二级展开式减速器的设计说明书.doc

题目：设计一个带式输送机的减速器二级展开式减速器已知条件：1. 输出轴运输带工作拉力：F=3600N；2. 输出轴运输带工作速度：V=2.60m/s；3. 输出轴滚筒直径：D=300mm；4. 滚筒工作效率： 5. 工作情况：8年单班制工作，所以，H=83008=19200h；6. 工作条件：连续单向运转，工作时有轻微振动。7. 工作环境：室内，灰尘较大，环境最高温度35.8. 动力来源：电力，三相交流，电压380/220;9. 检修间隔期：四年一次大修，两年一次中修，半年一次小修。10. 制造条件及生产批量。1. 传动装置设计一、 传动方案:展开式二级圆柱齿轮减速器二、 选择电机1、 类型：Y系列三相异步电动机2、 型号：工作机所需输入功率： =9.75KW3、 电机所需功率：其中，电机转速n选1500 r/min所以查表得Y160M-4电机参数：额定功率： 满载转速： 电机轴直径：三、 传动比分配 其中，四、传动装置的运动和动力参数1、电机轴： 2、 高速轴 3、 中间轴 4、 低速轴 2. 传动零件的设计2.1. 齿轮设计1、 高速轴设计参数：查表选择齿轮材料为：小齿轮选45#调质，硬度为220250HBS；大齿轮选45#正火，硬度为170210HBS。因为是普通减速器，查表选7级精度，要求齿面粗糙度Ra。由于该减速器为闭式齿轮传动，且两齿轮均为齿面硬度HBS350的软齿面，齿面点蚀为主要的失效形式，应先按齿面接触疲劳强度进行设计计算，确定齿轮的主要参数和尺寸然后再按弯曲疲劳强度校核齿根的弯曲强度。确定有关参数与系数（1）（2）载荷系数K 查表K=1.1（3）齿数Z1和齿宽系数 小齿轮的齿数Z1 取为24，则大齿轮齿数Z2= 圆整取Z2=87 实际齿数比为 齿数比的误差为 因齿轮不对称分布，而齿轮表面又为软齿面，查表选取（4） 许用接触应力由教材图11.25查得： 由教材表11.9查得查教材图11.28得由式4. 主要尺寸计算5. 按齿根弯曲疲劳强度校核。 确定有关系数与参数：（1） 齿数系数查教材表11.12得(2) 应力修正系数查教材表11.13得（3）许用弯曲应力 由教材表11.9查得由教材图11.27查得由教材式11.16可得：齿根弯曲强度校核合格。1. 验算齿轮的圆周速度 由教材表11.21可知，选8级精度是合适的。2. 几何尺寸计算及绘制齿轮零件工作图。以大齿轮为例，齿轮的齿顶圆直径为 由于所以采用腹板式结构。低速级设计参数：1. 选择齿轮材料及精度等级按教材表11.8选择齿轮的材料为小齿轮选用45钢调质，硬度为220-250HBS；大齿轮选用45钢正火，硬度为170-210HBS.因为是普通减速器，由教材表11.20选8级精度，要求齿面粗糙度2. 确定设计准则由于该减速器为闭式齿轮传动，且两齿轮均为齿面硬度HBS小于等于350的软齿面，齿面点蚀为主要的失效形式，应先按齿面接触疲劳强度进行设计计算，确定齿轮的主要参数和尺寸，然后在按弯曲疲劳强度校核齿根的弯曲强度。3. 按齿面接触疲劳强度设计因两齿轮均为钢质齿轮，可应用式确定有关参数与系数：（1） 转矩（2） 载荷系数K查教材表11.10取k=1.1（3） 齿数，螺旋角和齿宽系数小齿轮的齿数，取为27，则大齿轮齿数圆整取，实际齿数比为齿数比的误差为初选螺旋角因双级斜齿圆柱齿轮为不对称布置，而齿轮表面又为软齿面，由表11.19选取（4） 弹性系数由教材表11.11查得（5） 许用接触应力由教材图11.25查得由教材表11.9查得查教材图11.28得由式（11.15）可得（6） 确定中心距a和螺旋角 圆整后取中心距为a=166mm 圆整中心距后确定的螺旋角为 此值与初选螺旋角的值相差不大，所以不必重新计算。4. 主要尺寸计算 5. 按齿根弯曲疲劳强度校核。由式（11.37）得出，如确定有关系数与参数：（1） 当量齿数（2） 齿形系数查教材表11.12得(3) 应力修正系数查教材表11.13得(4) 许用弯曲应力由教材图11.26查得由教材表11.9查得由教材图11.27查得由式（11.16）可得齿根弯曲强度校核合格。齿根弯曲强度校核合格6. 验算齿轮的圆周速度。 由教材表11.21可知，选8级精度是合适的。7. 几何尺寸计算及绘制齿轮零件工作图。以大齿轮为例，齿轮得齿顶圆直径为所以，计算得齿轮参数如下表所示：高速级大261387166.53610.25小722441低速级大 234.563.565165.97949小97.43327553联轴器选择 高速级T=69.98Nm 电机轴直径D=42mm 所以，选择YLD8（钢制） 低速级T=536.3Nm 所以，选择YL10（钢制）4轴的设计4.1. 高速轴的设计：1 选择轴的材料，确定许用应力选调质处理，查表强度极限，再查表得许用应力2 按扭转强度估算轴径（最小直径）查表因为最小直径处要安装联轴器，所以将估算值加大3%5%取为 21.22-23.94mm由设计手册得最小轴径取22mm3 设计轴结构并画出草图 （1）因为最小轴径22mm，齿轮分度圆。所以此轴设计成齿轮轴为最佳方案（2） 轴承的固定方式左右两端轴承用套筒固定，轴承的周向采用过盈配合。轴承的外圈位置由轴承盖顶住，这样轴组件的位置即可完全固定。（3） 确定各轴段直径 如图，轴段直径最小， 且轴段应有轴肩，为能顺利地在轴段上安装轴承，轴段必须满足轴承内径标准。轴段由齿轮分度圆直径决定。轴段与轴段直径相同。查表选用22209C型轴承（4） 确定各轴段的长度因为是齿轮轴，所以轴段的长度为75mm。轴段为112mm。轴段为70mm。轴段为10mm；4 按弯扭合成强度校核轴径（1） 画受力图（2） 水平面内弯矩图，支点反力为 -处 -处 （3） 做垂直面内的弯矩图，支点反力-截面左侧弯矩为 -处弯矩为 （4） 做合成弯矩图 -截面 -截面 （5） 当量弯矩 因减速器单向运转，所以修正系数为0.6 -截面 、-截面 （6） 确定危险截面及校核强度-截面 -截面 查表得。满足的条件，设计的轴有足够的强度。4.2.中间轴传动设计： 1选择轴的材料，确定许用应力选正火处理，查表强度极限2 按扭转强度估算轴径（最小直径）查表由设计手册取标准值3 设计轴的结构并画草图（1） 确定各段轴径周需要安装轴承取，轴段取，轴段取，轴段取，轴段为齿轮齿顶圆直径取，轴段取（2） 确定各轴段长度、 轴段1取23mm，轴段2取12.5mm，轴段3取36mm，轴段4取12.5mm，轴段5长55mm，轴段6取10mm，轴段7取23mm。计算齿轮受力2做轴的受力，弯矩图（1） 做垂直面受力，弯矩 （2） 做水平面受力，弯矩（3） 做合成弯矩 （4） 当量弯矩 扭矩按脉动循环，轴材料正火，HBS200。（5） 校核 轴材料用正火，-截面-截面该轴有足够的强度4.3. 低速轴的设计： 1 选择轴的材料，确定许用应力选调质处理，查表强度极限，再查表得许用应力2 按扭转强度估算轴径（最小直径）查表由设计手册得最小轴径取45mm3 设计轴结构并画出草图因为最小轴径45mm，齿轮分度圆。所以此轴设计成齿轮轴为最佳方案如图，轴段直径最小， 且轴段应有轴肩，为能顺利地在轴段上安装轴承，轴段必须满足轴承内径标准。轴段取。轴段，轴段取（5） 确定各轴段的长度所轴段的长度为64mm。轴段为112mm。轴段为53mm。为49mm，轴段取13mm，轴段取23mm4 按弯扭合成强度校核轴径 1） 画受力图2） 水平面内弯矩图，支点反力为 -处 -处 3） 做垂直面内的弯矩图，支点反力-截面左侧弯矩为 -截面右侧弯矩为-处弯矩为 4） 做合成弯矩图 -截面 -截面 5） 当量弯矩 因减速器单向运转，所以修正系数为0.6 -截面 、 II-II截面：6） 确定危险截面及校核强度-截面 II-II截面：查表得。满足的条件，设计的轴有足够的强度。5箱体的结构设计箱座壁厚：，所以取箱盖壁厚：箱座、箱盖、箱底凸缘厚度：箱座、箱盖的肋厚：轴承旁凸台半径：轴承盖外径：中心高：mm地脚螺钉直径：地脚螺钉数：轴承旁联接螺栓直径：盖与座联接螺栓直径：，间距l=160mm轴承盖螺钉直径：，数目4；窥视孔盖板螺钉直径：外箱壁到轴