同軸式二級減速器

1、西南科技大學城市學院本科生課程設計西南科技大學城市學院City College of Southwest University Of Science and Technology 課程設計論文（設計）論文題目： 同軸式二級減速器 指導教師： 劉 錦 雄 系 別： 機電工程系 專業(yè)班級： 機械設計制造及其自動化1004姓 名： 屈 輝 學 號： 201040296 日 期： 2012年6月 目 錄一、帶式運輸機傳動系統(tǒng)31-1、運動簡圖:31-2、 已知條件：31-3、原始數(shù)據(jù)：3二、機械裝置的總體方案設計4（一）電動機選擇4（1）選擇電動機類型4（2）選擇電動機功率4（3）確定電動機轉速4（二

2、）分配傳動比5（1）總傳動比5（2）分配傳動裝置各級傳動比5三、主要零部件的設計計算6（一）帶傳動的設計計算6（二）齒輪傳動設計原則及計算9（三）軸的設計原則及計算12（四）低速軸18（五）高速軸19四、普通平鍵連接的選擇及校核計算20五、減速器箱體及附件的設計選擇20（一）減速器附件的選擇20（二）潤滑與密封21（三）箱體結構214、箱體結構如下圖9-421六、參考文獻22一、帶式運輸機傳動系統(tǒng)1-1、運動簡圖:圖1-11-2、 已知條件：單向運轉，有輕微振動，經常滿載，空載起動，單班制工作，使用期限5年，輸送帶速度容許誤差為±5%。1-3、原始數(shù)據(jù)：已知條件題 號64輸送帶拉力F

3、（N）1400輸送帶速度v（m/s）0.75滾筒直徑D(mm)350圖1-2二、機械裝置的總體方案設計（一）電動機選擇（1）選擇電動機類型按工作要求選用Y系列全封閉自扇冷式籠型三相異步電動機，電壓380V。（2）選擇電動機功率由電動機的至工作機之間的總效率為。、分別為帶的傳動、齒輪傳動的軸承、齒輪傳動、齒輪傳動聯(lián)軸器、卷筒的效率。分別取值為：0.96、0.98、0.97、0.99、0.96.則所以電動機功率計算如下圖1-3：圖1-3電動機功率P=1.33KW因經常滿載，電動機額定功率略大于即可，初步確定電動機功率為1.5kw。（3）確定電動機轉速卷筒軸的工作轉速為n= =40.92通常，V帶傳

4、動的傳動比常用范圍i帶=24，二級圓柱齒輪減速器為，則總傳動比的范圍為，故電動機轉速的可選范圍為n=i=（16200）40.92 =（6558184）綜上查機械設計課程設計手冊表12-1，因此選定電動機為Y90L-4動機的額定功率P =1.5KW, 滿載轉速n= 1400/min 。（二）分配傳動比 根據(jù)機械設計課程設計手冊P196頁式子14-1,14-2。各級傳動結構的傳動比應盡量在推薦范圍選取，應使傳動裝置結構尺寸較小，重量較輕。應使各傳動件尺寸協(xié)調，結構勻稱合理，避免干澀碰撞。一般推薦同軸式二級圓柱齒輪減速器i（1.31.5）i2。（1）總傳動比i=（根據(jù)機械設計課程設計手冊P196頁式

5、子14-1，i=nm/nw）（2）分配傳動裝置各級傳動比因為i=已知帶傳動比的合理范圍為24。故取i則i在840的范圍內故合適。分配減速器傳動比，因為=i其中i為齒輪高速級的傳動比，i為齒輪低速級的傳動比。故i=3.4（三）運動和動力參數(shù)計算根據(jù)劉老師給的軟件計算如下：1、電動機功率和扭矩計算如圖1-4： 圖1-4電動機軸2、高速軸如圖1-5： 表1-5高速軸轉矩3、中間軸如圖1-6 圖1-6中間軸轉矩4低速軸如下圖1-7 圖1-7低速軸轉矩5、卷筒軸如下圖1-8 圖1-8 表1.1 各軸運動和動力參數(shù)軸 號功率（KW）轉矩（N）轉速（）電機軸1.330.90714001軸1.282.6466

6、.672軸1.220.84137.33軸1.162.740.4卷同軸1.132.6240.4三、主要零部件的設計計算 進行減速器裝配圖設計時，必須先求得各級傳動件的尺寸、參數(shù)，并選定聯(lián)軸器的類型和尺寸。 以下截圖來自劉老師給機械設計軟件。（一）帶傳動的設計計算 1帶傳動分配原則帶傳動設計時，應注意檢查帶輪尺寸，與傳動裝置外輪廓尺寸的相互關系，帶輪直徑確定之后，應驗算帶傳動實際傳動比和大帶輪的轉速，并以修正減速器傳動比和輸入轉矩1根據(jù)前面計算，傳動帶參數(shù)輸入如下并截圖（2-1）：截圖2-1參數(shù)輸入2 選擇V帶類型，和基準直徑由機械設計表8-7查得工作情況系數(shù) Ka=1.0，Pca=1.5，根據(jù)機

7、械設計P157頁圖8-11，選擇普通V帶類型為Z型。參數(shù)輸入，截圖得圖2-2： 圖2-2設計功率3、軸間距的確定 根據(jù)結構要求初定中心距，在通過計算確定軸間距如下截圖2-3： 圖2-3初定軸間距4、額定功率及增量的確定單跟V帶傳遞的額定功率P1:0.36(kW)，傳動比i1的額定功率增量P1:0.03(kW)，計算截圖如下圖2-4： 圖2-4V帶額定功率5 帶速、包角和V帶根數(shù)，如下圖2-5： 圖2-5計算公式6、各項力的計算，如圖2-6： 圖2-6計算公式（二）齒輪傳動設計原則及計算 齒輪設計原則，通常指安保證齒根面彎曲疲勞強度及保證齒面接觸疲勞強度兩準則進行計算。 零部件的設計所選齒輪材料

8、應考慮與毛坯制造方法協(xié)調，并檢查是否與齒輪尺寸是否大小適應。齒輪分軟齒面（350HBW）和硬齒面(350HBW)兩種，按工作條件和尺寸要求選擇齒面硬度。大小齒輪硬度差一般為30501、設計參數(shù)，如下圖3-1: 圖3-1功率與轉矩2、布置與結構結構形式 ConS=閉式齒輪1布置形式 ConS1=非對稱布置（軸鋼性較大） 齒輪2布置形式 ConS2=非對稱布置（軸鋼性較大）3、材料及熱處理，如圖3-2 圖3-2材料及熱處理5、齒輪精度，如圖3-3圖3-3齒輪精度選擇6、齒輪基本參數(shù)，如圖3-4圖3-4基本參數(shù)7、檢查項目參數(shù)，及疲勞校核如圖3-5：圖3-5校核強度（三）軸的設計原則及計算根據(jù)機械設

9、計，對軸的選用原則進行軸的設計計算。1. 軸（中間軸）：設計信息：功率P2=1.22kw 轉數(shù)n2=137.3r/min 轉矩T2=84.0,1 初步確定軸的最小直徑選取軸的材料為45鋼，調質處理。根據(jù)機械設計表15-3，選取A0=126，于是如下圖4-1，4-2: 圖4-1轉軸總體信息圖4-2最小直徑2求作用在齒輪上的受力，根據(jù)教材機械設計P198頁公式10-3：2625N318.47N3軸的結構造型如下圖4-3,4-4：圖4-3軸分布信息圖4-4零件圖4軸的力學計算如圖4-5：圖4-5結構信息彎矩圖如下4-6：圖4-6受力圖5彎曲應力校核如圖4-7：圖4-7彎曲校核6安全系數(shù)校核6如圖6-

10、8：圖6-8安全系數(shù)7扭轉剛度校核如圖6-9：圖6-9彎扭校核8繞度計算如圖6-10：圖6-10繞度9計算臨界轉速如圖6-11：圖6-11臨界轉速（四）低速軸低速軸各個設計計算如同中間軸，但輸出軸的最小直徑為安裝聯(lián)軸器處軸的直徑。為了使軸與聯(lián)軸器的孔徑相適應，故需同時選取聯(lián)軸器型號。聯(lián)軸器的計算轉矩，查機械設計表14-1，取KA=1.3，則。查機械設計課程設計手冊表8-7，選用GYS5型彈性柱銷聯(lián)軸器，其公稱轉矩為400N·m。半聯(lián)軸器的孔徑為d=35mm，故取軸的最小直徑mm，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度L1=82mm。軸各段直徑長度如下圖7-1： 圖7-1所以該軸的結構如下圖7-2

11、：圖7-2零件圖 （五）高速軸 高速軸的計算同理中間軸，該軸的各段直徑長度如下表8-1：表8-1所以該軸的結構如下圖8-2：圖8-2零件圖由前面三根軸及齒輪設計信息，故而軸及齒輪裝配如下圖8-4:圖8-4軸及齒輪裝配四、普通平鍵連接的選擇及校核計算根據(jù)設計要求選用普通平鍵A型鍵連接的選擇根據(jù)課程設計手冊P53頁表4-1查得鍵如下表：9-1代號直徑（mm）工作長度（mm）工作高度（mm）轉矩（N·m）極限應力（）高速軸12×8×4035443.328.988.23中間軸10×8×3535403.395.0133.9310×8×

12、4035403.395.0133.93低速軸14×9×3550363.8314.8877.7510×8×7040653.3314.8874.97表9-1普通平鍵由于鍵采用靜聯(lián)接，沖擊輕微，最大許用擠壓應力為，所以上述鍵皆安全。五、減速器箱體及附件的設計選擇（一）減速器附件的選擇1、通氣器由于在室內使用，選通氣器（一次過濾），采用M8×1.52、油面指示器選用游標尺M83、螺塞選用外六角油塞及墊片M6×1.5（二）潤滑與密封1、齒輪的潤滑采用浸油潤滑，由于低速級周向速度為40.9r/min，所以浸油高度約為六分之一大齒輪半徑，取為30mm。1、 滾動軸承的潤滑由于軸承周向速度為0.46m/s，所以采用脂潤滑。選用ZL-1潤滑脂。2、 潤滑油的選擇考慮到該裝置用于小型設備，故齒輪選用L-AN15潤滑油。3、 密封方法的選取采用凸緣式端蓋加氈圈油