减速器设计说明书.doc

1、 设计简图1电动机 2带3减速器 4联轴器 5滚筒 6工作机二、电动机选择1、电动机类型的选择： Y系列三相异步电动机2、电动机功率选择：( 1 )传动装置的效率：( 2 )总效率( 3 ) 工作机的功率Pw： ( 2 )所需电动机的功率Pd：3、确定电动机型号 所选用的电动机需略大于Pd，查表可取功率为3Kw。根据以上选用的电动机类型，所需的额定功率及同步转速，选定电动机型号为Y132S-6。其主要性能：额定功率：3KW，满载转速为960r/min。3、 传动比的分配1、 总传动比： 2、分配各级传动比根据表3-2中各类机械传动的传动比的推荐值，选用带传动的传动比为则 满足要求四、运动参数及动力参数计算1、计算各轴转速计算各轴的功率（KW） 2、计算各轴扭矩（Nm） 五、传动零件的设计计算1、皮带轮传动的设计计算( 1 ) 选择普通V带截型由课本表8-7得：取所以选择A型带( 2 ) 确定带轮基准直径，并验算带速查表得到选取 取验证带的速度：介于之间，合适。( 3 )确定带长和中心矩按设计要求，取查课本表8-2取( 4 )验算小带轮包角包角包角合适。( 5 )确定带的根数可以选取z=4( 6 )计算轴上压力张紧力：压轴力：2、齿轮传动的设计计算(1) 选择齿轮材料及精度等级 由于要求结构尺寸紧凑，采用硬齿面齿轮传动，小齿轮用20Cr，渗碳淬火处理。齿面平均硬度为60HRC,大齿轮用40Cr，表面淬火处理，齿面平均硬度为52HRC.查表选取7级精度。(2)参数选择 1)小齿轮上的转矩为2）选载荷系数K 因为载荷比较平稳，齿轮为硬齿面，齿轮在两轴承间对称布置，故取3 )计算齿数比 对于单级减速传动，齿数比为4）选择齿宽系数 由于是单级齿轮传动，两支承相对齿轮为对称布置，且两轮均为硬齿面，查表得到 5）选择齿数 由于采用硬齿面闭式传动，故取6）初选螺旋角(3)确定需用应力小齿轮的齿面平均硬度为60HRC，查表7-3，得，。因为齿轮双向运转时，轮齿通常为双向受载，。大齿轮的齿面平均硬度为52HRC，查表7-3，用线性插值法求得。因齿轮双向受(4)按齿面接触疲劳强度设计取较小的许用接触应力带入公式中，得到小齿轮的分度圆直径为：齿轮的模数(5)按齿根弯曲疲劳强度计算两齿轮的当量齿数是查表得到复合齿形系数：复合齿形系数与许用弯曲应力的比值为(6)按齿面接触疲劳强度和齿根弯曲疲劳强度计算由查表得到(7)计算齿轮几何尺寸齿轮传动的中心距取则实际螺旋角为齿轮的其余主要尺寸分别为=选用6、 轴的设计计算 输入轴的设计计算1、按照扭转强度初定直径选用45号钢为轴的材料,正火处理。 由于查表可得 3040Mpa将的值代入上式可确定的范围，可选取考虑有键槽，将直径增大5%，则2、输入轴的结构设计 ( 1 )轴上零件的定位，固定和装配 单级减速器中可将齿轮轴的齿轮部分安排在箱体中央，由于小齿轮转速快，为了避免润滑油烧坏轴承，所以要在齿轮两边安装挡油环，因此要在齿轮部分两边加工两个阶梯轴，来定位挡油环。两轴承分别以挡油环定位，采用过度配合固定。( 2 )确定轴各段直径和长度1) 计算出最小轴径，增加5%，则2) 第1轴段结构参数3) 第2轴段结构参数初定定位轴肩轴径则密封圈选型(摘自GB/T13871-1992) 书P166表16-11型号: FB 30 42内径外径宽度所以，第2轴段结构参数这段用来和端盖连接4) 第3轴段结构参数非定位轴肩自由确定， 即可5) 轴承选型： (摘自GB/T292-1994)P152表15-3型号:7207AC基本尺寸/mm|d: 35基本尺寸/mm|: 72基本尺寸/mm|B: 17安装尺寸/mm|da (min): 42安装尺寸/mm|Da (max): 656) 第3轴段结构参数7) 第4轴段结构参数非定位轴肩自由确定， 即可为配合尺寸，取标准尺寸37.5mm(GB/T2822-2005)P105表12-108) 第5轴段结构参数定位轴肩轴径安装尺寸/mm|da (min): 因此，输出轴的设计计算1、按照扭转强度初定直径选用45号钢为轴的材料，正火处理查表可得 3040Mpa将的值代入上式可确定的范围，可选取考虑有键槽，将直径增大5%，则2、输出轴的结构设计（1）轴上零件的定位，固定和装配 单级减速器中可将齿轮安排在箱体中央，相对两轴承对称分布，齿轮左面由轴肩定位，右面用套筒轴向固定，靠平键和过盈配合实现周向固定。两轴承分别以轴肩和大筒实现轴向定位，靠过盈配合实现周向固定，轴通过两端轴承实现轴向定位。大带轮轮毂靠轴肩、平键和螺栓分别实现轴向定位和周向固定。( 2 )确定轴各段直径和长度计算出最小轴径，增加5%，则 d2长度取决于联轴器结构和安装位置，根据联轴器计算选择，选取LT7型弹性套柱销联轴器L1=65mm d1=40mmh=（23）c 查机械设计手册，取c=1.5mmII段:d2=d1+h=d1+0.14d1=45.6mmd2=45mm初选用7210AC型角接触球轴承，其内径为50mm,宽度为20mm。L2=42mmIII段直径d3=50mmL3=b2-2=38mm段直径d4d3=54mm长度与右面的套筒相同，即L4=56mm考虑此段滚动轴承右面的定位轴肩，应便于轴承的拆卸，应按标准查取由机械设计手册得安装尺寸da=57mm，该段直径应取：d5=57mm。段直径d6=50mm. 长度L6=30mm由上述轴各段长度可算得轴支承跨距L=124mm (3)按弯矩复合进行强度计算已知分度圆直径d2=180mm，TII=194.565NmFt=2.2KN，Fr=0.83KNFa=Fttan=0.6kN因为该轴两轴承对称，所以：LA=LB=62mm强度校核(1)绘制轴受力简图（如图a）（2）绘制水平面弯矩图（如图b）轴承支反力：RHA= RHB = Ft/2=1.1N由两边对称，知截面C的弯矩也对称。截面C在水平面弯矩为MHC= RHA L/2=68.2Nm (3)绘制垂直面弯矩图（如图c）(左旋)RVA= Fr/2Fad1/2 L=0.61kNRVB = Fr/2-Fad1/2L=0.225kN截面C左侧的弯矩为MVC1= RVA L/2=18.91NmMVC2= RVB L/2=13.95Nm (4)绘制合成弯矩图（如图d）截面C左侧的合成弯矩为MC1=(MHC2+MVC12)1/2=70.77Nm截面C右侧的合成弯矩为MC2=(MHC2+MVC22)1/2=69.6Nm(5)绘制扭矩图（如图e）转矩：T=9.55（P1/n1）106=80219Nm (6)按弯扭合成进行强度计算由机械设计手册 按脉动循环：=0.59Mca=99.69Nm=7.9MPa30MPa该轴强度足够。1）绘制受力简图七、轴承的校核计算根据条件，轴承预计寿命 1、计算输入轴承 齿轮之间的力：7207AC轴承的接触角为则轴承所受径向力由书表11-8查的轴承的派生轴向力为：因为外载荷下面计算轴承的当量动载荷查表知故当量动载荷为，下面计算所需的径向基本额定动载荷C因工作温度正常，查表书11-5得，按轻微冲击载荷取，所以故选7207AC轴承合适2、计算输出轴承7210AC轴承的接触角为则轴承所受径向力由书表11-8查的轴承的派生轴向力为：因为外载荷下面计算轴承的当量动载荷查表知故当量动载荷为，下面计算所需的径向基本额定动载荷C因工作温度正常，查表书11-5得，按轻微冲击载荷取，所以故选7210AC轴承合适八、键联接的选择及校核计算（1）带轮与输入轴所用键的校核轴径 轴长选用A型平键，通过查表得到A型平键工作长度轮毂的材料是铸铁，键和轴的材料是45号钢，选用较小的材料计算，即所以该键连接强度足够。（2）输出轴和齿轮连接采用的键的校核轴径 轴长采用A型平键连接。通过查表得到A型平键工作长度轴和齿轮的材料都是45号钢，所以抗压需用应力是：所以该键连接强度足够。（3）输出轴和联轴器连接采用的键的校核轴径 轴长采用A型平键连接。通过查表得到A型平键工作长度轮毂的材料是铸铁，键和轴的材料是45号钢，选用较小的材料做为计算，即所以该键连接强度足够。九、联轴器的选择减速器的输出轴与工作机之间用联轴器连接，由于轴的转速较低，传递转矩较大，综合考虑选用弹性套柱销联轴器，联轴器上的扭矩为，选用型号为TL7 (摘自GB/T 4323-2002) P173表17-4型号: LT7公称转矩Tn/(Nm): 500许用转速n|钢(r/min): 3600十、箱体及附件的结构设计和选择箱体尺寸:箱体壁厚箱盖壁厚箱座凸缘厚度b=12mm箱盖凸缘厚度b1=12mm箱座底凸缘厚度b2=20mm地脚螺栓直径df=M16地脚螺栓数目n=4轴承旁联接螺栓直径d1=M12联接螺栓直径d2 =M8定位销直径d=6mmdf 、d1 、d2至外箱壁的距离C1=22mm、18 mm、13 mmdf、d2至凸缘边缘的距离C2=20mm、11 mm轴承旁凸台半径R1=15mm凸台高度根据低速轴承座外半径确定外箱壁至轴承座端面距离L1=39mm大齿轮顶圆与内箱壁距离1=10mm齿轮端面与内箱壁距离2=10mm箱盖，箱座肋厚m1=m=7mm轴承端盖外径D2 ：输入轴端盖：112mm 输出轴端盖：130mm十一、润滑及密封设计在此减速器中，轮齿的圆周速度为5.027m/s12m/s,故选用油池润滑，齿轮浸入油池一定深度，齿轮运转时就把油带到啮合区，同时也甩到箱壁上借以散热。对于滚动轴承，也使用油润滑。箱座与箱盖简凸缘接合面选用在接合面涂密封漆或水玻璃的方法密封。观察孔和油孔等处接合面的密封，采用在观察孔或螺塞与机体之间加石棉橡胶纸，垫片进行密封。轴承孔采用半粗羊毛毡进行密封。轴承靠近机体内壁处用挡油环加以密封，防止润滑油进入轴承内部。12、 设计小结机械设计课程设计作为我们专业第一次较全面的机械设计训练，是机械设计和机械设计基础课程重要的综合性与实践性环节。通过这次课程设计，综合运用了先前所学的基础课程，结合生产实际知识，培养和分析一些工程实际问题的能力，让我们更深刻认识，巩固所学知识，并进一步得到深化和扩展。在设计的过程中，掌握了机械设计的一般方法，掌握设计简单机械的原理和过程，了解并较熟悉地运用设计资料，以及对设计零件进行强度校核，选择材料，分配传动比等经验数据进行经验估算，数据处理。由于时间较紧，这次设计存在较多的缺点，在制图过程中没有灵活运用方法，尺寸精度存在缺陷，我相信通过这次的实践，能使我在今后的设计中避免很多不必要的工作，有能力设计出结构更紧凑，更合理的设备。13、 参考资料机械设计课程设计 李育锡 西北工业大学出版