一級(jí)齒輪減速器說(shuō)明書(shū)

1、重慶機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)設(shè)計(jì)名稱：機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)題 目：帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置學(xué)生姓名：專 業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)與制造班 級(jí)：學(xué) 號(hào)：指導(dǎo)教師： 日 期：年月日目錄 TOC o 1-5 h z 一、電動(dòng)機(jī)的選擇 3 HYPERLINK l bookmark4 o Current Document 二、齒輪的設(shè)計(jì) 4 HYPERLINK l bookmark6 o Current Document 三、軸的設(shè)計(jì) 7 HYPERLINK l bookmark10 o Current Document 四、軸上其它零件的設(shè)計(jì) 8五、輸曲軸的校核 911 HYPERLINK l bookmark14 o

2、Current Document 六、鍵的選擇 10七、箱體的選擇和尺寸確定一、電機(jī)的選擇(1)選擇電動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)，電壓 380V。(2)選擇電動(dòng)機(jī)的容量電動(dòng)機(jī)所需工作功率為PdP5nw=60 x 1000V/兀 D=(60X 1000X 1.7)/(兀 x 400)=81.21r/min其中聯(lián)軸器效率4=0.99,滾動(dòng)軸承效率(2對(duì))2=0.99，閉式齒輪傳動(dòng)效率3=0.97,V帶效率1=0.96,滾筒效率3=0.96代入得傳動(dòng)裝裝置總效率：=12345=0.867工作機(jī)所需功率為：Pw=F . V/1000=3000X 1.7/1000=5.

3、1kW則所需電動(dòng)機(jī)所需功率Pd= Pw/ =5.1/0.867=5.88kw因載荷平穩(wěn)，電動(dòng)機(jī)額定功率Ped略大于Pd即可由機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)實(shí) 訓(xùn)指導(dǎo)附錄5查得Y系列電動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)，選電動(dòng)機(jī)的額定功率為7.5kw.(3)確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速卷筒軸工作轉(zhuǎn)速：由nw=81.21r/min,v 帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比i 1=24;閉式 齒輪單級(jí)傳動(dòng)比常用范圍為i 2=310,則一級(jí)圓柱齒輪減速器傳動(dòng)比選擇 范圍為：I 總=i 1Xi2=640故電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速可選范圍為m= n wX I 總=81.21 乂 (6 40)=487.26 r/min 3248.4r/min符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有 750 r/min、1000

4、r/min、1500 r/min、3000 r/min 。可供選擇的電動(dòng)機(jī)如下表所示：方案電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率/Kw同步轉(zhuǎn)速/滿載轉(zhuǎn)速 nm (r/min)1Y132S2- 27.53000/29002Y132IM- 47.51500/14403Y160IM- 67.51000/9704Y160L 87.5750/720則可選用Y132Mb4電動(dòng)機(jī)，滿載轉(zhuǎn)速為1440r/min,額定功率為7.5KW:、齒輪的設(shè)計(jì)(1)總傳動(dòng)比I z=1440/81.21 = 17.73V帶的傳動(dòng)比為Ii=3減速器的傳動(dòng)比為i2=Iz/I 1=17.73/3=5.91(2)運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算0軸(電動(dòng)機(jī)軸)R=R

5、 = 7.5kw n(F n d=1440r/minT0=9550 - P/n0=9550X 7.5/1440=47.74N m1軸(高速軸既輸入軸)P尸 Po 1 =7.5X0.96 =7.2kwn尸no/i 1=1440/3=480r/minTi=9550 - P1/n 1=9550X 7.2/480=143.25N m2軸(低速軸既輸出軸)P2= Pi .32=7.2 X0.97*0.99 =6.91kwn2=n1/i 2=480/5.91=81.21r/minT2=9550 - P2/n 2=9550X 6.91/81.22=812.49N . m 根據(jù)以上數(shù)據(jù)列成表格為：軸名功率P/

6、kw轉(zhuǎn)距T/N.m轉(zhuǎn)速 n/(r/min)傳動(dòng)比電動(dòng)機(jī)軸（0軸）7.547.7414401軸7.2143.2548032軸6.91812.4981.215.91已知電動(dòng)機(jī)額定功率 P=7.5kw,轉(zhuǎn)速1440r/min,各軸的轉(zhuǎn)速如:轉(zhuǎn)動(dòng)軸電機(jī)軸 （0軸）輸入軸（1軸）輸出軸（1軸）轉(zhuǎn)速n144048081.21齒數(shù)比35.91電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，工作壽命年限為5年，兩班制工作，連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載 荷較平穩(wěn)。1、選擇齒輪的精度等級(jí)、材料輸送機(jī)為一般工作機(jī)器，轉(zhuǎn)動(dòng)速度不高，為普通減速器，故選用9級(jí)精 度(GB10095-88),要求齒面精糙度Ra 3.26.3 m。選擇小齒輪材料為45 鋼(調(diào)質(zhì))，其硬度

7、選為250HBs大齒輪為45鋼(正火)，其硬度選為200HBS,2、按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)、轉(zhuǎn)矩Ti_ 9 55X106 P16 一 一5Ti=9.55 0=9.55 x 10 x 7.2/480=1.43 X10 N1- mmni載荷系數(shù)K及材料的彈性系數(shù)ZE查表 7-10 取 K=1.1 ,查表 7-11 取 Ze=189.8 MPa21/2、齒數(shù)Z1和齒寬系數(shù)td取小齒輪的齒數(shù)zi=20,則大齒輪的齒數(shù)z2=z1xi=20 x5.91 = 118.2。取118。對(duì)稱布置、軟齒面，查表 7-14取Wd=1、許用接觸應(yīng)力lb H】由圖 7-25 查得(T Hlim1 =600Mpa (T H

8、lim2=550MpaN=60njLh=60X 480X 1X(5 X52X5X 16)=5.99 乂 108N2= N 1/i=5.99 x 108/5.91=1.01 x 108由圖7-24查得Zni=1.03 ,Z N2=1.16(允許有一定的點(diǎn)蝕)由表7-9查得&=1根據(jù)以下公式可得【(TH】1=( Z N1 (T Hlim1 )/ S H=(1.03 X600)/1=618Mpa【(TH】2=( Z N2 -(THlim2)/ S H=(1.16 X 550)/1=638Mpa 則d1 3KT1 u 1(3.52Ze)2d UH= 3/1.1x1.43x100000 x(5.91 1

9、) 3.52x1898 2 =59 9mm 1x5.91(618).m=d1/z1=59.9/20=2.99mm由表7-2取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)m=3mm3、主要尺寸計(jì)算d1=mz=3x 20=60mmd2=mz=3x 118=354mmb=W d d 1=1 x 60=60mm經(jīng)圓整后取 b2=60mm b1=b+5=65mmda1=&+2ha=(20+2) x 3=66mmd a2=d2+2ha=(118+2) 乂 3=360mmd f1=d1-2hf=(20-2 x 1-2 x 0.25) X3=52.5mmd f2=d2-2h f=(118-2 x 1-2 x 0.25) x 3=346.5mma

10、=0.5m(z 1+ Z2)=0.5 x 3X (20+118)=207mm4、按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核齒形系數(shù)Yf由表 7-12 查得 Yfi=2.81 , Yf2=2.14應(yīng)力修正系數(shù)Ys由表 7-13 查得 Ysi=1.56 , Ys2=1.88許用彎曲應(yīng)力【(7 f由圖7-26查得 (T Fliml =445 , (T Flim2 =335由表7-9查得 0=1.3由圖 7-23 查得 Yni=0.89 Y n2=0.93【(T F】1= Yni G Flim1/SF=0.89 X445/1.3=304.65Mpa(T f 2= Yn2 . (T Flim2/SF=0.93 乂 335/

11、1.3=239.65Mpa故 25(TF1= YFi Ys 1(2KF)/ (bmz1)=2.81 X1.56 X 2X 1.1 x 1.43 x 10/(60X32X20)=127.69Mpa【6 f】i= 304.65Mpa(T F2= (T F1 - y2 - YS2/ Y F1 . Ysi=127.69X2.14 乂 1.88/2.81 乂1.56=117.19Mpa【6 f】尸 239.65Mpa齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核合格。5、驗(yàn)算齒輪的圓周速度vV=xdn1 _60 x1000 x60 x48060 x1000=1.51m/s由表7-7可知，選9級(jí)精度是合適的根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以制成表格

12、:齒輪參數(shù)法向模數(shù)m=3齒數(shù)Zi = 20Z2=118齒頂圓直徑da1 = 66da2=360螺旋角=0齒根圓直徑df1=52.5df2 = 346.5中心距a=207分度圓直徑d1 = 60d2=354齒輪寬度b1 = 65 b2=606、選擇潤(rùn)滑方式閉式齒輪傳動(dòng)，齒輪的圓周速度vwi2m/s,常將大齒輪的輪齒浸入油 池中進(jìn)行浸油潤(rùn)滑（推薦使用中負(fù)荷工業(yè)齒輪油，潤(rùn)滑油運(yùn)動(dòng)粘度V50 c 120mm/s，v100c 23mm/s.）三、軸的設(shè)計(jì)1、高速軸（1軸）的設(shè)計(jì)確定軸的最小直徑由已知條件可知此減速器傳遞的功率屬中小功率 ，故選45鋼并經(jīng)調(diào)質(zhì) 處理，由表11 1查得A=112,于是得dmi

13、n= A 3” =112= 27.62mmn此處有鍵梢用于配套V帶輪，所以可將其軸徑加大5%即d=27.62X 105%=29mm（1）選擇滾動(dòng)軸承因軸承受到徑向力的作用，故選用深溝球軸承。選取0基本游隙組、標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的深溝球軸承 6008,其尺寸為d * D * B=40mmx68mmx15mm故 d4=d=40mm, L=l 1=15mm（2）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)左端滾動(dòng)軸承采用軸肩進(jìn)行軸向定位，6008型軸承的定位軸肩高度 0.07dh0.1d,故取h=4mm因此取d2= 48mm,而軸承采用套筒定位，套筒厚 度為t1=3mm,l套=20,d=42mm取安裝齒輪處的軸段3的輪轂寬度為L(zhǎng)=65mm

14、, 因?yàn)樾↓X輪的參數(shù)很小，所以小齒輪與高速軸采用一體加工的方式，故取 L3=65mm齒輪的右端采用套筒進(jìn)行軸向定位，故取軸段直徑d4= d=40mmL4=l套+ l 1+ l蓋+l空=90mm d5=29mm,L=40mm在右端軸承安裝完處后的一段軸 （裝軸承端蓋和外露的部分）的直徑為38mm結(jié)構(gòu)如圖所示：2、低速軸（2軸）的設(shè)計(jì)確定軸的最小直徑由已知條件可知此減速器傳遞的功率屬中小功率，故選45鋼并經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，由表11-1查得Ao=112,于是得dmin= A3 叵血691 = 49.26mm n 81.21此處有鍵梢用于配套聯(lián)軸器，所以可將其軸徑加大5%即d=49.26X105%=51.7

15、2mm減速器輸出軸得最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處軸的直徑d聯(lián)，為了使減速器輸出軸的直徑與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，故需同時(shí)選取聯(lián)軸器型號(hào)。選 擇彈性聯(lián)軸器，取其標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)孔直徑 d=d二55mm,L=84mm(1).選擇滾動(dòng)軸承因軸承受到徑向力的作用，故選用深溝球軸承。選取0基本游隙組、標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的深溝球軸承 6012,其尺寸為d * D * B=60mmx95mmx18mm故 d5=cb=60mm, L5=l 2=18mm(2)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)右端滾動(dòng)軸承采用軸肩進(jìn)行軸向定位，6012型軸承的定位軸肩高度h = 6mrm因此取d4= 72mm,而大齒輪采用套筒定位，套筒厚度為t1二3mm,l套 =25.5m

16、m取安裝齒輪處的軸段3的直徑d3=70mm&轂寬度為60mm為了使套 筒端面可靠地壓緊齒輪，此軸段應(yīng)略小于輪轂寬度，故取L 3=55mm齒輪的左端靠套筒軸向定位，故取軸段直徑 d2=d5=60mm, L2= l套+ l 2+ 5+ l蓋+l空 =103.5mm d二55mm, L二80mm在左端的軸承安裝完處后(軸承端蓋和外 漏部分)的一段軸的直徑為58mm結(jié)構(gòu)如圖所示：四、軸上其它零件的設(shè)計(jì)1)軸承端蓋的厚度為25mm根據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于對(duì)軸承添加潤(rùn) 滑脂的要求，取端蓋的外端面與半聯(lián)軸器和 V帶輪右端面間的距離均為L(zhǎng)空 = 30mm2)查表6-2、6-4取V帶輪的基準(zhǔn)直徑為L(zhǎng)=31.5m

17、m寬度B=16mm輸入軸上的直徑最大的那段軸為 d=48mm,L=20mm軸上齒輪距箱體壁 15mm輸出軸上的直徑最大的那段軸為 d=76mm,l=10mm;L=10.5mm軸上齒輪 距箱體壁17.5mm貝U:輸入軸為L(zhǎng)=230mm輸出軸為L(zhǎng)=277mm至此，已初步確定了軸的各段直徑和長(zhǎng)度。3）軸上零件的周向定位齒輪、V帶輪、半聯(lián)軸器與軸的周向定位均采用平鍵連接。由表 10-7 查得：在輸入軸上 V帶輪與軸連接平鍵截面 b*h=8mm x 7mm L=22mm在輸出軸上半聯(lián)軸器與軸連接平鍵截面 b*h=14mm x 9mm L=48mm齒輪與軸連接平鍵截面 b*h=16mm x 10mm L=

18、48mm鍵梢均用鍵梢銃刀加工，同時(shí)為了保證齒輪與軸配合有良好的對(duì)中性，故選擇齒輪輪轂與軸的配合為 小；同樣，半聯(lián)軸器與軸的配合為 生。滾n6k6動(dòng)軸承與軸的周向定位是由過(guò)渡配合來(lái)保證的，此處選軸的直徑公差為 m6。4）確定軸上的圓角和倒角尺寸參考表15-2,取軸端倒角為2 x 45 ,各軸肩的圓角半徑為1.5。五、輸出軸上的強(qiáng)度校核1、已知 P2=6.91kw n 2=81.21r/min所以 T2=9.55 x106P/n1=812590.81N.mm貝U：軸上直齒輪上的周向力 Ft1=2T 4590.9Nd2徑向力 Fr1 = Ft1 tan 201670.95Ncos2、軸的結(jié)構(gòu)圖，做出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖。確定軸承的支點(diǎn)的位置時(shí)，應(yīng)從手冊(cè)中查取值。因此，作為簡(jiǎn)支梁的軸的支承跨距分別為 55mm 10mm 15mmFn載荷水平面H垂直面V支反力FFnh= 1846.57N ,Fnh廣2677.41Fnv=3211.41N , Fnv=-184.67N彎矩MMH=326544.94N mm,Mh=184652.27N mmMV2=-3528 N mm總彎距M = VMh2 Mv12 37513