二级减速器的设计.doc

机械设计课程设计设计说明书 二级减速器的设计 学校 设计者 班级 学号 指导老师 2011年11月 目录一课题二电动机的选择三方案为展开式四总传动比五轴承的转速六各轴的功率七各输入转矩八齿轮的选择九. 轴的结构设计十轴的校核十一轴承的校核十二键联接选择十三箱体的基本参数十四减速器润滑方式、密封形式15. 设计小结十六 .参考文献一课题卷扬机起吊的重物为W=15KN,起吊为匀速提升，其提升速度为V=0.65m/s;卷筒与其制动装置（）一起用离合器与减速器输出轴相联。卷筒直径为（）。设卷筒效率。初定减速器的总效率为。所设计的减速器应为二级减速器。选用弹性联轴器。二电动机的选择PW=F*V=9750NPd=PW/总=12037w卷筒工作转速为：n=31.05r/min由二级圆柱齿轮减速器传动比i2=810，则总传动比合理范围为ia=16160，综合以上，故电动机可选为：型号为YZR180L-6,转速为nm=963转。三方案为展开式四总传动比ia=m/n=963/31.05=31所以减速器的传动比为31又由二级圆柱齿轮减速器 i1（1.31.5）i2当i1=1.3i2 时 i2=4.88 i1=6.35当i1=1.4i2 时 i2=4.7 i1=6.59当i1=1.5i2 时 i2=4.54 i1=6.82选取i2=4.7 i1=6.59五各轴转速n=m/i1=963/6.59=146r/minn=m/31=31.06r/min查表得：弹性联轴器的效率1=0.99 滚动轴承的效率2=0.99 选择 齿轮的精度为8级，齿轮效率为3=0.97六各轴的功率P=Pd*1=1.3kw X 0.99=12.87kwP=P*2*3=12.87 X 0.99 X 0.97=12.359kwP=P*2*3=12.359 X0.99 X 0.97=11.868kw七各输入转矩电动机 Td=9550Pd /nm=9550 X 13 963 =128.92 Nm轴 =9550P/nm=9550 X 12.87 963 =127.63Nm轴 T=9550P/n=9550 X 12.359 146=808.41Nm轴 T=9550P/n=9550 X11.868 31.06=3649.04Nm由以上可得表1：各轴功率P(kw）转矩T(Nm)转速r/min传动比电动机 13 128.92 963 1轴 12.87 127.63 963 6.59轴 12.359 808.41 146 4.7轴 11.868 3649.04 31.06 1八齿轮的选择小齿轮的取材40Cr，表面淬火，查表得：硬度4550 HRC ,接触疲劳极限Hlim 1130 1150 弯曲疲劳极限F 700740查表得：SF=1.25 SH=1 ZH=2.5 ZE=188 d=0.5 k=1.4由F=F/SF=7001.25=560Mpa H=H/SH=11401=1140Mpa取齿数Z1=22 ,则Z2=22 X 6.59=145实际传动比i1=145/22=6.59查图得：YFa1=2.84 YFa2=2.2 Ysa1=1.56 Ysa2=1.82 模数：得m2.51 ，查表得模数m=3计算分度圆周直径、： d1=mZ1=3 X 22 =66 mm d2=mZ2=3 X 145 =435 mm中心距：a=m（Z1+Z2)=250.5 mm齿宽：b=d d1= 0.5 X 66 =33 mm 取b1=35mm b2=30mm齿顶圆直径：da1=d1+2ha=66+2X1X3=72mm da2=d2+2ha=435+2X1X3=441mm齿根圆直径：df1=d1-2hf=66-2X(1+0.25)X3=58.5mm df2=d2-2hf=435-2X(1+0.25)X3=427.5mm验算齿面接触强度 =10111140Mpa所以合格齿轮圆周速率：V=( d1 n）= （3.14 X 66 X 963）=3.3m/s6m/s 所以选择八级合理第二组齿轮：选取材料40Cr，表面淬火，查表得：硬度4550 HRC ,接触疲劳极限Hlim 1130 1150 弯曲疲劳极限F 700740查表得：SF=1.25 SH=1.0 ZH=2.5 ZE=188 d=0.6 k=1.4由F=F/SF=7201.25=576Mpa H=H/SH=11801=1180Mpa取齿数Z3=24 ,则Z4=24 X 4.7=113实际传动比i2=113/24=4.7查图得：YFa1=2.75 YFa2=2.25 Ysa1=1.57 Ysa2=1.76模数： m3.66 查表得m=4计算分度圆直径：d3=mZ3=4 X 24=96 mmd4=mZ4=4X 113 =452 mm中心距：a=m（Z3+Z4)=274mm齿宽：b=d d3= 0.6 X 96 =57.6 mm 取b3=60mm b4=55mm齿顶圆直径：da1=d3+2ha=96+2X1X4=104mm da2=d4+2ha=452+2X1X4=460mm齿根圆直径：df1=d3-2hf=96-2X(1+0.25)X4=94mm df2=d4-2hf=452-2X(1+0.25)X4=442mm验算齿面接触强度 =10471180Mpa所以合格齿轮圆周速率：V=( d3 n）= （3.14 X 96 X 140）=0.7m/s6m/s所以选择八级合理名称代号单位小齿轮大齿轮小齿轮大齿轮模数 m mm 3 4传动比 i 6.59 4.7齿数 z 22 145 24 113分度圆直径 d mm 66 435 96 452齿顶圆直径 da mm 72 441 104 460齿根圆直径 df mm 58.5 427.5 94 442中心距 a mm 250.5 274齿宽 b mm 35 30 60 55九.轴的结构设计 A.初选轴的最小直径选取轴的材料为40Cr。 轴 ，考虑到联轴器、键槽的影响，取=50mm轴 取d2=50mm轴 ,取d3=80mm由查表得：原动机的轴径为55mm又由弹性联轴器 TC=KAT,由表得：KA=2.3所以 TC=296.516,又根据电动机轴径为55mm所以 联轴器应选LT8 B.初选轴承1轴选轴承为60102轴选轴承为62103轴选轴承为6016各轴承参数见下表：轴承代号基本尺寸/mm安装尺寸/mm基本额定/kNdDBdaDa动载荷Cr静载荷Cor6010508016567422.016.26210509020578335.023.2601680125228711847.539.8 C.确定轴上零件的位置和固定方式轴：由于高速轴齿根圆直径与轴径接近，将高速轴取为齿轮轴，使用深沟球轴承承载，一轴端连接电动机，采用弹性柱销联轴器。轴：高速级采用实心齿轮，采用上端用套筒固定，下端用轴肩固定，由于低速轴齿根圆直径与轴径接近，将低速轴取为齿轮轴，下端用套筒固定，使用深沟球轴承承载。轴：采用实心齿轮，齿轮上端用套筒固定，下端用轴肩固定，使用深沟球轴承承载，下端连接卷扬机，采用离合器连接。十轴的校核 对于轴 d=66mm T=127.63Nm =20Ft=2T/d Fr=Ft tan=1407.68N齿轮圆周速率：V=( d1 n）= （3.14 X 66 X 963）=3.32m/s外力F=P1/V=3876N Fr Ft A B L1=108.5 L2=40.5 k=122求垂直面的支承反力：F1v=1014.2NF2v=Ft-F1v=3867.5-1014.2=2853.3N求水平面的支承反力：F1H=776NF1H=Fr -776=631.68NK=121.2mmF1F=3285NM2F=FK=469.77Nm Mav=F1VL1=107N.mMav=F2VL2=68.96N.mMaF=F1F X L1=346.56N.mMa=Mav+MaF=453.56N.mMa=Mav+MaF=415.52N.m轴传递的转矩T1=127.63N.m轴的材料40CrB =750Mpa 所以此轴设计合宜绘制垂直面的弯矩图：Fv 1014.2N L2 A L1 B 1839.1N Mav=107N.m Mav=68.96N.m绘制水平面的弯矩图FH 776N A B 631.68N MaH=23.688N.mMH MaH=81.868N.m A B十一轴承的校核轴： L1=108.5 L2=40.5 A FAy Fr1 B FBy d=66mm T=127.63Nm =20Ft=2T/d Fr=Ft tan=1407.68N对B =FAy(L1+L2)+Fr1L2=0对A =FBy(L1+L2)-Fr1L1=0得：FAy =369N FBy =1038.7N取FBy =1038.7N 查表得X=1, Y=0，=3, 取轴承预期寿命基本额定动载荷=8箱盖壁厚190.02a+3 =8凸缘厚度箱座b151.5箱盖b1131.51底座b2252.5箱座肋厚m80.85地脚螺钉型号dfM220.036a+12数目n6轴承旁联接螺栓直径d1M160.75 df箱座、箱盖联接螺栓直径尺寸d2M12（0.5-0.6）df连接螺栓的间距l150150200轴承盖螺钉直径d3M11（0.4-0.5）df观察孔盖螺钉d4M9（0.3-0.4）df定位销直径d8（0.7-0.8）d2d1,d2至外箱壁距离C118C1=C1mind2至凸缘边缘距离C216C2=C2min箱体外壁至轴承盖座端面的距离l145C1+ C2+(510)轴承端盖外径D2130 140 180注释：a取低速级中心距，a238.75mm为了保证减速器的正常工作，除了对齿轮、轴、轴承组合和箱体的结构设计给予足够的重视外，还应考虑到为减速器润滑油池注油、排油、检查油面高度、加工及拆装检修时箱盖与箱座的精确定位、吊装等辅助零件和部件的合理选择和设计。 名称规格或参数作用窥视孔视孔盖为检查传动零件的啮合情况，并向箱内注入润滑油，应在箱体的适当位置设置检查孔。图中检查孔设在上箱盖顶部能直接观察到齿轮啮合部位处。平时，检查孔的盖板用螺钉固定在箱盖上。材料为Q235轴承盖凸缘式轴承盖六角螺栓（M12）固定轴系部件的轴向位置并承受轴向载荷，轴承座孔两端用轴承盖封闭。轴承盖有凸缘式和嵌入式两种。采用凸缘式轴承盖，利用六角螺栓固定在箱体上，外伸轴处的轴承盖是通孔，其中装有密封装置。材料为HT200定位销M8为保证每次拆装箱盖时，仍保持轴承座孔制造加工时的精度，应在精加工轴承孔前，在箱盖与箱座的联接凸缘上配装定位销。中采用的两个定位圆锥销，安置在箱体纵向两侧联接凸缘上，对称箱体应呈对称布置，以免错装。材料为45号钢油面指示器油标尺M12检查减速器内油池油面的高度，经常保持油池内有适量的油，一般在箱体便于观察、油面较稳定的部位，装设油面指示器，选用有气孔的杆式油标油塞M16换油时，排放污油和清洗剂，应在箱座底部，油池的最低位置处开设放油孔，平时用螺塞将放油孔堵住，油塞和箱体接合面间应加防漏用的垫圈（耐油橡胶）。材料为Q235起吊装置吊耳为了便于搬运，在箱体设置起吊装置，采用箱座吊耳，孔径18。十四减速器润滑方式、密封形式1.润滑本设计采用油润滑，润滑方式为飞溅润滑，并通过适当的油沟来把油引入各个轴承中。1）.齿轮的润滑采用浸油润滑，由于低速级周向速度小，所以浸油高度约为3050。取为30。2）.滚动轴承的润滑由于轴承周向速度小，所以宜开设油沟、飞溅润滑。2.密封形式轴与轴承盖之间用接触式毡圈密封，型号根据轴段选取。十五设计小结 从这次机械的课程设计，我从中学到了很多知识，特别是对最以前比较生疏或者一些比较模糊的知识有了一个较为全面的掌握。我以前只知道机械设计基础上的知识一些，这次设计让我对已学到的很多知识有了一个比较深刻的巩固。而且在不断地学习过程中，让我了解到了很多以前都没有留意到的新知识。通过各位老师的悉