V带单级斜齿圆柱齿轮减速器.doc

机械设计基础课程设计计算说明书设计题目 单级斜齿圆柱齿轮减速器 系 别 机电工程系 专 业 机械设计与制造 班 级 机制 1001班 设 计 者 夜明 学 号 2010200* 指导老师 宋丽莉 完成日期 2010年11月26日 重庆电子工程职业学院课程设计任务指导书设计带式输送机传动装置原始资料：输送带工作拉力F/N3200输送带工作速度v/(ms-1)2滚筒直径D/mm500每日工作小时数T/h24传动工作年限/年5设计工作量：1、 设计说明书一份2、 减速器装配图一张（A0或A1）3、 零件工作图三张（大带轮、大齿轮、高速轴）目 录一 电动机的选择.二 传动比的分配.三 各轴运动和动力参数的计算.四 带传动的设计、.五 齿轮传动的设计.六 轴的设计 高速轴的设计 低速轴的设计.七 键的选择八 滚动轴承的选择九 联轴器的选择十 减速器箱体的设计十一 润滑与密封十二 参考文献一、电动机的选择计算步骤计算及说明计算结果1、 电动机类型和结构形式的选择。2、 确定电动机的功率。3、确定电动机的转速。 按照已知工作要求和条件，选用Y型全封闭笔型三相异步电动机。由 ， 得： 又由电动机至工作机之间的总功率为： =式中、分别为带传动、齿轮传动、出轮传动的轴承、联轴器、滚筒轴的轴承及滚筒的效率。查机械设计基础课程设计表9.4可得：0.96 、 0.97 、 0.99、=0.99、=0.99、 =0.96，则= =0.86所以滚筒轴的工作转速为：76.4r/min按推荐的合理转动比范围，取V带传动的传动比24，单级齿轮传动比35，则合理总传动比的范围为620,固电动机转速的可进范围为： =（620） (458.41528)r/min 查机械设计基础课程设计附表2.1可知符合这一范围的同步转速有970r/min、1470r/min、720r/min，再根据计算的容量，有两种适用的电动机型号，其参数见下表电动机的型号额定功率/KW满载转速/(r/min)Y160M67.5970Y132M47.51440Y160L-87.5720 综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量，选择满载转速为970r/min的Y160M6型电动机。0.867.4KW76.4r/min(458.41528)r/min二、传动比的分配计算步骤计算及说明计算结果1、 计算传动装置的总传动比。2、 确定传动装置中带轮及齿轮的传动比由选定的电动机的满载转速和工作机的主动轴的转速可得传动装置的总传动比为传动比的分配原则根据V带传动的传动比取值范围，初步取V带传动比，则齿轮的传动比为12.7=3.6三、计算传动装置的运动和动力参数计算步骤计算及说明计算结果1、 各轴转速。2、 各轴的输入功率。3、 各轴输入转矩。I轴 r/min轴 r/min滚筒轴 r/min式中：为电动机的满载速度，单位为r/min;、分别为、轴的转速，单位为r/min，轴为高速轴，轴为低速轴;为电动机至轴的传动比，为轴至轴的传动比。轴 KW轴 KW轴 =6.68KW式中：为电动机的输出功率，单位为KW;、分别为、轴的输入功率，单位为KW，轴为滚筒轴，、分别为带传动、齿轮传动、齿轮传动的轴承及联轴器的效率。电动机的输出转矩为轴轴名参数轴 =846.33N轴 式中：、分别为、轴的输入转矩，单位为；为电动机的输出转矩，单位为。运动和动力参数的计算结果如下表：电动机轴轴轴滚筒轴转速n/(r/min)9702777777输入功率P/KW7.47.16.826.68输入转矩T/()72.86244.8846.33829.49传动比3.53.61效率0.960.960.98277r/min77r/min77r/min7.1KW6.82KW6.68KW846.33N四、带传动的设计设计步骤计算及说明计算结果1、 确定计算功率2、 选择V带型号3、 确定带轮基准直径、4、 验算带速5、 确定带的基准长度和实际中心距6、校验小带轮的包角7、 确定V带根数8、求拉力及带轮轴上的压力 已知减速器每日工作24h，查机械设计基础表8.21，可知，则由，及减速器的工作条件，查机械设计基础图8.12选用C型普通V带。根据表8.6和图8.12选取，且 ，则大齿轮直径为 按表8.3选取标准值，则传动比、从动轮的实际转速分别为从动轮的转速误差率为 在以内，为允许值。带速在525m/s范围内。带轮的中心距应满足的范围是即按结构设计要求初定中心距由式（8.15）得 =2645.3mm由表8.4选取基准长度由式（8.16）得实际中心距啊为= =727.35mm中心距的变动范围为 =mm=690mm =mm=765mm由公式得 = = 由式（8.18）得 根据140mm，查表8.10内插法得由表8.18查得根据传动比 i=3.5，查表8.19得。则 =2.649 =0.31KW由表8.4查得带长度修正系数，由图8.11查得包角系数，得普通V带根数圆整得z=5 由表8.6查得A型普通V带的每米长质量q=0.10Kg/m，根据式（8.19）得单根V带的初拉力为 =由式（8.20）可得作用在轴上的压力为 9.6KW490mmi=3.6a=727.35mmZ=5五、齿轮传动的设计计算步骤计算及说明计算结果1、选择齿轮材料及精度等级2按齿根弯曲疲劳强度设计3、校核齿面接触疲劳强度4、验算齿轮圆周速度v1、高速轴的键2、低速轴的键 小齿轮选用45钢调质，大齿轮选用45钢正火，选用闭式软齿面齿轮组合。精度等级为8级。按斜齿轮传动的设计公式可得 1）分度圆直径d2）齿宽b 取3)齿数比u u=i=3.64）许用接触应力 由图10.24查得 由表10.10查得 由图10.27得由式10.13由表10.12查得弹性系数确定有关参数与系数1） 转矩2）载荷系数K查表10.11取K=1.4。3）齿数z、螺旋角和齿宽系数小齿轮的齿数=25则大齿轮 初选螺旋角当量齿数为：由表10.13查得齿形系数,由表10.14查得应力修正系数由表10.20选取4）许用弯曲应力 按图10.25查由表10.10查得查图10.26得由式（10.14）得 =MPa =MPa 由式（10.36）得 由表10.3取标准模数值确定中心距a及螺旋角传动的中心距a为取确定螺旋角为,齿面接触疲劳强度校核合格。 由表10.22知选8级精度是合适的。六 轴的设计低速轴有已知条件知减速器传递功率属小功率，故选用45钢调质处理。查表14.7得强度极限。再由表14.2得许用应力由表14.1得 又由14.2得考虑到轴的最小直径处安装联轴器，会有键槽。故将轴的直径加大3%5%，取为4955mm。故取标准直径由于设计的是单级减速器可将齿轮分别在箱体内部中央，将轴承对称安装在齿轮两侧，轴的外伸端安装半联轴器。确定齿轮从轴的右端装入，齿轮的左端用轴肩定位，右端用套筒固定。齿轮的轴向固定用平键连接。轴承对称安装与齿轮的两侧。其轴向采用轴肩固定，采用过盈配合。轴段直径最小考虑到要对轴上的联轴器进行定位，轴上应有轴肩，同时安装轴承，轴段必需满足轴承内径标准，故轴直径，用相同地方法确定轴段,的直径 为了便以拆装轴承，取深沟球轴承6212 故 齿轮轮毂宽度为80mm，为保证齿轮牢固可定轴段的长度应略短于齿轮轮毂宽度取为78mm，轴承宽度为20mm, 轴段的长度7mm轴段为13mm.。轴段为20mm 轴段为77mm, 轴段为112mm 故轴承支点距离 ；在轴段和上分别加工出键槽，使两键槽处于轴的同一圆柱母线上，轴处键槽 键为C型键，键槽宽键槽高，键长。轴段为A型键，键槽宽，键槽高键长按设计结果画出轴的结构草图如图11）画出轴的受力图如 图22)作水平面内的弯矩图 图3 支点反力为II截面处的弯矩为IIII截面处的弯矩为3）作垂直面内的弯矩图如图4 支点反力为II截面左侧弯矩为II截面右处的弯矩为IIII截面处的弯矩为4）作合成弯矩图如图5II截面IIII截面5）求扭矩图 如图66）求当量弯矩因减速器单项运转，故可认为转矩为脉动循环变化，修正系数为0.6II截面IIII截面=7）确定危险截面及校核强度由图可看出，截面II、IIII所受转矩相同，但弯矩,且轴上还有键槽，故截面II可能为危险截面。但由于轴径，故也应对IIII进行校核。II截面IIII截面查表14.2得，满足的条件，故设计的轴有足够的强度，并有一定的裕量高速轴由已知条件可知减速器传递功率属小功率，对材料无特殊要求，故材料选用45钢并调质处理。由表14.1得,又由式14.2得考虑到最小直径处要安装带轮，会有键槽存在。故将估算直径加大3%5%。取为32.536.55mm。由设计手册取标准为。又带轮宽度为，所以段长为97mm，考虑到上是安装带轮轴段上应有轴肩定位。段上要安装轴承所以轴段上应有轴肩。，为小齿轮，与相同，所以，与相同。又小齿轮宽度为85mm所以段长为85mm，段长为16mm，段长为17mm，段长为17mm，段长为78mm。轴段上安装V带轮所以有键槽。键槽为A型键槽，长为80mm,宽8mm,深3mm。 七 键的选择由于高速轴是 轴和齿轮在一起的实体式齿轮，轴段处安装V带轮，所以有键槽，键为A型普通平键，键1096 根据低速轴的设计，在轴段、处都有键槽。轴段处安装联轴器所以段的键为B型普通平键：键,段安装齿轮所以有键，键为普通A型键，键 八 滚动轴承的选择根据轴的设计可得，高速轴上安装的是深沟球轴承6212低速轴上安装的是深沟球轴承6208 九 联轴器的选择根据公式 查表16.1得 又 算得由指导书查得联轴器应选弹性柱销联轴器。初选=90标准模数中心距a=178mm高速轴深沟球轴承:弹性柱销联轴器 十 减速器箱体的设计1、箱座壁厚2、箱盖壁厚3、箱盖凸缘厚度4箱座凸缘厚度b5、箱座底凸缘厚度6、地脚螺栓直径7地脚螺栓数目n8、轴承旁连接螺栓直径9、盖与座连接螺栓的直径10、连接螺栓的间距11、轴承端盖螺钉直径12、检查孔盖螺钉直径13、定位销直径d14至外箱壁距离 至凸缘边缘距离15、外箱壁至轴承座端面的距离16、轴承旁凸台高度17、齿轮顶圆与内箱壁间距离18、齿轮端面与内箱壁间的距离19、箱盖、箱底肋厚20、轴承端盖外径由公式，可得，所以有公式，可得所以由于所以n=4根