单级圆柱齿轮减速器的一级链传动说明书.doc

目录目录 1 设计任务书设计任务书 2 1 1设计题目 2 1 2 工作条件 2 1 3 技术数据 2 2 2 传动装置总体设计传动装置总体设计 2 2 1 电动机的选择 2 2 1 1选择电动机系列 2 2 1 2选择电动机的功率 2 2 1 3确定电动机转速 3 2 2 分配传动比 4 2 3 传动装置的运动和动力参数计算 4 2 3 1各轴功率 转速和转矩的计算 4 2 3 2各轴运动及动力参数列表示 5 3 3 传动零件的设计计算传动零件的设计计算 5 3 1 减速器以外的传动零件设计计算 5 设计链传动 5 3 2 减速器以内的传动零件设计计算 7 设计齿轮传动 7 4 4 轴的设计计算轴的设计计算 11 4 1 初步确定轴的直径 11 4 1 1高速轴及联轴器的设计 11 4 1 2 低速轴的设计计算 12 4 2 轴的强度校核 12 5 5 滚动轴承的选择及其寿命验算滚动轴承的选择及其寿命验算 16 机械设计课程设计说明 2 2 5 1 低速轴轴承 16 5 2 高速轴轴承 16 6 6 键联接的选择和验算键联接的选择和验算 16 一 减速器大齿轮与低速轴的键联接 16 二 小链轮与减速器低速轴轴伸的联接 17 三 联轴器与减速器高速轴轴伸的联接 17 7 7 联轴器的选择联轴器的选择 18 8 8 减速器的润滑及密封形式选择减速器的润滑及密封形式选择 18 9 9 参考文献参考文献 19 1 设计任务书 1 1设计题目设计题目 设计胶带传输机的传动装置 1 21 2 工作条件工作条件 工作年限工作班制工作环境载荷性质生产批量 82 清洁平稳小批 1 31 3 技术数据技术数据 题号 滚筒圆周 力 f n 带速 v m s 滚筒直径 d mm 滚筒长度 l mm zdl 720002300400 2 2 传动装置总体设计传动装置总体设计 2 12 1 电动机的选择电动机的选择 2 1 1 选择电动机系列 根据工作要求及工作条件应选用三相异步电动机 封闭自扇冷 式结构 电压 380 伏 y 系列电动机 机械设计课程设计说明 3 3 2 1 22 1 2 选择电动机的功率选择电动机的功率 1 卷筒所需有效功率 kw fv pw4 1000 0 22000 1000 2 传动总效率 根据表 2 2 1 确定各部分的效率 弹性联轴器效率 1 0 99 一对滚动轴承效率 2 0 99 闭式齿轮的传动效率 3 0 97 暂定 8 级 开式滚子链传动效率 4 0 92 一对滑动轴承的效 5 0 97 传动滚筒的效率 6 0 96 8063 0 96 097 090 097 099 099 0 2 6543 2 21 3 所需的电动机的功率 pr 4 96kww p p w r k96 4 8063 0 4 查表 2 9 1 可选的 y 系列三相异步电动机 y132m2 6 型 额定 或选 y132s 4 型 额定 满足kwp5 5 0 kwp5 5 0 r pp 0 2 1 32 1 3 确定电动机转速确定电动机转速 传动滚筒转速 min 4 127 3 0 26060 w r d v n 现以同步转速为 1500r min 及 1000r min 两种方案比较 查得 电动机数据 方案 号 电动机型 号 额定 功率 kw 同步转 速 r min 满载转 速 r min 电动机 质量 kg 总传 动比 1y132s 45 5150014406811 31 机械设计课程设计说明 4 4 2y132m2 65 51000960847 54 比较两种方案 方案 1 选用的电动机使总传动比较大 为 使传动装置结构紧凑 选用方案 2 电动机型号为 y132m2 6 由表 2 9 2 查得其主要性能数据列于下表 电动机额定功率 kw 0 p 5 5 电动机满载转速 r min 0 n 960 电动机轴伸直径 d mm 38 电动机轴伸长度 e mm 80 电动机中心高 h mm 132 堵转转矩 额定转矩 2 0 2 22 2 分配传动比分配传动比 1 总传动比 54 7 127 4 960 0 w n n i 查表 2 2 1 得 取链传动比 2 5 23 i 则齿轮传动的传动比为 016 3 5 2 54 7 23 12 i i i 2 32 3 传动装置的运动和动力参数计算传动装置的运动和动力参数计算 2 3 12 3 1 各轴功率 转速和转矩的计算各轴功率 转速和转矩的计算 0 轴 即电动机的主动轴 kwpp r 4 0 min 960 0 rn mn n p t 34 49 960 104 55 955 9 3 0 0 0 机械设计课程设计说明 5 5 1 轴 即减速器的高速轴 kwpp91 499 096 4 0101 min 960 01 0 1 r i n n mn n p t 84 48 960 1091 4 55 9 55 9 3 1 1 1 2 轴 即减速器的低速轴 kwpp72 4 97 0 99 0 91 4 1212 min 30 183 016 3 960 12 1 2 r i n n mn n p t 141 61 318 30 1072 4 55 9 55 9 3 2 2 2 3 轴 即传动滚筒轴 kwpp30 4 92 0 99 0 72 4 2323 min 32 271 2 5 318 30 23 2 3 r i n n mn n p t 53 223 127 32 1030 4 55 9 55 9 3 3 3 3 2 3 22 3 2 各轴运动及动力参数列表示各轴运动及动力参数列表示 轴序号 功率 p kw 转速 n r min 转矩 t n m 传动 形式 传动 比 i 效率 0 4 9696049 34联轴 器 10 99 1 4 9196048 84 齿轮 传动 3 0160 96 2 4 72318 30141 61 3 4 30127 32322 53 链传 动 2 50 91 机械设计课程设计说明 6 6 3 3 传动传动零件的设计计算零件的设计计算 3 13 1 减速器以外的传动零件设计计算减速器以外的传动零件设计计算 设计链传动设计链传动 1 确定链轮齿数 传动比 02 3 30 318 960 n n 2 1 i 由传动比取小链轮齿数 29 2i 22 96 因链轮齿数最好 1 z 为奇数 取为 23 大链轮齿数 所46 692302 3 12 izz 以取 69 2 z 实际传动比 3 23 69 1 2 z z i 2 确定链条节距 由式 查表得 工况系数1 pz a kk pk p 0 a k 小链轮齿数系数 23 1 19 23 19 08 1 08 1 1 z kz 取单排链 取 1 0 kw p k84 3 0 123 1 72 4 0 1 0 p r min 查图 选链号 no10a 节距 p 15 875mm30 318 2 n 3 计算链长 初选 40p 40 15 875 635mm 0 a 链长 节07 127 2 2369 635 15 875 2 2369 402 2 2 2 2 212 0 120 zz a pzz p a lp 机械设计课程设计说明 7 7 取 128 节 p l 4 验算链速 937 1 100060 875 1530 31823 100060 21 pnz v v 15 m s 适合 5 选择润滑方式 按 v 1 937m s 链号 10a 查图选用滴油润滑 6 作用在轴上的力 有效圆周力 n v p fe2437 379 1 72 4 10001000 作用在轴上的力 nff eq 292424372 12 1 7 链轮尺寸及结构 分度圆直径 mm z p d585 116 23 180 sin 875 15 180 sin 0 1 0 1 mmd789 348 69 180 sin 875 15 0 2 3 23 2 减速器以内的传动零件设计计算减速器以内的传动零件设计计算 设计齿轮传动设计齿轮传动 1 材料的选择 小齿轮选用 45 钢 调质处理 齿面硬度 217 255hbs 大齿轮选用 45 钢 正火处理 齿面硬度 162 217hbs 计算应力循环次数 9 11 1021 2 283008 19606060 h jlnn 8 9 1 2 1033 7 016 3 1021 2 i n n 机械设计课程设计说明 8 8 查图 11 14 zn1 1 0 zn2 1 01 允许一定点蚀 由式 11 15 zx1 zx2 1 0 取 shmin 1 0 由图 11 13b 得 mpa h 570 1lim mpa h 510 2lim 计算许用接触应力 mpazz s xn h h h 0 5700 11 0 0 1 570 11 min 1lim 1 mpazz s xn h h h 1 5150 101 1 0 1 510 22 min 2lim 2 因 故取 12hh 2 2 1 515mn hh 2 按齿面接触强度确定中心距 小轮转矩mnt 48840 1 初取 取 由表 11 5 得3 1 2 ttz k 4 0 a mpaze 8 189 由图 11 7 得 减速传动 5 2 h z016 3 iu 由式 5 39 计算中心距 a mm107 1 515 8 1895 2 016 3 4 02 488401 1 1016 3 2 1 3 2 3 2 1 h eh a t zzzz u kt ua 由于 130mm ad1 根据轴承取标准值 取 d2 47mm 查表 2 13 1 选 6309 型号的深沟球滚子轴承 轴承型号为 6309 gb t276 1994 4 24 2 轴的强度校核轴的强度校核 计算大齿轮上的作用力 机械设计课程设计说明 13 13 转矩 t 142 61n m 圆周力 ft 1349n n d t ft1349 210 1416102 2 径向力 fr 491n ntgtgff tr 491201349 轴向力 0nntgtgff ta 001349 a f 绘轴的受力简图 求支座反力 机械设计课程设计说明 14 14 91 5 55 5 55 5 1 l 2 l 3 l 垂直面支座反力 0 b m 0 332 lfllr tay ray 674 5nn 5 674 5 55 5 55 5 551349 32 3 ll lf r t ay 0 y rby 674 5nnrfr aytby 5 674 5 6741349 b 水平面支座反力 得 0 b m0 f 2 321232 llllf d fllr qraaz 5580n n ll lllflf r r az 5580 5 555 55 5 55 555 5 912924555 491 23 321q2 az r 得 0 z n 216521652924 491 5580 qb ffrr razzbz rn 2 作弯矩图 机械设计课程设计说明 15 15 a 垂直面弯矩 my图 c 点 37435n mm mmnlrm ayy 4 3c 107435 3 555 5 674 cy m b 水平面弯矩 mz图 c 点左 120138n mm mmnlllrm zz 5 12q2ac 102 1 f z mc c 点右 120158n mm mmnlrm bzz 5 3c 1020 1 z mc c 合成弯矩图 c 点左 125835n mm mmnmm zy 52 c 2 cc 1062 1 c m c 点右 125854n mm mmnmmm zy 52 c 2 cc 1026 1 c m 作转矩 t 图 141645n mm mmn d ft t 141645 2 t 作计算弯矩图 v m 该轴单向工作 转矩产生的弯曲应力按脉动循环应力考虑 取 0 6 c 点左边 151982n mm mmn tmm cvc 5 22522 1025 1 1416456 0 1062 1 vc m b 点右边 151982n mm mmn tmm cvc 5 2252 2 1052 1 06 0 1026 1 cv m d 点 84987n mm mmntmm dvd 84987 22 vd m 校核轴的强度 由以上分析可见 c 点弯矩值最大 而 d 点轴径最小 所以 该轴危险断面是 c 点和 d 点所在剖面 查表 13 1 得查表 13 3 得 2 650mmn b 2 1 60 mmn b 机械设计课程设计说明 16 16 c 点轴径 mm m d b vc c 4 29 601 0 1025 1 1 0 3 5 3 1 因为有一个键槽 该值小于原 mmdc 9 30 05 0 1 4 29 dc 30 9mm 47mm 故安全 d 点轴径 mm m d b vd d 2 24 601 0 84987 1 0 3 3 1 因为有一个键槽 该值小于原mmdc 4 25 05 0 1 2 24 设计该点处轴径 32mm 故安全 5 5 滚动轴承的选择及其寿命验算滚动轴承的选择及其寿命验算 5 1 低速轴轴承 1 选定轴承类型及初定型号 深沟球轴承 gb t276 94 型号 6309 查表得 knc8 40 kncr8 29 2 计算径向支反力 5621nrrr azay 5621 22 1 1 rn 2268nrrr bzby 2268 22 2 2 rn 取 p 5621n 3 校核轴承寿命 2 91 104h 10000hh1019 2 56212 1 408001 9 923060 10 p 60 10 4 3 10 6 3 10 t 6 10 f f p c n l h h l10 故满足轴承的寿命要求 机械设计课程设计说明 17 17 5 2 高速轴轴承 高速轴承的确定与低速轴承相同 选取 深沟球轴承 gb t276 94 型号 6208 6 6 键联接的选择和验算键联接的选择和验算 一 减速器大齿轮与低速轴的键联接 1 键的材料类型 45 号钢 a 型普通平键 2 确定键的尺寸 b 14mm h 9mm l 45mm 3 验算键的挤压强度 键和轴的材料为钢 轮毂材料为铸铁 铸铁的许用力比钢的 许用挤压应力低 按铸铁校核键连接的挤压强度 查表的许用挤压应力 键的计算长度 mpa p 53 l l b 45 14 31mm 由下式得 该键安全 所以选键 14 45gb1096 79 二 小链轮与减速器低速轴轴伸的联接 1 键的材料类型 45 号钢 a 型普通平键 联轴器材料为钢 2 确定键的尺寸 b 10mm h 8mm l 50mm 100 p 2 mmn pp mmn ld t 2 20 43 31947 1416104 h 4 机械设计课程设计说明 18 18 同上面的方法 2 58 50 1050 835 14161044 mmn dhl t p 因 故安全 所以选键 10 50gb1096 79 pp 三 联轴器与减速器高速轴轴伸的联接 1 键的材料类型 45 号钢 a 型普通平键 2 确定键的尺寸 b 10mm h 8mm l 50mm l l b 40mm 100 p 2 mmn 2 9 12 1050 832 3303044 mmn dhl t p 因 故安全 所以选键 10 50gb1096 79 pp 7 7 联轴器的选择联轴器的选择 根据传动装置的工作条件选用 弹性