减速器设计说明书(二级圆锥圆柱齿轮减速器)

1.传动简图的拟定22 电动机的选择33.传动比的分配44.传动参数的计算45 圆锥齿轮传动的设计计算46 圆柱齿轮传动的设计计算77 轴的设计计算118 键连接的选择和计算219 滚动轴承的设计和计算2210 联轴器的选择2311 箱体的设计2312 润滑和密封设计25设计总结261.传动简图的拟定1.1 技术参数：运输链工作拉力：F=5 kN ，运输链工作速度：1.0 m/s，运输链链轮齿数：z=10 ，运输链链节距：p=60mm,1.2 工作条件： 连续单向运转，工作时有轻微振动，使用期10年（每年300个工作日，小批量生产，两班制工作，运输链速度允许误差5%。1.3 传动方案传动装置由电动机，减速器，工作机等组成。减速器为二级圆锥圆柱齿轮减速器。外传动为链传动。方案简图如图。 2 电动机的选择2.1 电动机的类型：Y系列全封闭自扇式笼型三相异步交流电动机，电源电压380V，2.2 功率的确定2.2.1 工作机所需功率 (kw):=50001= 5kw，2.2.2 电动机至工作机的总效率：=0.990.970.970.960.994=0.（为联轴器的效率，为锥齿轮的效率，为圆柱齿轮传动的效率，为滚子链的传动效率，为滚动球轴承的效率）。2.2.3 所需电动机的功率 (kw): =/=5Kw/0.=5.821kw为了载荷平稳，电动机额定功率Pm略大于Pd。选定功率Pm=7.5kw2.4 确定电动机的型号因同步转速的电动机磁极多的，尺寸小，质量大，价格高，但可使传动比和机构尺寸减小，其中=7.5kw，符合要求，但传动机构电动机容易制造且体积小。由此选择电动机型号：Y132S22,电动机额定功率=7.5kw,满载转速nm=2920r/min,链轮转速=601000V/(D)=98.41r/min， 电动机型号额定功率(kw)同步转速/满载转速(r/min)电动机价格/元电动机质量传动比/iY132S227.53000/2920143375i 选取B3安装方式3.传动比的分配总传动比：=/=2920/98.41=29.672 高速级的传动比=0.25i=7.418，低速级的传动比=29.672/7.418=4=（-）/S=1.5故可知安全。7.3.15 截面6左侧抗弯截面系数 抗扭截面系数 截面6左侧弯矩 截面6上的扭矩 =360.32Nm截面上的弯曲应力 截面上的扭转切应力由课本附表3-8用插值法求得/=3.75，则/=0.83.75=3轴按磨削加工，有附图3-4查得表面质量系数为=0.92故得综合系数为/+1/=3.75+1/0.92=3.84 /+1/=3+1/0.92=3.09又取碳钢的特性系数所以轴的截面5右侧的安全系数为S=1.5故可知其安全。8 键连接的选择和计算8.1 输入轴与联轴器的链接 轴径，选取的平键界面为，长L=50mm。由指导书表14-26得，键在轴的深度t=4.0mm，轮毂深度3.3mm。圆角半径r=0.2mm。查课本表6-2得，键的许用应力。 满足强度要求。8.2 输入轴与小圆锥齿轮的链接轴径，选取的平键界面为，长L=40mm。由指导书表14-26得，键在轴的深度t=4.0mm，轮毂深度3.3mm。圆角半径r=0.2mm。查课本表6-2得，键的许用应力。 满足强度要求。8.3 中间轴与大圆锥齿轮的链接轴径，选取的平键界面为，长L=32mm。由指导书表14-26得，键在轴的深度t=5.0mm，轮毂深度3.3mm。圆角半径r=0.3mm。查课本表6-2得，键的许用应力。 满足强度要求。8.4 中间轴与小圆柱齿轮的链接轴径，选取的平键界面为，长L=63mm。由指导书表14-26得，键在轴的深度t=5.0mm，轮毂深度3.3mm。圆角半径r=0.3mm。查课本表6-2得，键的许用应力。 满足强度要求。8.5 输出轴与大圆柱齿轮的链接轴径，选取的平键界面为，长L=56mm。由指导书表14-26得，键在轴的深度t=5.0mm，轮毂深度3.3mm。圆角半径r=0.3mm。查课本表6-2得，键的许用应力。 满足强度要求。8.6 输出轴与滚子链轮的链接轴径，选取的平键界面为，长L=63mm。由指导书表14-26得，键在轴的深度t=6.0mm，轮毂深度4.3mm。圆角半径r=0.3mm。查课本表6-2得，键的许用应力。 满足强度要求。9 滚动轴承的设计和计算9.1 输入轴上的轴承计算9.1.1 已知:=1440r/min，, e=0.37，Y=1.610.1.2 求相对轴向载荷对应的e值和Y值相对轴向载荷 比e小9.2.2 求两轴承的轴向力 9.1.3 求轴承当量动载荷和 e 48000h故可以选用。故可以选用。9.2 中间轴上的轴承计算9.2.1 已知：=411.43r/min， ，e=0.31，Y=1.99.2.2 求两轴承的轴向力 9.2.3 求轴承当量动载荷和 e 48000h故可以选用。9.3 输出轴上的轴承计算9.3.1 已知：=95.68r/min，=，=874.2N， ，e=0.35，Y=1.79.3.2求两轴承的轴向力 9.3.3 求轴承当量动载荷 48000h故可以选用。10 联轴器的选择在轴的计算中已选定联轴器型号，选LT4型弹性套柱销联轴器。其公称转矩为，许用转速为5700 r/min。11 箱体的设计11.1 箱体的基本结构设计箱体是减速器的一个重要零件，它用于支持和固定减速器中的各种零件，并保证传动件的啮合精度，使箱体有良好的润滑和密封。箱体的形状较为复杂，其重量约占减速器的一半，所以箱体结构对减速器的工作性能、加工工艺、材料消耗，重量及成本等有很大的影响。箱体结构与受力均较复杂，各部分民尺寸一般按经验公式在减速器装配草图的设计和绘制过程中确定。11.2 箱体的材料及制造方法选用HT200，砂型铸造。11.3 箱体各部分的尺寸（如表1、2）表1：箱体参数名 称符 号圆锥圆柱齿轮减速器计算结果机座壁厚0.025a+3mm8mm8机盖壁厚（0.80.85）8mm8机座凸缘厚度b1.512机盖凸缘厚度1.512机座底凸缘厚度p2.520地脚螺钉直径df0.036a+12mm20地脚螺钉数目na 250mm4轴承旁连接螺栓直径d10.75 df16机座与机盖连接螺栓直径d2(0.50.6) df12连接螺栓d2的间距l150200mm轴承端螺钉直径d3(0.40.5) df10窥视孔盖螺钉直径d4(0.30.4) df8定位销直径d(0.70.8) d29df、d1 、d2至外机壁距离见表2d1 、d2至缘边距离见表2轴承旁凸台半径凸台高度h根据低速轴承座外径确定50外机壁到轴承端面距离c1+ c2+(58)mm50内机壁到轴承端面距离+ c1+ c2+(58)mm58大齿轮齿顶圆与内机壁距离1.210齿轮端面与内机壁的距离10机盖、机座肋厚、mm10.851，m0.857轴承端盖外径轴承座孔直径+(55.5) d3110 / 130轴承端盖凸缘厚度e(11.2) d310轴承旁连接螺栓距离s尽量靠近，以Md1和Md3不发生干涉为准表2：连接螺栓扳手空间c1 、c2值和沉头座直径螺栓直径M8M10M12M16M20M24M301316182226344011141620242834沉头座直径1822263340486112 润滑和密封设计12.1 润滑齿轮圆周速度v5m/s所以采用浸油润滑，轴承采用脂润滑。浸油润滑不但起到润滑的作用，同时有助箱体散热。为了避免浸油的搅动功耗太大及保证齿轮啮合区的充分润滑，传动件浸入油中的深度不宜太深或太浅，设计的减速器的合适浸油深度H1 对于圆柱齿轮一般为1个齿高，但不应小于10mm，保持一定的深度和存油量。油池太浅易激起箱底沉渣和油污，引起磨料磨损，也不易散热。取齿顶圆到油池的距离为50mm。换油时间为半年，主要取决于油中杂质多少及被氧化、被污染的程度。查手册选择L-CKB 150号工业齿轮润滑油。12.2 密封减速器需要密封的部位很多，有轴伸出处、轴承内侧、箱体接受能力合面和轴承盖、窥视孔和放油的接合面等处。12.2.1 轴伸出处的密封：作用是使滚动轴承与箱外隔绝，防止润滑油漏出以及箱体外杂质、水及灰尘等侵入轴承室，避免轴承急剧磨损和腐蚀。由脂润滑选用毡圈密封，毡圈密封结构简单、价格便宜、安装方便、但对轴颈接触的磨损较严重，因而工耗大，毡圈寿命短。12.2.2 轴承内侧的密封：该密封处选用挡油环密封，其作用用于脂润滑的轴承，防止过多的油进入轴承内，破坏脂的润滑效果。12.2.3 箱盖与箱座接合面的密封：接合面上涂上密封胶。设计总结虽然这次课程设计只有短短的三周，但是我去懂得了很多的知识。明白了画出一张完整的装配图是多么的不易，同时加强了思考和解决问题的能力，使我对机械设计的重要性有了更深刻的认识和理解。 参考文献1 濮良贵、纪名刚主编机械设计北京：高等教育出版社，2006 2 李育锡主编，机械设计课程设计指导书，北京：高等教育出版社，20086. 3 孙恒、陈作模主编机械原理第七版北京：高等教育出版社，2006 4 裘文言、张祖继、瞿元赏主编机械制图高等教育出版社，20035 刘鸿文主编材料力学第四版.高等教育出版社，2004 6 吴宗泽、罗国圣主编机械设计课程设计手册北京：高等教育出版社，2004=5kw=0.=5.821kw=98.41r/min nm=2920r/min电动机型号：Y132S2-2=29.67