兩級圓柱齒輪減速器(展開式)

兩級圓柱齒輪減速器（展開式） 目 錄 機 械設(shè)計課程設(shè)計任務(wù)書 1 1、 機械系統(tǒng)總體設(shè)計 2 1.1、傳動方案設(shè)計 2 1.2、電動機的選擇 2 2、 傳動裝置總體設(shè)計 4 2.1、總傳動比及分配各級傳動比計算 4 2.2、傳動裝置的運動和動力參數(shù) 4 3、 傳動零件的設(shè)計計算 5 3.1、帶傳動零件設(shè)計計算 5 3.2、減速器內(nèi)傳動零件設(shè)計計算 7 3.2.1、齒輪材料選擇 7 3.2.2、高速級齒輪設(shè)計計算 7 3.2.3、低速級齒輪設(shè)計計算 9 4、 總裝配設(shè)計計算 11 4.1、軸系零件設(shè)計計算 11 4.1.1、輸入軸的設(shè)計計算 11 4.1.2、中間軸的設(shè)計計算 12 4.1.3、輸出軸的設(shè)計計算 13 4.1.4、軸承的選擇計算 18 4.1.5、鍵的設(shè)計計算 19 4.2、聯(lián)軸器選擇 19 4.3、減速器的潤滑與密封 19 5、 設(shè)計總結(jié) 20 6、 參考文獻 20 機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè) 05 級課程設(shè)計 第 1 頁 機械設(shè)計課程設(shè)計任務(wù)書 課程設(shè)計題目： 設(shè)計兩級圓柱齒輪減速器（展開式） 1、設(shè)計要求： 設(shè)計熱處理車間零件清洗用傳動設(shè)備。該傳輸色設(shè)備的傳動系統(tǒng)由電動機經(jīng)減速器裝置后傳至傳送帶。兩班制工作。使用期限為 5 年。傳輸 帶運動速度的允許誤差為 5%。 2、原始數(shù)據(jù)： 原始數(shù)據(jù) 題號 C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8 C9 C10 滾筒直徑 mm 300 330 340 350 360 380 380 300 360 320 傳送帶運行速度 m/s 0.63 0.75 0.80 0.85 0.85 0.90 0.80 0.70 0.84 0.75 傳送帶主動軸扭矩 Nm 700 670 650 650 900 850 950 900 660 900 設(shè)計題號為： C8 3、運動簡圖： 4、設(shè)計工作量： 1、減速器裝配圖 1 張（ A1 或 A2）； 2、零件工作圖 1 3 張； 3、設(shè)計說明書 1 份。 機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè) 05 級課程設(shè)計 第 2 頁 1、機械系統(tǒng)總體設(shè)計 1.1、 傳動方案設(shè)計 傳動方案 如圖所示為帶傳動聯(lián)接的展開式二級圓柱齒輪傳動 1.2、電動機的選擇 1） 、選擇電動機的類型： 按工作要求和條件，選用三機籠型電動機，封閉式結(jié)構(gòu)，電壓 380V， Y 型。 2） 、選擇電動機容量： 電動機所需的工作功率為 kw wdaPP （其中：dp為電動機功率，wp為負載功率， a 為總效率。） 負載功率為 k w1 0 0 0 1 0 0 0w F v T vP r 因此有 k w1 0 0 0 1 0 0 0daaF v T vP r 傳動裝置的總效率 a 應(yīng)為組成傳動裝置的各部分運動副效率只之乘積 ,即： 421 2 3 4 5a 式中：1、2、3、4、5分別為帶傳動、軸承、齒輪傳動、聯(lián)軸器和卷筒的傳動效率 取傳動效率為 帶傳動的效率1 0.96 滾動軸承效率 2 0.98 閉式齒輪傳動效率3 0.97 聯(lián)軸器效 率4 0.99 卷筒效率5 0.96 機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè) 05 級課程設(shè)計 第 3 頁 則有 420 . 9 6 0 . 9 8 0 . 9 7 0 . 9 9 0 . 9 6 0 . 7 9a 電動機的功率為 9 0 0 0 . 7 0 5 . 3 2 k w1 0 0 0 1 0 0 0 0 . 1 5 0 . 7 9d aTv r 3） 、確定電動機轉(zhuǎn)速： 卷筒軸工作轉(zhuǎn)速為 6 0 1 0 0 0 1 . 76 0 1 0 0 0 / 4 4 . 5 6 r / m i n300n v D 查表得：取 V 帶傳動的傳動比1 2 4i，二級圓梯形齒輪減速器傳動比2 8 40i ,即為減速器的總傳動比，所以電機的可選范圍為。 ( 1 6 1 6 0 ) 4 4 . 5 6 7 1 2 . 9 6 7 1 2 9 . 6 0 r / m i ndan i n 則符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有 750、 1000、 1500 和 3000r/min。 根據(jù)容量和轉(zhuǎn)速，由相關(guān)手冊查出有四種適用的電動機型號，因此有四種傳動比方案，如下表 1.1： 綜合考慮電動機和傳動裝置的尺寸、重量和帶傳動、減速器的傳動比，可見第？方案比較適合。因此選定電動機型號為 Y132S-4，其主要性能如下表 1.2： 表 1.1 方案 電動機型號 額定功率 kw 電動機轉(zhuǎn)速 r/min 重量 /kg 傳動比 同步轉(zhuǎn)速 滿載轉(zhuǎn)速 總傳動比 V 帶傳動 減速器 1 Y132S1-2 5.5 3000 2900 64 65.08 2 Y132S-4 5.5 1500 1440 68 32.32 2.5 12.93 3 Y132M2-6 5.5 1000 960 84 21.54 2.3 9.37 4 Y160M2-8 5.5 750 720 119 16.16 表 1.2 電動機 型號 額定功率 Kw 電動機轉(zhuǎn)速 r/min 堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩 最大轉(zhuǎn)矩 同步轉(zhuǎn)速 滿載轉(zhuǎn)速 額定轉(zhuǎn) 矩 額定轉(zhuǎn)矩 Y132S-4 5.5 1500 1400 2.2 2.3 電動機主要外形和安裝尺寸如下 機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè) 05 級課程設(shè)計 第 4 頁 表 1.3 （單位： mm） 中心高 H 外形尺寸 L (AC/2+AD) HD 底腳安裝尺寸 A B 地腳螺栓孔直徑 K 軸伸尺寸 D E 裝鍵部位尺寸 F G 132 475 345 315 216 140 12 38 80 10 33 2、傳動裝置總體設(shè)計 2.1、總傳動比及分配各級傳動比計算 1）、 減速器的總傳動比為： 1440 3 2 . 3 24 4 . 5 6ma ni n 2）、 分配傳動裝 置傳動比： 0ai i i （式中0i為帶傳動的傳動比，初步取 2.5， i 為減速器的傳動比。） 則減速器的傳動比 0/ 3 2 . 3 2 / 2 . 5 1 2 . 9 3ai i i 3）、 按展開式布置。 考慮潤滑條件，為使兩級大齒輪直徑相近，可由展開式曲線查得1 4.29i ，則21/ 1 2 . 9 3 / 4 . 2 9 3 . 0 1i i i 。 2.2、傳動裝置的運動和動力參數(shù) 1） 、各 軸的轉(zhuǎn)速 軸：10/ 1 4 4 0 / 2 . 5 5 7 6 . 0 0 r / m i nmn n i 軸： 2 1 1/ 5 7 6 . 0 0 / 4 . 2 9 1 3 4 . 2 7 r / m i nn n i 軸： 3 2 2/ 1 3 4 . 2 7 / 3 . 0 1 4 4 . 6 0 r / m i nn n i 卷筒軸：43 4 4 . 6 0 r / m i nnn 2） 、各軸的輸入功率 軸：1 0 1 1 5 . 3 2 0 . 9 6 5 . 1 1ddP P P k W 軸： 2 1 1 2 1 2 3 5 . 1 1 0 . 9 8 0 . 9 7 4 . 8 6P P P k W 軸： 3 2 2 3 2 2 3 4 . 8 6 0 . 9 8 0 . 9 7 4 . 6 2P P P k W 卷筒軸：4 3 3 4 3 2 4 4 . 6 2 0 . 9 8 0 . 9 9 4 . 4 8P P P k W 則 -軸的輸出功率分別為輸入功率乘軸承效率 0.98. 3） 、各軸的轉(zhuǎn)矩 電動機的輸出轉(zhuǎn)矩： 5 . 3 29 5 5 0 9 5 5 0 3 5 . 2 81440dd mPT N mn 軸：1 0 1 3 5 . 2 8 2 . 5 0 . 9 6 8 4 . 6 7dT T i N m 軸：2 1 1 2 3 8 4 . 6 7 4 . 2 9 0 . 9 8 0 . 9 7 3 4 5 . 2 9T T i N m 軸：3 2 2 2 3 3 4 5 . 2 9 3 . 0 1 0 . 9 8 0 . 9 7 9 8 7 . 9 8T T i N m 卷筒軸：4 3 2 4 9 8 7 . 9 8 0 . 9 8 0 . 9 9 9 5 8 . 5 4T T N m 機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè) 05 級課程設(shè)計 第 5 頁 則 -軸的輸出轉(zhuǎn)矩分別為各軸的輸入輸入轉(zhuǎn)矩乘軸承效率 0.98。 運動和動力參數(shù)計算結(jié)果整理于下表： 軸名 功率 P/KW 轉(zhuǎn)距 T/N M 轉(zhuǎn)速 n r/min 轉(zhuǎn)動比 i 效率 輸入 輸出 輸入 輸出 電機軸 5.32 35.28 1440 2.5 0.96 軸 5.11 5.01 84.67 82.98 576.00 4.29 0.95 軸 4.86 4.76 345.29 338.38 134.27 3.01 0.95 軸 4.62 4.53 987.98 968.22 44.60 1 0.97 卷筒軸 4.48 4.39 958.54 939.37 44.60 3、傳動零件的設(shè)計計算 3.1、帶傳動零件設(shè)計計算 1）、計算功率 cP 查表有工況因數(shù) 1.2AK ，故 1 . 2 5 . 5 6 . 6 0cAP K P k w 2）、選取 V 帶型號 根據(jù) 6.60cP kw, 1 4 4 0 r/m inmn ,查圖表確定選用 A 型 3）、確定帶輪基準直徑 1D 和 2D 查表選取1 125D mm， 1% ，得 1211 2 5 1 4 4 0(1 ) ( 1 - 0 . 0 1 ) 3 0 9 . 3 8576mDnD m mn 查表取2 315D mm 大帶輪轉(zhuǎn)速實際 1121 2 5 1 4 4 0( 1 - ) ( 1 0 . 0 1 ) 5 6 5 . 7 2 / m i n315mDnnrD 則誤差 111- 5 7 6 5 6 5 . 7 2 0 . 0 1 8 = 1 . 8 % e=0.35AR 1 . 5 t a n 0 . 3 5ea為判斷系數(shù) 由表 8.5 查得 0 . 4 0 c o t 1 . 7 1ya 由表 8.7 查得派生軸向力為： 3.42SR ，則可以求得軸承、的派生軸向力分別為 11 3 . 4 2 2 5 9 9 3 . 4 2 1 6 2 1S R N 22 3 . 4 2 1 6 5 3 . 4 2 7 5 4S R N 2、計算軸承所受的軸向負荷 因為 217 5 4 1 4 0 0 2 1 5 4aS F N S 固有被“壓緊”， 被“放松”。所以 12 2154aA S F N 22754A S N 3、計算當(dāng)量動負荷 機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè) 05 級課程設(shè)計 第 19 頁 軸承 I： 102154 0 . 0 1242000AC 1 112154 0 . 3 9 0 . 3 55542A eR 由表 8.5 得1 0.40x 1 1.71y 1 1 1 1 1( ) 1 . 3 ( 0 . 4 0 5 5 4 2 1 . 7 1 2 1 5 4 ) 7 6 7 0pP f x R y A N 軸承： 20754 0 . 0 0 3242000AC 2 22754 0 . 2 9 0 . 3 52579A eR 由表 8.5 得2 1x 2 0y 2 2 2 2 2( ) 1 . 3 ( 1 2 5 7 9 0 7 5 4 ) 3 3 5 3pP f x R y A N 4、 軸承壽命hL計算 因為12PP，故按軸承計算軸承壽命 3666 1 0 1 0 1 9 5 0 0 06 0 6 0 4 4 . 6 7 6 7 6 . 1 4 00 1hhCL h LnP 所選軸 承 30313 合格 4.1.5、鍵的設(shè)計計算 鍵的設(shè)計與校核在“軸的設(shè)計與校核”中已經(jīng)給出，具體型號如下： 4.2、聯(lián)軸器選擇 在“軸的設(shè)計與校核”中已經(jīng)分析選擇如下： LX3 聯(lián)軸器 60 10755JAJA 標準 (GB5014-2003)，其工稱轉(zhuǎn)距為 2500N.m；半聯(lián)軸器長度 L=107mm，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度1 142L mm。 4.3、減速器的潤滑與密封 1、減數(shù)器的潤滑方式：飛濺潤滑方式 2、 選擇潤滑油：工業(yè)閉式齒輪油（ GB 5903-1995）中的一種。 3、密封類型的選擇： 密封件：氈圈 1 30 JB/ZQ4606-86 氈圈 2 40 JB/ZQ4606-86 鍵名 國標 1（帶輪 ) GB/T 1095-2003 鍵 8 7 52 2（齒輪 2） GB/T 1095-2003 鍵 16 10 56 3（齒輪 3） GB/T 1095-2003 鍵 16 10 86 6（齒輪 4） GB/T 1095-2003 鍵 20 12 74 7（聯(lián)軸器 ) GB/T 1095-2003 鍵 18 11 102 機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè) 05 級課程設(shè)計 第 20 頁 5、設(shè)計總結(jié) 機械設(shè)計課程設(shè)計是機械課程當(dāng)中一個重要環(huán)節(jié)通過了近 3 周的課程設(shè)計使我從各個方面都受到了機械設(shè)計的訓(xùn)練，對機械的有關(guān)各個零部件有機的結(jié)合在一起得到了深刻的認識。 由于在設(shè)計方面我們沒有經(jīng)驗，理論知識學(xué)的不牢固，在設(shè)計中難免會出現(xiàn)這樣那樣的問題，如：在選擇計算標準件 時 可能會出現(xiàn)誤差，如果是聯(lián)系緊密或者循序漸進的計算誤差會 更大，在查表和計算上精度不夠準