一级圆柱齿轮减速器课程设计说明书.doc

发布时间：2022-06-09 发布人：admin 分类：说明书资料大小：4.11M 资料格式：doc 举报版权申诉

juyuebin123-4957610-16359647501139162110.doc.pdf-第1页.png

第1页 / 共23页

juyuebin123-4957610-16359647501139162110.doc.pdf-第2页.png

第2页 / 共23页

juyuebin123-4957610-16359647501139162110.doc.pdf-第3页.png

第3页 / 共23页

juyuebin123-4957610-16359647501139162110.doc.pdf-第4页.png

第4页 / 共23页

juyuebin123-4957610-16359647501139162110.doc.pdf-第5页.png

第5页 / 共23页

juyuebin123-4957610-16359647501139162110.doc.pdf-第6页.png

第6页 / 共23页

juyuebin123-4957610-16359647501139162110.doc.pdf-第7页.png

第7页 / 共23页

juyuebin123-4957610-16359647501139162110.doc.pdf-第8页.png

第8页 / 共23页

传动装置的运动及动力参数的选择和计算………………………4

减速器内传动零件的计算…………………………………………6

轴的设计及校核……………………………………………………8

选择联轴器…………………………………………………………12

轴承的校核…………………………………………………………12

键连接的强度校核…………………………………………………16

润滑方式，润滑剂及密封装置的选择……………………………17

箱体设计……………………………………………………………19

参考文献……………………………………………………………21

一、设计任务书

1、设计任务

题目：设计用于螺旋输送机的一级圆柱齿轮减速器

2、原始数据

（1）题目编号： B2(斜齿)

（2）运输机工作轴转矩：

（3）运输机的工作轴转速：

3、工作条件：连续单向运转，工作时有轻微振动，使用期限为8年，生产10台，两班制工作，输送机工作转速

二、传动系统方案的拟订

螺旋输送机传动系统方案如下图所示：

1—电动机 2—连轴器 3—一级圆柱齿轮减速器

4—开式圆锥齿轮 5—输送螺旋

工作原理：电动机1将动力通过连轴器2传至减速器3，再由开式圆锥齿轮传动4传到输送螺旋5。

零件选择：此方案采用一级闭式齿轮传动，更能适应在繁重及恶劣的条件下长期工作，且使用维护方便。展开式一

三、电动机的选择与计算

1、电动机功率

选择Y系列全封闭自扇冷式笼型三相异步电动机，电压380V

2、

按表2-3查得各部分效率：螺旋传动效率=0.99，轴承传

所以，=0.815

又因为取

3、确定电动机转速

圆锥齿轮的传动比范围为i1=3—5，一级圆柱齿轮减速器i2=2—3，

故总传动比

符合这一同步范围的有750、1000

四、传动装置的运动及动力参数的选择和计算

一）传动装置的传动比的确定和分配

1、确定总传动比

2、分配传动装置各级传动比

由表2-1取圆锥齿轮传动的传动比，则减速器传动比为

二）传动装置运动和动力参数的计算

0轴（电机轴）：

1轴（高速轴）：

2轴（低速轴）：

3轴：

4轴（输送轴）：

输出功率和输出转矩分别为各轴的输入功率和输入转矩×轴承效率0.99

所以，上述运动及动力参数汇总如下

轴名

功率

转矩

转速

传动比i

效率

输入

输出

输入

输出

电机轴

14.65

144.23

970

4.06

0.99

0.97

0.93

1轴

14.50

14.36

142.76

141.33

970

2轴

13.92

13.78

411.15

407.04

323.33

3轴

13.64

13.23

402.88

390.79

323.33

卷筒轴

12.56

11.68

1516.92

1410.74

79.64

1、选择材料及确定许用应力

小齿轮：40Cr，调质，硬度为280HBS.

大齿轮：45钢,调质, 硬度为240HBS；

2、齿根弯曲强度设计

设计准则：硬齿面应按齿根弯曲疲劳强度设计，校核齿面接触疲劳强度。

（1）选择齿数：

取，

则，取

（2）小齿轮传递的转矩

（3）选择齿宽系数

对于非对称布置硬齿面，取=1

（4）确定载荷系数

取=1.6

（5）齿型系数由书表10-5查得：

故取;

,取

;

（6）齿轮几何尺寸计算：

确定中心距：

圆整为

故螺旋角

分度圆直径

齿顶圆直径

齿根圆直径

齿宽

（7）齿面接触疲劳强度校核

强度满足要求

（一）高速轴设计

1、选择轴的材料：

选用45钢，调质

由书表15-1查得：

由书15-1查得：

2、轴的初步计算

确定A值：

查书表15-3，A=103~126，因为为减速器的高速轴，所以A取较大值，初选A=110

初步计算轴的直径：

考虑键槽对轴强度削弱的影响，应将直径加大5%，

故

圆整为

3、轴的结构设计

（1）确定各轴段的直径及轴向长度

将各段轴径依次取为30mm,34mm,40mm,48mm,70mm(齿轮轴轴径)，48mm

初定轴承：7007C，正向成对安装

（2）轴上零件的周向固定

与电机轴相连处采用A型普通圆头平键联接，

键的尺寸：为宽度X高度X长度=

4、按弯扭合成强度计算

（1）主动轮上的转矩为T=84.0N·m

（二）低速轴设计

1、选择轴的材料：

选用45钢，调质

由书表15-1查得：

2、轴的初步计算

确定A值：

查书表15-3，A=103~126，因为为减速器的低速轴，初选A=110

初步计算轴的直径：

考虑键槽对轴强度削弱的影响，应将直径加大5%，

故

圆整为

3、轴的结构设计

（1）确定各轴段的直径及轴向长度

将各段轴径依次取为42mm,50mm,56mm,60mm,68mm，56mm,将各段轴向长

初定轴承：7011C，正向成对安装

（2）轴上零件的周向固定

联轴器处采用A型普通圆头平键联接，

键的尺寸：为宽度X高度X长度=

齿轮处采用A型普通圆头平键联接，

键的尺寸：为宽度X高度X长度=

4、按弯扭合成强度计算

（1）作用在齿轮上的圆周力,径向力

（一）选联轴器类型

运输机的安装精度一般不高，易用挠性联轴器，输出端转速低，动载荷小，转矩较大，故应选用结构简单、制造容

（二）输出轴端联轴器选择

（一）高速轴

（二）低速轴

铸铁减速器箱体结构尺寸

名称

符号

减速器型式

及尺寸关系

箱座壁厚

10mm

箱盖壁厚

10mm

箱座凸缘厚度

1.5δ = 15 mm

箱盖凸缘厚度

1.5δ1 = 15mm

箱座底座凸缘厚度

2.5δ = 25mm

地脚螺钉直径

16mm

地脚螺钉数目

轴承旁联接螺栓直径

12mm

箱盖与箱座联接螺栓直径

10mm

窥视孔盖螺钉直径

6mm

定位销直径

12mm

、、

22mm

18mm

16mm

、至凸缘

20mm

14mm

轴承旁凸台半径

16mm

外箱壁至轴承座端面距离

大齿轮顶圆与内箱壁距离

15mm

齿轮端面与内箱壁距离

18mm

箱盖、箱座筋厚

8.5mm

十二、参考文献

[1]濮良贵、纪名刚主编《机械设计》高等教育出版社

[2]王大康、卢颂峰主编《机械设计课程设计》北京工业大学出版社出版社

Y160L—4型电动机

小齿轮：40Cr，调质大齿轮：45钢，调质

强度满足要求

e≈0.381，

机械设计课程设计计算说明书 1

计算及说明结果目录设计任务书…………………………………………………………3 传动方案的拟订……………………………………………………3 电动机的选择与计算………………………………………………3 传动装置的运动及动力参数的选择和计算………………………4 减速器内传动零件的计算…………………………………………6 轴的设计及校核……………………………………………………8 选择联轴器…………………………………………………………12 轴承的校核…………………………………………………………12 键连接的强度校核…………………………………………………16 润滑方式，润滑剂及密封装置的选择……………………………17 箱体设计……………………………………………………………19 参考文献……………………………………………………………21 2

nw  135r / min 一、设计任务书 1、设计任务题目：设计用于螺旋输送机的一级圆柱齿轮减速器 2、原始数据（1）题目编号： B2(斜齿) T （2）运输机工作轴转矩：（3）运输机的工作轴转速： 3、工作条件：连续单向运转，工作时有轻微振动，使用期限为 8 年，生产 10 台，两班制工作，输送机工作转速允许误差±5% mN  120  min r  950 n  二、传动系统方案的拟订螺旋输送机传动系统方案如下图所示： 1—电动机 2—连轴器 4—开式圆锥齿轮 5—输送螺旋工作原理：电动机 1 将动力通过连轴器 2 传至减速器 3，再由开式圆 3—一级圆柱齿轮减速器锥齿轮传动 4 传到输送螺旋 5。零件选择：此方案采用一级闭式齿轮传动，更能适应在繁重及恶劣的条件下长期工作，且使用维护方便。展开式一级圆柱齿轮减速器结构简单，但齿轮相对轴承的位置不对称，因此轴应具有较大刚度。高速级齿轮布置在远离转矩输入端，这样，轴在转矩作用下产生的扭转变形将能减缓轴在弯矩作用下产生弯曲变形所引起的载荷沿齿宽分布不均匀的现象。三、电动机的选择与计算 1、电动机功率选择 Y 系列全封闭自扇冷式笼型三相异步电动机，电压 380V 2、 P w   nT w 9550  950  135 9550  94.11 kW 3

Pw 94.11 kW .0 833 Pd 58.13 kW Ped 15 kW Y160L—4 型电动机  5 21 4 3 2 4 按表 2-3 查得各部分效率：螺旋传动效率 1=0.99，轴承传动效率（一对） 2 =0.99，闭式齿轮传动效率 3 =0.97，联轴器传动效率 4 =0.93，锥齿轮传动效率 5 =0.96。所以，  5 21 4 3 2 4 =0.815 P d  P w   94.11 815 .0  65.14 kW 又因为 p  ed p d 取 Ped 15 kW 3、确定电动机转速圆锥齿轮的传动比范围为 i1=3—5，一级圆柱齿轮减速器 i2=2—3，故总传动比 i  i i 1 2 15~6 n d  ni w  )15~6(  120  r ~ 1880 / min 720 r 、1500 min r 、1000 min r 电动机，符合这一同步范围的有 750 min 将两方案进行比较。综合考虑电动机和传动装置的尺寸，价格，结构，重量和总传动比，选 1500 min min Y160L-4，较好，即选定电动机型号为 1460r 15 kW 。 r / nm  Ped ，由表 17-1 查取电动机轴外伸端尺寸：直径 D： 018 002 .0 .042  mm 长度 E：110mm 键槽尺寸：F=12mm G=37mm 四、传动装置的运动及动力参数的选择和计算一）传动装置的传动比的确定和分配 1、确定总传动比 1460  120 17.12 n m n   i a w 2、分配传动装置各级传动比由表 2-1 取圆锥齿轮传动的传动比 0 i 3 ，则减速器传动比为 4

i  i i a 0  17.12 3  06.4 二）传动装置运动和动力参数的计算 0 轴（电机轴）： P 0  P d  65.14 kW n 0  n m  970 r / min T 0  9550 P 0 n 0  9550 65.14 970  144 23. mN  1 轴（高速轴）： PP 1   01 0  P  4 0  65.14  99.0  50.14 kW n 1  n 0  970 r / min T 1  9550 P 1 n 1  9550 50.14 970  142 76. mN  2 轴（低速轴）： P 2  P  1 12  P  321  50.14  99.0  97.0  92.13 kW n 2  n 1 i 12  970 3  323 33. r / min T 2  9550 P 2 n 2  9550 92.13 33. 323  411 15. mN  3 轴： P 3  P  23 2  P  4 2 2  92.13  99.0  99.0  64.13 kW n 3  n 2  323 33. r / min T 3  9550 P 3 n 3  9550 64.13 33. 323  402 88. mN  4 轴（输送轴）： P 4  P  34 3  P  5 3 2  64.13  99.0  93.0  56.12 kW n 4  n 3 i 34  33. 323 06.4  64.79 r / min T 4  9550 P 4 n 4  9550 56.12 64.79  1516 92. mN  输出功率和输出转矩分别为各轴的输入功率和输入转矩×轴承效率 0.99 5 06.4i P 0  65.14 kW n  0 970 r / min T 0  144 23. mN  P 1  50.14 kW n  1 970 r / min T 1  142 76. mN  P 2  92.13 kW n  2 323 33. r / min T 2  411 15. mN  P 3  64.13 kW n  3 323 33. r / min T 3  402 88. mN  P 4  56.12 kW n  4 64.79 r / min T 4  1516 92. mN 

所以，上述运动及动力参数汇总如下功率 P kW 转矩 T ( mN  ) 输入输出输入输出轴名电机轴 1 轴 2 轴 3 轴 14.65 14.36 13.78 13.23 14.50 13.92 13.64 144.23 142.76 141.33 411.15 407.04 402.88 390.79 1516.9 1410.7 2 4 卷筒轴 12.56 11.68 转速  rn min 970 970 323.33 323.33 79.64 传动比 i 效率  1 3 1 4.06 0.99 0.99 0.97 0.93 五、减速器内传动零件的设计计算 1、选择材料及确定许用应力小齿轮：40Cr，调质，硬度为 280HBS. 大齿轮：45 钢,调质, 硬度为 240HBS； 2、齿根弯曲强度设计设计准则：硬齿面应按齿根弯曲疲劳强度设计，校核齿面接触疲劳强度。（1）选择齿数：取 24 1 z ，则 z 2  iz 11  24  3 72 ，取 2 z 72 （2）小齿轮传递的转矩 1T T 1  .1 4276  10 5 mmN  （3）选择齿宽系数 d 对于非对称布置硬齿面，取 d =1 （4）确定载荷系数K 取K=1.6 （5）齿型系数由书表 10-5 查得： Y F 1  .2 ,592 Y F 2  .2 190 小齿轮：40Cr，调质大齿轮：45 钢，调质 1 z 24 2 z 86 T 1  76.142  10 5 mmN  1 Fa Y Y  Sa 1    F 1  .0 01347 Fa Y Y  Sa ,    F 2 2 2  .0 01663 18.223   m 4276 .1 1 24  88.0 5 10   2 628 .1   98.0 2  09.2 6

故取 z 1  ; 5.2m cos d   nm 1  35.27 ,取 27 1 z ; 5.2m z 2  iz 11  27 3  81 ; （6）齿轮几何尺寸计算： z 1 2 确定中心距：  a ( ) mz  2 cos   27( 5.2)81  .02   985  139 1. mm 圆整为 a 140  mm 故螺旋角  13 "33'47 分度圆直径 d 1  d 2  mz 1 cos  mz cos 2   70 mm  210 mm 齿顶圆直径 d a 1  d 21  m  70  5 75 mm d a 2  d 2  2 m  210  5 215 mm 齿根圆直径 d f 1  d 5.21  m  70  25.6  75.63 mm d f 2  d 2  5.2 m  210  25.6  213 75. mm 齿宽 b 2  d d 11  70 mm  70 mm b 1  52 b  75 mm （7）齿面接触疲劳强度校核 )1  2 i ] 2  1  0.  H 610 540 MPa ( iKT 1 bd [  1 H ( iKT 1 bd [ 522  H 强度满足要求 MPa 610  H 5.  2  a 140  mm  13 "33'47 d 1  70 mm d 2  210 mm da 1  75 mm da 2  215 mm d f 1  75.63 mm d f 2  213 75. mm b 2  70 mm b 1  75 mm )1  2 i ]  H 1  540 0. MPa  H  [ ] 1 2 2 六、轴的设计及校核 7

（一）高速轴设计 1、选择轴的材料：选用 45 钢，调质由书表 15-1 查得：  b 640 MPa 由书 15-1 查得： [  ] 1  b 60 MPa 2、轴的初步计算确定 A 值：  H 2  5.522 MPa  H  [ ] 2 强度满足要求查书表 15-3，A=103~126，因为为减速器的高速轴，所以 A 取较大值，初选 A=110 初步计算轴的直径： d 1 min  PA 1 n 1 3  85.28 mm 考虑键槽对轴强度削弱的影响，应将直径加大 5%，故 d 1 min  85.28  %)51(  29.30 mm 圆整为 d 1  30 mm 3、轴的结构设计（1）确定各轴段的直径及轴向长度将各段轴径依次取为 30mm,34mm,40mm,48mm,70mm(齿轮轴轴径 ) ， 48mm,40mm, 将各段轴向长度依次取为 40mm,30mm,35mm,11mm,75 mm,11mm,35mm,如图所示 d 1  30 mm 初定轴承：7007C，正向成对安装（2）轴上零件的周向固定与电机轴相连处采用 A 型普通圆头平键联接，键的尺寸：为宽度 X 高度 X 长度= 78  32 4、按弯扭合成强度计算 8

分享到：

赞收藏

资料库

一级圆柱齿轮减速器课程设计说明书.doc

相关推荐

课程资源

热门标签

最新资料