二級減速器同軸式說明書

1、精品文檔目錄1 任務(wù)書 . 錯 誤！未定義書簽。2 傳動裝置的總體設(shè)計(jì) . 32.1 電動機(jī)的選擇 錯 誤！未定義書簽。2.1.1 電動機(jī)類型的選擇 錯 誤！未定義書簽。2.1.2 電動機(jī)功率的確定 錯 誤！未定義書簽。2.1.3 確定電動機(jī)轉(zhuǎn)速 錯 誤！未定義書簽。2.2 總傳動比的計(jì)算和分配各級傳動比 錯 誤！未定義書簽。2.3 傳動裝置的運(yùn)動和動力參數(shù)計(jì)算 錯 誤！未定義書簽。3 傳動零件的設(shè)計(jì)計(jì)算 . 錯 誤！未定義書簽。3.1 第一級齒輪傳動的設(shè)計(jì)計(jì)算 錯 誤！未定義書簽。3.2 第二級齒輪傳動的設(shè)計(jì)計(jì)算 錯 誤！未定義書簽。4 箱體尺寸計(jì)算與說明 . 錯 誤！未定義書簽。5 裝配草

2、圖的設(shè)計(jì) . 錯 誤！未定義書簽。5.1 初估軸徑 錯 誤！未定義書簽。5.2 初選聯(lián)軸器 錯 誤！未定義書簽。5.3 初選軸承 錯 誤！未定義書簽。5.4 潤滑及密封 錯 誤！未定義書簽。6 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算及校核 . 錯 誤！未定義書簽。6.1 中間軸的設(shè)計(jì)計(jì)算及校核 錯 誤！未定義書簽。6.2 低速軸的設(shè)計(jì)計(jì)算及校核 錯 誤！未定義書簽。7 滾動軸承的選擇和計(jì)算 . 錯 誤！未定義書簽。7.1 高速軸軸承的計(jì)算 錯 誤！未定義書簽。7.2 中間軸軸承的計(jì)算 錯 誤！未定義書簽。7.3 低速軸軸承的計(jì)算 錯 誤！未定義書簽。8 鍵連接的選擇和計(jì)算 . 錯 誤！未定義書簽。8.1 高速軸與聯(lián)軸器

3、鍵聯(lián)接的選擇和計(jì)算 . 錯 誤！未定義書簽。8.2 中間軸與小齒輪鍵聯(lián)接的選擇和計(jì)算 . 錯 誤！未定義書簽。8.3 中間軸與大齒輪鍵聯(lián)接的選擇和計(jì)算 . 錯 誤！未定義書簽。8.4 低速軸與齒輪鍵聯(lián)接的選擇和計(jì)算 . 錯 誤！未定義書簽。8.5 低速軸與聯(lián)軸器鍵聯(lián)接的選擇和計(jì)算 . 錯 誤！未定義書簽。9 減速器附件的選擇及說明 . 錯 誤！未定義書簽。9.1 減速器附件的選擇 錯 誤！未定義書簽。9.2 減速器說明 錯 誤！未定義書簽。10 結(jié)論 . 錯 誤！未定義書簽。參考文獻(xiàn) . 錯 誤！未定義書簽。1任務(wù)書設(shè)計(jì)一用于帶式運(yùn)輸機(jī)上的同軸式兩級圓柱齒輪減速器（如圖），連續(xù)工作，單向運(yùn)轉(zhuǎn)；

4、空載啟動較平穩(wěn)。運(yùn)輸帶容許速度誤差為5%每天8小時(shí)，使用期限8年。設(shè)計(jì)參數(shù)：運(yùn)輸機(jī)最大有效拉力2600N,運(yùn)輸帶速度 v=1.5m/s，卷筒直徑 D=400伽。_ 51r :( (1XXh i 1 |i i 1 i i iXXII:ri圖1-1帶式輸送機(jī)傳動系統(tǒng)簡圖同軸式兩級減速器徑向尺寸緊湊，但軸向尺寸較大。減速器的輸入輸出軸位于同一軸線兩端。 2傳動裝置的總體設(shè)計(jì)電機(jī)的選擇FW = FlV = 2600 1.5 kW =3.9kW1000 1000電動機(jī)工作效率電動機(jī)到輸送機(jī)的總效率_ 4 2 - 2'一 滾 齒 卷 聯(lián)根據(jù)表9-6取滾動軸承傳遞效率滾=0.98 （三對和卷筒軸承）

5、，齒輪傳動效率齒二0.97 ,卷筒傳動效率 卷二0.96，聯(lián)軸器傳動效率聯(lián)=0.9942422' 二帶滾齒卷聯(lián)=0.980.970.96 0.99 = 0.817查zd表2-1選電動機(jī)額定動率為 5.5kW3.2.2 確定電動機(jī)轉(zhuǎn)速卷筒軸工作轉(zhuǎn)速60 1000v60 1000 1.5nw 二=r min = 71.6r min二 D3.14 400二級圓柱齒輪減速器傳動比i = 8 60 ,電動機(jī)轉(zhuǎn)速可選范圍n0 =嚴(yán) nw = (840)x 71.6 r / min = (5603200) r / min符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速為750 r / min、1000 r / min、150

6、0 r / min 和 3000 r / min四種。選取合適的電機(jī)參數(shù)如下型號功率kW同步轉(zhuǎn)速r / min滿載轉(zhuǎn)速r / minY132S-45.515001460額定轉(zhuǎn)矩2.2最大轉(zhuǎn)矩2.3電機(jī)軸直徑D(mm)384、傳動裝置運(yùn)動及動力參數(shù)計(jì)算。4.1傳動裝置總傳動比和分配各級傳動比4.1.1傳動裝置總傳動比nmnw14601440 = 20.1171.64.1.2分配各級傳動比i'丄i i ii'i'其中，為使兩級大齒輪直徑相近，取i-i ，兩級圓柱齒輪減速器傳動比i .1. i 1丄1. =ii 二 i 111= - 20.11 = 4.484符合一般圓柱齒輪

7、傳動和兩級圓柱齒輪減速器傳動比的常用范圍。4.2傳動裝置的運(yùn)動和動力參考數(shù)的計(jì)算4.2.1 各軸轉(zhuǎn)速電動機(jī)軸為0軸，減速器高速軸為I軸，中速軸為n軸，低速軸為n。二 nm =1460 r. minn = n 0 =1440r/m inn -1440r min = 321.1 r mini4、84 'n-321.1nL話r. min二 71.606 r minnw = n= 71.606 r. min4.2.2 各軸功率P0 = 5.5 kWP=P0 帶二 5.5 0.99kW =5.445kWpp-齒 滾=5.445 0.98 0.99kW =5.18kWP齒.滾二5.18 0.98

8、0.99kW =4.92kW2 2Pw =P 滾 聯(lián)卷二4.92 0.990.98 0.96kW = 4.774kW4.2.3 各軸扭矩P°5.5T0 = 9550 一 = 955036.48 N mnm1440P5.445T =9550955036.11 N- mn1440Pfy518T = 95509550154.06 N - mn321.1Pttt4.92-=95509550656.17 N- m山n71.606Pw4.774Tw =9550=9550636.7 N- mnw71.606運(yùn)動和動力參數(shù)如下表:-軸名 參數(shù)、一電動機(jī)軸高速軸I中速軸n低速軸川卷筒軸轉(zhuǎn)速n (r /

9、 mi n171,60671.606功率P (kW5.55.4455.184.924.774扭矩t( n m36.4836.11154.06656.17636.7傳動比i14.4844,4841效率n0.990.980.960.935.2齒輪傳動設(shè)計(jì)5.2.1 高速級齒輪強(qiáng)度設(shè)計(jì)輸入功率P =5.445kW ,轉(zhuǎn)速n =1440 r,. min ,齒數(shù)比- 4.484 ,工作壽命8年(每 天 8 h )。1、選定齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù)。1) 根據(jù)傳動方案，選用直齒圓柱齒輪傳動。2) 運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不高，故選用8級精度。選用軟齒面齒輪傳動3) 材料選

10、擇。選擇小齒輪材料為 45，調(diào)質(zhì)，硬度為240HBS大齒輪材料為45鋼，調(diào)質(zhì)，硬度為220HBS二者材料硬度差為 20HBS19歡迎下載選小齒輪齒數(shù)zi = 20，大齒輪齒數(shù)95.5 "05Pf 95.105.445 T<n.1440N mm 二 36110N mm 由于同軸式聯(lián)軸器需要軸向尺寸，由jxsj表10-13選取齒輪寬系數(shù) 冷=2，Z2 二z2 二 4.48420 = 90，取 z2 = 90。2、按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)：2KT 卩±1ZeZh ；1亂卩g丿d1t -確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值。試選載荷系數(shù) Kt =1.2，計(jì)算小齒輪傳遞的扭矩, 由jxsj表10-

11、12查得材料的彈性影響系數(shù) Ze =189.8MPa2，節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)Zh =2.5(=20) 由jxsj 圖10-26按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限-Hlim1 =620MPa，大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限二H"m2 = 570MPa， 有 jxsj 表 10-14 得查取 SHmin=1 ,有試（10-27 ）得 L Hiim J - 6 10Mpa I. Hlim 2 I = 570 MP a，取心 H I 1 L；Hlim 2 I = 570 MPa2 仁 361104.48410.84.4840.8189.8 2.5mm570 計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力60 100060 10

12、00=45.11mm 計(jì)算圓周速度v<6m/s023； V.113 31.1872mm= 44.95mm1.26）計(jì)算載荷系數(shù)K有jxsj表10-9差得使用系數(shù) Ka=1由v=1.88m/s,8級精度，由jxsj圖10-10查得動載荷系 數(shù) Kv=1.12由jxsj表10-11查得K =1.06，直齒齒輪傳動，齒間載荷分配系數(shù)Ka =1故載荷系數(shù) K=KAKvK：.K，1 1.12 1 1.06=1.1872 按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算的的分度圓直徑d244.95m -mm 二 2.25mmz120 計(jì)算模數(shù)m有表10-1取2.5mm分度圓直徑 d1=mZ=2.5 x 20=50mmd 2

13、=mZ=2.5 x 90=225mm傳動中心距a=m0+Z)/2=2.5(2O+9O)/2=137.5mm齒寬b 2=b= dX di=1.2 x 50=60mmb65 mn, b2=60mm驗(yàn)算齒輪圓周速度V 齒=n din 1/6O X 1000=3.14 X 1440X 50/60 X 1000=3.77m/s由jxsj表10-10選齒輪傳動精度等級8級合宜4)校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度由課本 P148式( 10-26 )得 、F =(2kT 1/d 1mb)YFS1< :. F由表10-15查得：YFa1 =2.80 , Yf32 =2.20丫釦=1.55, Ysa2 =1.78由圖

14、10-28 查得 wm1 =480，、: Flim2 =430由圖10-28查得取彎曲強(qiáng)度最小安全系數(shù)SFmin =1.25阿=368MPaSFmin'<-F21 d咤=344MPaSFmin計(jì)算兩輪的許用彎曲應(yīng)力d =(2kT 1/d 1mb)Ys1=(2X 1.1872 X 36110)/(40 X 50X 2.5 )x 2.8 X 1.55Mpa=74.42Mpa v c F<|=368MPa(T F2=(2kT 1/d 1mb)YFs2=(2X 1.1872 X 36110)/(40 X 50X 2.5 ) X 2.2 X 1.78Mpa=67.15Mpa v c

15、F2=344MPa2)低速軸輸入功率P =5.18kW，轉(zhuǎn)速n = 321 r min，齒數(shù)比= 4.484，工作壽命8年(每天8 h )。 因?yàn)榇寺?lián)軸器同軸式聯(lián)軸器，故選用相同時(shí)輪用高速齒輪進(jìn)行校核?？词欠穹蠗l件。校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度由課本 P148式(10-29)得 、F =(2kT 1/d 局)宗0 、F由表10-15查得：YFa1 =2.80 , YFa2 =2.20YSa1 =1.55, YSa2 "78由圖 10-28 查得 51 -480 , : Flim2 -430由圖10-28查得取彎曲強(qiáng)度最小安全系數(shù)SFmin =1.25L F1 叱=368MPaSFminI

16、丄衛(wèi)呼=344MPamin計(jì)算兩輪的許用彎曲應(yīng)力SF =(2kT i/d imb)YFsi=(2X 1.1872 X 154060)/(40 X 50X 2.5 ) X 2.8 X 1.55Mpa=317.5Mpa v c Fi=368MPa(T F2=(2kT 1/d 1mb)Ws2=(2X 1.1872 X 36110)/(40 X 50X 2.5 ) X 2.2 X 1.78Mpa=286.5Mpav c F2=344MPa有結(jié)果得符合強(qiáng)度校驗(yàn) 齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)。高速級低速級小齒輪大齒輪小齒輪大齒輪傳動比4.484模數(shù)m (mr)i2.5中心距a ( mm137.5嚙合角aa =20&#

17、176;齒數(shù)20902090齒寬B ( mm65606560直徑(mm分度圓5022550225齒根圓46.875221.87546.875227.5齒頂圓52.5227.552.5227.5)輸入軸的設(shè)計(jì)計(jì)算高速軸參數(shù) P =5.445， n=14401、選擇軸的材料，確定許用應(yīng)力由于設(shè)計(jì)的是單級減速器的輸入軸，屬于一般軸的設(shè)計(jì)問題，選用45#正火鋼，硬度 170217HBS抗拉強(qiáng)度c b=650Mpa許用彎曲應(yīng)力 匕二=6002、估算軸的基本直徑根據(jù)jxsi式14-2，對45鋼取A=110:P：5 445dmin=A3匸=110* 打乂巴=17.449mm:n'.1440考慮有鍵槽

18、，將直徑增大 5%貝U d1=17.449 x (1+5%)mm=18.375mm3)確定各軸段軸頸直徑和長度1 )周徑。因?yàn)殡妱訖C(jī)直徑為38故從聯(lián)軸器開始向左取d*2為=19mm d2-3 =22mm(d+0.14d) 一 d3-4 =25mn查軸承內(nèi)徑一 'd4-5 =35一 ' d5-6 ”=25mn軸承內(nèi)徑2 ）軸長。取決于軸零件的寬度以及他們的相對位置。選用N209E其寬度為B=10;齒輪端面到箱體壁間距離a=15mm考慮鑄造誤差，裝配時(shí)留有余地，取滾輪軸承與箱 體內(nèi)邊距s=5mm軸承處箱體凸緣寬度，應(yīng)按箱體與箱座連接螺母尺寸及結(jié)構(gòu)要求確定， 暫定：該寬度B=軸承寬+

19、0.1a+20mm綜上，每段取值為=28mm dz3=56mm d3-4=35mmd4-5=65mm d5-6=20mm d&7 =15mm3）考慮軸的工藝特性考慮軸的結(jié)構(gòu)工藝特性，在軸的左右端均制成2*45倒角；左端支撐軸軸承的軸頸磨削加工到位，留有砂輪越程槽；為便于加工，齒輪，半聯(lián)軸器處的鍵槽不知在鍵槽處在 同一母線上。強(qiáng)度計(jì)算1）求齒輪上作用力大小和方向先做出力學(xué)模型，如圖取集中載荷作用于齒輪及軸承中點(diǎn)。轉(zhuǎn)矩 T=9550*P/n=36110N/mm圓周力 Ft =9550*P*2/ （ d*n）=1444.4N軸向力=Ftta n；: =525.7N各力方向如圖所示按平面力系列

20、平衡方程式進(jìn)行計(jì)算Xy面' M（A） =0-LFt LFbh =02得Fbh-=722.2N2二 Fx - 0 Fah Ft - Fbh - 0Fah 二 Ft - Fbh - 722 NF(x)M xx , M (max) = 44.776N * m2zy面' M(A) =0-LFr LFbv =02得 FBV 二丘-262.86 N2' FZ = 0 - FavFr - Fbv =0Fav 二 Fr - Fbv = 262.86NF(Z) zbM ZZ ,得 M (max) =16.3N *m2合成彎矩 M 總、=、,：Fav2 +(Fah 汶£)2 =4

21、7.7N *mM e = 36.11 N *m畫當(dāng)量彎矩圖J "60 bM 當(dāng)二.M 總2 (:T)2 =52.38 N *m6】判斷危險(xiǎn)面及驗(yàn)算強(qiáng)度(1)當(dāng)剖面在處當(dāng)量彎矩最大，而其直徑與旁邊相差不大故剖面為危險(xiǎn)面已知 M e =52.38N, L-1b=59MPaeMeMe3W o.1d3523800.1 503= 4.2MPa <(2)剖面處雖然扭矩小，但直徑小，也為剖面危險(xiǎn)面M d T =21.7MPa，飛吋=匹=31.7MPa ： 鳥 b W】軸零件圖中速軸速軸參數(shù) P =5.18Kw, n=321r/min，T=154N/m 1、選擇軸的材料，確定許用應(yīng)力由于設(shè)計(jì)的

22、是單級減速器的輸入軸，屬于一般軸的設(shè)計(jì)問題，選用45#正火鋼，硬度170217HBS抗拉強(qiáng)度c b=650Mpa許用彎曲應(yīng)力 匕Jb =600 2、估算軸的基本直徑根據(jù)jxsi式14-2，對45鋼取A=110dm =aJ =110*3，518 =27.79mm.n 3213）確定各軸段軸頸直徑和長度1 ）周徑。初選滾動軸承。因軸承只受有徑向力的作用，故zds書14-4選用圓柱滾子軸承選軸承N207E參數(shù)為d*D*B=35*62*16故從軸承開始向左取d1-2為=35mm - d2-3 =42mm（d+0.14d） 一 d3-4 =48mm - d4-5 =齒輪安裝尺寸'd 5-6 '=35mm由承內(nèi)徑2 ）軸長。取決于軸零件的寬度以及他們的相對位置。選用N209E其寬度為B=10;齒輪端面到箱體壁間距離a=15mm考慮鑄造誤差，裝配時(shí)留有余地，取滾輪軸承與箱 體內(nèi)邊距s=5mm軸承處箱體凸緣寬度，應(yīng)按箱體與箱座連接螺母尺寸及結(jié)構(gòu)要求確定， 暫定：該寬度B=軸承寬+0.1a+20mm綜上，每段取值為d“2 =36mmd2-3=60mmd3-4 =110mmd4-5=65mm d