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1、斜齿圆柱齿轮单级减速器目录一、设计任务书3二、传动方案说明4三、电动机选择4四、传动装置的运动和动力参数计算5五、传动零件的设计计算6 六、轴的设计计算11七、滚动轴承的选择及寿命校核计算18八、键连接的选择及校核计算21九、联轴器的选择22十、减速器箱体及附件23十一、润滑与密封选择24十二、设计小结24十三、参考文献24一、机械毕业设计说明书设计题目:斜齿圆柱齿轮单级减速器设计带式运输机的传动装置,双班制工作,单向运转,有轻微振动。设计内容:(1) 减速器装配图一张;(2) 从动齿轮、从动轴零件图各一张;(3) 设计说明书一份。已知运输带输送拉力F=2kN,带速V=1.2m/s,传动滚筒直
2、径D=500mm,预定使用寿命10年。图1 带式输送机的传动装置简图1. 带传动;2.电动机;3.减速器;4.联轴器;5.卷筒;6.传送带设 计 计 算 及 说 明结 果二、传动方案的分析经过分析,确定了传送带的转向,并确定了斜齿圆柱齿轮的旋向,如图一所示。三、电动机选择1.电动机类型选择根据电源及工作机工作条件,选用卧式封闭型Y(IP444)系列三相交流异步电动机。2.电动机功率的选择1)工作机所需功率由本书P7式(2-2) 2)电动机的输出功率Pd 由表2-4查得:V带传动 滚动轴承3对(减速箱2+卷筒1对)圆柱齿轮 弹性联轴器 总效率:则查表20-1, 选用额定功率的电动机。3.电动机转
3、速的选择查表2-1得V带传动比范围i1=2-4,单级圆柱齿轮传动比范围i2=3-6,则电动机转速可选范围为:考虑传动比不宜过大,电动机质量不宜过大,选用同步转速为750r/min的电动机。4.电动机型号的确定由表20-1确定电动机型号为Y132M-8。额定功率:满载转速:nm=710 r/min电动机质量:79 kg四、计算传动装置的运动和动力参数1、总传动比:2、分配各级传动比: 因i= i1 * i2,根据有关资料,V带传动取i=2-4合理,这里取i1 =3,i2=15.49/3 = 5.16。3.运动参数及动力参数计算 1)、各轴转速(r/min) 0轴 n0=nm=710 r/min轴
4、 nI= n0/ i1 = 236.67 r/min 轴 n= nI/ i2= nw = 45.84 r/min2)、计算各轴的输入功率(kW) 电动机的输出功率PO=2.73kW 轴 轴3)、计算各轴转矩(Nmm) 0轴轴 轴 将运动和动力参数计算结果整理后列于下表:表1 运动和动力参数表参数0轴轴轴转速n/rmin-1710 236.6745.84功率P/kW2.732.592.49转矩T/Nm36.72104.51518.75五、传动零件的设计计算1、设计V带传动1)确定计算功率工作情况系数查文献2表13-8知: =1.2。2)选择带型号根据Pc =3.28kW,n0710r/min,查
5、文献2图13-15,初步选用普通A型带。3)选取带轮基准直径查文献2表13-9选取小带轮基准直径=160mm,则大带轮基准直径 =3*(1-0.02)=470.4mm。式中,为带的滑动率,通常取(1%2%),查表后取。大带轮转速r/min4)验算带速v在525m/s范围内,V带充分发挥。5)V带基准长度和中心距初选中心距=1.5(d0+dI)=952.5mm由文献2中式(13-2)带长由文献2中表13-2定相近的基准长度Ld=3150mm,再由式(13-16)计算实际中心距6)验算包角,由式(13-1)得,合适7)确定V带根数z由式(13-15)得n0 = 710 r/min,查表13-3得P
6、0=1.69kW查表13-5,P0=0.09kW,查表13-7包角系数=0.96,查表13-2带长度系数=1.13,查表由公式得故选2根V带。8)求作用在带轮轴上的压力FQ查表13-1得q=0.1kg/m,故可由式(13-17)得单根V带的初拉力轴上载荷:9)带轮的结构及其尺寸由文献1表9-1 大带轮的结构形式为椭圆轮辐式(E),轮槽槽型A型根据轮槽数2,带轮基准直径475mm,查得轮毂长度l=60mm,在系列选得孔径32mm,查得轮缘宽度35mm,FQ作用点距离轴肩17.5mm。2、齿轮传动的设计计算 1)选择齿轮材料及精度等级 根据工作要求,考虑减速器传递功率不大,所以齿轮采用软齿面。小齿
7、轮:45钢,表面淬火,齿面硬度40-50HRC,;大齿轮:45钢,表面淬火,齿面硬度40-50HRC,。(文献2表11-1)查文献2表11-5,得=1,=1.25。查文献2表11-5,得=2.5,=189.8。故:由于硬度小于350HBS,属软齿面,所以按接触强度设计,再验算弯曲强度。2)按齿面接触强度计算设齿轮按8级精度制造。查文献1表12.10,12.13,取载荷系数K=1.2(表11-3),齿宽系数=0.8(表11-6)。初选螺旋角=15齿数z1=25,则z2=25 * i2 = 25 * 5.16=129实际传动比齿形系数,查图11-8得YFa1=2.65,YFa2=2.22。查图11
8、-9得YSa1=1.61,YSa2=1.83。应对小齿轮进行弯曲强度计算法向模数:由表4-1取mn=2mm。中心距取确定螺旋角齿轮分度圆直径齿宽取,3)验算齿面接触强度安全。 4)齿轮圆周速度对照表11-2,选9级精度即可。5)大齿轮尺寸设计 根据文献1P66 表9-2,采用腹板式齿轮,批量较小,故用自由锻(图在文献1P66)。取孔径d=62mm,d1=1.6d=99.2mm,圆整为100l=1.21.5d=74.493mmb,取l=76mm,取暂取10mm,圆整为244mm。故,在810mm范围内合适。,D0=0.5(D1+d1)=0.5*(244+100)=172mmC=0.3b=12.6
9、mm,圆整为13mm。r=5,n=0.5mn=1,键选用:键18x56 GB1096-79归纳如下表所示:法向模数mn2齿数z2129齿形角20螺旋角154426”螺旋方向右旋精度等级9HK(GB10095-88)齿轮中心距及其极限偏差afa1600.050配对齿轮齿数25分度圆直径268.052齿顶圆直径da272.052齿根圆直径df263.052轮缘厚度9.526轮缘内径D1244轮毂外径d1100腹板孔中心线直径D172腹板孔直径d036轮齿倒角n1腹板圆角r5腹板厚度c13六、轴的设计计算1.轴系部件尺寸设计为方便轴的设计,先设计轴承盖、联轴器的尺寸,再据此设计轴的尺寸。1)轴承盖(
10、根据文献1P77表9-9) I轴: I轴选用30208圆锥滚子轴承,外径D=80mm,螺钉直径d3=8mm,螺钉数:4,d0=d3+1=9mm,D0=D+2.5d3=100mm,D2= D0+2.5d3=120mm,e=1.2d3=9.6mm,e1e,取e1=16mm,m取37mm,D4=D-12mm=68mm,D5=D0-3d3=76mm,D6=D-4mm=76mm.两轴承盖尺寸相同,但有一轴承盖为透盖,由文献1P158表16-9: d0=38mm, D1=51mm, d1=39mm, b1=4mm, b2=5.5mm。II轴: II轴选用7212角接触球轴承,外径D=110mm,螺钉直径d
11、3=10mm,螺钉数:6,d0=d3+1=11mm,D0=D+2.5d3=135mm,D2= D0+2.5d3=160mm,e=1.2d3=12mm,e1e,取e1=18mm,m取35mm,可令箱体轴承孔凸台端面平齐。D4=D-12mm=96mm,D5=D0-3d3=105mm,D6=D-4mm=108mm.两轴承盖尺寸相同,但有一轴承盖为透盖,由文献1P158表16-9: d0=55mm, D1=72mm, d1=56mm, b1=5mm, b2=7.1mm。 2.轴的尺寸设计选用脂润滑,轴承端面与箱体内壁距离为12mmI轴:(齿轮轴)材料:45号钢,轮齿部分表面淬火。由文献2P245表14
12、-2取C=110,估算最小直径,由文献1P148表15-6,初选一对30208圆锥滚子轴承,d=40mm,D=80mm,B=18mm,T=19.75mm,挡油盘x2:挡油盘到轮齿端面:23mm,d=46mm,由比齿根圆略小取得。齿宽:50mm齿端面到另一挡油盘:23mm(根据对称性设计)与轴承配合段:18mm,与轴承盖配合段长度:d”=38mm(根据文献1P158表16-9选得),长度67mm(超出轴承盖20mm左右)带轮轮毂长度为60mm,考虑用轴端挡圈,要比轮毂长度短1mm总长度l=18+14+23+50+23+14+18+67+59=286mm,如下图所示:II轴:(齿轮轴)材料:45号钢。由文献2P245表14-2取C=110,估算最小直径,由文献1P148表15-6,初选一对7212AC角接触球轴承,d=60mm,D=110mm,B=22mm 挡油盘:定位轴肩左端长度:22(轴承)+14(挡油盘)=36mm定位轴肩:直径72mm,长10mm(根据轴承内圈查表后设计)与齿轮孔配合部分长度:76(轮毂)-2=74mm,d=62mm,与挡油盘、轴承配合段长度:22+24+2=48mm,d=60mm,与轴承盖配合段长度:d”=55mm(根据文献1P158表16-9选得),长度67mm(超出轴承盖20mm)与联轴器配合段长度l=112m