电动机减速器箱体设计说明书

- 1 - 电动机减速器箱体设计说明书 二、电动机的选择计算 已知工作条件及要求： 运输带工作拉力： F=2300 N 运输带工作速度： V=s 运输带的滚筒直径： D=400 输带的宽度： B=400 据工作条件，选择 滚筒所需的有效功率： F V/1000=2300 000= 传动装置的总效率： 卷筒联承齿带总 42式中 : 皮带传动效率 带=啮合效率 （齿轮精度为 8级） 滚动轴承效率 联轴器效率 滚筒效率 筒传动总效率 = 所需 电动机功率 总/ 滚筒转速 D60 = = W =总 =- 2 - 根据滚筒所需的功率和转速，可选择功率为 3步转速分别为1500r/000r/种型号的电动机。 电动机数据及传动比 方案号 电机 型号 额定功率 同步转速 满载转速 总传动比 1 4 500 1420 6 000 960 方案 1： 6，额定功率 步转速 1500r/载转速1420r/ 得电动机中心高 H=100伸轴段 D E=280、传动装置的运动及动力参数计算 1、分配传动比 总 传动比 4 2 0/0 n 3，取 3带 带减 = 对减速器传动比进行分配时，即要照顾两级传动浸油深度相近，又要注意 大锥齿轮不能碰着低速轴，试取 第一级传动比 1i i= 第二级传动比 2i = 1/ - 3 - 2、各轴功率、转速和转矩的计算 0轴：即电机轴 电= 420r/ 550 P0/550 1000/1420= 轴：即减速器高速轴 带 n0/420/3 =473r/ 550 P1/550 73= 轴：即减速器中间轴 承齿 = n2=n1/73/ 550 P2/550 1000/ 轴：即减速器的低速轴 承齿 = n2/ 550 P3/550 1000/m 轴：即传动滚筒轴 联滚 =kw 550 P4/550 m 各轴运动及动力参数 420r/0= 73r/1= 2= m 4=m - 4 - 四、传动零件的设计计算 1、 带传动的设计计算 （ 1）确定设计功率 表 3 4查得 P= （ 2）选取 根据 工作点外于 选 （ 3）确定带轮基准直径1择小带轮直径1由表 3定12 验算带速 V V=100060 11 100060 142082 =s 在 5 25m/合乎要求 确定从动轮基准直径 dd= 82=246查表的 350 轴序号 功率 /速 /（ r/ 转矩 T / N m 传动形式 传动比 效率 0 420 传动 3 473 轮传动 轮传动 轴器 C=2=s 250- 5 - 实际从动轮转速 2n 和实际传动比 i 不计影响，若算得 2n 与预定转速相差 5为允许。 i =21 4）确定中心距 d 初定中心 本题目没有给定中心距，故按式 3 25确定 0.7(0a 2(250+82）0a 2(250+82) 232.4 a 664 0a=400 确定带的计算基准长度 20a+2(102124)( =2 400+2（ 250+82） + 4004/)82250)(82250( =1332 取标准 400。 确定中心距 a = 0a +2 L =400+2 13321400 =434 a 调整范围 a +00+1400=476 a 1400=413 （ 5）验算包角 180 ( 21 60=180 -（ 250 60 = 1200 符合要求 i =a=400mm 332 400 a =434 76 413 =- 6 - （ 6）确定带根数 3 Z0 由式（ 3根 0p=p+ 1p + 2p ) 由式（ 3角系数 180051 )= )= 由表（ 3得 10 10 104=10 0L=1700 1=602n=6014202 =s 0P=1 11 )( ) =100 10) 100 = 1p = 11(11012142 1082 31( = 2p = 11082 = 0p=p+ 1p + 2p )=(478) P=p =p =- 7 - = Z0= 根 （ 7）确定初拉力 0=5001)+q 2 =500 = 式中 q=m。 （ 8）计算轴压力 Q 按式 3 Q=2 4 = 2、高速级斜齿圆柱齿轮设计计算 由 前面计算得知：二轴传递的功率 速 73r/ 转矩 动比 u=荷有轻度冲击 1）选择齿轮材料，确定精度及许用应力 小齿轮为 45钢，调质处理，硬度为 235 250 大齿轮为 45钢，正火处理，硬度为 190 217齿轮精度为 8级（ 查图 5 16得， 1=5802=545算应力循环次数 N，由式 5 33得 1N =60 60 473 1 (16 300 5)=108 2N = 1N /i =108/108 查图 5 17得 由式 5 28确定接触疲劳许用应力 0p=0=1=73r/N =108 2N =108 - 8 - m = = m = =为 21 ，取 M 71 2）按接触疲劳强度确定中心距 a a (u+1) 3 222 中 19550 1283N 初取 2 取 12 , 表 5 5 得 由式 5 41 计算 端面压力角 t= 200 ，基圆螺旋角 b= =120 20s s 12co a a (u+1) 3 222 = 1 2 =整取 =115 t= ( 120=标准值 两齿轮齿数和 1(=) 12 =取 4 1283 N =115mm z=113 - 9 - 89 取 94,24 21 实际传动比 12 实= 2494 =传动比误差： % 0 0i 理 实理i 5% 故在范围内 修正螺旋角 = a2 1n = 1202 = 与初选 接近， 1d = 42 = 2d = 92 = 圆周速度 V=3111060= =s 3)验算齿面接触疲劳强度 H = Z Z Z u 11 H 有表 5K =100=24/100=m/s 按 8级精度查图 5宽 b= 115=，两轮均为软齿面，K=表 5K=荷系数 K = K K= 24 89 =d =d =s K= =- 10 - 由 5 12c o sc o s z= 计算重合度a，以计算d +2 2= 22d +2 2= t= 1d 22d 1 2 =21 2z (+3z( =2124 )ta n +89 )ta n = = 2 = 由式 5Z=a1 = b= = = o s o 由式 5 1t= 1=Z=b=Z =- 11 - H = Z Z Z u 1= 217 5 5 1 2 8 36 3 N =, 满足要 求 - 23 - b剖面疲劳强度安全系数校核 剖面附近有三个应力集中源，查表知过盈配合的应力集中系数最大，应按其进行强 度校核。 8 0 9 5/ 3m a x m a xm a x a m M a x 0 M P a x 根据教材附表查取应力集中系数，绝对尺寸影响系数和表面质量系数。 根据： r 348 查得： = 1= 8= S= 1= 5= S =22 22 = 取 S=SS, 满足要 求 六、滚动轴承选择和寿命验算 择轴承 由于转速中等、有较小轴向 力，故选用深沟球轴承 由机械设计课程设计查得 6208轴承： - 24 - 已知： 6208。基本额定动载荷 N， 40 N 基本额定静载荷 由前面计算得知： 10451 9462 661 14342 合成支反力： 2211=1239N 22=1718N 轴的转速 n=473r/算当量动载荷 轴的固定方式为全固式，故由轴向外载荷 承受， 故 40N,N,40N 当量动载荷 e= 1 844022 RAe=x=y=(11111 d =(1239+440)=1726N 021N 比较两轴承当量动载荷， 应按 算轴承寿命。 3610 )2(6010 h =33134hL,10h=24000h 合乎要求 ，两年一检修 七、键联接的选择和验算 大带轮装在高速轴轴端，需用键进行周向定位和传递转矩。由前面设计计算得知： 5钢，轴的材料为 45 钢， 5毂长为 50递转矩 T=51283 - 25 - 选择最常用的圆头（ 键，因为它具有结构简单，对中性好，装拆方便等优点。键的截面尺寸由键所在轴段的直径 d 由标准中选定，键的长度由轮毂的宽确定，查表得两个键为 : =10 8,L =32 普通平键的主要失效形式是键，轴和轮毂三个零件中较弱零件的压溃。由于带轮材料是钢，许用挤压应力由表 3 p=100 键的工作长度 l =L 32 P = 22825 512834 =误 !未找到引用源。 工作安全 八、联轴器的选择和验算 在减速器低速轴与工作机之间需采用联轴器联接。由于工作机和减速器之间可能产生一定的径向位移和角位移。故选用弹性柱销联轴器。 由式 11c=10 5 12 由表 其公称转矩 250 617.6 许用转矩 n=4000r/n=、减速器的润滑方式及密封形式的选择 确定轴承的润滑方式与密封方式 齿轮圆周速度： 100060 11 100060 s 由于 2 所以滚动轴承采用脂润滑 高速轴密封处的圆周速度 V 100060 100060 47330 s 由于 5 ，所以采用毡圈密封。 - 26 - 十、润滑油牌号的选择及装油量的计算 根据轻微冲击载荷和接触应力，选取 320抗氧防锈工业润滑油 油面由箱座高度 H 确定斜齿轮应浸入油中一个齿高，但不应小于 10样确定出的油面为最低油面。考虑使用中油不断蒸发耗失，还应给出一个允许的最高油面，中小型减速器的最高油面比最低油面高出 即可。因此，确定箱座高度 H 的原则为，既要保证大齿轮齿顶圆到箱座底面的距离不小于 0 ，以避免齿轮回转时将池底部的沉积物搅起，又要保证箱座底部有足够的容积存放传动所需 的润滑油。通常单级减速器每传递 功率， 需油量： 多级减速器，按级数成比例增加。 减速器装油量 369.2 二级传动，需油量： 00 =0=可用。 十一、验算齿轮是否与轴发生干涉现象 2、 3轴间距离： 140 2轴上大齿轮的齿顶圆半径： 2轴齿轮最近的 3轴的半径是 0=45 即齿轮跟轴不会相碰 因此，齿轮传动设计合理。 十二、设计体会 经过二十几天的课程设计，我发现了和多以前没有暴露出来的问 题， 所以感受颇多 实验是检验学习成果的一种有效途径，在本次课程设计中我深刻的体会到了这句话的含义。 虽然平时学的很扎实，但到了