二减速器实施方案说明书

个人收集整理 仅供参考 1 19 机械设计课题设计计算说明书机械设计课题设计计算说明书 设计题目 带式运输机圆柱齿轮减速器 姓 名 余朝阳 学 院 机械建筑学院 专 业 机械设计制造及其自动化 年 级 2010 级 学 号 1010605329 指导教师 于振文 时 间 2012 年 12 月 7 日 个人收集整理 仅供参考 2 19 机械设计课题设计任务书机械设计课题设计任务书 设计题目 带式运输机圆柱齿轮减速器 原始数据 运输带工作拉力 F 770N 运输带工作速度 V 1 4m s 卷筒直径 D 250 工作条件 连续单向运转 载荷平稳 空载启动 使用期限 10 年 小批量生产 两班制工作 运输带速度允许误差 5 设计工作量 1 减速器装配图一张 A1 2 零件工作图两张 A3 传动零件 轴 3 设计计算说明书 1 份 个人收集整理 仅供参考 3 19 减速器设计说明书减速器设计说明书 设计参数 1 运输带工作拉力 F 770N 2 运输带工作速度 v 1 4m s 5 3 滚筒直径 D 250 4 滚筒工作效率 w 0 96 5 工作寿命 10 年两班制工作 所以 H 10 16 300 h 4 108 4 6 工作寿命 连续单向运转 载荷平稳 空载启动 传动装置设计 一 传动方案 展开式二级圆柱直齿减速器 二 选择电机 1 类型 Y 系列三相异步电动机 2 型号 Y90S 2 查 机械手册 5 Y 系列三相异步 电机表 351 5 工作机所需输入功率 w Fv Pw kw12 1 96 0 4 1 77 0 电机所需功率 1 23KW d P a Pw 98 0 95 0 98 0 12 1 XX 其中 为滚筒工作效率 0 96w 为轴承地传动效率 0 981 为齿轮传动地传动效率 0 952 个人收集整理 仅供参考 4 19 联轴器地传动效率 0 983 电机转速 n 地选择 滚筒轴工作转速为 n 76 43r min 300 1000 60 v 300 14 3 2 1 1000 60 取 v 带传动地传动比 2 4 二级圆柱直齿减速器传动 1 i 比 8 40 则总传动比合理范围为 16 160 故电动机转 2 i a i 速可选范围为b5E2R d min 12220 122243 76 160 16 raa i 符合这一范围地同步转速有 1500r min 3000r min 故选用电动机型号为 Y100L 4 电机参数 额定功率 kwPm5 1 满载转速 MINRNm 2840 电机轴直径 查 机械手册 5 mmjdm624 Y 系列三相异步电机表 351 8 三 传动比分配 2 1 8 33 4 1 3 47 ii n n i w m 总 式中分别是为带传动和减速器地传动比 21 i i 为使 v 带传动外廓尺寸不致过大 初步取 i1 1 5i2 实际地传动比要在设计 v 带传动时 由所 选大小带轮地标准直径 i 比运算 则减速器传动比 为p1Ean 则有5 4 8 6 21 ii 个人收集整理 仅供参考 5 19 四 传动装置地运动和动力参数 1 电机轴 kwPP dm 23 1 min 2840rnm mN n Pm T m m 4149550 2 高速轴 kw21 1 m1 PnP 联 min 2840n1rnm Nm n P T409 1 1 9550 1 3 中间轴 Nm n P T r i n n kwpnP 82 259550 min 418 1 13 1 1 2 2 2 1 2 2 齿承 4 低速轴 r min89 92 i n n 2 2 3 Nm95 107 n P 9550T 3 3 3 5 工作轴 kwnP029 1 P3 0 联 min 89 2 9nn 30 r Nm n P T79 1059550 0 0 0 传动零件设计 一 齿轮设计 高速级 直齿轮 个人收集整理 仅供参考 6 19 设计参数 KWP21 1 1 NmT09 4 1 min 2840 1 rn min 418 2 rn 寿命 t 48000h 查表机械设计表 7 1 1 选材 大齿轮 调质处理 硬度 310HBSCr40 小齿轮 表面淬火 硬度Cr40 40 50HRC 2 确定许用应力 1 许用接触应力 HL H bH H K S lim 而 Mpa bH 600 1lim 222 2lim 550 69300 2 692mmNmmNmmNHBS bH 因为所以 只需考虑 1lim2limbHbH 2H 对于调质处理地齿轮 1 1 H S htnNH 8 22 10 8 1148000 409 6060 查表 HBS 为 300 有循环基数 故 7 0 10 5 2 H N 所以 2 0HH NN 1 HL K 22lim 2 608 1 1 69 6 mmNK S HL H bH H 个人收集整理 仅供参考 7 19 查表机械设计表 7 7 7 9 2 许用弯应力 FLFC F bF F KK S lim 查表有 机械设计图 7 8 Mpa bF 500 1lim 5 7 3808 1 2lim 查机械设计图MpaHBS bF 取 单向传动取 因为2 F S1 FC K 所以取 则有 6 0 8 10 410 59 1 FHFV NNN 1 FL K 1F MPaKK S FLFC F bF 5 212 1lim 2F mpaKK S FLFC F bF 1522 540 2lim 3 齿轮地工作转矩 mn n P T 96 509550 1 1 1 4 根据接触强度 求小齿轮分度圆直径 3 1 2 1 1 1 i iKT Kd Hd d 其中 钢制斜齿轮 32 73mmNKd 1 d 5 3 17 1 1 iK mmd35 44 1 所以取则有 3 18 56 11 n mZd 个人收集整理 仅供参考 8 19 mm zm d mmzz m d zm izz mmdb n n n d 19696429 0 63 3 cos 0 126 6318 96429 0 2 3 cos2 2 15 56 18 3 cos cos 635 3 18 56 2 2 21 1 1 11 112 1 5 验算接触应力 1 3 1 11 1 2 id iKKT ZZZ d V EHH 其中取 2 271 59 1 1 71 0 70 1 96429 0 76 1 cos76 1 mmNZ K Z Z E H 而齿轮圆周速度为 sm nd v 19 4 1000 60 1430 56 1000 60 11 故 7 级精度 12 1 HV K 所以 最终有 2 2 58 340 HH mmN 2 608mmN 6 验算弯曲应力 nd VF F md KKTY 2 1 1 2 其中 0 75 3 63 15 4 18 2 2 1 21 22 11 F F F F F F YY XYz Yz 所以应验算大齿轮地弯曲应力 2 2 2 2 14 FF mmN 个人收集整理 仅供参考 9 19 低速级 直齿轮 设计参数 ht i rn rn NmT kwp 48000 5 4 min 89 92 min 418 82 25 13 1 2 2 1 1 1 1 选材 大齿轮 调质处理 硬度 310HBSCr40 小齿轮 表面淬火 硬度Cr40 40 50HRC 2 确定许用应力 1 许用接触应力 HL H bH H K S lim 而 mpa bH 600 1lim mpa bH 550 2lim 因为所以 只需考虑 1lim2limbHbH 2H 对于调质处理地齿轮 1 1 H S 8 22 10 19 2 48000 76 6060 tnNH 查表 HBS 为 300 有循环基数 故 7 0 10 5 2 H N 所以 2 0HH NN 9 0 HL K 2 2lim 2 495mmNK S HL H bH H 2 许用弯应力 个人收集整理 仅供参考 10 19 查表有 2 1lim 600mmN bF 2 2lim 540300 8 18 1mmNHBS bF 取 单向传动取 因为2 F S1 FC K 所以取 则有 6 0 8 10 410 59 1 FHFV NNN 1 FL K 1F 21lim 3002 600mmNKK S FLFC F bF 2F 22lim 2702 540mmNKK S FLFC F bF 3 齿轮地工作转矩 Nm n P T73 42 89 92 13 1 95509550 1 1 1 4 根据接触强度 求小齿轮分度圆直径 3 1 2 1 1 1 i iKT Kd Hd d 其中 钢制斜齿轮 32 84mmNKd 8 0 d 4 5 13 1 1 iK mmd 5 58 1 所以取则有 2 20 80202 11 n mZmmXmzd mmmzd mmzz m a izz mmdb d 2564 64 164 6420 2 2 2 974 5 18 60 22 21 112 1 5 验算接触应力 个人收集整理 仅供参考 11 19 1 3 1 11 1 2 id iKKT ZZZ d V EHH 其中取 2 271 1 76 1 mmNZ Z Z E H 而齿轮圆周速度为 sm nd v 60 1 1000 60 409 75 1000 60 11 故 7 级精度 1 1 HV K 所以 最终有 2 2 5 449 HH mmN 2 608mmN 6 验算弯曲应力 nd VF F md KKTY 2 1 1 2 其中 0 75 3 97 9 3 18 2 2 1 21 22 11 F F F F F F YY XYz Yz 所以应验算大齿轮地弯曲应力 2 2 2 83 107 FF mmN 所以 计算得齿轮地参数为 dmzab a h c 大544136380高速 级 小80 4 20 312 56 2 15 大1152288405低速 级 小256 4 64 704 256 10 25 20 个人收集整理 仅供参考 12 19 二 联轴器选择 高速级 T 4 09Nm 电机轴直径 D 24mm 所以 选择 ML2 钢制 低速级 T 25 82Nm 所以选择 ML2 钢制 三 初算轴径 轴地材料均用 45 号刚 调质处理 3 n P Cd 高速轴 外伸轴 C 112 机械设计 77 22 1430 03 2 1073 min mmD 表 12 5 根据联轴器参数选择 24 min mmd 中间轴 非外伸轴 92 16 409 93 1 1183 min mmD C 118 具体数值在画图时确定 低速轴 外伸轴 60 24 76 83 1 1073 min mmD C 107 根据联轴器参数选择 40 min mmd 个人收集整理 仅供参考 13 19 四 轴承地润滑方式选择 高速级齿轮地圆周速度为 smsm nd v 2 89 11 1000 60 1430 56 1000 60 11 所以 轴承采用油润滑 高速级小齿轮处用挡 油板 五 箱体地结构尺寸 箱座壁厚 而 83025 0 2 mma 0 025 704 3 100mm 8mm 所以 取 20mm 箱座壁厚 所以 取 83025 0 21 mma 10 1 mm 箱座 箱盖 箱底座凸缘地厚度 255 2 155 1 211 mmbmmbb 箱座 箱盖地肋厚 mmmm5 885 0 11 轴承旁凸台地半径 R1 c2 轴承盖外径 D2 D 5 5 5 d3 其中 D 为轴承外径 d3 为轴承盖螺钉地直 径 中心高 大齿轮顶圆半径 30 50 H mm 20mm 100 40 20 160mm 取 160mm 地脚螺钉地直径 因为 20mmd f a1 a2 471mm 数目 9 个人收集整理 仅供参考 14 19 轴承旁联接螺栓地直径 d1 0 75 15mmd f 箱盖 箱座连接螺栓地直径 d2 0 5间 10mmd f 距 l 180mm 轴承盖螺钉地直径 d3 0 5数目 4 10mmd f 窥视孔盖板螺钉地直径 d5 8mm d1 d2 至箱外壁地距离 f d mmcmmcmmc f 16 18 25 12111 d2 至凸缘边缘地距离 f d mmcmmcmmc f 14 16 23 22212 外箱壁到轴承座端面地距离 406 21111 mmccl 齿轮顶圆与内箱壁距离 取 122 1 1 mm 16 1 mm 齿轮端面与内箱壁距离 取 mmmm15 10 11 六 初选轴承 高速轴 6205 D 52mm B 15mm d 25 中间轴 6208 D 80mm B 18mm d 40 低速轴 6211 D 100mm B 21mm d 55 轴承端盖外径 32 5dDD 高速轴 92405 32 mmDdDD 中间轴 120405 32 mmDdDD 低速轴 140405 32 mmDdDD 个人收集整理 仅供参考 15 19 七 轴地强度核算 轴所受地力 高速级 NFF N F F NN d T F t nt r t 970 2 15tan1000tan 1 371 2 15cos 20tan1000 cos tan 484 9 483 056 0 55 13 22 1 1 低速级 NFF N d T F t t 0 220820tan 3 6133tan 3 6133 075 0 230 22 1 1 轴地受力分析 高速轴 NF NF NF NmnnT ac rc tc 4 292 2 379 9 483 55 13 由力平衡有 NFNF NFF NFNF rDrB aaB tDtB 80 680 205 1432 1420 受力如图 NmFM rBC 26 16120 NmFM rBC 26 16120 NmT NmMMM C CC 473 20 4 38 22 选材为 45 号钢调质处理 所以 查表有 2 650mmN B 39 28 0 215 60 22 1 12 1 2 1 NmTMM mmNmmN VC b b bb 所以 危险截面为截面 C 个人收集整理 仅供参考 16 19 6 18 1 0 3 1 mm M d b VC c 而此处 所以 此处满足强度要求 6 1831mmmmdc 安全 中间轴和低速轴地强度核算同理 两轴都满足强 度要求 安全 八 轴承使用寿命计算 htLh48000 高速轴 min 1440 4 225 7 748 5 237710 22 rnNFNF ar 选用 205 则有 7 11 0 kNCkNC rr 计算步骤和结果如下 计算项目计算结果 ra CF 0 0 0317 e0 225 ra FF 0 301 e YX X 0 56 Y 1 94 p f 1 1 arp YFXFfP 942 2N 1 16670 3 t h t J f nL f P C 11KN 结论 满足寿命要求 rj CC 中间轴 min 320 4 225 1570 3 639 6 1433 22 rnNFNF ar 个人收集整理 仅供参考 17 19 选用 306 则有 10 15 10 22 0 kNCkNC rr 计算结果和结果如下 计算项目计算结果 ra CF 0 0 015 e0 192 ra FF 0 144 e YX X 1 Y 0 p f 1 1 arp YFXFfP 1727N 1 16670 3 t h t J f nL f P C 12 4KN 结论 满足寿命要求 rj CC 低速轴 选用 2209 则有 70 25 50 38 0 kNCkNC rr min 76rn 径向当量动载荷 84 1 1 629 4 1728 22 KNFP rr 径向当量静载荷 84 1 1 629 4 1728 22 0 KNFP rr 所以 3 15 9 16670 r h t J CkN nL f P C 九 齿轮详细参数 高速级大齿轮 3 90 196 200 mmmBmmdmmDa 低速级大齿轮 3 84 405 411 mmmBmmdmmDa 个人收集整理 仅供参考 18 19 版权申明 本文部分内容 包括文字 图片 以及设计等在网上搜集整理 版权为个人所有 This article includes some parts including text pictures and design Copyright is personal ownership DXDiT 用户可将本文地内容或服务用于个人学习 研究或欣赏 以及 其他非商业性或非盈利性用途 但同时应遵守著作权法及其他相关 法律地规定 不得侵犯本网站及相关权利人地合法权利 除此以外 将本文任何内容或服务用于其他用途时 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