一級(jí)圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)計(jì)算

1、 HYPERLINK 編號(hào)： 實(shí)訓(xùn)(論論文)說明書題 目：一級(jí)圓圓柱齒輪輪減速器器 院 （系）： 管理系系 專 業(yè)： 工工業(yè)工程程 學(xué)生姓名： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)教師： 2010年年7月3日目 錄錄設(shè)計(jì)任務(wù)書書11傳動(dòng)方案的的擬定及及說明3電動(dòng)機(jī)的選選擇6計(jì)算傳動(dòng)裝裝置的運(yùn)運(yùn)動(dòng)和動(dòng)動(dòng)力參數(shù)數(shù)77傳動(dòng)件的設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)算算77軸的設(shè)計(jì)計(jì)計(jì)算11連軸器的選選擇133滾動(dòng)軸承的的選擇及及計(jì)算14鍵聯(lián)接的選選擇及校校核計(jì)算算119減速器附件件的選擇221設(shè)計(jì)小結(jié)22謝辭223參考資料目目錄244附錄225機(jī)械設(shè)計(jì)課課程設(shè)計(jì)計(jì)任務(wù)書書設(shè)計(jì)題目：帶式運(yùn)運(yùn)輸機(jī)的的傳動(dòng)裝裝置的設(shè)設(shè)計(jì)一帶式式運(yùn)輸機(jī)機(jī)的工作作原理帶式運(yùn)輸

2、機(jī)機(jī)的傳動(dòng)動(dòng)示意圖圖如圖1、電動(dòng)機(jī)機(jī)2、帶傳傳動(dòng)3、齒輪輪減速44、軸承5、聯(lián)軸軸器、6、鼓輪輪7、運(yùn)輸輸帶二 工作情情況：已已知條件件1 工工作條件：兩班制制，連續(xù)續(xù)單向運(yùn)運(yùn)轉(zhuǎn)，載載荷較平平穩(wěn)，室室內(nèi)工作作，有灰灰塵，環(huán)環(huán)境最高高溫度35；2 使用用折舊期期；8年；3 檢修修間隔期期：四年年一次大大修，兩兩年一次次中修，半半年一次次小修；4 動(dòng)力來來源：電電力，三三相交流流電，電電壓3880/2220VV；5 運(yùn)輸帶帶速度容容許誤差差：55%；6 制造條條件及生生產(chǎn)批量量：一般般機(jī)械廠廠制造，小小批量生生產(chǎn)。三 原始數(shù)數(shù)據(jù) 題號(hào)參數(shù) 11 22 33 44 55 66 77 88 99 11

3、0運(yùn)輸帶工作作拉力FF/N 115000 22200 23300 225000 226000 228000 33300 40000 445000 48800運(yùn)輸帶工作作速度vv/(mm/s) 11.1 1.15 1.22 11.255 11.33 11.355 1.44 1.445 1.5 1.55卷筒直徑DD/mmm 2000 2250 3310 4410 2330 3440 3550 4000 4420 5500注注：運(yùn)輸輸帶與卷卷筒之間間卷筒軸軸承的摩摩擦影響響已經(jīng)在在F中考慮慮四傳動(dòng)動(dòng)方案帶單級(jí)級(jí)直齒輪輪圓柱齒齒輪減速速器 五 設(shè)設(shè)計(jì)內(nèi)容容1.電動(dòng)動(dòng)機(jī)的選選擇與運(yùn)運(yùn)動(dòng)參數(shù)數(shù)計(jì)算；2.直

4、齒齒輪傳動(dòng)動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)計(jì)算3. 軸的的設(shè)計(jì)4.滾動(dòng)軸軸承的選選擇5.鍵和連連軸器的的選擇與與校核；6.裝配圖圖、零件件圖的繪繪制7.設(shè)計(jì)計(jì)計(jì)算說明明書的編編寫帶傳動(dòng)不用用繪制六 設(shè)計(jì)1.減速器器總裝配配圖一張張2.齒輪、軸軸零件圖圖各一張張3.設(shè)計(jì)說說明書一一份七 設(shè)設(shè)計(jì)進(jìn)度度1、第一階階段：總總體計(jì)算算和傳動(dòng)動(dòng)件參數(shù)數(shù)計(jì)算2、第二階階段：軸軸與軸系系零件的的設(shè)計(jì)3、第三階階段：軸軸、軸承承、聯(lián)軸軸器、鍵鍵的校核核及草圖圖繪制4、第四階階段：裝裝配圖、零零件圖的的繪制及及計(jì)算說說明書的的編寫八 評(píng)分細(xì)細(xì)則1、設(shè)計(jì)任任務(wù)說明明書. 300分2、圖紙質(zhì)質(zhì)量 300分3、進(jìn)度檢檢查表(每天進(jìn)進(jìn)行一次次進(jìn)

5、度檢檢查) 220分4、原始文文稿 202010-3-227傳動(dòng)方案的的擬定及及說明我的題號(hào)為為4、4、74-運(yùn)輸帶帶工作拉拉力F=2500NN4-運(yùn)輸帶帶工作速速度V=1.225m/s7-卷筒直直徑D=3500mm由題目所知知傳動(dòng)機(jī)機(jī)構(gòu)類型型為：單單級(jí)直齒齒輪圓柱柱齒輪減減速器。故故只要對(duì)對(duì)本傳動(dòng)動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)進(jìn)行分析析論證?？傮w布置簡簡圖1電動(dòng)機(jī)機(jī)；2帶傳動(dòng)動(dòng)；3齒輪減減速器；4軸承；5聯(lián)軸器器；6鼓輪；7運(yùn)輸帶帶一、電動(dòng)機(jī)機(jī)的選擇1. 電動(dòng)動(dòng)機(jī)類型型和結(jié)構(gòu)構(gòu)的選擇擇因?yàn)楸緜鲃?dòng)動(dòng)的工作作狀況是是：載荷荷平穩(wěn)，單單向旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)，兩班制制，連續(xù)續(xù)單向運(yùn)運(yùn)轉(zhuǎn)，室室內(nèi)工作作，有灰灰塵，環(huán)環(huán)境最高高溫度35所

6、以選選用三相相異步Y(jié)1332M11系列的的電動(dòng)機(jī)機(jī)，全封封閉自冷冷結(jié)構(gòu)，電電壓3800V。2. 電動(dòng)動(dòng)機(jī)容量量的選擇擇1）工作機(jī)機(jī)所需功功率Pww Pw=FVV/10000=(25500kkN1.255m/ss)/110000=3.1255kW卷筒轉(zhuǎn)速NNwnw=60010000v/d=601100001.255/（3.114350r/miin）=68r/minn3. 電動(dòng)動(dòng)機(jī)的輸輸出功率率1）由表1113可得 a.V帶帶傳動(dòng)效效率1=00.966b.滾動(dòng)軸軸承的效效率2=00.988 c.閉式式圓柱齒齒輪傳動(dòng)動(dòng)的效率率3=00.966 d.帶式式運(yùn)輸機(jī)機(jī)的效率率4=00.900 e.聯(lián)軸軸器

7、的效效率5=00.999則傳動(dòng)裝置置的總效效率為：=0.7772）電動(dòng)機(jī)機(jī)工作效效率:Pd=Pww/=3.1125kkW/00.777=4.06kW3）根據(jù)電電動(dòng)機(jī)的的額定功功率PedPd及工作作情況，查查課本附附表11-1，可選擇擇三相異異步電動(dòng)動(dòng)機(jī)Y1332M11。其主主要指標(biāo)標(biāo)如下： 電動(dòng)機(jī)型號(hào)號(hào)額定功率/kw滿載轉(zhuǎn)速/(r/minn)堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩/額定轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩/額定轉(zhuǎn)矩Y132MM1-6649602.02.2二、計(jì)算傳傳動(dòng)的裝裝置的總總傳動(dòng)比比i并分配配傳動(dòng)比比1.總傳動(dòng)動(dòng)比 i=Ndd/Nww=14460/68=21.52. 分配配傳動(dòng)比比設(shè)V帶傳動(dòng)動(dòng)比i1=4.553則閉式圓柱柱

8、齒輪的的傳動(dòng)比比i2=i/i11=222.388/4.53=44.755三、計(jì)算傳傳動(dòng)裝置置各軸的的運(yùn)動(dòng)和和動(dòng)力參參數(shù)電動(dòng)機(jī)輸入功率：Pw=4.006kw 轉(zhuǎn)速：14460rr/miin 轉(zhuǎn)矩：9.55103 Pw/n=226.556Nm軸 輸入功率率：Pw=4.0025kkw 轉(zhuǎn)速：14460rr/min 轉(zhuǎn)矩：9.55103 Pw/n=226.556Nm軸 輸入功率率：I軸輸入入功率1=3.990kww 轉(zhuǎn)速：i11=14460/n=3322rr/miin轉(zhuǎn)矩：9.55103 3.990/322=1155.677Nm軸輸入功率：軸輸入入功率2=3.82kkw 轉(zhuǎn)速：i22=軸轉(zhuǎn)速速/n=6

9、7.79rr/miin轉(zhuǎn)矩：9.55103 3.882/667.779=5388.155Nm軸輸入功率：軸輸入入功率2 2345=3.114kww 轉(zhuǎn)速：i22=軸轉(zhuǎn)速/nn=677.799r/miin轉(zhuǎn)矩：9.55103 3.114/67.79=4422.355Nm各軸計(jì)算結(jié)結(jié)果如下下：軸號(hào)輸入功率PP/Kww轉(zhuǎn)矩T(NNm)轉(zhuǎn)速n（rr/miin）傳動(dòng)比電動(dòng)機(jī)軸4.0626.56614601軸4.0626.56614604.53軸3.90115.6673224.75軸3.82538.11567.799軸3.14442.33567.799四、齒輪傳傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)齒數(shù)的選擇擇A.高速級(jí)級(jí)齒輪傳傳動(dòng)

10、設(shè)計(jì)計(jì) 輸入功率小齒輪轉(zhuǎn)速速小齒輪轉(zhuǎn)矩矩載荷系數(shù)3.90KKW322r/minn115.666Nm1.41 選選擇材料料、精度度及參數(shù)數(shù)選擇小齒輪輪材料為為45鋼（調(diào)調(diào)質(zhì)），硬硬度為2240HHBS，大大齒輪材材料為445鋼（正火火），硬硬度為2200HHBS，二二者材料料硬度差差為400HBSS。1） 精精度等級(jí)選選用8級(jí)精度度；2） 試試選小齒齒輪齒數(shù)數(shù)z135，大大齒輪齒齒數(shù)z2166；按齒面接觸觸強(qiáng)度設(shè)設(shè)計(jì) dt1）確定公公式內(nèi)的的各計(jì)算算數(shù)值1載荷系數(shù)=1.42標(biāo)準(zhǔn)直齒圓圓柱齒輪輪傳動(dòng)系系數(shù)=2.53材料的彈性性影響系系數(shù)ZE1889.88Mpaa ( 鋼 )表3-54齒寬系數(shù)d1表

11、3-75許用接觸應(yīng)應(yīng)力Hlimm15899MPaaHlimm25544MPaa6小齒輪傳遞遞的轉(zhuǎn)矩矩T1=9.55106 P2/n2=1.166105 Nmm計(jì)算1）小齒輪輪分度圓圓直徑d1= =66mmm2）計(jì)算圓圓周速度度v=11.111m/ss3）計(jì)算齒齒寬b及模數(shù)數(shù) MM=d11/z11=666/35=11.899 由由表32取標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)模數(shù)，使得模數(shù)取2 4幾何何尺寸計(jì)計(jì)算分度圓直徑徑 dd1=mmz1=235=70 dd2=mmz2=2166=332 中心距的選選擇a=(d11+d22)/22=2001齒數(shù) z11=355 ，z2=1666模數(shù) m=2 齒寬 b=d1d=700mm b

12、22=b=70mmm b1=700+5110mmm，取78mm6) 頂圓圓直徑 da11=d11+2hha=mm(z11+2)=744mm , dda2= d22+2hha=mm(z22+2)=3338mmm7) 根圓圓直徑 df11=d11-2hhf=mm(z11-2.5)=65mmm ,df2= d2-2hff=m(z2-2.55)=3327mmm5. 校校核齒根根彎曲疲疲勞強(qiáng)度度A許用齒根根應(yīng)力極限應(yīng)力 = 0.77HBSS+2775=4443MMpa = 4155Mpaa安全系數(shù) Sf=1.44許用齒根應(yīng)應(yīng)力 =3316MMpa =2996 MMpaB驗(yàn)算齒根根應(yīng)力復(fù)合齒形系系數(shù) Yf

13、s1=4.005 , YYfs22=4.00C齒根應(yīng)力力 =2KT11/bdd1mYfss1=221.441.1661054.005 /（70702）=1344Mpa=(Yffs2/Yfss1)=1333Mpaa由于 , Lh00，故62100軸承可可用。該軸承的基基本參數(shù)數(shù)：內(nèi)孔孔直徑dd=500mm，外徑徑D=90mm，寬度度B=200mm。4. 軸的設(shè)計(jì)計(jì)尺寸1、根據(jù)軸軸向定位位的要求求確定軸軸的各段段直徑a該段軸軸要安裝裝軸承和和套筒，軸軸承選用用62110型，即即該段直直徑定為為50mmm；b該段軸軸要安裝裝齒輪，考考慮到軸軸肩要有有2mm的圓角，經(jīng)經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化化，定為為55mmm；c為

14、了齒齒輪軸向向定位可可靠，定定位軸肩肩高度應(yīng)達(dá)5mm，所以該該段直徑徑選為60mmm；d該段軸軸身直徑徑定為55mmm；e該段軸軸要安裝裝軸承，直直徑定為為50mmm；f該段安安裝軸承承端蓋固固定軸承承，直徑徑定為49mmm；g由于聯(lián)聯(lián)軸器一一端連接接軸，另另一端連連接軸，所所以該段段直徑尺尺寸受到到軸外伸伸軸直徑徑尺寸的的限制，選選為48mmm。2、各段長長度的確確定a 該段段軸安裝裝軸承，軸軸承寬20mmm，該段段長度定定為20mmm；b該端安安裝套筒筒，長度度定為20mmm；c該段安安裝齒輪輪，要求求長度要要比輪轂轂短122mm，定為61mmm；d該段為為軸環(huán)，寬寬度不小小于7mm，定為

15、10mmm；e該段軸軸身長度度定為30mmm；f該段軸軸安裝軸軸承，長長度定為為20mmm；g該段軸軸肩安裝裝軸承端端蓋，長長度定為為40mmm；h該段由由聯(lián)軸器器孔長決決定長度度定5622mm。最小直徑=48mmm總軸長=2253mmm（三）軸的設(shè)計(jì)計(jì)1.總結(jié)以以上的數(shù)數(shù)據(jù)功率/Kww轉(zhuǎn)矩/(NNmm)轉(zhuǎn)速/（rr/miin）3.155.25*10557.3222.初步估估算軸的的最小直直徑選取軸的材材料為45號(hào)鋼根根據(jù)表77-4選選取A0=1188。于是是有mm由附表7-1取標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)直徑 dd=488mm七. 鍵和和聯(lián)軸器器的選擇擇與校核核一般8以上上的齒輪輪有定心心精度要要求，應(yīng)應(yīng)選用平平

16、鍵聯(lián)接接。由于于齒輪不不在軸端端，故可可選圓頭頭普通平平鍵（A型） （一）鍵的的選擇與與校核1.按要求求對(duì)軸上的兩兩個(gè)鍵進(jìn)進(jìn)行選擇擇及校核核A 對(duì)連連接小齒齒輪與軸的鍵的計(jì)算算. 選擇擇鍵聯(lián)接接的類型型和尺寸寸根據(jù)d=335mm查得鍵鍵的截面面尺寸為為：寬度度b=6mm，高度h=6mm。由輪輪轂寬度度并參照照鍵的長長度系列列，鍵長長范圍為為L=144700mm，取鍵鍵長為332mm。. 校核核鍵聯(lián)接接的強(qiáng)度度鍵、軸和輪輪轂的材材料都是是鋼，由由1表6-2查得許許用擠壓壓應(yīng)力，取取平均值值，, 工作長長度=500mm。所以所選的的鍵滿足足強(qiáng)度要要求。鍵鍵的標(biāo)記記為：A型：b=6mmm，h=66m

17、m，L=32mmm 鍵632 GGB/TT 10096-79B 對(duì)連接接小齒輪輪與軸的鍵的計(jì)算算. 選擇擇鍵聯(lián)接接的類型型和尺寸寸根據(jù)d=445mmm查得鍵鍵的截面面尺寸為為：寬度度b=122mm，高度h=88mm。由輪輪轂寬度度并參照照鍵的長長度系列列，鍵長長范圍為為281400mm，取鍵鍵長為556mm。. 校核核鍵聯(lián)接接的強(qiáng)度度鍵、軸和輪輪轂的材材料都是是鋼，由由1表6-2查得許許用擠壓壓應(yīng)力，取取平均值值，, 工作長長度=566mm所以所選的的鍵滿足足強(qiáng)度要要求。鍵鍵的標(biāo)記記為：A型：b=12mmm，h=88mm，L=556mmm 鍵1256GBB/T 10996-779C 軸上的兩兩

18、鍵為: 鍵A型b=66mm，h=66mm，L=322mm 鍵632GBB/T 10996-779鍵A型b=112mmm，h=88mm，L=556mmm 鍵1256 GB/T 110966-7992.按要求求對(duì)軸上的兩兩個(gè)鍵進(jìn)進(jìn)行選擇擇及校核核A對(duì)連接大大齒輪與與軸的鍵的計(jì)算算. 選擇擇鍵聯(lián)接接的類型型和尺寸寸根據(jù)d=555mm查得鍵鍵的截面面尺寸為為：寬度度b=112mm，高度h=8mm。由輪轂轂寬度并并參照鍵鍵的長度度系列，鍵鍵長范圍圍為L=2881440mm，取鍵鍵長為550mm。. 校核核鍵聯(lián)接接的強(qiáng)度度鍵、軸和輪輪轂的材材料都是是鋼，由由1表6-2查得許許用擠壓壓應(yīng)力，取取平均值值，,

19、 工作長長度=566mm所以所選的的鍵滿足足強(qiáng)度要要求。鍵鍵的標(biāo)記記為：A型：b=12mmm，h=88mm，L=500mm 鍵1250 GGB/TT 10096-79B 對(duì)連接接小齒輪輪與軸的鍵的計(jì)算算. 選擇擇鍵聯(lián)接接的類型型和尺寸寸根據(jù)d=448mmm查得鍵鍵的截面面尺寸為為：寬度度b=114mmm，高度h=99mm。由輪輪轂寬度度并參照照鍵的長長度系列列，鍵長長范圍為為L=3361160mmm，取鍵鍵長為554mm。. 校核核鍵聯(lián)接接的強(qiáng)度度鍵、軸和輪輪轂的材材料都是是鋼，由由1表6-2查得許許用擠壓壓應(yīng)力，取取平均值，, 工作長長度=566mm所以所選的的鍵滿足足強(qiáng)度要要求。鍵鍵的標(biāo)記記為：A型：b=14mmm，h=99mm，L=554mmm 鍵1454GB/T 110966-799因此，鍵A型b=112mmm，h=88mm，L=550mmm 鍵1250 GB/T 110966-799鍵A型b=114mmm，h=9mmm，L=554mmm 鍵1454GGB/TT 10096-79（二）聯(lián)軸軸器的選選擇Tc=KTT3=11.55388.155Nm=8077.2225Nm根據(jù)Tc=8077.2225Nm查表可可得，聯(lián)聯(lián)軸器中中LH4型號(hào)能能滿足傳傳遞轉(zhuǎn)矩矩的要求求。LH4型號(hào)號(hào)聯(lián)軸器器的公稱稱轉(zhuǎn)矩為為12558Nmm,軸空長長度為1122mm七、減