课程设计一级圆柱齿轮减速器.doc

沈 阳 工 程 学 院课 程 设 计设计题目：用于带式输送机的一级圆柱齿轮减速器设计 系 别 机械学院 班级 机制专122 学生姓名 张杨 学号 32 指导教师 郭维城 朱爽 职称 讲师 起止日期： 2014年 6月 30日起至 2014年 7月 11 日止目录 目录1传动方案的设计与拟定4计算及说明5传动零件设计8减速器内传动零件设计圆柱齿轮设计10轴的设计计算及校核12联轴器的选择16箱体的设计17轴承寿命计算20键联接的选择和校核计算21减速器的润滑方式和密封类型的选择22设计总结23参考资料24题目1 设计用于带式运输机的一级圆柱齿轮减速器。1 V带传动 2 运输带3 一级圆柱齿轮减速器4 联轴器5 电动机6 卷筒 运输带工作拉力F/N ：1350 运输带工作速度 ：1.60卷筒直径D/mm ：260工作条件：连续单向运转，载荷平稳，空载起动，使用期限10年，小批量生产，两班制工作，运输带速度允许误差为 传动方案的设计与拟定传动简图如下： 1 V带传动 2 运输带3 一级圆柱齿轮减速器4 联轴器5 电动机6 卷筒此传动方案选用了V带传动和闭式齿轮传动。V带传动布置于高速级，能发挥它的传动平稳、缓冲吸振和过载保护的优点，但此方案的结构尺寸较大；V带传动也不适宜用于繁重工作要求的场合及恶劣的工作环境。 计算及说明一选择电动机（1） 选出择电动机类型：按工作要求选用Y系列全封闭自扇冷式笼型三相异步电动机，电压380V。（2） 选择电动机容量： 电动机所需工作功率为工作机所需功率为 kW 传动装置的总效率为 确定各部分效率：V带传动效率，滚动轴承传动效率（一对），闭式齿轮传动效率，联轴器效率，传动滚筒效率，代入得 所需电动机功率为 kW因载荷平稳，电动机额定功率略大于即可。由IIP185表161，Y系列电动机技术数据，选电动机的额定功率为4kW。 （3） 确定电动机转速滚筒工作转速 通常，V带传动的传动比常用范围为；单级圆柱齿轮减速器为，则总传动比范围为，电动机可选择的转速范围为：符合这一范围的同步转速有750，1000，1500r/min,所以Y系列三相异步电动机，Y100L2-4,额定功率3KW,满载转速1430r/min,质量38二计算传动装置的总传动比并分配1 总传动比 2分配传动装置各级传动比 由表，取V带传动的传动比为，则减速器的传动比为 三计算传动装置的运动参数和动力参数1） 电动机轴 2）1轴 减速器主动轮轴（高速轴） 3) 2轴 减速器从动轮轴（低速轴） 4） 滚筒轴 1轴和2轴的输出功率或输出转矩分别为各轴的输入功率或输入转矩乘以轴承效率0.99运动和动力参数的计算结果汇总列表如下:轴名功率转矩转速n/(r/min)传动比效率输入输出输入输出电机轴1轴2轴滚筒轴2.412.312.2632.3862.2872.23748185.4181.416.847.52183.5179.6143047711911934.05410.960.970.99 传动零件设计一) 减速器外部零件设计普通V带设计1. 计算功率由表13-9查得，故2 选择带型根据和，由表初步选用A型V带。3 选取带轮基准直径和由表，取，4验算带速 带速v在525m/s范围内带速合适5确定中心距和带的基准长度由IP95式（818）初定中心距，符合下式。由IP95式（819）得带长：由表13-2查得A型带基准长度，计算实际中心距 中心距变动范围：6验算小带轮包角故包角合适7 确定带的根数Z查表的Pc=3.3 i=3 =0.95 取Z=3根8确定初拉力由IP96式（224）计算单根普通V带的初拉力9计算压轴力 减速器内传动零件设计圆柱齿轮设计1,齿轮类型，选择材料，精度，及参数： 选用闭式直齿圆柱齿轮（外啮合）；齿面粗糙度Ra=1.6-3.2微米由表得，小齿轮采用40MnB调质处理，硬度为241-286HBS取270HBS; =595MPa大齿轮采用45钢调质处理，硬度为229-286HBS取250HBS =510MPa (1)选择齿数通常Z1=20-40,Z1=25Z2=iz1=101.2,z2=101(2)确定许用应力mm(3)确定参数 按齿轮8级精度制造：取载荷系数K=1；齿宽系数d=1 小齿轮上的转矩取 小齿轮转矩 齿轮25，则25*4.054=101 故传动比为=4.05 模数 齿宽 取=50 由表11-6下 按表4-1 取m=2mm , 实际 中心距 2齿根弯曲疲劳强度验算（1） 齿形系数（2） 由Z1=25，Z2=101查得 和 和（3） 演算齿根弯曲应力由I9-7得 所以齿根弯曲疲劳强度验算足够（4） 齿轮精度等级根据查表11-2,选用8级精度 轴的设计计算及校核由课本P246 14-1，P250 14-2 查表得高速轴选用40Cr 调质。有： C=105 毛坯直径小于等于100.强度极限 屈服极限 弯曲极限1. 高速轴计算1) 由表14-2 ： 取2) 链接带轮，开一个键槽，轴径扩大（3-5）%。由课设有 取d1=20mm3) 定位轴肩处，轴径扩大。按课设计表5-1得 C1=1.6 r= 1.0 d2=d1+(34)C1=24.826.4mm, 取整d2=25mm4) 按课设表，深沟球轴:d3=d2+(34)C1=26.831.4取d3=27 查表P120 12-1得，滚动轴承型号为 6206 可列出轴承基本参数：基本尺寸：内径d=30，外径D=62，宽度B=16，安装尺寸：， 基本额定动载荷：Cr/KN=19.5 基本额定静载荷：Cor/KN=11.55) 确定挡油环 : 查表P140 13-17 a=69mm 取a=8 b=23 取b=2.56) 挡油环定位轴肩外，轴径扩大，按课程设计。 C1=1.6 r=1.0 d4=d3+(34)C1=34.836.4mm 取d4=35mm7) 由小齿轮直径得d5=54mm 又因为d52da=60mm ,所以高速轴设计成齿轮轴。2. 低速轴的设计45钢 调质 C=1151) 取d=312) 链接带轮开一个键槽，轴径扩大（35）% d=d(104%)=32.24mm 取d1=32mm3) 定位轴肩，按课设P32 5-1 C1=1.6 r=1.0 安装齿轮处开一个键槽，轴径扩大（35）% d2=d1+(34)C1=36.838.4 取d2=37 4) 按课设，确定轴承型号 P120 12-1 d3=d2+(34)C1=39 取 d3= 40 则轴承型号为6208.基本参数：基本尺寸：内径d=40，外径D=80，宽度B=18基本额定动载荷：Cr=29.5基本额定静载荷：Cor=18.05) 挡油环同高速轴6) 挡油环定位轴肩处，轴径扩大 C1=1.6 r=1.0 安装齿轮处开一个键槽，轴径扩大（35）% d4=d3(103105)%=44.846.4 取 d4= 45各阶梯轴直径列表如下： 名称D5D6D7直径（mm）202527355435302.2 计算各段轴的长度由L1=1.52d1 取L1=2d1=220mm=40mmL4有齿轮可得出为55mm结合机身l1和轴承盖考虑可得出L2=19mm名称L1 L2 L3 L4 L5L6 L7长度（mm） 401924 755724 同理可以算的低速轴各段直径与长度：名称直径(mm)323740455040名称L1 L2 L3 L4L5 L6长度(mm)6410 35 48 526 联轴器的选择 载荷平稳，速度不高，无特殊要求，考虑拆装方便及经济性问题，选择弹性柱联轴器：LT5 箱体的设计减速器箱体结构箱座壁厚：0.025*126+1=3.15 取8箱盖壁厚: 0.02a+1=3.52 取 8箱座凸缘厚度：b=1.5=12箱盖凸缘厚度：b1=1.5=12箱座低凸缘厚度：b2=2.5=20地脚螺栓直径：df=0.036a+12=16.536 取 df=16地脚螺栓数目：a1.29.6齿轮端面与内箱壁距离：2=8箱盖，箱座肋厚：m1=6.8轴承端盖外径 D2=D+(55.5)d3;轴承端盖凸缘厚度：t=（11.2）d3=78.4 取t=8轴承旁连接螺栓距离：S=一般去S=D2轴承寿命计算由IP212表（129）得，温度系数由IP212表（1210）得，载荷系数由IIP119表（115）得基本额定动载荷由IP212式（1211） 键联接的选择和校核计算 2轴齿轮键计算 由IP78表（75）选择 由2P108表（1026）选：键CGB109679 由IP77式（723） 所以此键合适 联轴器键计算 由IP78表（75）选择 由IP108表（1026）选：键CGB109679 由IP77式（723） 故此键合适联轴器键键C 减速器的润滑方式和密封类型的选择由IIP126表（121），因载荷平稳，续单向运转，空载起动，两班制工作，载荷较小，运转速度慢，温升小，故齿轮采用全损耗系统用油LAN68至规定高度。半年换一次油。油面高度为60mm轴承采用ZL2（GB7324-87）通用锂基润滑脂，有良好的耐水性和耐热性。装油量为因单级减速器每传递1KW的功率，需油量为实际需油量为设计总结两周的课程设计结束了，我们得到了很多，尤其是在课堂上没有的。这次课程设计使用带式传动的一级圆柱齿轮减速器的设计。它包括电动机的选择、带的设计、减速器内部零件的设计等等。虽说是件很困难的任务，但是我们还是无所畏惧地挑战困难。课程设计前，我们被分在A6组，并且六人一组。课程设