中南大学2016分流式二级直齿圆柱齿轮减速器.doc

机械设计课程设计计算说明题 目 分流式二级圆柱齿轮减速器 指导教师 院 系 班 级 学 号 姓 名 完成时间 目录一设计任务书二、传动方案拟定. 三、电动机的选择. 四、计算总传动比及分配各级的传动比 五、运动参数及动力参数计算 六、传动零件的设计计算 七、轴的设计计算 八、滚动轴承的选择及校核计算 九、键联接的选择及计算 十、联轴器的选择.十一、润滑与密封.十二、参考文献十三、附录（零件及装配图）计 算 及 说 明结 果一 . 设计任务书 1.1工作条件与技术要求：输送带速度允许误差为5。输送机效率为w=0.96；工作情况：单班制，连续单向运转，有轻微冲击，工作年限为10年(每年工作300天），工作环境：室内，清洁；动力来源：电力，三相交流，电压380V ；检修间隔期间：四年一次大修，二年一次中修，半年一次小修：制造条件极其生产批量：一般机械厂，小批量生产。1.2 设计内容（1）确定传动装置的类型，画出机械系统传动方案简图；（2）选择电动机，进行传动装置的运动和动力参数计算；（3）传动系统中的传动零件设计计算；（4）绘制减速器装配图草图和装配图各1张（A1）;（5）绘制减速器箱体零件图1张（A2）、齿轮及轴的零件图各1张（A2） 二传动方案的拟定输送机由电动机驱动，电动机1通过联轴器2将动力传入减速器3，在经联轴器4传至输送机滚筒5，带动输送带6工作。传动系统中采用两级分流式圆柱齿轮减速器结构较复杂，高速级齿轮相对于轴承位置对称，沿齿宽载荷分布较均匀，高速级和低速级分别为斜齿圆柱齿轮和直齿圆柱齿轮传动。分流式二级圆柱齿轮减速器三电动机的选择1 选择电动机类型 按已知工作条件和要求，选用Y系列一般用途的三相异步电动机2 选择电动机的容量1所需功率： =mw =26.18x14.4=0.367 kw 2）传动装置的总效率为： 其中， ，分别为传动系统中联轴器，齿轮传动及轴承的效率，=0.99，=0.96，=0.98 =0.96 0.816 3）确定电动机的额定功率电动机的输出功率为=/ =0.367/0.816=0.434kW 确定电动机的额定功率 选定电动机的额定功率=0.75 kw 3、 选择电动机的转速 =1570.8 r/min 该传动系统为分流式圆柱齿轮传动，查阅教材表18-1推荐传动比为=860 则总传动比可取 8至60之间 则电动机转速的可选范围为=8=857.32=458.56r/min =60=6057.32=3439.2r/min可见同步转速为1000r/min ，1500r/min ，3000r/min的电动机都符合，这里初选同步转速为1000r/min ，1500r/min ，3000r/min的三种电动机进行比较，如下表： 由参考文献1中表16-1查得：方案电动机型号额定功率（KW）电动机转速n/(r/min)同步转速满载转速1Y90S-21.5300028402.22.32Y802-21.1300028252.22.33Y801-20.75300028252.22.3 由表中数据，综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量，价格以及总传动比，即选定方案3 四总传动比确定及各级传动比分配4.1 计算总传动比由参考文献1中表16-1查得：满载转速nm=2825 r / min；总传动比i=nm /=2825/223.45=11.3 4.2 分配各级传动比查阅参考文献1机械设计课程设计中表23各级传动中分配各级传动比取皮带轮传动比为2 取高速级的圆柱齿轮传动比= =2.8，则低速级的圆柱齿轮的传动比为 =/=5.65/2.8=2 =0.367kw=26.18r/s=0.816=0.435kw=0.75 kw电动机型号为Y801-2i=11.3= 2.8 =2五计算传动装置的运动和动力参数1. 各轴转速电动机轴为轴，减速器高速级轴为轴，中速轴为轴低速级轴为轴，滚筒轴为轴，则 = 1412.5 r/min 1412.5/2.8 r/min=502.67 r/min 502.67/ 2 r/min = 251.354r/min解得滚筒速度在输送带速度允许误差为5范围内2按电动机额定功率计算各轴输入功率 =0.75 kw =0.750.96 kw=0.72kw =0.720.960.98 kw =0.684kw =0.6840.960.98 kw =0.65kw 2. 各轴转矩 =95500.75/2825 =2.53 =95500.72/1412.5 =4.85 =95500.684/502.67 =12.96 =95500.648/ 24.64 =24.64=95500.641 =24.39表3 轴的运动及动力参数项目电动机轴I高速级轴II中间轴III低速级轴IV输出轴V转速（r/min）28251412.5502.67251.34251.34功率（kw）0.720.6840.650.6480.641转矩()2.354.8512.9524.6424.39传动比22.821效率0.950.950.950.99六减速器外传动零件(V带传动)的设计（1）确定计算功率 由工作情况，查表的工况系数，故 （2）选择V带的带型 由与小带轮转速（电动机转速）查表选的z型（3）确定带轮基本直径并验算带速v 初选小带轮的基准直径由表的，取小带轮的基准直径 按公式验算带速： 因为5m/sv=72000h 故所选用轴承满足寿命要求。确定使用深沟球轴承62022轴III上的轴承选择与计算由轴III的设计已知，初步选用深沟球轴承6206，由于受力对称，故只需要校核一个。其受力=23.74N，=0，=10/3，n=2825r/min1）查滚动轴承样本（指导书表15-5）基本额定动载荷C=36200N，基本额定静载荷=22800N2）求轴承当量动载荷P 因为=0，径向载荷系数X=1，轴向载荷系数Y=0，因工作情况平稳，按课本（P表13-6），取P=（X+Y）=1.2（123.74+0）N =28.488N3）验算轴承寿命 h=3035776h=72000h 故所选用轴承满足寿命要求。确定使用轴承62063输出轴上的轴承选择与计算由轴IV的设计知，初步选用深沟球轴承6206，由于受力对称，只需要计算一个，其受力=3706.46 N，=0，=3 ，转速n=1412.5/min1）查滚动轴承样本（指导书表15-3）知深沟球轴承6206的基本额定动载荷C=27000N，基本额定静载荷=19800N 2）求轴承当量动载荷P 因为=0，径向载荷系数X=1，轴向载荷系数Y=0，因工作情况平稳，按课本（P表13-6），取=1.0，则 P=（X+Y）=1.（136.88+0）N =36.88N3）验算轴承寿命 h=37492573714h=72000h 故所选用轴承满足寿命要求。确定使用深沟球轴承6206。九、键连接的选择与校核计算1输入轴与皮带轮的键连接 1) 由轴II的设计知初步选用键C412，=2.35 2) 校核键连接的强度 键、轴和轮毂的材料都是钢，由课本（P表6-2）查得许用应力=100-120MPa，取=110MPa。键的工作长度=L-b/2=12mm-2mm=10mm，键与轮毂键槽的接触高度k=0.5h=0.54mm=2mm。由式可得 =22.35/41012MPa=9.792MPa=110MPa 可见连接的强度足够，选用键C4122齿轮2（2）与轴III的键连接 1) 由轴III的设计知初步选用键C1036，=4.85/2=2.425 2) 校核键连接的强度 键、轴和轮毂的材料都是钢，由课本（P表6-2）查得许用应力=100-120MPa，取=110MPa。键的工作长度=L-b=36mm-10mm=26mm，键与轮毂键槽的接触高度k=0.5h=0.58mm=4mm。由式可得 =22.425/42634MPa=1.372MPa=110MPa 可见连接的强度足够，选用键C10363齿轮3与轴III的键连接 1) 由轴III的设计知初步选用键C12x70，=12.95 2) 校核键连接的强度 键、轴和轮毂的材料都是钢，由课本（P表6-2）查得许用应力=100-120MPa，取=110MPa。键的工作长度=L-b=70mm-10mm=60mm，键与轮毂键槽的接触高度k=0.5h=0.58mm=4mm。由式可得 =212.95/46040MPa=2.698MPa=110MPa 可见连接的强度足够，选用键12704齿轮4与轴IV的键连接1) 由轴IV的设计知初步选用键1263，=24.64 2) 校核键连接的强度 键、轴和轮毂的材料都是钢，由课本（P表6-2）查得许用应力=100-120MPa，取=110MPa。键的工作长度=L-b=63mm-12mm=51mm，键与轮毂键槽的接触高度k=0.5h=0.58mm=4mm。由式可得 =224.64/45140MPa=6.04MPa=110MPa 可见连接的强度足够，选用键12X635联轴器与轴IV的键连接 1) 由轴IV的设计知初步选用键625，=24.64 2) 校核键连接的强度 键、轴和轮毂的材料都是钢，由课本（P表6-2）查得许用应力=100-120MPa，取=110MPa。键的工作长度=L-b=25mm-6mm=19mm，键与轮毂键槽的接触高度k=0.5h=0.56mm=3mm。由式可得 =224.64/32519MPa=34.58MPa=110MPa 可见连接的强度足够，选用键625十、联轴器的选择1输出轴（轴IV）的联轴器的选择 根据轴IV的设计，选用TL3型弹性柱销联轴器（35钢），其尺寸如下表所示型号T（）（r/min）（mm）L（mm）转动惯量（）LT331.5470019300.002 第十一章 减速器附件设计项目内容结果1视孔盖查1表11-4选用的视孔盖。2通气器查1表11-5选用通气罩M181.5M181.53油面指示器查1表7-10选用杆式油标M16M164油塞查1表7-11选用M181.5型油塞和垫片M181.55起吊装置查13-18箱盖选用A型吊耳环M20 GB/T 825-1988M206定位销查1表4-4选用圆柱销GB/T119.1 8 m630M6307起盖螺钉查1表3-16选用螺钉M818 GB/T68-2000M818第十二章 润滑方式及密封形式的选择项目内容结果1齿轮的润滑采用浸油润滑，由于高速级大齿轮浸油深度不小于10mm，取为油深h=50mm。查1表7-1，选用全损耗系统用油(GB/T 443-1989)L-AN22。L-AN222滚动轴承的润滑由于轴承值所以采用通用锂基润滑脂(GB 7321-1994)润滑，选用ZL-2润滑脂。ZL-2润滑脂3密封方法的选取由于凸缘式轴承端盖易于调整轴向游隙，轴、轴及轴的轴承两端均采用凸缘式端盖。由于采用脂润滑，轴端采用间隙密封，用毡圈密封。毡圈密封第十三章 箱体设计根据1表11-1得箱体有关参