高速级齿轮传动设计

目录一、传动方案的拟定及电动机的选择2二、V带选择4三高速级齿轮传动设计6四、轴的设计计算9五、滚动轴承的选择及计算13六、键联接的选择及校核计算14七、联轴器的选择14八、减速器附件的选择14九、润滑与密封15十、设计小结16十一、参考资料目录161数据如下已知带式输送滚筒直径320MM，转矩T130NM，带速V16M/S，传动装置总效率为82。一、拟定传动方案由已知条件计算驱动滚筒的转速N,即595320611006010060PPUWDNR/MIN一般选用同步转速为1000R/MIN或1500R/MIN的电动机作为原动机，因此传动装置传动比约为10或15。根据总传动比数值，初步拟定出以二级传动为主的多种传动方案。2选择电动机1）电动机类型和结构型式按工作要求和工作条件，选用一般用途的Y（IP44）系列三相异步电动机。它为卧式封闭结构。2）电动机容量（1）滚筒输出功率PWKWNT31950595130950PWW（2）电动机输出功率PKWD5918231PPHW根据传动装置总效率及查表24得V带传动10945；滚动轴承2098；圆柱齿轮传动3097；弹性联轴器4099；滚筒轴滑动轴承5094。（3）电动机额定功率PED由表201选取电动机额定功率PED22KW。23）电动机的转速为了便于选择电动机转速，先推算电动机转速的可选范围。由表21查得V带传动常用传动比范围I124,单级圆柱齿轮传动比范围I236，则电动机转速可选范围为NDNI1I25732292R/MIN方案电动机型号额定功率（KW）电动机转速（R/MIN）电动机质量（KG）传动装置的传动比同步满载总传动比V带传动单级减速器1Y10L14221500142034148734962Y12M62210009404598425394由表中数据可知两个方案均可行，方案1相对价格便宜，但方案2的传动比较小，传动装置结构尺寸较小，整体结构更紧凑，价格也可下调，因此采用方案2，选定电动机的型号为Y112M6。4）电动机的技术数据和外形、安装尺寸由表201，202查出Y112M6型电动机的主要技术数据和外形、安装尺寸，并列表记录备用（略）。3计算传动装置传动比和分配各级传动比1）传动装置传动比849595940NWNIM2）分配各级传动比取V带传动的传动比I125，则单级圆柱齿轮减速器传动比为45284912III所得I2值符合一般圆柱齿轮传动和单级圆柱齿轮减速器传动比的常用范3围。4计算传动装置的运动和动力参数1）各轴转速电动机轴为0轴，减速器高速轴为I轴，低速轴为轴，各轴转速为N0NM940R/MINNIN0/I1940/25376NINI/I2376/394955R/MIN2）各轴输入功率按电动机额定功率PED计算各轴输入功率，即P0PED22KWPIP0122X09452079KWPIPI232079X098X0971976KW3）各轴转矩TO9550XP0/N09550X22/9402235NMTI9550XPI/NI9550X2079/3765280NMTI9550XPI/NI9550X1976/9551976NM二、V带选择1选择V带的型号根据任务书说明，每天工作8小时，载荷平稳，由精密机械设计的表75查得KA10。则KWNTI31950595130950PW4PDPIKA102222KW根据PD22和N1940R/MIN,由机械设计基础课程设计图717确定选取A型普通V带。2确定带轮直径D1，D2。由图717可知，A型V带推荐小带轮直径D1125140MM。考虑到带速不宜过低，否则带的根数将要增多，对传动不利。因此确定小带轮直径D1125MM。大带轮直径，由公式D2ID1（1）其中取002由查机械设计基础课程设计表91，取D2315MM。3检验带速VV16M/S25M/S4确定带的基准长度根据公式72907（D1D2）A2（D1D2）初定中心距500MM依据式（712）计算带的近似长度LADDDDAL422221210P17089MM由表73选取LD1800MM，KL1015确定实际中心距A20LLAAD5456MM6验算小带包角1AAO12O1573DD18016007计算V带的根数Z。5由表78查得P0140，由表79查得KA095，由表710查得P0011，则V带的根数LADKKPPPZ00D152根取Z28计算带宽BB（Z1）E2F由表74得B35MM三高速级齿轮传动设计1）选择材料、精度及参数小齿轮45钢，调质，HB1240大齿轮45钢，正火，HB2190模数M2齿数Z124Z296齿数比UZ2/Z196/244精度等级选8级（GB1009588）齿宽系数DD083（推荐取值0814）齿轮直径D1MZ148MMD2MZ2192MM压力角A200齿顶高HAM2MM齿根高HF125M25MM6全齿高HHAHF45MM中心距AMZ1Z2/2120MM小齿轮宽B1DD1083483984MM大齿轮宽根据机械设计基础课程设计P24,为保证全齿宽接触，通常使小齿轮较大齿轮宽，因此得B240MM1计算齿轮上的作用力设高速轴为1，低速轴为2圆周力FT12T1/D2200NFT22T/D20583N径向力FR1F1TTANA8007NFR2F2TTANA7492N轴向力为几乎为零2）齿轮许用应力HF及校验HDVEHUCHUUDKKTZZZEFSYMPRSBE12123112ZH节点齿合系数NHAZ2SINCOS22B。对于标准直齿轮，AN20,0,ZH176ZE弹性系数，12MPEZE。当两轮皆为钢制齿轮（03，E1E2210X10N/MM2）时，ZE2712MMN；Z重合系数，AKZEEE1。对于直齿轮，Z1。K载荷集中系数，UUFFKMAXB由精密机械设计图838选取，K1087KV动载荷系数，精密机械设计图839，KV102计算得H46500NMM2HLHBHHKSLIMSSBHLIMS对应于NHO的齿面接触极限应力其值决定于齿轮齿轮材料及热处理条件，精密机械设计表810；BHLIMS2HBS69240X269549NMM2。SH安全系数。对于正火、调质、整体淬火的齿轮，去SH11；KHL寿命系数。6HHOHLNNK式中NHO循环基数，查精密机械设计图841，NHO15X107；NH齿轮的应力循环次数，NH60NT60X376X60X8108288X107；取KHL106HS52904NMM2H46500NMM2HS52904NMM2因此接触强度足够FDVFVPTFFMDKKTYKKBMFYSYSB2112B齿宽，1DBY083X483984；FS许用弯曲应力；FCFLFBFFKKSLIMSS查表811得BFLIMS18X240432NMM2，FS18，FCK1（齿轮双面受载时的影响系数，单面取1，双面区0708），6FVFOFLNNK（寿命系数）循环基数FON取4X106,循环次数FVN60NT60X376X60X8108288X107KFL084718YF齿形系数。查精密机械设计图844，YF373计算得FS240NMM2F11345NMM2FFS因此弯曲强度足够四、轴的结构设计1轴的材料选用45钢2估算轴的直径根据精密机械设计P257式102，查表102轴的最小直径33620/P10559NPCNDTT取C110或TT30计算得D1MIN20MMD2MIN30MM取D120MM，D230MM3轴的各段轴径根据机械设计基础课程设计P26，当轴肩用于轴上零件定位和承受内力时，应具有一定高度，轴肩差一般可取610MM。用作滚动轴承内圈定位时，轴肩的直径应按轴承的安装尺寸取。如果两相邻轴段直径的变化仅是为了轴上零件装拆方便或区分加工表面时两直径略有差值即可，例如取15MM也可以采用相同公称直径而不同的公差数值。9按照这些原则高速轴的轴径由小到大分别为20MM,22MM,25MM,48MM,25MM；低速轴的轴径由小到大分别为30MM,32MM,35MM,40MM,48MM，35MM。4轴的各段长度设计1根据机械设计基础课程设计表31，表41以及图41，得取8MM,1取8MM,齿轮顶圆至箱体内壁的距离110MM齿轮端面至箱体内壁的距离210MM轴承端面至箱体内壁的距离（轴承用油润滑时）35MM箱体外壁至轴承座孔端面的距离L1C1C251045MM轴承端盖凸缘厚度E10MM2带轮宽35MM联轴器端60MM1轴承的厚度B0115MM,B0217MM根据上面数据，可以确定各段轴长，由小端到大端依次为高速轴35MM,42MM，16MM,12MM,40MM,12MM,16MM低速轴60MM,40MM,30MM，40MM，10MM,17MM105轴的校核计算（精密机械设计P257P262，机械设计手册）对于高速轴校核垂直面内支点反力LA285带轮中径到轴承距离，LB675MM两轴承间距离。NLLLFFBBARRA510655675675282749NLLFFBARRB33165675282749校核FRAFRFRB10655N（74923163）N类似方法求水平面内支点反力V带在轴上的载荷可近似地由下式确定2SIN2ZFF10ZA；F0单根V带的张紧力（N）20152500FQVZVPKDAPD计算功率PD2079KWZV带的根数；62MS1（为带速）KA包角修正系数KA095QV带单位长度质量Q010（KGM1）精密机械设计表711计算得F01447FZ570NFRFTFZLCLALBL1NLLFLLFLFFATCBZCZTB1148513452832058675675705335702（LCLC67中轴到轴承距离）32063205814857022FTATTBZFFFN,MAFRLA213522NMMMB0同理求得MAFTLA586624NMMMBFZLC38190NMM5624274586622213522222AAMMMANMM381903819002222BBMMMBNMM已知T52800NMM，选用轴的材料为45钢，并经正火处理。查精密机械设计表101，其强度极限BS600NMM2，并查表103与其对应的B1S55NMM2，B0S95NMM2故可求出580955501BBSSA369534528005805624272222TMMAVAANMM同理得MVB310987NMM32351036953410331BVAMDSMM在结构设计中定出的该处直径DA25MM,故强度足够。同理对高速轴的校核中D332MM,在结构设计中定出的该处直径D35MM,故强度足够。五、滚动轴承的选择及校核计算12根据任务书上表明的条件载荷平稳，以及轴承主要受到轴向力，所以选择圆锥滚子轴承。由轴径的相应段根据机械设计基础课程设计表157选择轻窄（2）系列，其尺寸分别为内径D125MM,D235MM外径D152MMD272MM宽度B115MM，B217MM滚动轴承的当量载荷为）（ARPYFXFFPAF0，E0FFRAX1；Y0；则N2640220022002101FFPRP）（H201851402640102237636010PCN6010L31036MAXMIN6MAX10H）（）（）（EC额定动载荷，机械设计基础课程设计表157而题目要求的轴承寿命为H30000LH）（MAX10HL，故轴承的寿命完全符合要求六、键联接的选择及校核计算1根据轴径的尺寸，由机械设计基础课程设计表141高速轴与V带轮联接的键为键C8X30GB109679大齿轮与轴连接的键为键12X32GB109679轴与联轴器的键为键C8X50GB1096792键的强度校核齿轮与轴上的键键C1232GB10967913BH128,L32,则LSLB20MM圆周力FR2TI/D2197600/409880N挤压强度SRPLHF2S1235125150MPAP因此挤压强度足够剪切强度SLBFR2T823120MPAT因此剪切强度足够键C830GB109679和键C856GB109679根据上面的步骤校核，并且符合要求。七、联轴器的选择根据轴径的和机械设计基础课程设计表171选择联轴器的型号GB385283J1一对组合轴孔直径D30MM,长度L60MM八、减速器附件的选择通气器由于在室内使用，选通气器（一次过滤），采用M1615油面指示器选用游标尺M16起吊装置采用箱盖吊耳、箱座吊耳，双螺钉起吊螺钉14放油螺塞选用外六角油塞及垫片M1415根据机械设计基础课程设计表137选择适当型号起盖螺钉型号GB578386M620,材料Q235高速轴轴承盖上的螺钉GB578386M620,材料Q235低速轴轴承盖上的螺钉GB578386M620,材料Q235螺栓GB578286M1080，材料Q235九、润滑与密封1齿轮的润滑采用浸油润滑，由于为单级圆柱齿轮减速器，速度12M/S，当M20时，浸油深度H约为1个齿高，但不小于10MM，所以浸油高度约为36MM。2滚动轴承的润滑由于轴承周向速度为，所以宜开设油沟、飞溅润滑。3润滑油的选择齿轮与轴承用同种润滑油较为便利，考虑到该装置用于小型设备，选用GB44389全损耗系统用油LAN15润滑油。4密封方法的选取选用凸缘式端盖易于调整，采用闷盖安装骨架式旋转轴唇型密封圈实现密封。密封圈型号按所装配轴的直径确定为GB89418625轴承盖结构尺寸按用其定位的轴承的外径决定。15十、设计小结课程设计体会这次课程设计是继上次电子技术课程设计的一次延续，虽然不同科目，但是他们都需要刻苦耐劳，努力钻研的精神。对于每一个事物都会有第一次的吧，而没一个第一次似乎都必须经历由感觉困难重重，挫折不断到一步一步克服，可能需要连续几