两级圆柱齿轮减速器(展开式)

两级圆柱齿轮减速器（展开式） 目 录 机 械设计课程设计任务书 1 1、 机械系统总体设计 2 1.1、传动方案设计 2 1.2、电动机的选择 2 2、 传动装置总体设计 4 2.1、总传动比及分配各级传动比计算 4 2.2、传动装置的运动和动力参数 4 3、 传动零件的设计计算 5 3.1、带传动零件设计计算 5 3.2、减速器内传动零件设计计算 7 3.2.1、齿轮材料选择 7 3.2.2、高速级齿轮设计计算 7 3.2.3、低速级齿轮设计计算 9 4、 总装配设计计算 11 4.1、轴系零件设计计算 11 4.1.1、输入轴的设计计算 11 4.1.2、中间轴的设计计算 12 4.1.3、输出轴的设计计算 13 4.1.4、轴承的选择计算 18 4.1.5、键的设计计算 19 4.2、联轴器选择 19 4.3、减速器的润滑与密封 19 5、 设计总结 20 6、 参考文献 20 机械设计制造及其自动化专业 05 级课程设计 第 1 页 机械设计课程设计任务书 课程设计题目： 设计两级圆柱齿轮减速器（展开式） 1、设计要求： 设计热处理车间零件清洗用传动设备。该传输色设备的传动系统由电动机经减速器装置后传至传送带。两班制工作。使用期限为 5 年。传输 带运动速度的允许误差为 5%。 2、原始数据： 原始数据 题号 C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8 C9 C10 滚筒直径 mm 300 330 340 350 360 380 380 300 360 320 传送带运行速度 m/s 0.63 0.75 0.80 0.85 0.85 0.90 0.80 0.70 0.84 0.75 传送带主动轴扭矩 Nm 700 670 650 650 900 850 950 900 660 900 设计题号为： C8 3、运动简图： 4、设计工作量： 1、减速器装配图 1 张（ A1 或 A2）； 2、零件工作图 1 3 张； 3、设计说明书 1 份。 机械设计制造及其自动化专业 05 级课程设计 第 2 页 1、机械系统总体设计 1.1、 传动方案设计 传动方案 如图所示为带传动联接的展开式二级圆柱齿轮传动 1.2、电动机的选择 1） 、选择电动机的类型： 按工作要求和条件，选用三机笼型电动机，封闭式结构，电压 380V， Y 型。 2） 、选择电动机容量： 电动机所需的工作功率为 kw wdaPP （其中：dp为电动机功率，wp为负载功率， a 为总效率。） 负载功率为 k w1 0 0 0 1 0 0 0w F v T vP r 因此有 k w1 0 0 0 1 0 0 0daaF v T vP r 传动装置的总效率 a 应为组成传动装置的各部分运动副效率只之乘积 ,即： 421 2 3 4 5a 式中：1、2、3、4、5分别为带传动、轴承、齿轮传动、联轴器和卷筒的传动效率 取传动效率为 带传动的效率1 0.96 滚动轴承效率 2 0.98 闭式齿轮传动效率3 0.97 联轴器效 率4 0.99 卷筒效率5 0.96 机械设计制造及其自动化专业 05 级课程设计 第 3 页 则有 420 . 9 6 0 . 9 8 0 . 9 7 0 . 9 9 0 . 9 6 0 . 7 9a 电动机的功率为 9 0 0 0 . 7 0 5 . 3 2 k w1 0 0 0 1 0 0 0 0 . 1 5 0 . 7 9d aTv r 3） 、确定电动机转速： 卷筒轴工作转速为 6 0 1 0 0 0 1 . 76 0 1 0 0 0 / 4 4 . 5 6 r / m i n300n v D 查表得：取 V 带传动的传动比1 2 4i，二级圆梯形齿轮减速器传动比2 8 40i ,即为减速器的总传动比，所以电机的可选范围为。 ( 1 6 1 6 0 ) 4 4 . 5 6 7 1 2 . 9 6 7 1 2 9 . 6 0 r / m i ndan i n 则符合这一范围的同步转速有 750、 1000、 1500 和 3000r/min。 根据容量和转速，由相关手册查出有四种适用的电动机型号，因此有四种传动比方案，如下表 1.1： 综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量和带传动、减速器的传动比，可见第？方案比较适合。因此选定电动机型号为 Y132S-4，其主要性能如下表 1.2： 表 1.1 方案 电动机型号 额定功率 kw 电动机转速 r/min 重量 /kg 传动比 同步转速 满载转速 总传动比 V 带传动 减速器 1 Y132S1-2 5.5 3000 2900 64 65.08 2 Y132S-4 5.5 1500 1440 68 32.32 2.5 12.93 3 Y132M2-6 5.5 1000 960 84 21.54 2.3 9.37 4 Y160M2-8 5.5 750 720 119 16.16 表 1.2 电动机 型号 额定功率 Kw 电动机转速 r/min 堵转转矩 最大转矩 同步转速 满载转速 额定转 矩 额定转矩 Y132S-4 5.5 1500 1400 2.2 2.3 电动机主要外形和安装尺寸如下 机械设计制造及其自动化专业 05 级课程设计 第 4 页 表 1.3 （单位： mm） 中心高 H 外形尺寸 L (AC/2+AD) HD 底脚安装尺寸 A B 地脚螺栓孔直径 K 轴伸尺寸 D E 装键部位尺寸 F G 132 475 345 315 216 140 12 38 80 10 33 2、传动装置总体设计 2.1、总传动比及分配各级传动比计算 1）、 减速器的总传动比为： 1440 3 2 . 3 24 4 . 5 6ma ni n 2）、 分配传动装 置传动比： 0ai i i （式中0i为带传动的传动比，初步取 2.5， i 为减速器的传动比。） 则减速器的传动比 0/ 3 2 . 3 2 / 2 . 5 1 2 . 9 3ai i i 3）、 按展开式布置。 考虑润滑条件，为使两级大齿轮直径相近，可由展开式曲线查得1 4.29i ，则21/ 1 2 . 9 3 / 4 . 2 9 3 . 0 1i i i 。 2.2、传动装置的运动和动力参数 1） 、各 轴的转速 轴：10/ 1 4 4 0 / 2 . 5 5 7 6 . 0 0 r / m i nmn n i 轴： 2 1 1/ 5 7 6 . 0 0 / 4 . 2 9 1 3 4 . 2 7 r / m i nn n i 轴： 3 2 2/ 1 3 4 . 2 7 / 3 . 0 1 4 4 . 6 0 r / m i nn n i 卷筒轴：43 4 4 . 6 0 r / m i nnn 2） 、各轴的输入功率 轴：1 0 1 1 5 . 3 2 0 . 9 6 5 . 1 1ddP P P k W 轴： 2 1 1 2 1 2 3 5 . 1 1 0 . 9 8 0 . 9 7 4 . 8 6P P P k W 轴： 3 2 2 3 2 2 3 4 . 8 6 0 . 9 8 0 . 9 7 4 . 6 2P P P k W 卷筒轴：4 3 3 4 3 2 4 4 . 6 2 0 . 9 8 0 . 9 9 4 . 4 8P P P k W 则 -轴的输出功率分别为输入功率乘轴承效率 0.98. 3） 、各轴的转矩 电动机的输出转矩： 5 . 3 29 5 5 0 9 5 5 0 3 5 . 2 81440dd mPT N mn 轴：1 0 1 3 5 . 2 8 2 . 5 0 . 9 6 8 4 . 6 7dT T i N m 轴：2 1 1 2 3 8 4 . 6 7 4 . 2 9 0 . 9 8 0 . 9 7 3 4 5 . 2 9T T i N m 轴：3 2 2 2 3 3 4 5 . 2 9 3 . 0 1 0 . 9 8 0 . 9 7 9 8 7 . 9 8T T i N m 卷筒轴：4 3 2 4 9 8 7 . 9 8 0 . 9 8 0 . 9 9 9 5 8 . 5 4T T N m 机械设计制造及其自动化专业 05 级课程设计 第 5 页 则 -轴的输出转矩分别为各轴的输入输入转矩乘轴承效率 0.98。 运动和动力参数计算结果整理于下表： 轴名 功率 P/KW 转距 T/N M 转速 n r/min 转动比 i 效率 输入 输出 输入 输出 电机轴 5.32 35.28 1440 2.5 0.96 轴 5.11 5.01 84.67 82.98 576.00 4.29 0.95 轴 4.86 4.76 345.29 338.38 134.27 3.01 0.95 轴 4.62 4.53 987.98 968.22 44.60 1 0.97 卷筒轴 4.48 4.39 958.54 939.37 44.60 3、传动零件的设计计算 3.1、带传动零件设计计算 1）、计算功率 cP 查表有工况因数 1.2AK ，故 1 . 2 5 . 5 6 . 6 0cAP K P k w 2）、选取 V 带型号 根据 6.60cP kw, 1 4 4 0 r/m inmn ,查图表确定选用 A 型 3）、确定带轮基准直径 1D 和 2D 查表选取1 125D mm， 1% ，得 1211 2 5 1 4 4 0(1 ) ( 1 - 0 . 0 1 ) 3 0 9 . 3 8576mDnD m mn 查表取2 315D mm 大带轮转速实际 1121 2 5 1 4 4 0( 1 - ) ( 1 0 . 0 1 ) 5 6 5 . 7 2 / m i n315mDnnrD 则误差 111- 5 7 6 5 6 5 . 7 2 0 . 0 1 8 = 1 . 8 % e=0.35AR 1 . 5 t a n 0 . 3 5ea为判断系数 由表 8.5 查得 0 . 4 0 c o t 1 . 7 1ya 由表 8.7 查得派生轴向力为： 3.42SR ，则可以求得轴承、的派生轴向力分别为 11 3 . 4 2 2 5 9 9 3 . 4 2 1 6 2 1S R N 22 3 . 4 2 1 6 5 3 . 4 2 7 5 4S R N 2、计算轴承所受的轴向负荷 因为 217 5 4 1 4 0 0 2 1 5 4aS F N S 固有被“压紧”， 被“放松”。所以 12 2154aA S F N 22754A S N 3、计算当量动负荷 机械设计制造及其自动化专业 05 级课程设计 第 19 页 轴承 I： 102154 0 . 0 1242000AC 1 112154 0 . 3 9 0 . 3 55542A eR 由表 8.5 得1 0.40x 1 1.71y 1 1 1 1 1( ) 1 . 3 ( 0 . 4 0 5 5 4 2 1 . 7 1 2 1 5 4 ) 7 6 7 0pP f x R y A N 轴承： 20754 0 . 0 0 3242000AC 2 22754 0 . 2 9 0 . 3 52579A eR 由表 8.5 得2 1x 2 0y 2 2 2 2 2( ) 1 . 3 ( 1 2 5 7 9 0 7 5 4 ) 3 3 5 3pP f x R y A N 4、 轴承寿命hL计算 因为12PP，故按轴承计算轴承寿命 3666 1 0 1 0 1 9 5 0 0 06 0 6 0 4 4 . 6 7 6 7 6 . 1 4 00 1hhCL h LnP 所选轴 承 30313 合格 4.1.5、键的设计计算 键的设计与校核在“轴的设计与校核”中已经给出，具体型号如下： 4.2、联轴器选择 在“轴的设计与校核”中已经分析选择如下： LX3 联轴器 60 10755JAJA 标准 (GB5014-2003)，其工称转距为 2500N.m；半联轴器长度 L=107mm，半联轴器与轴配合的毂孔长度1 142L mm。 4.3、减速器的润滑与密封 1、减数器的润滑方式：飞溅润滑方式 2、 选择润滑油：工业闭式齿轮油（ GB 5903-1995）中的一种。 3、密封类型的选择： 密封件：毡圈 1 30 JB/ZQ4606-86 毡圈 2 40 JB/ZQ4606-86 键名 国标 1（带轮 ) GB/T 1095-2003 键 8 7 52 2（齿轮 2） GB/T 1095-2003 键 16 10 56 3（齿轮 3） GB/T 1095-2003 键 16 10 86 6（齿轮 4） GB/T 1095-2003 键 20 12 74 7（联轴器 ) GB/T 1095-2003 键 18 11 102 机械设计制造及其自动化专业 05 级课程设计 第 20 页 5、设计总结 机械设计课程设计是机械课程当中一个重要环节通过了近 3 周的课程设计使我从各个方面都受到了机械设计的训练，对机械的有关各个零部件有机的结合在一起得到了深刻的认识。 由于在设计方面我们没有经验，理论知识学的不牢固，在设计中难免会出现这样那样的问题，如：在选择计算标准件 时 可能会出现误差，如果是联系紧密或者循序渐进的计算误差会 更大，在查表和计算上精度不够准