二级斜齿减速器课程设计563.1%1.6%380%115%130.doc
二级斜齿减速器课程设计563.1%1.6%380%115%130
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减速器课程设计
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二级斜齿减速器课程设计563.1%1.6%380%115%130,减速器课程设计
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课程设计说明书题目 : 带式运输机上的减速器设计 系 别 : 汽车工程系 专 业 : 交通运输 班 级 : 交通 091 学 号 : 200900201026 学生姓名 : 黄运发 指导教师 : 韦丹柯 日 期： 2011 年 7 月 日 nts 2 目录 一 、 设计任务 3 二、传动方案拟定 . 4 三、电动机的选择 . 5 四、计算总传动比及分配各级的传动比 6 五、运动参数及动力参数计算 . 6 六、 V 带设计 . 7 七、 齿轮的设计计算 . 9 八、轴的设计计算 17 九、滚动轴承的选择及校核计算 25 十、键联接的选择及计算 26 十一、联轴器的选择 27 十二、箱的各参数 27 十三、附件的选择 28 十四、润滑与密封 29 十五、设计小结 30 十六、参考文献 31 十七、附录（零件及装配图） 31 nts 3 一、设计任务 1、带式输送机的原始数据 输送带牵引力 F/kN 3.1 输送带速度 v/(m/s) 1.6 滚筒直径 D/mm 380 2、工作条件与技术要求 设计要求：设计一用带式运输机上的两级圆柱斜齿轮减速器，动力由电动机经电动机减速器传至输送带。每天两班制工作，载荷较平稳，连续单项运动，环境 最高温度 35 度，工作期限八年。（允许输送带速度误差为 5 ） nts 4 计 算 及 说 明 结 果 二、传动方案拟定 1、方案： 由于传送的转矩较大，而运输带的速度较小，载荷比较平稳，故选用展开式两级圆柱齿轮减速器。机构简图如下： 传运带滚筒联轴器电动机皮带轮V 带传动减速器0 1-电动机 2-带传动 3-减速器 4-联轴器 5-滚筒 6-传动带 2、结构特点： 1）外传动为联轴器传动； 2）减速器为二级斜齿圆柱齿轮传动。 3、该方案的优缺点： 优点：瞬时传动比恒定、工作平稳、传动准确可靠，径向尺 寸小，结构紧凑，重量轻，节约材料。轴向尺寸大，要求两级传动中心距相同。减速器横向尺寸较小，两大吃论浸油深度可以大致相同。 缺点：减速器轴向尺寸及重量较大；高级齿轮的承载能力不能充分利用；中间轴承润滑困难；中间轴较长，刚度差；仅能有一个输入和输出端，限制了传动布置的灵活性。原动机部分为 Y系列三相交流异步电动机。 展开式双级圆柱齿轮减速器 nts 5 计 算 及 说 明 结 果 三、电动机的选择 (1)电机类型的选择：由工作条件选用卧式封闭型 Y(IP44)系列三相交流异步电动机。（查书 表 8-53） (2) 卷筒的输出功率 PW PW=FV/1000=3100 1.6/1000 4.96（ KW） (3) 传动装置总效率 总 总 1 32 23 4 5 查书 表 3-4： V 带传动 1 选 0.92，滚动轴承 2 选 0.99，圆柱齿轮 3 选 0.96，联轴器 4 选 0.99，滚筒轴滑动轴承 5 选 0.99 总 0.92 0.923 0.992 0.96 0.99=0.806 (4)所需电动机功率 Pd=PW/ 总 =4.96/0.806=6.154(KW) （ 5） 工作机的转速为 nw 60v/10-3( D) 60 1.6103/（ 3.1416 380） 80.42 (r/min) 查书 表 8-53, 比 Pd 大，且又比较接近 Pd 的电机功率为 7.5KW,额定功率为7.5KW 的电机有以下几种。将总传动比合理分传动比分配给 V 带传动和减速器传动有两种传动方案，如下表所示： 电机型号 额定率 （ kW） 同步转速minr 满载转速n minr Y132S-4 7.5 1500 1440 Y160M-6 7.5 1000 970 综合考虑电动机和传动装置的尺寸、质量及价格等因素，为使传动装置结构紧凑， 故选用第二种传动方案，即选电机的型号为： Y160M-6， 电动机的安装结构形式以及其中心高 ,外形尺寸 ,轴的尺寸等都在书 表 8-53中查的。 卷筒的输出功 PW =4.96 KW 异 步 电 动 机Y160M-6 满载转速 nm 970 (r/min) 额定功率 Ped =7.5KW min42.80 rn w 传动机总传动 i 12.06 nts 6 计 算 及 说 明 结 果 （ 6）电动机额定功率 Ped 查书 表 8-53 选电动机额定功率 Ped =7.5KW Y160M-6 满载转速 nm 970 (r/min) （ 7）传动机总传动比 i nm/nw 970/80.42=12.06 四、计算总传动比及分配各级的传动比 1、由上一步得总传动比 i=12.06 2、取 V带传动比： i 带 2.5 减速器传动比： ij i/ i 带 12.026/2.5 4.923 减速器高速级传动比： i1ji3.1= 825.43.1 =2.504 减速器低速级传动比： i 2 = ij/i 1=4.825/2.504=1.927, 五、运动参数及动力参数计算 (1)各轴转速 0 轴 n0= nm 970 (r/min) 轴 n1 = n m/ i 带 =970/2.5=388 (r/min) 轴 n2= n1/ i 1=388/2.504=154.952(r/min) 轴 n3= n2 / i 2=154.952/1.927= 80.411 (r/min) (2)各轴输入功率 轴 P Ped 1=7.5 0.92= 6.9(KW) 轴 P P 2 3 =6.9 0.99 0.97=6.626(KW) 轴 P P 2 3=6.626 0.99 0.97= 6.363(KW) (3)各轴输入转矩 i 带 2.5 初选： i 1 2.504 i 2 1.927 n0 970 r/min n1=388 (r/min) n2=154.952(r/min) n3= 80.411 (r/min) p =6.9 kw p 6.626 kw p =6.363 kw nts 7 计 算 及 说 明 结 果 0 轴 T0=9550 Ped/ n0=9550 7.5/970=73.840 (N m) 轴 T =9550 P / n1 9550 6.9/388=169.832 (N m) 轴 T =9550 P / n2 9550 6.626/154.952=408.374(N m) 轴 T =9550 P / n3 9550 6.363/80.411=755.701(N m) 转速 (r/min) 输入功率 (KW) 输入转矩 (N m) 0 轴 970 73.840 轴 388 6.9 169.832 轴 154.952 6.626 408.374 轴 80.411 6.363 755.701 六、 V 带设计 1、选择 V 带的带型 (1)因为载荷较平稳，两班制（ 16h）工作，查书 表 13-8 可得工作系 KA=1.1 计算功率 Pc= KAPed=1.1 7.5=8.25 (KW) n0 =970 (r/min) (2)根据 n0 和 Pc 的值，由 V 带选型图书 图 13-15 可知： 选用 B 型带。 2、确定带轮的基准直径 d2， d1 (1)查表，初选小带轮的基准直径 d1=125（书 表 13-9） (2)大带轮的初选直径为 d2= imd1 (1-0.02 ) /n1=970*125*0.98 388=306.25 由 表取 d2 =300 (3)验证带速 v 100060 1 mndv 3 4 9.61 0 0 060 9 7 01 2 51 4 1 6.3 m/s 因为 5 v 25 m/s,故带速合适。 3、确定 V 带中心距 a 和 V 带的基准长度 Ld 因为 1.5( d1 +d2) =8 箱盖壁厚 1 8 0.02a+3 =8 凸缘厚度 箱座 b 15 1.5 箱盖 b1 12 1.5 1 底座 b2 25 2.5 箱座肋厚 m 8.5 0.85 轴 III 上的键强度足够 HL4联轴器85501411250 TGBnts 28 计 算 及 说 明 结 果 地脚螺钉 型号 df M16 0.036a+12 数目 n 4 轴承旁联接螺栓直径 d1 M12 0.75 df 箱座、箱盖联接螺栓直径尺寸 d2 M12 （ 0.5-0.6） df 连接螺栓的间距 l 160 150200 轴承盖螺钉直径 d3 8 （ 0.4-0.5） df 观察孔盖螺钉 d4 9 （ 0.3-0.4） df 定位销直径 d 8 （ 0.7-0.8） d2 d1,d2 至外箱壁距离 C1 20 C1=C1min d2 至凸缘边缘距离 C2 16 C2=C2min df 至外箱壁距离 C3 26 df 至凸缘边缘距离 C4 24 箱体外壁至轴承盖座端面的距离 l1 51 C1+ C2+(510) 轴承端盖外径 D2 101 101 106 轴承旁连接螺栓距离 S 115 1 40 139 十三、附件的选择： 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 130 100 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 nts 29 计 算 及 说 明 结 果 通气器 通气螺塞 M27 1.5 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（ M10） 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 M5 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 1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 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 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 16。 十四、润滑与密封 nts 30 计 算 及 说 明 结 果 1、润滑方式 （ 1） 齿轮浸油 润滑 ，由于低速级周向速度为 1.608 sm ，所以浸油高度约为 30 50。 取为 45。 （ 2） 轴承采用润滑脂润滑 2、润滑油的牌号 （ 1） 齿轮润滑用 150 号机械油（ GB443-1989） ,最低到最高油面约为 10 20mm，需油量为 2L左右。 （ 2） 轴承选用 ZL 3型润滑脂（ GB7324-1987），用油量为轴承间隙的2131为宜 3、密封方式 （ 1） 箱盖和箱座接触面用涂密封漆或水玻璃的密封方法。 （ 2） 在观察孔和油塞与机体之间加棉橡胶纸、垫片进行密封。 （ 3） 轴外伸端和 透盖间用 V型密封圈密封。 轴承靠近机体内壁处用挡油盘密封。 十五 .设计小结 此次减速器，经过大半学期的努力 ,我终于将机械设计课程设计做完了 . 这次作业过程中 ,我遇到了许多困难 ,一次又一次的修改设计方案修改，这都暴露出了前期我在这方面的知识欠缺和经验不足，令我非常苦恼 .后来在老师的指导下 ,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 . 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 .不仅仅掌握了设计一个完整机械的步骤与方法 ;也对机械制图、 autocad 软件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 .在整个过程中 ,我发现像我们这些学生最最缺少的是经验 ,没有感性的认识 ,空有理论知识 ,有些东西很可能与实际脱节 .总体来说 ,我觉得做这种类型的作业对我们的帮助还是很大的 ,它需要我们将学过的相
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