调质），齿面硬度280HBS，大齿轮材料为45钢（调质