一级圆柱齿轮减速器设计说明书剖析

机械设计的基础课程规划学生姓名：号码：年份：职业：理论和应用力学学院(系):机电工程学院讲师：时间：2014年1月10日目录设计任务手册1第一章导言1.1设计目的31.2传输方案3的分析和制定第二章减速器的结构选择及相关性能参数的计算2.1电机类型和结构的选择42.2电机选择.42.3电机速度的确定42.4确定传动装置的总传动比和分配级的传动比.52.5动态运动参数的计算5第三章传动部件的设计和计算减速器外部零件普通V带传动的设计计算.7第四章齿轮的设计和计算4.1直齿轮84.2齿轮几何形状的设计和计算4.2.1根据接触疲劳强度计算84.2.2根据齿根弯曲接触强度进行校核计算.94.2.3齿轮9几何尺寸的确定4.3齿轮9的结构设计第五章车轴的设计和计算5.1输入轴11的设计5.2输出轴13的设计5.3轴向强度的检查.16第6章轴承、键和联轴器的选择6.1轴承的选择和验证176.2键18的选择、计算和验证6.3联轴器的选择18第七章减速器的润滑和密封7.1润滑剂的选择和确定197.1.1润滑方法197.1.2润滑油的等级和数量197.2密封件的选择和确定19第八章减速器附件的选择和确定19第九章箱体主要结构尺寸的计算20第十章减速器图纸及结构分析10.1拆卸减速器2110.2分析和装配计划.2110.3第21部分的功能、结构和类型分析10.4减速器总成草图设计2110.5完成减速器的装配草图2210.6减速器装配图的绘制过程.2210.7组装图纸的完成2310.8零件图设计23第十一章设计总结24参考程序设计了一种用于皮带运输的单级直齿轮减速器。输送机在一个方向和一个班次内连续工作，负载稳定，室内作业和灰尘(输送带和滚筒之间的摩擦阻力的影响已在F中考虑)。使用寿命：10年。生产批次：20套。生产条件：中型机械厂可加工7-8级齿轮和蜗轮。电源：电力，三相交流380/220伏主题数据：组号1输送带的工作张力F/(KN)1.5皮带速度V/(米/秒)1.1滚筒直径D/(毫米)220传送带的允许速度误差为5%设计任务要求：1.一份减速器装配图(1号图纸)2.一张轴图和一张齿轮图(图3)3.一个设计规范第一章导言1.1设计目的(1)培养理论联系实际的设计理念，综合运用机械设计课程和其他相关课程的基本理论，结合生产实践，培养分析和解决实际工程问题的能力，巩固、深化和拓展相关机械设计知识。(2)通过普通机械零件、普通机械传动或简单机械的设计，掌握了普通机械设计的程序和方法，树立了正确的工程设计理念，培养了独立、全面、科学的工程设计能力和创新能力。(3)此外，我们还培训了我们查阅和使用标准、规范、手册、图集和相关技术数据的能力，以及我们计算、绘制数据处理和其他设计方面的能力。1.2传输方案制定1.传输系统的功能和传输方案的特点：机器通常由原动机、传动装置和工作装置组成。传动装置用于传递原动机的运动和动力，并改变其运动形式以满足工作装置的需要。它是机器的一个重要部分。传动装置是否合理将直接影响机器的工作性能、重量和成本。合理的传动方案不仅满足工作装置的功能，而且要求结构简单、制造方便、成本低、传动效率高、使用维护方便。在这种设计中，原动机是马达，工作机器是带式输送机。传动方案采用两级传动，第一级传动为皮带传动，第二级传动为单级直齿轮减速器。皮带传动的承载能力较低。当传递相同的扭矩时，结构尺寸比其他形式大，但它具有过载保护的优点，还能减轻冲击和振动。因此，它被布置在驱动的高速阶段，以减小传递的扭矩并减小带驱动的结构尺寸。齿轮传动因其传动效率高、适用功率和速度范围广、使用寿命长而成为现代机械中应用最广泛的机构之一。本设计采用单级直齿轮传动。减速器箱体采用水平分体结构，由HT200灰铸铁铸造而成。2.传输方案的分析和制定1.工作条件：使用寿命10年，一班工作，负荷稳定，室内工作。2.原始数据：辊子圆周力F=1500牛顿；皮带速度v=1.1m/s；滚筒直径d=220mm毫米；3.编程：采用三角皮带传动和齿轮传动近，可以满足传动比的要求，同时因为皮带传动具有良好的缓冲和减震性能。适应大起动转矩的工况要求，结构简单，成本低，使用维护方便。图1带式输送机传动系统示意图考虑并声明结果第二章减速器的结构选择及相关性能参数的计算2.1电机类型和结构的选择减速器设计为卧式分体式，采用Y系列三相异步电动机，封闭式卧式结构。2.2电机选择(1)工作机器的功率Pw=FV/1000=15001.1/1000=1.65kw(二)整体效率=0.960.980.990.995=0.91(3)所需电机功率检查Ped=机械零件设计手册的3千瓦2.3确定电机速度滚筒工作速度为：n鼓=601000伏/(D)=95.54转/分钟根据机械设计课程设计P7表2-3推荐的合理传动比范围，圆柱齿轮传动一级减速器的传动比取3 6。以v带传动比为例。那么总传动比的理论范围是：=624。因此，电机速度的可选范围是=573.241910.8转/分那么满足该范围的同步转速是750、1000和1500转/分钟，并且通过该标准找到了三种合适的电机型号：程序电动型号固定工作比率考虑到电机和传动装置的尺寸和结构以及皮带传动和减速器的传动比，可以看出第二种方案更合适。因此，所选电机型号为Y132S-6，=960 r/min。2.4确定传动装置的总传动比和分配级传动比1.确定传动装置的总传动比。传动装置的总传动比可以从电机的选定满载转速和工作机械的驱动轴的转速获得，如下：=/=960/95.54=10.052、各级传动装置的传动比分配：总传动比等于每个传动比的乘积=取=2.5(公共电压带1=2 4)因为：=所以：=/=10.05/2.5=4.022.5动态运动参数的计算(I)转速n=960=/=/=960/2.5=384(r/min)=/=384/4.02=95.52(r/min)=95.52(r/min)(二)动力p轴线一：轴线二：鼓轮轴(三)扭矩测试电机额定功率Ped=3千瓦所选电机型号为Y132S-6=4.02=384(r/min)=95.52(r/min)=95.52(r/min)考虑并声明结果(Nm)轴线一轴线ii(北)滚筒轴(n.m)将上述数据列出如下：轴号力量功率/千瓦N /(r.min-1)/(Nm)i01.81960182.511.7238442.7821.6895.52167.964.0231.6595.52164.971T0=18(Nm)T1=42.78(Nm)T2=167.96(Nm)T3=164.97(Nm)考虑并声明结果第三章传动部件的设计和计算减速器外部零件普通V带传动的设计计算普通三角带传动的设计必须确定皮带的类型、长度和数量、滑轮的直径和宽度、轴孔直径的中心距离、初始拉力以及作用在轴上的力的大小和方向。1.选择皮带类型：如果你查表6-4，计算的功率是PC=KAP=13=3KW根据，查阅表格和图6-8，选择a型皮带。2、确定皮带轮参考直径，检查皮带速度查找数据表6-5和6-6并选择检查皮带速度和皮带速度的计算：v=n1 D1/(100060)=3.14112960/100060=5.63米/秒在5 25米/秒范围内是合适的。大滑轮参考直径D2=n1/N2 D1=2.5112=280毫米3.确定皮带长度和中心距离：0.7(d1 d2)a02(d1 d2)0.7(112 280)a02(112 280)274.4毫米A0784毫米当初始对中距离a0=500时，皮带长度为L0=2a0 (d1 d2) (d2-d1)2/(4a0)=2500(112 280)/2(280-112)2/(4500)=1629.55毫米检查表6-2，根据实际标准胶带选择基准长度LD=1600毫米中心距离a=A0(LD-l0)/2=500(1600-1629.55)/2=485.23毫米4.检查小皮带轮上的包角1alpha 1=180-(D2-D1)57.3/a=160.16120小车轮包角合适5.确定波段的根号V带数量由公式确定，检查表6-3=1.18千瓦，检查表6-7=0.11千瓦检查表6-2=0.99，=0.89则z=PC/(P0P0)=2.71/(0.970.11)0.990.89=2.47因此，应采用三条A型V带。选择皮带类型d1=112mm毫米d2=280mm毫米皮带中心距离a=485.23mm毫米小的车轮包角是合适的。选择3条三角带考虑并声明结果第四章齿轮的设计和计算4.1直齿轮按输入转速384 r/min，传动比4.02，传动功率1.72kw，连续单向运行，负荷稳定计算。(1)选择齿轮材料、热处理方法和精度等级由于载荷稳定，小齿轮选用硬齿面，大齿轮选用软齿面，小齿轮采用40Gr钢调质，齿面硬度为250HBS，大齿轮采用45 #钢正火，齿面硬度为220HBS。齿轮精度等级8的初步选择(2)齿数和齿宽系数的初步选择。Z1=25 Z2=Z1i1=254.02=100 d=1滑移率和校正：=1- (d2)/d2=0