二级展开式圆柱齿轮减速器设计说明书

二级展开式圆柱齿轮减速器设计说明书二级展开式圆柱齿轮减速器设计说明书题目机械设计课程设计二级展开式圆柱齿轮减速器设计说明书姓名与学号指导教师年级与专业所在学院机械工程学系二级展开式圆柱齿轮减速器设计说明书目录设计任务书1前言2第1章机械传动装置的总体设计及创新311选择电动机的类型312确定电动机功率313确定电动机转速414计算总传动比及各级传动比的分配415传动装置的运动和动力参数4第2章齿轮传动的设计计算521高速级齿轮传动的计算522低速级齿轮传动的计算823速度误差校验10第3章轴的设计计算及校核1131电动机轴的设计计算及校核1132高速轴的设计计算及校核1333低速轴的设计计算及校核15第4章轴承的选择及校核17第5章键连接的选择与校核19第6章联轴器的选择与校核21第7章箱体的设计2271箱体的结构型式2372箱体的结构尺寸23第8章减速器附件结构24第9章润滑与密封2691减速器的润滑2792减速器的密封27设计小结28参考文献292/29二级展开式圆柱齿轮减速器设计说明书设计任务书设计题目设计一用于胶带输送机卷筒的传动装置，如图。原始条件和数据胶带输送机两班制连续单向运转，载荷平稳，空载启动，室内工作，有粉尘使用期限10年，大修期3年。该机动力来源为三相交流电，在中等规模机械厂小批生产。输送带速度允许误差为5,。原始数据编号为I04输送带工作压力F2200N输送带速度V09M/S卷筒直径D300M1/29二级展开式圆柱齿轮减速器设计说明书设计内容计算及说明结果前言题目分析传动装置在工作机器中的主要组成部分，本题目中减速器用于实现电动机和卷筒的传动，结合本题目要求，胶带输送机两班制工作，每天工作16个小时连续单向运转，载荷平稳，其工作载荷为脉动类型室内工作有粉尘，工作条件非十分恶劣，但应加装防尘密封装置使用期限为10年，大修期为3年，故轴等主要零件的寿命应该满足10年以上的要求，而轴承等可以更换的零件应最少满足正常工作3年的要求在中等规模机械厂小批生产，箱体应该采用铸造箱体。传动方案拟定常用减速器的传动方式有带传动、链传动、蜗杆传动和齿轮传动等形式。带传动承载能力较低，在传递相同转矩时结构尺寸较啮合传动大，但是传动平稳，能缓冲吸振，应尽量放在高速级链传动运转不均匀，有冲击，宜放在低速级蜗杆传动的传动比较大，承载能力较齿轮低，常布置在传动系统的高速级以减小尺寸结构，并提高润滑，增加承载力和效率锥齿轮加工困难，一般置于高速级以减小尺寸斜齿轮传动较直齿轮平稳，相对应用于高速级。综合上述传动特点和减速器的实际工作状况，将减速器传动设计为两级展开式圆柱直齿轮减速，既可以满足一定的传动比，又有较大的承载力，同时采用闭式齿轮，可以满足密封润滑的要求。在设计传动过程中，高速级齿轮应布置在远离扭矩输入端的一边，以减小因弯曲变形所引起的载荷沿齿宽分布不均现象。此方案满足工作机的性能要求，适应工作条件、工作可靠，此外还结构简单、尺寸紧凑、成本低传动效率高。2/29二级展开式圆柱齿轮减速器设计说明书第1章机械传动装置的总体设计及创新电机类型Y系11选择电动机的类型列一般用途的电动机有直流电动机和交流电动机两大类。直全封闭自扇冷流电机结构复杂，同样功率情况下尺寸、重量鼠笼型三相交较大，价格较高，用于调速要求高的场合交流异步电机。流电机有同步和异步两种，同步机结构复杂造价高，不可调节转速。综合减速器的工作要求和条件，选用Y系列一般用途的全封闭自扇冷鼠笼型三相交流异步电机。电动机额定功284KW率为胶带传送机所用的电动机需要长期连续运转，12确定电动机功率载荷变化小，在常温下工作。只需电动机的负载不超过其额定功率，不必再作发热计算。由【1】17页，式21、22、24P/,PW,0FW,VWWP,KW,W1000,12NF2200NV09M/SWWP211WKW322,RGC由【1】18页，表24滚动轴承效率0995,R,8级齿轮传动稀油润滑097G弹性联轴器099,C得089P237,KW,03/29二级展开式圆柱齿轮减速器设计说明书由取P113PP284,KWM0M选择Y132S型60000VW,NR5730/MINW13确定电动机转速,D电动机，其满载由【1】13页，表23转速为两级齿轮减速器I,925960/MINRNINR,51570143250/MINW由【1】327页，表8184选用Y132S型电动机，满载转速为960/MINRI1675I,493940F总传动比I1675,573014计算总传动比及各I,340S由【1】20页，第五行级传动比的分配II,1316FS为高速级传动比，为低速级传动比II其中FS由III,FS确定I,493I,340FS各运动和动力参数见表15115传动装置的运动和动力参数NR,940/MIN电动机轴1各轴转速NN,1高速轴IFNN,2低速轴INR,5730/MINW工作轴4/29二级展开式圆柱齿轮减速器设计说明书PPKW,232电动机轴0C2各轴功率PPKW,224高速轴1RGPPKW,216低速轴21RGPPKW,211工作轴WCR2由【1】21页，式283各轴扭矩PT,9550N可计算出各轴的扭矩，各运动动力参数列于下表参数/轴电动高速低速工作名机轴轴轴轴9601947357275727转速NR/MIN232224216211功率PKW2308109853601935185转矩TNM,4933401I传动比,098096509650975效率表151第2章齿轮传动的设计计算21高速级齿轮传动的5/29二级展开式圆柱齿轮减速器设计说明书计算小齿轮选用40MNB钢调质，241286HBS小齿轮40MNB1齿轮材料的选择大齿轮选用45钢正火，169217HBS钢调质241286HBS大齿轮45钢正由【2】149页，式632火169217HBS2许用接触应力6711,KT23DMM,HD23079NMM,小齿轮传递的转矩为Z,221Z,22选择小齿轮齿数为1Z,1082Z,108选择大齿轮齿数为2转速不高，功率不大，选择齿轮精度为8级由【2】147页，表66载荷平稳，对称布置，轴的刚度较大，取载荷K,12综合系数由【2】154页，表69,09齿宽系数D确定许用接触应力由【2】150页，图628,720MPAHLIM1,460MPAHLIM2由【2】149页，图68S,1HMIN由【2】149页，式633720,MPA460,MPAH2H1460,MPAHH16/29二级展开式圆柱齿轮减速器设计说明书带入上述各数据得小齿轮分度圆直DMM,42871D1M,194计算模数Z1由【2】131页，表61M,20取M,20DZMMM,44分度圆直径11DMM,441DZMMM,21622DMM,2162MAMM,130AZZMM,，,130中心距122BDMM,396齿轮齿宽D1BMM,45BMM,39BMM,45取121BMM,39DN,211VMS,221/圆周速度60100，由【2】142页，表64可用8级精度由【2】151页，式6343校核齿根弯曲强2KTY1FS,MPAFF2度。BMZ1由【2】151页，图630Y,43Y,39FS1FS2由【2】153页，图631,530MP,360MPFLIM1FLIM2S,1由【2】149页，表68FMIN由【2】152页，式636530,MPA360,MPAF1F27/29二级展开式圆柱齿轮减速器设计说明书校核计算,6940MP,6294MPF1F2校核计算安全校核计算安全22低速级齿轮传动的计算小齿轮40MNB小齿轮选用40MNB钢调质，241286HBS1齿轮材料的选择钢调质大齿轮选用45钢正火，169217HBS241286HBS大齿轮45钢正由【2】149页，式632火169217HBS6711,KT22许用接触应力3DMM,HD109855NMM,小齿轮传递的转矩为Z,22选择小齿轮齿数为1Z,221Z,75选择大齿轮齿数为2Z,752转速不高，功率不大，选择齿轮精度为8级由【2】147页，表66载荷平稳，对称布置，轴的刚度较大，取载荷K,12综合系数由【2】154页，表69,09齿宽系数D确定许用接触应力由【2】150页，图628,720MPAHLIM1,460MPAHLIM28/29二级展开式圆柱齿轮减速器设计说明书由【2】149页，图68S,1HMIN由【2】149页，式633720,MPA460,MPAH2H1460,MPAHH1带入上述各数据得小齿轮分度圆直DMM,76843D3M,349计算模数Z3由【2】131页，表61M,35取M,35DZMMM,77分度圆直径33DMM,773DZMMM,262544DMM,26254MAMM,16975AZZMM,，,16975中心距342BDMM,616D3齿轮齿宽BMM,67BMM,61BMM,6712取1BMM,61DN,233VMS,079/圆周速度60100，由【2】142页，表64可用8级精度3校核齿根弯曲强度。由【2】151页，式6342KTY1FS,MPAFF2BMZ1由【2】151页，图630Y,438Y,400FS1FS29/29二级展开式圆柱齿轮减速器设计说明书由【2】153页，图631,530MP,360MPFLIM1FLIM2S,1由【2】149页，表68FMIN由【2】152页，式636530,MPA360,MPAF1F2校核计算,6210MP,5670MPF1F2校核计算安全校核计算安全NR,5751/MIN卷筒最终转速为W23速度误差校验速度误差在要速度误差为0385,求范围内10/29二级展开式圆柱齿轮减速器设计说明书第3章轴的设计计算及校核由【1】151页，式51P3DCMM,N31电动机轴的设计计电动机轴PKW,232NR,960/MIN算及校核轴的材料选取为和齿轮相同，为40MNB系数C取为118，则DMM,16因为轴上开有键槽，故DMM,，,1610520由【1】319页，表8178按轴段选取LT4型号弹性套柱销联轴器由【1】327页，表8184DMM,201选取Y132S型电动机DMM,252故综合上述电动机和联轴器尺寸确定电动机轴DMM,303伸出部分直径DMM,201DMM,364由【1】314页，表8173轴段5为齿轮轴选取毡圈25JB/ZQ46061997DMM,36故轴段2直径为DMM,2562由【1】291页，表8155DMM,307选取6006型号深沟球轴承轴向尺寸如图故轴段3直径为DMM,303311轴段4直径DMM,364由【1】35页，表31结合小齿轮尺寸知轴段5处应做成齿轮轴11/29二级展开式圆柱齿轮减速器设计说明书轴段6处由轴承直径DMM,366轴段7直径DMM,307各轴段名称如图311通过结合联轴器、轴承、齿轮和箱体结构尺寸最终确定电动机轴的轴向尺寸如图311轴的弯矩图校核由【2】147页，式6252T,FTANRD与图311对应2T,FNTAN382R5D1由此求得轴承支撑力FN,1083FN,2747得到电动机轴的弯矩图如图311得到电动机轴的扭矩图如图311由弯矩图和扭矩图可知轴段的危险点为轴段5或轴段4与轴5的接触面首先验算轴段5由【2】293页，式124，表12322MMT,，,EME3,D01,1B,90,1B,06,150,0BMNMM,42784TNMM,23080将各数据代入得校核验算安全12/29二级展开式圆柱齿轮减速器设计说明书DMM,17由于故轴段3和轴段2和轴DMMMM,44195段3的接触面都安全，故电动机轴校核安全图311由【1】151页，式5132高速轴的设计计算P3及校核DCMM,N高速轴PKW,224NR,10985/MIN轴的材料选取为45号钢按轴段系数C取为118，则DMM,301DMM,2664由【1】291页，表8155DMM,44672选取6006型号深沟球轴承DMM,523故轴段1直径为DMM,301DMM,3254由【1】153页，表83DMM,305轴段2直径取为DMM,44672轴向尺寸如轴段3为轴肩取DMM,523321轴段4直径为DMM,3254轴段5直径为DMM,30513/29二级展开式圆柱齿轮减速器设计说明书各轴段名称如图321轴向尺寸如图321轴的弯矩图校核由【2】147页，式6252T,FTANRD与图321对应2T,FNTAN10385R2D32T,FNTAN225R4D2由此求得轴承支撑力FN,105081FN,21276得到高速轴的弯矩图如图321得到高速轴的扭矩图如图321由弯矩图和扭矩图可知轴段的危险点为轴段2验算轴段2由【2】293页，式124，表12322MMT,，,EME3,D01,1B,90,1B,06,150,0BMNMM,58845TNMM,109850高速轴校核安将各数据代入得全DMM,21由于DMMMM,446721故轴段安全，高速轴214/29二级展开式圆柱齿轮减速器设计说明书校核安全图321由【1】151页，式5133低速轴的设计计算P3DCMM,及校核NPKW,216NR,5727/MIN低速轴轴的材料选取为45号钢系数C取为118，则按轴段DMM,3757DMM,451因为轴上开有键槽，故DMM,502DMM,，,331053945DMM,58由【1】324页，表81813DMM,451DMM,514由【1】314页，表8173DMM,455选取毡圈45JB/ZQ46061997DMM,406故轴段2直径为DMM,502各轴向尺寸如轴段3为轴肩直径为DMM,583图331由【1】291页，表815515/29二级展开式圆柱齿轮减速器设计说明书选取6009型号深沟球轴承故轴段4直径为DMM,514轴段5直径DMM,455由【1】153页，表83轴段6为伸出端直径为DMM,406各轴段名称如图331轴向尺寸如图331轴的弯矩图校核由【2】147页，式6252T,FTANRD与图331对应2T,FNTAN1000R2D4由此求得轴承支撑力FN,64241FN,35765得到低速轴的弯矩图如图331得到低速轴的扭矩图如图331由弯矩图和扭矩图可知轴段的危险点为轴段2验算轴段2由【2】293页，式124，表12322MMT,，,EME3,D01,1B,90,1B,06,150,0B低速轴校核安MNMM,202044TNMM,36019016/29二级展开式圆柱齿轮减速器设计说明书将各数据代入得出全DMM,29由于故轴段3安全，低速轴轴校DMM,50292核安全图331第4章轴承的选择及校核17/29二级展开式圆柱齿轮减速器设计说明书上述轴的设计计算中，轴承分别选择为深沟球选择深沟球轴轴承6006、6006、6009，下面进行轴承的使用承6006、6005、寿命校核6009三种轴承电动机轴轴承6006由【2】337页，式141610C,LH1060NP此处球轴承中,3由【1】291页，表81556006轴承CKN,132PN,274各轴轴承符合带入上式得为1074年3年故寿LH,9411010H寿命要求命符合要求同理验算高速轴轴承寿命为4年3年寿命符合要求同理验算低速轴轴承寿命为307年3年寿命符合要求18/29二级展开式圆柱齿轮减速器设计说明书第5章键连接的选择与校核电动机轴轴段1由【1】217页，表861选择A型平键，材料为45号钢BMM,6HMM,6LMM,43TMM,35TMM,281由【2】277页，式11244TTNMM,23080,LLB,PCDHLC4T,208MPAPDHLC由【2】277页，表1110100120,MPAP故符合要求,PP高速轴轴段2由【1】217页，表861选择A型平键，材料为45号钢BMM,12HMM,8LMM,505TMM,50TMM,331由【2】277页，式11244TTNMM,109850,LLB,PCDHLC4T,319MPAPDHLC由【2】277页，表111019/29二级展开式圆柱齿轮减速器设计说明书100120,MPAP故符合要求,PP高速轴轴段4由【1】217页，表861选择A型平键，材料为45号钢BMM,10HMM,8LMM,27TMM,50TMM,331由【2】277页，式11244TTNMM,109850,LLB,PCDHLC4T,994MPAPDHLC由【2】277页，表1110100120,MPADXP故符合要求,PP低速轴轴段2由【1】217页，表861选择A型平键，材料为45号钢BMM,16HMM,10LMM,55TMM,60TMM,431由【2】277页，式11244TTNMM,360190,LLB,PCDHLC4T,739MPAPDHLC20/29二级展开式圆柱齿轮减速器设计说明书由【2】277页，表1110100120,MPAP故符合要求,PP低速轴轴段5由【1】217页，表861选择A型平键，材料为45号钢BMM,12HMM,8LMM,53TMM,50TMM,331由【2】277页，式11244TTNMM,351850,LLB,PCDHLC4T,1073MPAPDHLC由【2】277页，表1110100120,MPAP故符合要求,PP第6章联轴器的选择与校核电动机轴联轴器选用LT型弹性套柱销联轴器21/29二级展开式圆柱齿轮减速器设计说明书计算联轴器的转矩，由【2】357页，表151，电动机轴选择式151LT4弹性套柱销联轴器TKTNMM,CAK,15ATKTNMM,3462CA由【1】319页，表8178选择LT4系列NN,转速故联轴器可用低速轴联轴器选用滑块联轴器低速级选择滑计算联轴器的转矩，由【2】357页，表151，块联轴器，计用式151转短为TKTNMM,CA800NMM,K,15ATKTNMM,528CA由【1】324页，表8181选择计用转短为800NMM,NN,转速故联轴器可用第7章箱体的设计22/29二级展开式圆柱齿轮减速器设计说明书批量生产选择铸造箱体HT150，剖分式铸造箱体选择由【1】77页，表45确定箱体壁厚和箱盖壁厚灰铸铁HT150，由【1】80页，表46剖分式71箱体的结构型式由【1】156页，表89、810、811、812确72箱体的结构尺寸定各结构尺寸如下表名称符号尺寸,箱座壁厚8MM箱盖壁厚8MM,1箱座、箱盖、箱座12MM12MMB、BB12底凸缘厚度20MM地脚螺栓直径及数15MM8、DNF目轴承旁联接螺栓直12MMD1径箱盖、箱座联接螺9MMD2栓直径轴承端盖螺钉直径8MM、10MMD3检查孔盖螺钉直径8MMD418MM、至箱外DDDCF121壁距离23/29二级展开式圆柱齿轮减速器设计说明书14MM、至凸缘边缘DDCF22距离轴承座外径95MM、D2125MMS轴承旁联接螺栓距95MM、离118MM轴承旁凸台半径14MMR1H轴承旁凸台高度40MM箱外壁至轴承座端36MML1面距离箱盖、箱座肋厚7MM、10MM、MM1大齿轮顶圆与箱内,110MM壁间距离齿轮端面与箱内壁,210MM距离5MM铸造斜度、过渡尺、RR0112MM寸、铸造外圆角、等R4MM内圆角第8章减速器附件结构24/29二级展开式圆柱齿轮减速器设计说明书1轴承盖由【1】82页，表47电动机轴箱盖选择螺钉联接式轴承盖，尺寸由、及密封尺寸决定DD3高速轴轴承箱盖选择螺钉联接式轴承盖，尺寸由、及密封尺寸决定DD3低速轴轴承箱盖选择螺钉联接式轴承盖，尺寸由、及密封尺寸决定DD32调整垫片组由【1】82页，表49选择A组片数为2，尺寸由轴承外径D确定3油标由【1】83页，表410选择M18确定油标尺寸4排油孔螺塞由【1】85页，表413选择M2015确定油标尺寸5检查孔盖板由【1】85页表414确定检查孔及其盖板的结构尺寸6通气器由【1】86页，表415选择M1615确定结构尺寸25/29二级展开式