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1、 机械设计课程设计机械设计课程设计题目题号：展开式二级圆柱齿轮减速器学 院：装备制造学院专业班级：金材 1101学生姓名：张建收学 号：指导教师：成 绩：年 月 日一数据一数据800 运输带工作速度 V（m/s）1.4卷筒直径（mm）400二二. 设计要求设计要求(1)选择电动机型号；(2)确定带传动的主要参数及尺寸；(3)设计减速器；(4)选择联轴器。三三. 设计步骤设计步骤 1. 传动装置总体设计方案2. 电动机的选择3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比4. 传动装置的运动和动力参数计算5. 设计 V 带和带轮1. 传动装置总体设计方案传动装置总体设计方案1）传动装置由三相交流电动机、
2、二级减速器、工作机组成。2）齿轮相对于轴承不对称分布，故沿轴向载荷分布不均匀，要求轴有较大的刚度。3二级圆柱齿轮减速器 4联轴器 5带式运输机1电动机 2V带传动3）电动机转速较高，传动功率大，将带轮设置在高速级。传动装置简图：2. 电动机的选择电动机的选择 电动机所需工作功率为：Pw=Tw*nw/9550 =Tw*60*1000V/(d*9550)=800*60*1000*1.4/(3.14*400*9550)=5.6 kw执行机构的曲柄转速为：nw=601000v/d=66.9r/min效率范围:1：带传动： V 带 0.952：圆柱齿轮 0.99 7 级3：滚动轴承 0.984：联轴器
3、浮动联轴器 0.970.99,取 0.99w 滚筒： 0.99=1*2*2*3*3*3*4*w=0.95*0.97*0.97*0.99*0.99*0.99*0.98*0.99=0.839Pd = Pw / =5.6/0.839=6.67Kw又因为额定转速 Ped Pd=6.67 Kw取 Ped=7.5kw常用传动比：V 带：i1=24圆柱齿轮：i2=35圆锥齿轮：i3=23i=i1i2i2=243535=18100 取 i=1840N=Nwi=（1840）57.83=10412313.2 r/min取 N=1500r/min选 Y132M-4 电动机 Nm=1440r/min型号额定功率Ped
4、满载转速 nm 启动转矩最大转矩中心高 HY132M-4 7.5KW 1440r/min 2.2. 2.2132mm3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比确定传动装置的总传动比和分配传动比 总传动比 i=Nm/Nw=ivi减=i0i1i2i0为带传动传动比；i1为高速齿轮传动比；i2为低速级齿轮传动比；总传动比 i=Nm/Nw=1440/67.7=21.27取 V 带传动比 i0=3减速箱的传动比 i 减=i/ i0= i1i2=7.09按浸油深度要求推荐高速级传动比：一般 i1=（1.11.2）i2，取 i1=1.1 *i2。i1*i2=1.1 *i22i2=2.5，i1=1.1*i2=2
5、.754. 计算传动装置的运动和动力参数计算传动装置的运动和动力参数 1）各轴转速(r/min)n0=nm=1440 r/minn=nm/i0=480minn= n/i1=174.55r/minn = n/i2=69.82 r/min2）各轴输入功率（kW）P0=Pd=6.67 kWP=P01=6.670.95=6.34 kWP = P23=6.340.970.98=6.03kWP = P 23=6.030.990.98=5.85 kWP= P 34=5.850.980.99=5.68 kW1=v=0.95, 2=齿=0.99，3=滚=0.98，4=联=0.99；注意：滚筒轴负载功率是指其输出
6、功率，即：Pw=Pw=5.68*0.99=5.62kW3）各轴输入扭矩（N.m）T0=9550Pd/nm=44.24 N.mT=9550P/n=126.14 N.mT =9550P/n=329.91 N.mT =9550P/n=800.16 N.mT=9550P/n=776.91 N.m运动和动力参数结果如下表编号理论转速（r/min）输入功率（kw）输入转矩(Nmm)传动比效率电机轴14406.6744.24 30.95高速轴4806.34126.142.750.97中间轴174.556.03329.91低速轴69.825.85800.162.50.97滚筒轴57.835.62848.040
7、.995.5.设计设计 V V 带和带轮带和带轮电动机功率 P=6.67KW，转速 n=1440r/min 传动比 i0=31确定计算功率 Pca由机械设计课本表 8-7 查工作情况系数 KA=1.1Pca=KAP=1.16.67KW=7.34KW2.选择 V 带的带型根据 Pca，Nm 查图 8-11，选 A 带确定带轮的基准直径 dd和验算带速 V1）初选小带轮的基准直径 dd1由表 8-6 和表 8-8，取小带轮的基准直径 dd1=160 mm2）验算带速 v，按式（8-13）验算带的速度V=n1Dd1/(60*1000)=3.14*160*1440/(60*1000)=12.06 m/
8、s又 5 m/s Fd1所以被“压紧”的轴承 1 Fa1= Fae+ Fd2=2672.44N被“放松”的轴承 2 Fa2=Fd2=787.44N 2) 当量动载荷 P1 和 P2低速轴轴承选用 7213AC， 由于有轻微震动，取,1 . 1pf3Fa1/Fr1=0.84e,查表 13-5 取 X=0.41,Y=0.87P1=fp(XFr1+YFa1)=3985.19NFa2/Fr2=e,取 X=1,Y=0P2=fp(XFr2+YFa2)= 1158.0N取 Pmax=3985.19N3）验算轴承寿命因为，所以按轴承 1 的受力大小验算1P2PhPC nL53366 1087.32)3985.
9、191085(19.496010)1(6010LLh所选轴承可满足寿命要求。9.9. 键联接设计键联接设计 1高速轴带轮的键联接根据 d =35 mm，查机械课程设计手册，选用 A 型，bh=108，L=32 mm2中间轴齿轮的键联接根据 d =54 mm，查机械课程设计手册，选用 A 型，bh=1610，L=50 mm3低速轴齿轮的键联接（1） 选择类型及尺寸根据 d =67 mm，查机械课程设计手册，选用 A 型，bh=2012，L=70 mm（2）键的强度校核(1) 键的工作长度 l 及键与轮毂键槽的接触高度 kl = L -b= 70-20=50 mmk = 0.5h =6 mm(2)
10、 强度校核此处，键、轴和轮毂的材料都是钢，查表 6-2，有轻微震动，取p=110MPaT=884.08N.mp = pMPakldT97.8767506N.mm 1008.848210233 键安全合格4.低速轴联轴器的键联接1 选择类型及尺寸根据 d =60mm，查机械课程设计手册，选用 C 型，bh=1811 L=70mm2 键的强度校核(1) 键的工作长度 l 及键与轮毂键槽的接触高度 kl = Lb/2=61 mmk = 0.5*h =6 mm(2) 强度校核此处，键、轴和轮毂的材料都是钢，查表 6-2，有轻微震动，取p=110MPaT=884.08 N.mp = pMPakldT04
11、.103605261008.848210233 键安全合格10.10.联轴器选择联轴器选择1.类型选择.选取联轴器的型号：齿式联轴器11.11. 减速器箱体及附件减速器箱体及附件1）箱体主要尺寸采用 HT200 铸造箱体，水平剖分式箱体采用外肋式结构。箱内壁形状简单，润滑油流动阻力小，铸造工艺性好，但外形较复杂。箱体主要结构尺寸名称符号尺寸关系箱座壁厚=10mm箱盖壁厚11=10mm箱体凸缘厚度b，b1，b2箱座 b=1.5*=15mm箱盖b1=1.5*=15mm箱底座b2=2.5*=25mm肋厚m，m1箱座 m=0.85*=8mm箱盖 m=0.85*=8mm地脚螺钉直径df0.036*a+1
12、2=21.08mm 取 M22地脚螺钉数目nn=6轴承旁联接螺栓直径d1d1=0.75*df=18 mm取 M20箱盖、箱座联接螺栓直径d2(0.50.6)* df取 M10轴承端盖螺钉直径d3d3=（0.40.5）*df取 M8窥视孔盖螺钉直径d4d4=(0.30.4)*df 取 M10定位销直径dd=（0.70.8）*d2=10 mmdf、d1、d2 至箱壁外距离C1df: C1=30mmd1: C1=30mmd2: C1=30mmdf、d2 至凸缘边缘的距离C2df: C2=26mmd1：C2=26mmd2: C2=26mm轴承旁凸台高度半径R1R1= C2=26mm箱体外壁至轴承座端面
13、的距离l1l1=C1+C2+(510)=66 mm大齿轮顶圆至箱体内壁的距离11.2取 18 mm齿轮端面至箱体内壁的距离2取 15mm轴承端盖外径2D+（55.5）*DD 23d120（1 轴）140（2 轴）176（3 轴）轴承旁联结螺栓距离S 2DS 120（1 轴）140（2 轴）176（3 轴）2）主要附件a）窥视孔和视孔盖窥视孔应设在箱盖顶部能够看到齿轮啮合区的位置，其大小以手能伸进箱体进行检查操作为宜;窥视孔处应设计凸台以便于加工。视孔盖可用螺钉紧固在凸台上，并应考虑密封。b)通气器通气器设置在箱盖顶部或视孔盖上。较完善的通气器内部制成一定曲路，并设置金属网。考虑到环境因素选用了
14、防尘性能好的二次过滤通气器。通气器选 M22油面指示器用油标尺，其结构简单、在低速轴中常用。油标尺上有表示最高及最低油面的刻线。油标尺的安装位置不能太低，以避免有溢出油标尺座孔。油标尺选用 M22c)放油孔和油塞放油孔应设置在油池的最低处，平时用螺塞堵住。采用圆柱螺塞时，箱座上装螺塞处应设有凸台，并加封油垫片。放油孔不能高于油池底面，以免排油不净。选 M22 d)起吊装置减速器箱体沉重，采用起吊装置起吊，在箱盖上铸有箱盖吊耳，为搬运整个减速箱，在箱座两端凸缘处铸有箱座吊耳。结构简单，加工方便。示意图:e)定位销常采用圆锥销做定位销。两定位销间的距离越远越可靠，因此，通常将其设置在箱体联接凸缘的
15、对角处，并做非对称布置。取位销直径 d8mmf)起盖螺钉起盖螺钉螺纹有效长度应大于箱盖凸缘厚度。起盖螺钉直径可与凸缘联接螺钉直径相同。12.12.润滑密封设计润滑密封设计1.齿轮传动的润滑各级齿轮的圆周速度相对都较小，所以采用油脂润滑。另外，传动件齿轮浸入油中的深度要求适当，既要避免搅油，又要充分的润滑。油池应保持一定的深度和储油量。两级大齿轮直径应尽量相近，以便浸油深度相近。1）润滑油牌号及油量计算润滑油牌号选择查机械课程设计手册，选用工业闭式齿轮油，代号 L-CKC220，润滑油运动粘度为 198-242mm2/s。3） 油量计算以每传递 1KW 功率所需油量为 350-700，各级减速器需cm3油量按级数成比例。该设计为双级减速器，每传递 1KW 功率所需油量为 700-1400cm3实际储油量：由高速级大齿轮浸油深度约 1 个齿高，但不小于 10mm；低速大齿轮浸油深度在 齿轮半径；大齿轮齿顶距箱底距31 61离大于 3050mm 的要求得：（设计值为 50）最低油深：mmmmmmd46.7250247.269 61502614最高油深：mmmmmmd9 .10460247.269 31602314又箱体内壁总长：L=566mm箱体内壁总宽：b=
