《机械设计课程设计-二级直齿圆柱齿轮减速器》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机械设计课程设计-二级直齿圆柱齿轮减速器（17页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 机 械 设 计课 程 设 计 说 明 书 设计题目：二级直齿圆柱齿轮减速器院系： 粮油食品学院专业： 食品科学和工程班级： 食 工 0904班学号: 2设计人： 孙 军指导教师：曹 宪 周完成日期：2011年9月15日 目 录一、传动装置总体设计1 A、确定传动方案5 B、电动机的选择6 C、计算传动装置的运动和动力参数8 、轴的大小齿轮9 、轴的大小齿轮12D、轴的设计计算及轴承的选择计算15E、轴承的选择计算16F、联接件、润滑密封和联轴器的选择及计算171、键连接172、联轴器的选择及计算173、润滑方式、牌号及密封装置18二、绘制减速器装配图附图三、绘制零件图附图四、参考文献18五、
2、总结18原始数据：A、已知条件1) 运输带工作拉力F=1350N；2) 运输带工作速度v=1.2m/s(允许运输带速度误差为5%)；3) 滚筒直径D=180mm；4) 滚筒效率j=0.96 (包括滚筒和轴承的效率损失)；5) 工作情况：正反转传动；断续工作，有轻微振动；启动载荷为公称载荷的1.4倍；每天工作12小时，寿命为8年，大修期3年，每年按260个工作日计算。B、设计工作量1)部件装配图（如减速器装配图）一张（A1或A0图纸）；2)零件工作图2张；3)设计说明书一份。C、设计步骤 确定传动装置的总体设计方案 选择电动机 计算传动装置的运动和动力参数 传动零件设计计算 轴的设计计算 轴承的
3、选择计算 联接件、润滑密封和联轴器的选择及计算 绘制减速器装配图 绘制零件图 编写计算说明书 进行设计答辩等二、传动装置总体设计A、确定传动方案 设计传动方案应满足下列条件 （1） 工作机的工作要求；（2） 必须具有结构简单、尺寸紧凑、加工方便、成本低廉、传动效率高和使用维护方便等特点。 根据上述要求，初步选定的传动方案为:二级闭式齿轮传动方式。1、选择电动机1）选择电动机类型和结构形式由于单位普遍使用三相交流电源，电压为380V，所以一般选用三相交流异步电动机。其中以三相鼠笼式异步电动机用最多，且Y系列全封闭鼠笼型三相异步电动机具有结构简单、工作可靠、起动特性好、价格低廉、维护等一系列优点，
4、适用于不含易燃、无腐蚀性气体的一般场所，故广泛使用于齿轮减速器等无特殊要求的一般机器上。根据电动机的安装和防护要求，选择卧式封闭结构。2）选择电动机的容量电动机的功率选择必须合适。选得小了，不能保护工作机的正常工作；选得大了，又增加成本。因此，选择电动机的功率时就应满足电动机的额定功率等于或稍大于电动机所需的功率。根据已知条件计算得工作机所需的功率Pw为Pw=1.6 2kW设：5w输送机滚筒轴（轴）之输送带间的传动效率；c联轴器效率，c=0.99；g闭式圆柱齿轮传动效率，g0.97；b对滚动轴承效率，b=0.99；cy输送机滚筒效率，cy0.96；估算传动系统总效率为2346 c(g)2(b)
5、3 c(bcy) 0.99(0.97)2(0.99)3 0.99(0.990.96) 0.8504工作机电动机所需功率P0为P0=1.4=1.4 kW =2.67kW由表所列Y系列三项异步电动机技术数据中可以确定，满足PmPr条件的电动机额定功率Pm应取3kW。3）电动机转速的选择，根据已知条件计算得知输送机滚筒的工作转速=82 r/min根据传动比的合理范围，单级圆柱齿轮传动比36，二级直齿圆柱齿轮减速器的传动比，则总传动比的合理范围，故电动机的转速可选范围：根据容量和转速及有关手册，查得三种适用的电动机，因此有如下两种方案。型号额定功率P/kW转速/(r/min) 总传动比Y132s-63
6、960 11.71Y132M-83710 8.66 Y100L2-431420 17.32综合考虑电动机和传动装置的尺寸、结构、价格及减速器的传动比，可见第一种方案比较合适，因此应选择电动机的型号为Y132S-6。2、计算传动装置的总传动比并分配各级传动比1） 传动装置的总传动比为 2）因，按展开式布置，取可算出，则3、传动装置的运动参数和动力参数1） 各轴转速：轴 轴 轴 滚筒轴2）各轴功率：轴轴轴3）各轴转矩：轴轴轴C、计算传动装置的运动和动力参数直齿圆柱齿轮设计 、轴的大小齿轮：1） 选择齿轮材料及精度等级：考虑此对齿轮传递的功率不大，故大、小齿轮都选用软齿面。小齿轮选用40Cr，调质，
7、齿面硬度为240260HBS；大齿轮选用45钢，调质，齿面硬度为220HBS。因机床用齿轮，选用7级精度，要求齿面粗糙度Ra1.63.2m。2） 按齿面接触疲劳强度设计因两齿轮均为钢制齿轮，所以得 确定有关参数如下：（1） 齿轮z和齿宽系数取小齿轮齿数的z1=22，则大齿轮齿数 ，圆整 =84实际传动比 传动比误差 可用。齿数比 查表取(因软齿面)（2） 转矩 （3） 载荷系数K 查表取K=1.5（4） 许用接触应力 由图查得，应力循环次数 查表得接触疲劳的寿命系数，按一般可靠度要求选择安全系数。所以计算两轮的许用接触应力 故得模数 查表得取标准模数 m=3mm3)校核齿根弯曲疲劳强度 确定有
8、关参数和系数(1) 分度圆直径 (2)齿宽 取b1=60mm（II轴大齿齿宽）b2=65mm（I轴小齿齿宽）（3）齿形系数YFa和应力修正系数YSa根据齿数z1=22，z2=84，查表得 ，（4）许用弯曲应力 查表得； 试验齿轮的应力修正系数 按一般可靠度选择安全系数 计算两轮的许用弯曲应力 将求得的各参数代入下式故轮齿齿根弯曲疲劳强度足够。4） 计算齿轮传动的中心距5） 计算齿轮的圆周速度查表可知，可选用7级或8级精度的齿轮，因核对齿轮为机床用，所以选用7级精度合适。 、轴的大小齿轮：1） 选择齿轮材料及精度等级：考虑此对齿轮传递的功率不大，故大、小齿轮都选用软齿面。小齿轮选用40Cr，调质
9、，齿面硬度为240260HBS；大齿轮选用45钢，调质，齿面硬度为220HBS。因机床用齿轮，选用7级精度，要求齿面粗糙度Ra1.63.2m。2） 按齿面接触疲劳强度设计因两齿轮均为钢制齿轮，所以得 确定有关参数如下：（1） 齿轮z和齿宽系数取小齿轮齿数的z1=29，则大齿轮齿数 ，圆整 =88实际传动比 传动比误差 可用。齿数比 查表取(因对称布置及软齿面)（5） 转矩 （6） 载荷系数K 查表取K=1.50（7） 许用接触应力 由图查得，应力循环次数 查表得接触疲劳的寿命系数，按一般可靠度要求选择安全系数。所以计算两轮的许用接触应力 故得模数 查表得取标准模数 m=3.25mm3)校核齿根
10、弯曲疲劳强度 确定有关参数和系数(1) 分度圆直径 (2)齿宽 取b3=85mm（III轴大齿齿宽）b4=90mm（II轴小齿齿宽）（3）齿形系数YFa和应力修正系数YSa根据齿数z1=29，z2=88，查表得 ，（4）许用弯曲应力 查表得； 试验齿轮的应力修正系数 按一般可靠度选择安全系数 计算两轮的许用弯曲应力 将求得的各参数代入下式故轮齿齿根弯曲疲劳强度足够。）计算齿轮传动的中心距5）齿轮的圆周速度查表可知，可选用8级或9级精度的齿轮，因核对齿轮为卷扬机用，所以选用9级精度合适。D、轴的设计计算及轴承的选择计算1、选择轴的材料并确定许用应力 选用45钢正火处理，查表得知强度极限，许用弯曲
11、应力。2、确定轴输出端直径 考虑到齿轮在轴上有安装及轴向定位，所以算出各轴段的相应直径。按扭转强度估算轴输出端直径，查表取C=110，则轴按扭转强度估算轴输出羰直径，查表取110：此轴承不用键槽，轴的直径和长度应和联轴器相符，选取TL4型弹性套柱销联轴器，其轴孔直径为24mm，和轴配合部分长度为52mm，故轴输出端直径d1=24mm。第I段为外伸端，其直径d1=24mm，其长度应比联轴器轴孔的长度稍短一些，取L1=22mm。第段为考虑齿轮端面和箱体内壁、轴承端面和箱体内壁应有一定距离，则取套筒长为20mm，通过密封盖轴段长应根据密封盖的宽度，并考虑联轴器和箱体内壁应有一定的距离而定，为此取该段
12、长为78mm,d=32mm第段直径d2= d1+2h=24+25mm=34mm。选6207型深沟球轴承，其内径为35mm，宽度为17mm。，长度为24mm第段为过渡段，其直径d3=50mm，L3=124mm。第段为安装小齿轮段，其直径d4=50mm，安装齿轮段长度应比齿轮宽度小2mm，故长度为L4=82mm。第段为安装轴承安装套筒段，其直径d5=32mm，长度为L5=40mm3） 轴同理：考虑有键槽，将直径增大5%，则 此轴通过键槽和两个齿轮连在一起，选6209型深沟球轴承，其内径为45mm，宽度为19mm，即d1=45mm。考虑齿轮端面和箱体内壁、轴承端面和箱体内壁应有一定距离，则取套筒长为
13、20mm，通过密封盖轴段长应根据密封盖的宽度，并考虑联轴器和箱体外壁应有一定的距离而定，为此取该段长为30mm，安装齿轮段长度应比齿轮宽度小2mm，故第I段长L1=（2+20+19+30）mm=71mm。第II段为安装大齿轮段，其直径d2=45mm，长度为L2=（60-2）mm=58mm.第III段为安装套筒段，其直径为d3=50mm，长度为L3=20mm.第IV段为安装小齿轮段，其直径d4=90mm，长度为L4=116mm第V段安装轴承段，其直径为d5=45mm，长度为L5= 23mm轴同理：考虑有键槽，将直径增大5%，则 此轴通过键槽和一个齿轮连在一起，选6213型深沟球轴承，其内径为65mm，宽度为23mm，即d1=65mm。同理，取套筒长为20mm，通过密封盖轴段长应根据密封盖的宽度，并考虑箱体内壁应有一定的距离而定，为此取该段长为30
