一级圆柱直齿减速器课程设计532.69%2.2%380%190.doc
一级圆柱直齿减速器课程设计532.69%2.2%380%190
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减速器课程设计
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一级圆柱直齿减速器课程设计532.69%2.2%380%190,减速器课程设计
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机械设计基础课程设计 双级斜齿轮圆柱齿轮减速器 专 业： 学 号： 姓 名： 指导教师： 日 期： nts 设计计算及说明 结果 第一节 设计任务 设计任务：设计一带式输送机用单级圆柱齿轮减速器。已知输送拉力F=2.6KN，带速 V=2.2m/s，传动卷筒直径 D=380mm。有电动机驱动，工作寿命八年（每年工作 300 天），两班制，带式输送机工作平稳，转向不变。 设计工作量 ： 1、减速器装配图 1 张（ l 号图纸） 2、零件图 2 张（输出轴及输出轴上的大齿轮） （按 1： 1 比例绘制） 3、设计说明书 1 份 nts 第二节 、传动方案的拟定及说明 传动方案如第一节设计任务书（ a）图所示， 1 为电动机， 2 为 V 带， 3 为机箱， 4 为联轴器， 5为带， 6 为卷筒。由机械设计基础课程设计表 2 1 可知， V 带传动的传动比为 24，斜齿轮的传动比为 36，而且考虑到传动功率为 KW，属于小功率，转速较低，总传动比小，所以选择结构简单、制造方便的单级圆柱斜齿轮传动方式 。 第三节 、电动机的选择 1.传动系统参数计算 (1) 选择电动机类型 . 选用三相异步电动机 ,它们的性能较好 ,价廉 ,易买到 ,同步转有 3000,1500,1000,750r/m四种 ,转速低者尺寸大 ; 为了估计动装置的总传动比范围，以便选择合适的传动机构和拟定传动方案，可先由已知条件计算起驱动卷筒的转速 nw 经过分析，任务书上的传动方案为结构较为简单、制造成本也比较低的方案。 （ 2） 选择电动机 1）卷筒轴的输出功率 Pw 2）电动机的输出功率 Pd P P / 传动装置的总效率 滑联齿轮滚带 2 0.96 0.98 0.98 0.99 0.96 0.86 故 P P /=5.72/0.86=6.65KW 3） 电动机的 额定功率 Ped 根据机械设计基础课程设计第 二十章表 20-1 选取电动机功率 Ped=7.5KW kwFVPw 72.51000 75.040001000 mrD v /1113803 . 1 4 2.2100060100060nw nts 4） 电动机的 转速 为了便于选择电动机的转速，先推算电动机转速的可选择范围。根据机械设计基础课程设计表 2-1 查得 V 带传动的传动比 i 2 4， 单 级圆柱斜齿轮传动比 i 3 6，则电动机可选范围为 n nw i i 666 2664r/min 故 选择 1500r/min 转速的电动机。 根据 机械设计基础课程设计表 20-1 选定电动机 Y132M-4 5）电动机的技术数据和外形、安装尺寸 由机械设计基础课程设计表 20-1、表 20-2 可查出 Y132M-4 型电动机的主要技术数据和外形、安装尺寸 第四节 、计算传动装置的运动和动力参数 （一）计算 传动装置的总传动比和传动比分配 （ 1） 总传动比 由选定的电动机 满载转速 n 和工作机主动轴转速 nw，可得传动装置 总传动比为 i n /nw 1440/111 12.97 （ 2） 传动装置传动比分配 i i i 式中 i ， i 分别为带传动和 单级圆柱 减速器的传动比。 为使 V 带传动外廓尺寸不致过大，初步取 i 2.3，则 单级圆柱 减速器传动 比为 i i / i 12.97/2.3 5.64。 （二）运 动参数及 动力参数的计算 （ 1） 各轴转速 n0 n 1440r/min n1 n0/ i1 1440/2.3 626 r/min n2 n0/ （ i i ） 111 r/min （ 2） 各轴输 入功率 P0 P 6.65kW P1 P0带 6.65 0.96 6.38 kW P2 P1 滚 齿 6.38 0.98 0.98 6.13kW （ 3） 各轴输入转矩 0 轴 T0 9550 P0/ n0=9550 6.65/1440=44.1 Nm 轴 T1 9550 P1/ n1=9550 6.38/626=97.33 Nm 轴 T2 9550 P2/ n2=9550 6.13/111=527.4 Nm nts 第五节、传动零件的设计计算 1.带传动的设计 确定计算功率 工作情况系数 查机械设计基础表 13-6 =1.1 =1.1 6.65=7.315 选择带型号 根据 Pc =7.315， n 1440r/min， 查图初步选用 普通 A型带 选取带轮基准直径 查 机械设计基础 表 13-7选取小带轮基准直径 =112mm，则大带 轮基准直径 1440 626 112（ 1-0.02） =252.5mm 式中 为带的滑动率，通常取（ 1% 2%），查表后取 =250 验算带速 v 100060 1440112 =8.44m/s 在 5 m/s 范围内，带充分发挥。 （ 5） V 带基准长度 Ld 和中心距 a a0 =1.5（ 112+250） =543mm 取 a0 =550， 符合 0.7（ + ） 120 ，合适 （ 7）求 确定 v 带根数 z 因 =112mm， n 1440r/min， 带速 v=8.44m/s， 得实际 传动比 )1(1 221 d dd dnni=2.28 查表 得单根 v 带功率增量0P=0.17KW，包角修正系数K=0.96，带长修正系数 LK =0.99，则由公式得 2 00 LLaa d PKP Ac nts 故选 5 根带。 （ 8） 确定带的初拉力 F0（单根带） 查表 13-1得 q=0.10kg/m，故可由式（ 13-17）得单根 V带的初拉力 =146.157N 作用在轴上的压力 =2 5 146.157 sin 164 /2=1447N （ 9）带轮的结构设计 查机械设计基础课程设计 GB-10412-89 得带轮缘宽度 B=80mm 2、齿轮传动的设计 （ 1）选择材料与热处理 根据工作要求 ,采用齿面硬度 8 箱盖壁厚 1 10 0.85 8 凸缘厚度 箱座 b 15 1.5 箱盖 b1 15 1.5 1 底座 b2 25 2.5 箱座肋厚 m 8.5 0.85 箱盖肋厚 m1 8.5 0.85 1 地脚螺钉 型号 df 18 取 M20 单级齿轮减速器， 0.036a+12 数目 n 4 轴承旁联接螺栓直径 d1 14.13 取 M16 0.75 df 箱座、箱盖联接螺栓直径尺寸 d2 11.3 取 M12 （ 0.5-0.6） df 观察孔盖螺钉 C2 d4 （ 0.3-0.4） df 凸台高度 h 结构而定 凸台半径 R1 = C2 箱体外壁至轴承盖座端面的距离 l1 40 C1+ C2+(510) 注释： a：中心距之和， a 190mm nts 2、 附件 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 145 112 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 铸铁 通气器 通气螺塞 M12 1.25 减速器工作时，箱体内温度升高，气体膨胀，压力增大，为使箱内热胀空气能自由排出，以保持箱内外压力平衡，不致使润滑油沿分箱面或轴伸密封件等其他缝隙渗漏，通常在箱体顶部装设通气器。材料为Q235 轴承盖 凸缘式轴承盖 六角螺栓（ M8） 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。图中采用的是凸缘式轴承盖，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 HT150 定位销 M6 35 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， 采用 2 型 油塞 M14 1.5 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 起盖螺钉 M8 30 为加强密封效果，通常在装配时于箱体剖分面上涂以水玻璃或密封胶，因而在拆卸时往往因胶结紧密难于开盖。为此常在箱盖联接凸缘的适当位置，加工出 1 个螺孔，旋入启箱用的圆柱端或平端的启箱螺钉。旋动启箱螺钉便可将上箱盖顶起。 起吊装置 箱座吊耳+吊环螺钉 M12 经过估算减速器重量约为 1.05-2.1kN， 为了便于搬运，在箱体设置起吊装置，采用箱座吊耳 +吊环螺钉 M12，材料 20 钢正火 。 nts 第十一节、 润滑与密封 一、润滑 1，本设计采用 油润滑 原因：润滑冷却效果较好， f 较小，但供油系统和密封装置均较复杂，适于高速场合。 润滑方式：飞溅润滑，由于转速 2m/s,不容易形成油雾，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为，所以浸油高度约为 50+10 20 。 取为 60 。 （ 2）滚动轴承的润滑 由于轴承周向速度为，所以宜开设油沟、 飞溅润滑。 （ 3）润滑油的选择 齿轮与轴承用同种润滑油较为便利，考虑到该装置用于小型设备，选用 L-AN15 润滑油。 2， 滚动轴承内侧的挡油盘 由于输入轴的齿轮直径小，设计为齿轮轴，齿顶圆小于轴承的外径，为防止啮合时所挤出的热油大量冲向轴承内部，增加轴承阻力，设置挡油盘（冲压件） 二、密封 选用凸缘式端盖易于调整，采用闷盖安装骨架式旋转轴唇型密封圈实现密封。 密封圈型号按所装配轴的直径确定为（ F） B25-42-7-ACM，（ F） B70-90-10-ACM。 轴承盖结构尺寸按用其定位的轴承的外径决定。 在轴承盖的 轴孔内设置密封件。本设计采用接触式 毡圈密封 nts 第 十二 节、 设计小结 经过 十几天 的努力 ,我终于将机械设计课程设计做完了 .在这次作业过程中 ,我遇到了许多困难 ,一遍又一遍的计算 ,一次又一次的设计方案修改 ， 这都暴露出了前期我在这方面的知识欠缺和经验不足 ，计算出现了很多小问题， 令我非常苦恼 .后来在 吴 老师的指导下 ,我找到了问题所在之处 ,并 将之解决 .同时我还对 机械设计基础的知识 有了更进一步的了解 .在传动系统的设计时 ,面对功率大 ,传动比也大的情况 ,我一时不知道到底该 如何分配传动比 .后来 经过 几次 计算 ,才找到比较 好的方案 .这次我吸取了盲目计算的教训 ,在动笔之前 ,先征求了 吴 老师的意见 ,终于确定了我 最终 的 设计方案 .至于画装配图和零件图 ,由于前期计算比较充分 而且充分利用休息时间 ,整个过程用时不到一周 。在此期间 ,我还得到了许多同学和老师的帮助 .在此我要向他们表示最诚挚的谢意 .整个作业过程中 ,我遇到的最大 ,最痛苦的事是最后的文档 .一来自己电脑 知识不够扎实 ,用起来很不方便 。 尽管这次作业的时间是漫长的 ,过程是曲折的 ,但我的收获还是很大的 .不仅仅掌握了带传动以及齿轮的设计步骤与方法 ;也 对制图有了更进一步的掌握 。 对我来说 ,收获最大的是方法和能力 .那些分析和解决问题的方法与能力
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