《一级直齿圆柱齿轮减速器.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《一级直齿圆柱齿轮减速器.doc（28页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、机械设计（论文）说明书 题 目：一级直齿圆柱齿轮减速器 系 别： XXX系 专 业： 学生姓名： 学 号： 指导教师： 职 称：二零一二年五月一日目 录第一部分 课程设计任务书-3第二部分 传动装置总体设计方案-3第三部分 电动机的选择-4第四部分 计算传动装置的运动和动力参数-7第五部分 齿轮的设计-8第六部分 链传动的设计-8第七部分 传动轴承和传动轴及联轴器的设计-17第八部分 键连接的选择及校核计算-20第九部分 减速器及其附件的设计-22第十部分 润滑与密封-24设计小结-25参考文献-25第一部分 课程设计任务书一、设计课题： 设计一用于带式运输机上的一级直齿圆柱齿轮减速器.运输机
2、连续单向运转,载荷变化不大,空载起动,卷筒效率为0.96(包括其支承轴承效率的损失),减速器小批量生产,使用期限10年(300天/年),2班制工作,运输容许速度误差为5%,车间有三相交流,电压380/220V。二. 设计要求:1.减速器装配图一张(A1或A0)。2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3或A2)。3.设计说明书一份。三. 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. 计算传动装置的运动和动力参数5. 设计链传动和链轮6. 齿轮的设计7. 滚动轴承和传动轴的设计8. 键联接设计9. 箱体结构设计10. 润滑密封设计11. 联轴器
3、设计第二部分 传动装置总体设计方案1.组成：传动装置由电机、减速器、工作机组成。2.特点：齿轮相对于轴承对称分布，要求轴的刚度不大。3.确定传动方案：考虑到电机转速高，传动功率大，将链传动和链轮设置在低速级。其传动方案如下：图一: 传动装置总体设计图初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。选择链传动的一级圆柱直齿轮减速器。计算传动装置的总效率ha:ha=h1h22h3h4h5=0.990.9920.970.950.96=0.86h1为联轴器的效率,h2为轴承的效率,h3为齿轮啮合传动的效率,h4为链传动的效率,h5为滚筒的效率（包括滚筒和对应轴承的效率）。第三部分 电动机的选择1
4、电动机的选择皮带速度v:v=1.8m/s工作机的功率pw:pw= 3.96 KW电动机所需工作功率为:pd= 4.6 KW执行机构的曲柄转速为:n = 114.6 r/min 经查表按推荐的传动比合理范围，一级圆柱直齿轮减速器传动比i1=36，链传动的传动比i2=25，则总传动比合理范围为ia=630，电动机转速的可选范围为nd = ian = (630)114.6 = 687.63438r/min。综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比，选定型号为Y132S-4的三相异步电动机，额定功率为5.5KW,满载转速nm=1440r/min，同步转速1500r/min。2
5、 确定传动装置的总传动比和分配传动比（1）总传动比： 由选定的电动机满载转速n 和工作机主动轴转速n，可得传动装置总传动比为:ia=nm/n=1440/114.6=12.6（2）分配传动装置传动比:ia=i0i 式中i0,i分别为链传动和减速器传动的传动比。为使链传动的外廓尺寸不致过大，初步取i0=3，则减速器传动比为:i=ia/i0=12.6/3=4.2第四部分 计算传动装置的运动和动力参数（1）各轴转速:nI = nm = 1440 = 1440 r/minnII = nI/i = 1440/4.2 = 342.9 r/minnIII = nII/i2 = 342.9/3 = 114.3
6、r/min（2)各轴输入功率:PI = Pdh1 = 4.60.99 = 4.55 KWPII = PIh2h3 = 4.550.990.97 = 4.37 KWPIII = PIIh2h4 = 4.370.990.95 = 4.11 KW 则各轴的输出功率：PI = PI0.99 = 4.5 KWPII = PII0.99 = 4.33 KWPIII = PIII0.99 = 4.07 KW(3)各轴输入转矩:TI = Tdi0h1 电动机轴的输出转矩:Td = = 30.5 Nm 所以：TI = Tdh1 = 30.50.99 = 30.2 NmTII = TIih2h3 = 30.24.
7、20.990.97 = 121.8 NmTIII = TIIi2h2h4 = 121.830.990.95 = 343.7 Nm 输出转矩为：TI = TI0.99 = 29.9 NmTII = TII0.99 = 120.6 NmTIII = TIII0.99 = 340.3 Nm第五部分 链传动和链轮的设计1 选择链轮齿数z1，z2 假设链速v=0.63m/s，查表7.6得z117，故选取：z1=25；大链轮齿数：z2=i2z1 = 325 = 75，取z2 = 752 确定计算功率Pca 查表7-7得KA = 1，则：Pca = KAPII = 14.33 = 4.333 确定链节数Lp
8、 初选中心距a0 = 40p，则链节数为：Lp = = 取：Lp = 1324 确定链节距p 由式（7-15），链传动的功率为：由图7-11，按小链轮转速估计，链工作在功率曲线的左侧，查表7-8得：KZ = = KL = = 选取单排链，查表7-9，KP = 1P0 由P0=2.41KW和小链轮的转速n2=342.9r/min查图7-11选取链号为08A，再由表7-1查得链节距p = 12.7 mm。由点（n1，P0)在功率曲线的左侧，与所选系数KZ、KL一致。5 确定中心距a = = 510.69 mm 中心距减少量a = (0.0010.002)a = (0.0020.004)510.69
9、 = 1.022.04 mm 实际中心距a = a-a = 510.69-(1.022.04) = 509.67508.65 mm 取a = 510 mm6 验算链速Vv = = 1.8 m/s7 计算作用于轴上的压轴力Fe = = = 2406 NFp 1.2Fe = 1.22406 = 2887 N第六部分 齿轮的设计（一） 高速级齿轮传动的设计计算1 齿轮材料、热处理及精度： 考虑此减速器的功率及现场安装的限制，故选用一级圆柱直齿轮减速器，小齿轮选硬齿面，大齿轮选软齿面。 材料：高速级小齿轮选用45号钢调质，齿面硬度为小齿轮：250HBS。高速级大齿轮选用45号钢正火，齿面硬度为大齿轮：
10、200HBS。取小齿齿数：Z1 = 20，则：Z2 = i12Z1 = 4.220 = 84 取：Z2 = 842 初步设计齿轮传动的主要尺寸，按齿面接触强度设计：确定各参数的值: 1) 试选Kt = 1.2 2) T1 = 30.2 Nm 3) 选取齿宽系数yd = 1 4) 由表8-5查得材料的弹性影响系数ZE = 189.8 5) 由图8-15查得节点区域系数ZH = 2.5 6) 查得小齿轮的接触疲劳强度极限:sHlim1 = 610 MPa，大齿轮的接触疲劳强度极限:sHlim2 = 560 MPa。 7) 计算应力循环次数：小齿轮应力循环次数：N1 = 60nkth = 60144
11、011030028 = 4.15109大齿轮应力循环次数：N2 = 60nkth = N1/u = 4.15109/4.2 = 9.87108 8) 由图8-19查得接触疲劳寿命系数:KHN1 = 0.85,KHN2 = 0.89 9) 计算接触疲劳许用应力,取失效概率为1%,安全系数S=1,得:sH1 = = 0.85610 = 518.5 MPasH2 = = 0.89560 = 498.4 MPa许用接触应力:sH = (sH1+sH2)/2 = (518.5+498.4)/2 = 508.45 MPa3 设计计算:小齿轮的分度圆直径:d1t:= = 42.8 mm4 修正计算结果： 1
12、) 确定模数：mn = = = 2.14 mm取为标准值:2.5 mm。 2) 中心距：a = = = 130 mm 3) 计算齿轮参数：d1 = Z1mn = 202.5 = 50 mmd2 = Z2mn = 842.5 = 210 mmb = dd1 = 50 mmb圆整为整数为：b = 50 mm。 4) 计算圆周速度v:v = = = 3.77 m/s由表8-8选取齿轮精度等级为9级。5 校核齿根弯曲疲劳强度：(1) 确定公式内各计算数值： 1) 由表8-3查得齿间载荷分配系数：KHa = 1.1，KFa = 1.1；齿轮宽高比为： = = = 8.89求得:KHb = 1.09+0.26fd2+0.3310-3b = 1.09+0.260.82+0.3310-350 = 1.37，由图8-12查得：KFb = 1.34 2) K = KAKVKFaKFb = 11.11.11.34 = 1.62 3) 由图8-17、8-18查得齿形系数和应力修正系数：齿形系数:YFa1 = 2.75 YFa2 = 2.23应力校正系数:YSa1 = 1.56 YSa2 = 1.77 4) 由图8-22c按齿面硬度查得大小齿轮的弯曲疲劳强度极限为：s
