绞车传动装置设计、二级齿轮减速器及轴设计、课程设计

目录一、传动方案的分析二、选择电动机三、计算总齿数比和分配各级齿数比5四、计算传动装置的运动和动力参数5五、v形皮带传动设计计算7六、正齿圆柱齿轮传动设计计算10七、轴的结构设计计算和验证15八、滚动轴承的选定和检查计算20九、联轴器的选择计算21十、键结合的选择和对照计算21十一、外壳的设计22十二、润滑方式23十三、设计总结十四14、参考文献25一、传动方案的设计机械设计课程设计主题：二级圆柱齿轮减速机的设计减速机的工作条件：该减速机用于热处理现场的2个清洗传送带的减速，该设备在两班工作，工作时间为10年，在室内使用。传输方案如下图所示。改良方案在电动机和小带轮之间追加联轴器，通过之后的计算求出动作条件为数据表6 :鼓直径： 300mm传送带的运转速度： 0.7m/s传送带从动轴所需扭矩： 900Nm为了估计传动装置的总齿数比的范围，选择适当的传动机构，生成传动方案，可首先从已知条件计算鼓的转速一、选择电机1 .电机类型选择根据电源和机床的工作条件，选定了卧式闭合型Y(IP44 )系列三相交流异步电动机。2 .电机功率的选定1 )、作业机所需的电力2 )、电机输出为传动装置的总效率式中是从动机到机床之间的传动机构和轴承的效率。 调查机械设计课程设计表2-4:v带传动效率=0.95、圆筒齿轮传动效率=0.97、滚动轴承效率=0.98、弹性联轴器传动效率=0.99。 原则：故根据电机的输出功率，从表中选择电机的额定功率3 )、电机转速的选定为了容易选择电动机转速，首先估计电动机转速的选择范围。 根据表2-1，v带的齿轮比范围为高速齿轮比低速齿轮比。 传动装置的总齿数比因此，电动机的转速范围是同步转速，表明的电机满足了要求。 电动机体积小、转速高、传动不稳定，因此选择同步转速为的电动机计划电动机型号额定功率千瓦电机转速r/min电机质量公斤传动装置的齿轮比电动马达作为参考价格同步全回合总齿轮比v型皮带二级减速机1Y132S-45.5150014408132.152.512.92从表中的数据可以看出，选定的电机型号为Y132S-4。电机基本参数表如下所示。中心高外形尺寸脚掌安装尺寸地脚螺栓孔径k轴伸尺寸钥匙安装部尺寸13212三、计算总齿数比，分配各级齿数比1 .传动装置的总齿数比2 .分配各级齿轮比如果设v带传动的齿轮比，则2级减速机的齿轮比为二级圆筒齿轮减速机的高速级齿轮传动比是四、计算传动装置的运动和动力参数1 .各轴的旋转速度设马达轴为0轴，减速机的高速轴为1轴，中速轴为2轴，低速轴为3轴，滚筒主轴为4轴，各轴的旋转速度分别如下2 .各轴的输入功率用电动机的额定功率计算各轴的输入功率2 .各轴的扭矩3、4 .各轴的输入转速、功率、扭矩如下表所示项目电动机轴高速轴中间轴低速轴转速r/min1440576140.4944.59电力千瓦5.55.234.974.72扭矩36.4886.71337.841002.80齿轮比2.54.103.15效率0.960.960.96五、v带传动设计计算电动机转速、与带轮连结的减速机的高速轴I轴转速，传动装置输入功率为。1 .求计算功率根据机械设计课程设计 (第5版)表13-8获得了工作系数，因此电力计算如下2 .选择v型皮带形式根据。因为在机械设计基础 (第5版)中调查了图13-15的坐标点在a型边界内，所以首次选择了普通的a型v带。2 .计算大、小带轮的基准直径，从机械设计基础 (第5版)的表13-9可以看出，应该是75毫米以上。由得去取4 .管理带宽速度v带速在范围内，满足要求5 .求出v型传动带的基准长度和中心距离a首先选择中心距离取得、一致根据仪式变长查机械设计基础 (第5版)表13-2、a型v有选项。通过公式得到6 .管理小带轮的卷角由得合适的7 .确定v波段的数目z能带速度、齿轮比查课表13-3和13-5教科书表13-7得=0.98从教科书表13-2得到=1.01从公式中得到选择Z=5根磁带。8 .计算作用在带轮轴上的压力查一下教科书表13-1就能得到：一根普通v型皮带张紧后的初始张力计算作用在轴上的轴力v波段的主要参数名字结果名字结果名字结果皮带型齿轮比根数皮带轮基准直径基准长度作用力中心距离轴力9 .带轮结构设计小带轮被设计为实心式带轮大皮带轮是按腹板式皮带轮设计制造的从教科书表13-10调查： 的双曲馀弦值。 皮带轮法兰宽度。 机械设计课程设计表5-2B=80，轮毂长度L=60，孔径，电动机的突出端轴径为38，电动机和小带轮之间追加了联轴器，在小带轮和联轴器的结合部分追加了轴，大端径为42，小端径为38，大端连接了小带轮，小端连接了联轴器。高速轴和大带轮结合时，轴的直径最小有公式，轴的材料在45钢教科书表14-2中的情况下，课程设计手册表11-2取安装带轮的直径大皮带轮直径与第机械设计基础 (第5版) P223页的图13-17和P224页的表13-10相比较，可以获得以下主要参数l60毫米245毫米乙级联赛80毫米25毫米六、直齿圆柱齿轮传动设计计算(1)高速级齿轮传动的设计计算选择高速段齿轮型、精度等级、材料、齿数1 .齿轮材料、热处理和精度考虑到该减速机的功率和现场安装的限制，大小齿轮都采用软齿面渐开线圆柱直齿轮。齿轮材料及热处理资料：教科书表11-1 :高速级小齿轮采用钢调质，齿面硬度为大齿轮250HBS350HBS接触疲劳限度为550620弯曲疲劳强度为410480去取高速级大齿轮采用钢调质，齿面硬度为大齿轮220HBS350HBS根据表11-5取=500=483=384=3682 .齿轮精度2 )运输机是一般机床，速度不高，GB/T10095-1998，选择8级精度3 .初步设计齿轮传动的主要尺寸高速级变速比、高速轴转速传递功率齿轮是以8精度制作的。 取中负荷系数(表11-3 )的齿宽系数(表11-6 )，高速级小齿轮非对称地配置小齿轮上扭矩弹性系数(表11-4 )，相对于标准齿轮如果取小齿轮的齿数，则小齿轮的齿数变大，如果取实际的齿数比模组化齿宽去取根据授课表4-1，实际的齿宽中心距离4 .管理齿轮的弯曲强度。 因为齿轮是以接触疲劳强度计算的，所以只管理弯曲强度齿形系数、齿底修正系数，安全6 .小齿轮的圆周速度根据对照表11-2，选择8个等级的精度是合适的(2)低速级齿轮传动的设计计算1 .齿轮材料、热处理及精度考虑到该减速机的功率和现场安装的限制，大小齿轮都采用软齿面渐开线圆柱直齿轮。齿轮材料和热处理材料教科书表11-1 :小齿轮采用钢调质，齿面硬度为大齿轮260HBS大齿轮采用钢调质，齿面硬度为大齿轮240HBS表11-5，从安全系数中提取=517=500=346=3382 .齿轮精度在GB/T10095-1998中，选择8级3 .初步设计齿轮传动的主要尺寸低速档齿轮比、高速轴转速传递功率齿轮是以8精度制作的。 取负荷系数(表11-3 )齿宽系数(表11-6 )小齿轮上扭矩弹性系数为(表11-4 )，标准齿轮取齿数，取实际齿数比模组化齿宽去取根据表4-1中心距离4 .不管理低速级齿轮的弯曲强度5 .小齿轮的圆周速度根据对照表11-2，选择8个等级的精度是合适的，(3)齿轮的结构设计单位(毫米)高速齿轮低速齿轮小齿轮大齿轮小齿轮大齿轮齿数z218735111分度圆的直径73.5304.5112.5388.5齿数3.53.53.53.5牙齿的高度3.53.53.53.5牙根高4.3754.3754.3754.375齿顶圆直径80.5311.5119.5395.5齿底圆直径64.75195.75103.75397.75齿宽656010095七、轴的结构设计计算1 .轴的选择项：材料为45缸，调质。机械设计基础 P241表14-1 .调查碳钢，调查机械设计基础 P245表14-2 .调查45钢取，2 .轴的设计(1)高速轴用纯扭转强度估计轴径(最小径)轴承选定6208。因为轴的最小端有键槽，所以轴径会增大5%高速轴齿轮在尺寸上与齿轮和轴一体化，X2.5(2)中间轴用纯扭转强度估计轴径(最小径)，轴承选择6307。(3)低速轴用纯扭转强度估计轴径(最小径)轴承选择项6214最小端有键槽，轴径大5%(4)中间轴的强度检查中间轴上的小齿轮直径、扭矩周向力：推力： 0径向力：从右上图可以看出，危险截面位于齿轮的轴段中心扭矩：力矩：所以这个轴满足刚性条件力学模型的绘制根据将高速级小齿轮选定为向右旋转，将高速级大齿轮选定为向左旋转的中间轴所受到的推力最小的要求，低速级小齿轮向左旋转，低速级小齿轮向右旋转。 根据要求齿轮2 :齿轮3 :(3)计算反作用力1 .垂直面反支撑力(XZ平面)参照图7b。绕支点b的力矩和的双曲馀弦值。同样，从支点a周围的力矩和的双曲馀弦值。用轴的力量验证的双曲馀弦值。2 .水平面的反作用力(XY平面)参照图7d。绕支点b的力矩和的双曲馀弦值。同样，从支点a周围的力矩和的双曲馀弦值。用轴的力量验证的双曲馀弦值。1. A点总反作用力b点总反作用力八、滚动轴承的选定和核对计算根据轴的设计选定轴承高速轴：轴承形式6208中间轴：轴承形式6307低速轴：轴承形式6214中间轴承寿命计算检查中间轴径向力动态等效载荷检查机械设计手册轴承6214的额定动负荷寿命要求十年，以两班制工作。原则查机械设计基础表16-13。 由于受到轻微的冲击负荷，其负荷系数因为滚动体是球体在常温下工作代入数据所以要满足寿命的要求九、联轴器的选择计算轴孔长度用j型基于低速轴接头安装部的轴径d=56mm查阅机械设计手册，采取联轴器形式小皮带轮上安装联轴器的轴径d=38，联轴器形式为YL7J十、键结合的选择和验证计算调查机械设计基础表10-10键的采访为45钢，轻微的冲击下允许压缩应力下面以中间轴上的键为例。 从中间轴的西部结构设计中选定：高速级大齿轮所的钥匙1，符号：钥匙GB/T 10961979； 低速级小齿轮键2具有符号：键GB/T 10961979； 由于是同一轴上的键，所以所传递的扭矩相同，只要检查短键1即可。 按下齿轮轴分段键的作业长键的接触高度传递的扭矩教科书表6-2，检测键静止紧固时压扁所需的应力(键、齿轮毂、轴的材料均为4