《二级圆柱齿轮减速器设计说明书》由会员分享，可在线阅读，更多相关《二级圆柱齿轮减速器设计说明书（18页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、一、设计任务书题目：设计一个二级圆柱齿轮减速器用于井下煤炭的运输。1. 总体布局图2. 己知参数1）带的拉曳力F = 2.5 X 103N2）带的速度V = 1.6m/s3）滚筒直径D = 500mm4）工作情况：连续工作，载荷中等冲击，单向转动。5）使用寿命：10年，每天两班工作制。6）滚筒轴转速误差4%3. 设计内容1）运动学与动力学计算2）计算传动装置的运动和动力参数3）传动零件设计计算4）轴的设计计算与校核5）轴承的选择与校核6）键与联轴器的选择与校核7）箱体的设计8）润滑与密封的选择，润滑剂牌号及容量的计算说明9）减速器附件及其说明4. 设计任务1）减速器装配图一张（Al）o2）轴、
2、齿轮零件图各一张（A3）。3）设计说明书一份。5. 设计进度1）第一阶段：总体计算和传动件参数计算2）第二阶段：轴与轴系零件的设计3）第三阶段：轴、轴承、联轴器、键的校核及草图绘制4）第四阶段：装配图、零件图的绘制及计算说明书的编写一、 前吞机器一般是由原动机、传动装置和工作装置组成。传动装置是用來传递 原动机的运动和动力、变换其运动形式以满足工作装置的需要，是机器的重 要组成部分。传动装置是否合理将直接影响机器的工作性能、重量和成本。 合理的传动方案除满足工作装置的功能外，还要求结构简单、制造方便、成 本低廉、传动效率高和使用维护方便。本设计中原动机为电动机，工作机为皮带输送机。传动方案釆用
3、了两级 传动，第一级传动为二级直齿圆柱齿轮减速器，第二级传动为链传动。齿轮传动的传动效率高，适用的功率和速度范围广，使用寿命较长，是 现代机器中应用最为广泛的机构之一。本设计采用的是二级直齿轮传动（说 明直齿轮传动的优缺点）。综合运用机械设计基础、机械制造基础的知识和绘图技能，完成传动装 置的测绘与分析，通过这一过程全面了解一个机械产品所涉及的结构、强度、 制造、装配以及表达等方面的知识，培养综合分析、实际解决工程问题的能 力。2. 传动方案规划三、运动学与动力学计算1-电动机的选择计算机类型的选择，按已知工作要求和条件选用Y系列一般用途的全封闭I!扇冷鼠笼型三相异步电动机，电压380V电动机
4、的选择 滚筒工作所需功率为：n Fv 2500 xl.6 小“Pft?= 4RW1000 1000确定各个部分的传动效率为： 两个联轴器效分别为r| C1 = 0.99, % = 0.9925,轴承效率为q r = 0.995,齿轮效率为r g 0.97,则电机至工作机之间的传动装置的总效率：z? = qCi + q3 + ri2 + 仇2 二0 99 X 0.9953 X 0.972 X 0.9925 = 0.869p4所需电动机功率为：Pd = 4.60kWT 0.869电动机额定功率Pe “大于Pd，查表选电动机技术数据选择电动机的额定功率为5. 5kWo确定电动机的转速滚筒轴的工作转速
5、为：60 x 1000 v 宀“ z .ir, = 61.15 r /nun根据书1中表2-1推荐的传动比范围，二级圆柱齿轮减速器为936,链传动比 为2,总传动比i： =1680,故电动机转速可选范围为 n； =ii = (9x61.15)36x61.15 = 5502201r/min综合考虑，查Y系列电动机技术数据表，选电动机选用同步转速为lOOOr/miii, 满载转速为转速1440r/min ,额定功率为5. 5kW的Y132M-6型电动机。2. 确定总传动比和各级传动比的分配总传动比：=許=探=15.70分配各级传动比：根据经验公式,ii = 1.3i2,而i = h I? = 15
6、.70所以，可求得ii = 4.51, i2 = 3.483. 计算传动装置的运动和动力参数：将传动装置各轴由高速到低速依次定为1轴、2轴、3轴1. 各轴转速：n | = nm=960r/minnH = 丁丄212 86213r/min11 iinn11|. = - = 61.21 a 61r/niin 】22各轴输入功率：P | = Pin - r| C1 = 5.445KwP ii = P I r) g = 5.28KwPI = P * 0 g = 5.12Kw3各轴输入转矩:To = 9550且=54.71N mT, = 9550= 54.17Nm1 】|PNT(1 = 9550= 23
7、6.73N-mnnPinTin = 9550= 801.57Nmnm将以上内容汇总得表一表一：运动与动力参数表轴名参数电动机轴轴I轴II轴III滚筒轴转速n(r/min)9609602136161功率P(kW)5.55. 4455. 285. 125. 08转矩T(Nm)54. 7154. 71236. 73801. 57795. 31传动比i14.513. 491效率0. 990. 970. 970. 9925四、传动零件设计计算1. 齿轮的计算（1）查表，选用闭式直齿轮圆柱传动，小齿轮选用40C（表面 淬火），硬度4855HRC,大齿轮选用45钢（调质处理），硬度 4050HRC。查表,选
8、择齿轮精度等级为7级。取小齿轮齿数zi = 21, 则大齿轮齿数Z2 = 21 X ij = 21 X 4.51 = 94.71,取 95。（2）按齿根弯曲强度计算：辱空）VdZf 2. 26mm查标准模数系列表，取11=2. 75o则分度圆直径d =二2 75x21=57. 75mm（3）按齿面接触疲劳强度进行校核2KTj ulZEZHb H =查手册，取ZE = 189.8MP2,对标准齿数齿轮Zh二2. 5。按（2）中所得的4,码进行计算：齿宽5 = Dd 4 =0. 7X57. 75=40. 425mm取 K二 1.5,则按上式可求得b H = 698.77a H1.1120a H =
9、 698.77 - = -= 933.33I表明按弯曲疲劳计算结算符合强度设计要求，可取nh = 2.75（4）儿何尺寸计算d = 21x2.75 = 57.75mmd2 = zjii = 95x 2.75= 26125mmd + *45 + 124.5a】= 85mm2 2齿宽b =& d = 0.6 X 57.75 = 34.65 a 35mm（5）根据已得数据重新确定运动和动力参数第一级传动比：（=丝二芽=4.52Z 21II 轴转速= 212.39 212r/minII 轴转矩E = 9550 = 237.85N mnII第二季传动比i2亠= 3.47kIII 轴转速 n |亠=61.
10、095r/min2pIII轴转矩= 9550 半=800.33N mHIn.校正后的数据汇总得表二:表二：运动与动力参数校正表轴名参数电动机轴轴I轴II轴III滚筒轴转速n(r/min)96096021261. 161. 1功率P(kW)5.55. 4455. 285. 125. 08转矩T(Nm)54. 7154. 71237.85800. 33794. 01传动比i14.523.471(6) 其他齿轮的计算取z3 =27,同理进行计算和校核，得齿轮4的齿数Z4 = 93,模数 m 二3 o计算几何尺寸：d3 = z3m3 = 27x3 = 81inmd4 = z4in4 = 93x3 =
11、279nmd, + d. 81 + 279, “a0 = =180 mil 2 2将以上计算所得数据列入下表:表三：齿轮参数表齿轮参数第一对齿轮第二对齿轮齿轮1齿轮2齿轮3齿轮4齿数Z308331109模数m/ (mm)1. 51. 522分度圆直径d/ (mm)45124.562218齿宽b/ (mm)55507065传动比i2. 693.5中心距a/ (mm)85140(7)误差验证工作机主轴的实际转速:r nw960% =厂石=4.52 x 3.44 = 6L74r/minf,才D nwv = “ d = 1.62 m/s 60 X 10007工作机要求转速nw = 61.15r/min
12、, V =1. 6m/s误差& = l62l6x10Q%1,25% A3| = 98x丄= 42.8&nmn3V61.1考虑键槽的影响，增大3% ,则d 遇=42.88X (1+0.03) = 45.03mm轴最小直径输出直径为安装联轴器处，联轴器的孔径有标准系列，故轴最小直径 处须与联轴器的孔径想适应，所以，取轴的最小直径为=45111111(2) 确定轴各段的直径和长度 d：=45mm根据联轴器的长度，取1 = 70mm *:半联轴器需要定位，故需设计一定位轴肩，轴肩高度11 = (0.070.1)4=(0.070.1)x45 = 3.154.50 , 所以取 h = 3.5nm 则 d2
13、 =45+5 = 50mmL.：根据外伸长度确定为50mm ds：这段与轴承配合，初选轴承内径为d = 55imn ,初定为6209根据轴承宽度b二19mm,所以Ls=28mm 有轴承的安装尺寸确定，取d4 = 60inmL4 :根据装配草图大齿轮和轴承在箱体内位置取L4 = 70mm de：这段安装齿轮，取d6 = 5Qinm:根据齿轮宽度，取Lg = 50inmd5：这段为轴环的直径，用來定位齿轮，故需要设计定位轴肩，d5 =55nunL5 :取 L5 =50imn123456图12. 轴的校核及计算考虑到箱体的结构，对齿轮以及轴进行修正。(1)齿轮修改模数，第一对齿轮取1112.75,第二对齿轮模数取3则齿轮参数第一对齿轮第二对齿轮齿轮1齿轮2齿轮3
