减速器课程设计说明书

机械设计课程设计目录设计任务书3第一章电动机的选择及运动参数的计算411电动机的选择412装置运动及动力参数计算5第二章斜齿圆柱齿轮减速器的设计621高速轴上的大小齿轮传动设计622低速轴上的大小齿轮传动设计11第三章轴的设计各轴轴径计算1531轴的选择与结构设计1632中间轴的校核19第四章滚动轴承的选择及计算2441轴承的选择与结构设计2442深沟球轴承的寿命校核25第五章键联接的选择及计算2451键的选择与结构设计2852键的校核28第六章联轴器的选择及计算3061联轴器的选择和校核30第七章润滑和密封方式的选择3171齿轮润滑3172滚动轴承的润滑32第八章箱体及设计的结构设计和选择33第九章减速器的附件3491窥视孔和视孔盖3492通气器3493轴承盖3594定位销3595油面指示装置3696放油孔和螺塞3697起盖螺钉3798起吊装置37结束语38参考文献39机械课程设计任务书及传动方案的拟订、设计任务书设计题目二级展开式斜齿圆柱齿轮减速器工作条件及生产条件该减速器用于带式运输机的传动装置。工作时有轻微振动，经常满载，空载启动，单向运转，单班制工作。运输带允许速度差为5。减速器小批量生产，使用期限为5年（每年300天）。第1组减速器设计基础数据卷筒直径D/MM300运输带速度VM/S063运输带所需转矩TNM400、传动方案的分析与拟定图1带式输送机传动方案带式输送机由电动机驱动。电动机通过连轴器将动力传入减速器,再经连轴器将动力传至输送机滚筒,带动输送带工作。传动系统中采用两级展开式圆柱齿轮减速器，其结构简单，但齿轮相对轴承位置不对称，因此要求轴有较大的刚度，高速级和低速级都采用斜齿圆柱齿轮传动。一、电动机的选择11电动机的选择111电动机类型的选择电动机的类型根据动力源和工作条件,选用Y系列三相异步电动机。12电动机功率的选择根据已知条件计算出工作机滚筒的转速为MIN/1074IN/350146106RRDVNW工作机所需要的有效功率为KWTPW8975为了计算电动机的所需功率，先要确定从电动机到工作机之间的总效率。设为DP1弹性联轴器效率为099，为滚动轴承传动效率为0985，为齿轮传动23（8级）的效率为097，为滚筒的效率为096。则传动装置的总效率为4177890242231电动机所需的功率为KWPWD057816在机械传动中常用同步转速为1000R/MIN和1500R/MIN的两种电动机，根据电动机所需功率和同步转速，由表查得电动机技术数据及计算总传动比如表1所示。方案电动机型号额定功率/KW同步转速R/MIN满载转速R/MIN总传动比轴外伸直径/MM轴外伸长度/MM1Y100L142215001430356540182602Y112M62210009402343790460表一电动机技术数据及计算总传动比53610741WMNI总2492I总由表一可知，方案1中虽然电动机转速高，价格低，但总传动比大，为了能合理的分配传动比，使传动装置结构紧凑，决定选用2方案，即电动机型号为Y112M6，查设计手册第十六章162表可知，该电动机的中心高H132MM，轴外伸轴径28MM，轴外伸长度为60MM。12装置运动及动力参数计算121传动装置总传动比和分配各级传动比双级圆柱齿轮减速器分配到各级传动比为高速级的传动比为625981354131II低速级的传动比为625012I122传动装置的运动和动力参数计算A各轴的转速计算940R/MIN1NM/960/5625167111R/MIN21I/179607/416640113R/MIN340113R/MIN4NB各轴的输入功率计算2058099KW2037KW1PD20370980971936KW2323710980970991822KW3C各轴的输入转矩计算MNNPT695209403725913811622MNNPT7434082953由以上数据得各轴运动及动力参数见表2。轴号转速N/R/MIN功率P/KW转矩T/NMM传动比19602494248105345217960723711260703436792254493381411244367921874781671表2各轴运动及动力参数二传动零件的设计计算斜齿圆柱齿轮减速器的设计选用标准斜齿圆柱齿轮传动。标准结构参数压力角，齿顶高系数，顶隙系数。20N1ANH025NC21高速级斜齿圆柱齿轮传动的设计计算1选择齿轮材料及热处理方式及许用应力的计算由于软齿面齿轮用于齿轮尺寸紧凑性和精度要求不高，载荷不大的中低速场合。根据设计要求现选软齿面组合根据1P102表81得小齿轮选择45钢调质,HBS217255；1大齿轮选择45钢正火,HBS162217；2此时两齿轮最小硬度差为21716255；比希望值略小些，可以初步试算。查教材表1017DMPAH541LIMPAH3802LIM查教材表1017CFE0FE4计算应力循环次数81107635819460HNJLN820257IMPASKHNH6859141LIM132LI2FEHNF24058011PASK19222齿数的选择现为软齿面齿轮，齿数以比根切齿数较多为宜，初选23由得，取大齿1Z2Z1I数Z2129，则齿数比（即实际传动比）为/129/235609。与原要求仅差256255609/5609028，故可以满足要求。3选择螺旋角按经验，8E则有X056，利用插值法Y216由公式PPFXRYAF可得P12（056318216198）726912由公式HPCNLH83636104925010112000H所以满足要求52中间轴轴承的校核型号为6209，查表NCR2950，NCR180RHV764817221NV50965222高速级大齿轮FR31818低速级小齿轮NR25F740318/549/0CFA所以利用插值法得E0227FA/FR549/917059E所以选用X056，Y193由公式得PXY120569171935491887708NPFRFA由公式12000H2069363PCNL所以满足要求。即中间轴选用6209型号的轴承53低速轴轴承的校核选用角接触球轴承7209C查得CR38500NCOR28500N计算方法与前面的方法相同HPCNL120805329643016163所以选用角接触球轴承7209C满足要求。6键的选择图1061高速轴由公称直径D30MM可选C型键BH87型号C882GB/T10962003键槽倒角半径R016MM公差03662中间轴根据公称直径D49MM，选C型键公称尺寸BH149型号为A1440GB/T10962003公差04363低速轴与齿轮配合的键由公称直径得知，选A型键公称尺寸BH1811型号A1860GB/T10962003公差0437润滑和密封的方式的选择因为，所以选用油润滑。3142805617231MS减速器的传动零件和轴承必须要有良好的润滑，以降低摩擦，减少磨损和发热，提高效率。71润滑剂的选择齿轮传动所用润滑油的粘度根据传动的工作条件、圆周速度或滑动速度、温度等按来选择。根据所需的粘度按选择润滑油的牌号润滑方式（油池浸油润滑）在减速器中，齿轮的润滑方式根据齿轮的圆周速度V而定。当V12M/S时，多采用油池润滑，齿轮浸入油池一定深度，齿轮运转时就把油带到啮合区，同时也甩到箱壁上，借以散热。齿轮浸油深度以12个齿高为宜。当速度高时，浸油深度约为07个齿高，但不得小于10MM。当速度低（0508M/S）时，浸油深度可达1/61/3的齿轮半径，在多级齿轮传动中，当高速级大齿轮浸入油池一个齿高时，低速级大齿轮浸油可能超过了最大深度。此时，高速级大齿轮可采用溅油轮来润滑，利用溅油轮将油溅入齿轮啮合处进行润滑72滚动轴承的润滑润滑剂的选择减速器中滚动轴承可采用润滑油或润滑脂进行润滑。若采用润滑油润滑，可直接用减速器油池内的润滑油进行润滑。若采用润滑脂润滑，润滑脂的牌号，根据工作条件进行选择。润滑方式（润滑油润滑）飞溅润滑减速器中当浸油齿轮的圆周速度V23M/S时，即可采用飞溅润滑。飞溅的油，一部分直接溅入轴承，一部分先溅到箱壁上，然后再顺着箱盖的内壁流入箱座的油沟中，沿油沟经轴承盖上的缺口进入轴承。输油沟的结构及其尺寸见图。当V更高时，可不设置油沟，直接靠飞溅的润滑油轴承。若采用飞溅润滑，则需设计特殊的导油沟，使箱壁上的油通过导油沟进入轴承，起到润滑的作用。8箱体及设计的结构设计和选择81减速器箱体的结构设计箱体是加速器中所有零件的基座，是支承和固定轴系部件、保证传动零件正确相对位置并承受作用在减速器上载荷的重要零件。箱体一般还兼作润滑油的油箱。其具体结构尺寸如下表4。表4减速器铸造箱体的结构尺寸名称符号结构尺寸箱座壁厚10箱盖壁厚110凸缘的厚度B,B1,B218,15,30箱座箱盖上的肋厚M，M112,10轴承旁凸台的高度和半径H,R98，20轴承盖的外径D2D（555）D3N4A1A2小于350DF6直径与数目DF双级减速器N6通孔直径DF20沉头座直径D045C125地脚螺钉底座凸缘尺寸C223轴承旁联接螺栓箱座、箱盖联接螺栓直径D112D28通孔直径D1359联接螺栓直径D128沉头座直径D2618C1MIN2015凸缘尺寸C2MIN1612联接螺栓定位销直径D8轴承盖螺钉直径D38视孔盖螺钉直径D46外壁至轴承座端面的距离L144大齿轮顶圆与箱体内壁的距离112齿轮端面与箱体内壁的距离21082减速度器的附件为了保证减速器正常工作和具备完善的性能，如检查传动件的啮合情况、注油、排油、通气和便于安装、吊运等。减速器箱体上常设置某些必要的装置和零件，这些装置和零件及箱体上相应的局部结构统称为附件。1窥视孔和视孔盖窥视孔用于检查传动件的啮合情况和润滑情况等，并可由该孔向箱内注入润滑油，平时由视孔盖用螺钉封住。为防止污物进入箱内及润滑油渗漏，盖板底部垫有纸质封油垫片。2通气器减速器工作时，箱体内的温度和气压都很高，通气器能使热膨胀气体及时排出，保证箱体内、外气压平衡，以免润滑油沿箱体接合面、轴伸处及其它缝隙渗漏出来。结构图如下。图113轴承盖轴承盖用于固定轴承外圈及调整轴承间隙，承受轴向力。轴承盖有凸缘式和嵌入式两种。凸缘式端盖调整轴承间隙比较方便，封闭性能好，用螺钉固定在箱体上，用得较多。嵌入式端盖结构简单，不需用螺钉，依靠凸起部分嵌入轴承座相应的槽中，但调整轴承间隙比较麻烦，需打开箱盖。根据轴是否穿过端盖，轴承盖又分为透盖和闷盖两种。透盖中央有孔，轴的外伸端穿过此孔伸出箱体，穿过处需有密封装置。闷盖中央无孔，用在轴的非外伸端。图125定位销为了保证箱体轴承座孔的镗削和装配精度，并保证减速器每次装拆后轴承座的上下半孔始终保持加工时候的位置精度，箱盖与箱座需用两个圆锥销定位。定位削孔是在减速器箱盖与箱座用螺栓联接紧固后，镗削轴承座孔之前加工的。图136油面指示装置为指示减速器内油面的高度是否符合要求，以便保持箱内正常的油量，在减速器箱体上设置油面指示装置，其结构形式图147放油孔和螺塞放油孔应设置在箱座内底面最低处，能将污油放尽。在油孔附近应做成凹坑，以便为了更换减速器箱体内的污油聚集而排尽。平时，排油孔用油塞堵住，并用封油圈以加强密封。螺塞直径可按减速器箱座壁厚2或25倍选取。图158起盖螺钉减速器在安装时，为了加强密封效果，防止润滑油从箱体剖分面处渗漏，通常在剖分面上涂以水玻璃或密封胶，因而在拆卸时往往因粘接较紧而不易分开。为了便于开启箱盖，设置起盖螺钉，只要拧动此螺钉，就可顶起箱盖。图169起吊装置起吊装置有吊环螺钉、吊耳、吊钩等，供搬运减速器之用。吊环螺钉（或吊耳）设在箱盖上，通常用于吊运箱盖，也用于吊运轻型减速器；吊钩铸在箱座两端的凸缘下面，用于吊运整台减速器。图17设计小结三周的机械设计使我们认识到了作为一名工程技术人员需具备的素质，扎实的专业知识和较宽的知识面，我们设计者之间团队的重要性，三周的时间里的能够让我们学到很多很多的实际性的知识，怎样才能在这三周里更好的运用学的知识来完成设计任务呢这无疑让我们有时间做一个理性的思考。把所学的知识在这次设计中和自己的想法结合起来并在自己的设计中形象而生动的表现出来，我认为此次课