一级圆柱齿轮减速器说明书zou.doc

单位代码：11660单位名称：重庆理工大学课程设计说明书设 计 题 目：带式输送机传动装置的设计院 系： 专 业 班 级： 10级机械设计 学 生 姓 名： 学 号： 指 导 教 师： 中 国 重 庆2012 年 07 月目录第一章 绪论第二章 课题题目及主要技术参数说明2.1 课题题目 2.2 主要技术参数说明 2.3 传动系统工作条件2.4 传动系统方案的选择 第三章 减速器结构选择及相关性能参数计算3.1 减速器结构3.2 电动机选择3.3 传动比分配3.4 动力运动参数计算第四章 齿轮的设计计算(包括小齿轮和大齿轮)4.1 齿轮材料和热处理的选择4.2 齿轮几何尺寸的设计计算 4.2.1 按照接触强度初步设计齿轮主要尺寸 4.2.2 齿轮弯曲强度校核 4.2.3 齿轮几何尺寸的确定4.3 齿轮的结构设计第五章 轴的设计计算(从动轴)5.1 轴的材料和热处理的选择5.2 轴几何尺寸的设计计算 5.2.1 按照扭转强度初步设计轴的最小直径5.2.2 轴的结构设计第六章 轴承、键和联轴器的选择6.1 轴承的选择及校核 6.2 键的选择计算及校核6.3 联轴器的选择第七章 减速器润滑、密封及附件的选择确定以及箱体主要结构尺寸的计算7.1 润滑的选择确定 7.2 密封的选择确定 7.3减速器附件的选择确定7.4箱体主要结构尺寸计算 第八章 总结参考文献第一章 绪 论本论文主要内容是进行一级圆柱直齿轮的设计计算，在设计计算中运用到了机械设计基础、机械制图、工程力学、公差与互换性等多门课程知识，并运用AUTOCAD软件进行绘图，因此是一个非常重要的综合实践环节,也是一次全面的、 规范的实践训练。通过这次训练，使我们在众多方面得到了锻炼和培养。主要体现在如下几个方面：（1）培养了我们理论联系实际的设计思想，训练了综合运用机械设计课程和其他相关课程的基础理论并结合生产实际进行分析和解决工程实际问题的能力，巩固、深化和扩展了相关机械设计方面的知识。（2）通过对通用机械零件、常用机械传动或简单机械的设计，使我们掌握了一般机械设计的程序和方法，树立正确的工程设计思想，培养独立、全面、科学的工程设计能力和创新能力。（3）另外培养了我们查阅和使用标准、规范、手册、图册及相关技术资料的能力以及计算、绘图数据处理、计算机辅助设计方面的能力。（4）加强了我们对Office软件中Word功能的认识和运用。第二章 课题题目及主要技术参数说明2.1课题题目带式输送机传动系统中的减速器。要求传动系统中含有单级圆柱齿轮减速器及开式传动。2.2 主要技术参数说明 输送带的最大有效拉力F=1800N，输送带的工作速度V=1.5 m/s，输送机滚筒直径D=260 mm。2.3 传动系统工作条件 带式输送机在工作中有轻微振动，单向运转，运送带速度允许误差为5%；工作期限为10年，每天工作300天，三班制工作，一般用途；检修期间隔为三年。2.4 传动系统方案的选择图1 带式输送机传动系统简图第三章 减速器结构选择及相关性能参数计算3.1 减速器结构本减速器设计为水平剖分，封闭卧式结构。3.2 电动机选择（一）工作机的功率Pw =FV/1000=18001.5/1000=2.7kw（二）总效率 = =（三）所需电动机功率 查机械零件设计手册得 Ped = 4kw电动机选用 Y112M-4 n满 = 1440 r/min3.3 传动比分配 工作机的转速n=601000v/（D） =6010001.5/(3.14260) =110.24r/min 取 则初取小齿轮齿数Z1= 24由=3.27 得Z2=783.4 动力运动参数计算（一）转速n=1440（r/min）=/i=1440（r/min） =/=440（r/min）=440（r/min）=110.10（r/min）（二） 功率P （三） 转矩T =20.43(Nm) = 64.90(Nm) = 62.94(Nm )= 231.6(Nm )将上述数据列表如下：轴号功率P/kW N /(r.min-1) /(Nm) i 03.08144020.4310.99 13.05144020.2310.99 22.9944064.903.270.98 32.9044062.9410.98 42.67110.10231.6040.96电动机选用：Y112M-4=3.27计 算 及 说 明结果计 算 及 说 明结果第四章 齿轮的设计计算4.1 齿轮材料和热处理的选择 小齿轮选用45号钢，调质处理，HB250 大齿轮选用45号钢，正火处理，HB2104.2 齿轮几何尺寸的设计计算4.2.1 按照接触强度初步设计齿轮主要尺寸 由机械零件设计手册查得 SHlim = 1 由机械零件设计手册查得 ZN1 = ZN2 = 0.92 YN1 = YN2 = 0.94 由 计 算 及 说 明结果（一）小齿轮的转矩 （二） 选载荷系数K 由原动机为电动机，工作机为带式输送机，载荷平稳，齿轮在两轴承间对称布置。查机械原理与机械零件教材中表得，取K1.91 初取齿数（三） 计算齿数比 =3.25（四） 选择齿宽系数 根据齿轮为软齿轮在两轴承间为对称布置。查机械原理与机械零件教材中表得，取1（五） 计算小齿轮分度圆直径 50=50 = 50.94( mm)计 算 及 说 明结果（六） 确定齿轮模数m 取标准模数m=2.5（七） 确定中心距a （八） 利用螺旋角将中心距调整为整数，取实际中心距:a=135（九） 计算齿轮的主要尺寸 齿轮宽度 B1 = B2 + (510) = 5560(mm) 取B1 =55 (mm) （十）计算圆周转速v并选择齿轮精度 查表应取齿轮等级为8级，但根据设计要求齿轮的精度等级为7级。=64mm=206mm计 算 及 说 明结果4.2.2 齿轮弯曲强度校核（一） 由421中的式子知两齿轮的许用弯曲应力 （二） 计算两齿轮齿根的弯曲应力 由机械零件设计手册得 =2.63 =2.19比较的值 /=2.63/244=0.0108/=2.19/204=0.0107 计算大齿轮齿根弯曲应力为 齿轮的弯曲强度足够B1=55mmB2=50mm V=3.768(m/s)定为IT7 计 算 及 说 明结果 4.2.3 齿轮几何尺寸的确定齿顶圆直径 由机械零件设计手册得法面齿顶高系数 h*a =1 法面顶隙系数 c* = 0.25法面压力角 =20螺旋角 =19.18齿顶圆直径齿距 P = 23.14=6.28(mm)齿根高 齿顶高 齿根圆直径 4.3 齿轮的结构设计 小齿轮采用齿轮轴结构，大齿轮采用锻造毛坯的腹板式结构为了制造方便，经济，选用软齿面齿轮小齿轮硬度范围为240270HB，45钢经过调质处理，硬度取250HB;大齿轮硬度范围为180210HB，45钢正火处理，硬度取210HB；大齿轮的关尺寸计算如下：轴孔直径 d=4轮毂直径 =轮毂长度 轮缘厚度 0 = (34)m = 710(mm) 取 =10轮缘内径 腹板厚度 c=0.3=0.345=13.5 取c=14(mm)腹板中心孔直径=0.5(+)=0.5(176+64)=120(mm)腹板孔直径=0.25（-）10取=20(mm)齿轮倒角n=0.5m=0.52.5=1.25齿轮工作如图2所示：强度足够=68.457mm=211.236mmh=4.5mmS=3.14mmP=6.28mmhf=3.125mmha=2.5mmdf1=57.207mmdf2=199.986mm计 算 及 说 明结果第五章 轴的设计计算5.1 轴的材料和热处理的选择由机械零件设计手册中的图表查得选45号钢，调质处理，HB217255=650MPa =360MPa =280MPa5.2 轴几何尺寸的设计计算 5.2.1 按照扭转强度初步设计轴的最小直径从动轴=c=115=22.351考虑键槽=22.351.05=23.47选取标准直径=255.2.2 轴的结构设计根据轴上零件的定位、装拆方便的需要，同时考虑到强度的原则，主动轴和从动轴均设计为阶梯轴。轴各段的基本直径：位置轴径/mm说明联轴器处25按传递转矩估算的基本直径油封处28为满足带轮的轴向固定要求而设一轴肩，轴肩高a=(0.070.1)d=(0.070.1) 20=1.42mm，取a=1.5mm。该段轴径应满足油封标准。轴承处35在一般的直齿轮一级减速器中，通常选用圆锥滚子轴承，故取轴径为35mm，初定轴承型号为32007，两端相同轴肩处40由齿轮过度的阶梯，两端相同齿轮处64分度圆为64的小齿轮 轴各段的基本长度： 位置轴端长度/mm说明联轴器处52由联轴器的长度要求选择52mm油封处38此段长度包括两部分，分为外伸和内藏段，而且便于轴承的拆装和对轴承加润滑脂轴承处17综合考虑轴承内圈宽度，箱体的铸造误差，装配时留有余地，齿轮对称布置等轴肩处20考虑到齿轮断面与箱体的距离，轴肩与箱体要有一定的距离齿轮处55已知条件齿轮宽度为50 2、低速轴的设计 轴各段的基本直径： 位置轴径/mm说明输出处25按传递转矩估算的基本直径油封处28为满足带轮的轴向固定要求而设一轴肩，轴肩高a=(0.070.1)d=(0.070.1) 20=2.13mm，取a=2.5mm。该段轴径应满足油封标准。轴承处30在一般的直齿轮一级减速器中，通常选用圆锥滚子轴承，故取轴径为30mm，初定轴承型号为30206，两端相同齿轮处40考虑齿轮从一端装入，故而齿轮孔径应大于轴承处轴径，并应为标准值。轴环处48为了更好的定位齿轮，取高度a=8mm 轴承处30和上面轴承处对应 轴各段的基本长度： 位置轴端长度/mm说明输出处40已知外接齿轮的宽度，故取40mm油封处57此段长度包括两部分，分为外伸和内藏段，而且便于轴承的拆装和对轴承加润滑脂轴承处37综合考虑轴承内圈宽度，箱体的铸造误差，装配时留有余地，齿轮对称布置等齿轮处48已知齿轮宽度为50，为了更好的定位齿轮，缩进2mm轴环处10轴环宽度b=1.4a=1.4 3=4.2mm，可取b=10mm轴承处17考虑到轴承宽度和挡油盘的因素等第六章 轴承、键和联轴器的选择6.1 轴承的选择及校核考虑轴受力较小且主要是径向力，故选用单列深沟球轴承主动轴承根据轴颈值查机械零件设计手册选择6207 2个（GB/T276-1993）从动轴承6209 2个（GB/T276-1993）寿命计划：两轴承受纯径向载荷P=602.34 X=1 Y=0从动轴轴承寿命：圆锥滚子轴承 32007基本额定功负荷=25.6KN =1 =3=2377400798预期寿命为：10年，三班制工作L=1030024=72000轴承寿命合格6.2 键的选择计算及校核（一）从动轴外伸端d=25，考虑键在轴中部安装故选键840 GB/T10962003，b=14，L=40，h=7，选45号钢，其许用挤压力=100MPa=82.75则强度足够，合格（二）与齿轮联接处d=40mm，考虑键槽在轴中部安装，故同一方位母线上，选键1445 GB/T10962003，b=10mm，L=40mm，h=9mm，选45号钢，其许用挤压应力=100MPa=45.392则强度足够，合格6.3 联轴器的选择 由于减速器载荷平稳，速度不高，无特殊要求，考虑拆装方便及经济问题，选用弹性套柱联轴器K=1.3=9550=9550=202.290选用TL8型弹性套住联轴器，公称尺寸转矩=250，。采用Y型轴孔，A型键轴孔直径d=25，选d=25，轴孔长度L=62TL8型弹性套住联轴器有关参数D2=25mm从动轴外伸端键840 GB/10962003与齿轮联接处键1445 GB/T10962003计 算 及 说 明结果型号公称转矩T/(Nm)许用转速n/（r轴孔直径d/mm轴孔长度L/mm外径D/mm材料轴孔类型键槽类型LT4635700256240HT200Y型A型第七章 减速器润滑、密封及附件的选择确定以及箱体主要结构尺寸的计算及装配图7.1 润滑的选择确定 7.1.1润滑方式 1.齿轮V=1.512 m/s 应用喷油润滑，但考虑成本及需要，选用浸油润滑2.轴承采用润滑油润滑 7.1.2润滑油牌号及用量1.齿轮润滑选用150号机械油，最低最高油面距1020mm，需油量为1.5L左右2.轴承润滑选用机械油，用油量为轴承间隙的1/31/2为宜齿轮浸油润滑轴承润滑油计 算 及 说 明结果7.2密封形式 1.箱座与箱盖凸缘接合面的密封选用在接合面涂密封漆或水玻璃的方法2.观察孔和油孔等处接合面的密封在观察孔或螺塞与机体之间加石棉橡胶纸、垫片进行密封3.轴承孔的密封闷盖和透盖用作密封与之对应的轴承外部 轴的外伸端与透盖的间隙，由于V3（m/s），故选用半粗羊毛毡加以密封4.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7.3减速器附件的选择确定列表说明如下：名称功用数量材料规格螺栓安装端盖12Q235M616GB 57821986螺栓安装端盖24Q235M825GB 57821986销定位235A640GB 1171986垫圈调整安装465Mn10GB 931987 螺母安装4M10GB 61701986油标尺测量油面高度1组合件通气器透气1齿轮用150号机械油轴承用机械油润滑计 算 及 说