一级圆柱斜齿轮减速器_机械设计课程设计

机械设计课程设计计算说明书设计题目一级圆柱斜齿轮减速器院系班级学号设计者指导教师时间2013年6月10日至2013年6月28日目录一、设计任务2二、传动方案的确定2三、电动机的选择2四、传动装置的总传动比及其分配4五、计算传动装置的运动和动力参数4六、带传动的设计及计算6七、齿轮传动的设计计算8八、轴的设计计算10九、滚动轴承的校核18十、键的选择及强度校核20十一、箱体设计及附属部件设计21十二、参考文献22一、设计任务设计一用于带式运输机上的一级圆柱斜齿轮减速器。已知条件输送带的牵引力F（N）输送链的速度VM/S传动滚筒直径DMM1250155250工作条件连续单向运转，工作时载荷平稳，空载启动，输送带允许速度误差5，二班制工作，使用期限10年（每年工作日300天），小批量生产。二、传动方案的确定传动简图如下1、普通V带传动；2、电动机；3、减速器；4、联轴器；5、运输皮带；6、传动滚筒三、电动机的选择（1）选择电动机的类型根据用途选Y系列（IP44）三相异步电动机（2）选择电动机的功率1工作机输出功率125019375WFVPKW2传动效率V带传动9601KW93751PW滚动轴承（一对）球轴承902闭式斜齿轮传动效率（8级精度）73联轴器效率4传动滚筒效率9605所以，总传动效率08587132453电动机输入功率DPWWFVPWDK2568597031K104因载荷平稳，电动机额定功率略大于PD即可，由P1203表171选Y系列型号电动机，选电动机额定功率PED为3KW5确定电动机转速滚筒轴工作转速MIN/41825016NWRDV一般，V带传动比常用范围为421一级圆柱齿轮减速器为52I则总传动比的范围为0故电动机转速的可选范围为MIN/2368418RNINWD符合这一范围的同步转速有750R/MIN、1000R/MIN、1500R/MIN列表如下085872256KWDP11841R/MINWN方案电动机型号额定功率PEDKW电机同步转速（R/MIN）电机满载转速（R/MIN）电动机质量（M/KG）总传动比（）IA1Y100L243150014303812082Y132S631000960638113Y132M8375071079600综合考虑电动机的质量及装置的尺寸和传动比选择Y100L24型电动机四、传动装置的总传动比及其分配1、系统总传动比INM/NW1430/118411208I2、参考【1】表21取取V带传动，30I齿轮传动比27438120AI五、计算传动装置的运动和动力参数1、各轴转速N（R/MIN）电机轴为0轴，减速器高速轴为1轴，低速轴为轴，滚筒轴为3轴，各轴转速为MIN/4300RNMMN/67101II4027MIN/371802746122RINMIN/383R2、各轴输入功率P（KW）KWD256011,0917KWPP082970232122K484333、各轴输入转矩T（N）MNN150732695000P4849511MNT931672805022N54953313轴的输出功率或输出转矩分别为各轴的输入功率或输出转矩乘以轴承效率099各轴运动和动力参数功率P/KW转矩T/NM轴名输入输出输入输出转速N/R/MIN传动比I效率电机轴2256150714303096高速轴21721543484305476674027096六、带传动的设计及计算（1）计算功率PC查表138得KA12，故PCKAP1122172604KW2选V带型号普通V带根据PC2604KWN11430R/MIN由图1315查出标点位于低于Z型区域，故选择普通V带Z型带（3）求大小带轮基准直径D2、D1由【2】P219表139得出D1应不小于50，现取D185MM，由式139得492501856741302DN由【2】表139取D2250MM实际从动轮转速MIN/R2486250143201DN转速误差为0271N误差小于5，故允许（4）验算带速VSMNDV/3610648501带速在525M/S范围内，合适（5）求V带基准长度LD和中心距A初步选取中心距07（D1D2）A02D1D2推出低速轴2082061679316625118371098滚筒轴204202164591629411837V636M/S2485A0710故A015D1D215852505025取A0500由132得带长MADDAL81539422012100查表132对A型带选用LD1600MM，再由P220式1316计算实际中心距MLAD5302006验算小带轮包角1有P205式131得合1207935718012AD适（7）求V带根数Z由P218式1315得LCKP0因N01430R/MIN，D185MM，由P214表133查得P0035KW由P211式139得传动比95212DI由P216式135得P0003由查P217表137得7990K查【2】P212表132得KL116带入得Z591取Z6根（8）求作用在带轮轴上的力FQ查P212表131得Q01KG/M故由P220式1317得单根V带的初拉力Z6NQVKZVPFC6953236019502304250作用在轴上的压力NZFQ2864SIN210七、齿轮传动的设计计算1、设计对象低速级圆柱斜齿轮传动1、选定齿轮类型、旋向、精度等级、材料及齿数1）材料选择及确定需用应力采用硬齿面组合大小齿轮的材料均（表面淬火），齿面硬度为4855HRC，MPAFEH702MIN查P171表115取SH10SF125取ZH25ZE1898MPASFEFF560121HHH21MIN212按齿轮弯曲强度设计计算选小齿轮的齿取载荷系数K13齿宽系数80D初选螺旋角15齿数为91Z则大齿轮的齿数为，取7757612I齿行系数480213COS7219VZ查得YFA1288,YFA222219Z72YSA1157,YSA2177误差计算（I理I实）/I理0015，合理因故应对小齿轮进行弯0708121FFFSFSAAYY曲强度校核436132CO11FDSANZKTM取MMN中心距取A100MM39COS221AN确定螺旋角261R21ZMN齿轮分度圆直径D40COS1MZDN60COS22齿宽BD31取B235MM,B140MM3验算齿面接触强度COS120879421ZUBDKTHFHE（4）计算圆周速度SMSMNDVT/980/106741062对照P168表112选9级精度是合宜的其它几何尺寸的计算（25,CHA齿顶高MHA2齿根高F全齿高MCHAF54齿顶圆直径DAA16221MM2NMA100MM261MD40162B235MMB140MM齿根圆直径MHDFF5172321八、轴的设计计算高速轴的设计计算1材料选择选材40,调质处理查表得C10798RC2、初步计算轴直径已知P1287KW,N147667R/MINMNPCD24167331考虑到键槽，故将轴径加大3，则D103（18261673）MM取D120MM2467轴径2D2D134C1其中C116故D2253416248264MM取D225MM轴径3和7D225MM,所以初选角接触球轴承7206AC,查表得其内径为30MM，故D3D730MM轴径4和6齿轮分度圆大小为40MM，选取D4D634MM轴径5取D540MM3、各轴段长度轴长1V带轮的孔径长度为38MM轴长应小于它23MM，现取其长度为L136MM轴长3和7减速器箱体内壁至轴承内侧距离41015MM，取413MM再查P120121表121得B16MM再由P140表1317得挡油环伸入内箱壁13MM，选取为2MMD120MMD225MMD3D730MMD4D634MMD540MML136MML3L7B421613231MM轴长4和6由装配图得L4L622由P30表41得28取210MM所以L4L68MM轴长5L5B齿宽40MM轴长23L521KCL查表得C120MMC218MM8MMK为带轮端面至轴承盖表面距离，取K10MM带入得L234MM4、校核高速轴的强度作用在齿轮上的力因已知高速轴小齿轮（齿轮轴）的分度圆直径为，MNTMD483,011得，NFT21740231，NTR86COSTAN74COSA1NFTA07342121求作用于轴上的支反力水平面内123231123508QAHRRQAHLLFLLLH146BRQAFN2131055964ATAVBTAVDFLL合成2072569AHBBVFN做出弯矩图水平面内L3L731MML4L68MML234MMNFT2174R81NFA076341528AHH436BFN5912AVBMNLFMBHHQ29043864351211A竖直平面内123591756VABL合成弯矩MMMHN762839762592043MN34V111A转矩和转矩图1438TNM校核轴的强度齿轮轴处弯矩大且轴径相对较小，为危险截面，按弯扭合成强度进行校核计算，对于单向转动的轴,转矩按脉动循环处理，故取折合系数6022321076806438419EMTDPA查表得40CR调质抗拉强度极限750MPA，由【2】BP246表143用插值法查得轴的许用弯曲应力1B7MPA所以，选择材料选用45钢，调质2各轴段直径轴径1MNPD8276300782考虑到键槽的影响，直径可增大3，则MD6528318270取，则计算转矩AK21679320156CATKNM我们选用LT型弹性套住销联轴器，由【1】P147表144选用LT6联轴器，取D132MM轴径2联轴器用轴肩定位，D2D134C1，故D23840，120C最终由密封圈确定，选毡圈40JB/ZQ4606，取D240MM轴径3和6此处安装轴承，查表选用7209AC的角接触球轴承，其内径大小为45MM,故D3D645MM轴径4为便于安装齿轮，应使D4略大于D3，选取D450MM轴径5此段起轴肩作用，得D5D434C1，取D558MM120C3各轴段长度轴长1考虑到联轴器轴孔长度为55MM，L155253MM轴长247BKCL由于所用螺栓为M12故查表得C120,C218M8MM查P125表124得B19MK为联轴器轮毂端面与轴段2外端面距离，取K10MM带入得L234MM轴长5小齿轮齿宽B140MM，齿宽B235，设计高速轴时，取小齿轮端面到箱体内壁距离210，故大齿轮端面至箱体内壁的距离105MM，由于2挡油环深入箱体内壁2MM，故L5285MM轴长3和6减速器箱体内壁至轴承内侧距离41015MM，取413MM，低速轴轴承处速度因数DN45118370053校核低速轴的强度作用在齿轮上的力，NFT21742，R8A06312求作用于轴上的支反力水平面内2232232841640789192036AHRARBHRAHDFLLFLNFN竖直面内230614TAVBTAVLFN合成2078951264AHBBV做出弯矩图水平面内L585MML634MML3415MML437MMNFT2174R8A06321942036AHBFNMNDFLMAH6842780763489421291391AH32竖直面内2303VAL合成弯矩MMMHN1560934268427MN512VA2转矩和转矩图16930TNM校核轴的强度齿轮所在截面处弯矩大，同时此截面还作用有转矩，因此此截面为危险截面，按弯扭合成强度进行校核计算，对于单向转动的轴,转矩按脉动循环处理，故取折合系数602232106950617938EMTDPA查表得45钢调质处理抗拉强度极限650MPA，由【2】BP246表143用插值法查得轴的许用弯曲应力1B60MPA所以，10年83152073691028SABFN7369AAFN1ABX041Y087P1803N故轴承寿命满足要求。十、键的选择及强度校核1、高速轴键的校核高速轴轴段1轴径20MM，带轮轮毂38MM，键的基本尺寸为BH66A型键长应比带轮轮毂长度短510MM，选取L28MM则键的强度为MPADHLT825403P取键、轴、带轮材料均为钢，查表得1250PMPA强度足够2、低速轴键的强度校核21联轴器处键的校核所在轴处直径32MM，联轴器轮毂长55MM，键长应比联轴器轮毂短510MM键的基本尺寸为BH108A型键长L45MM则键的强度为MPADHLT3158432167904P取键、轴、带轮材料均为钢，查表得1250PMPA强度足够22大齿轮处键的强度校核所在轴处直径50MM，轴长35MM，选取键的基本尺寸为BH1610A型键长L28MM则键的强度为MPADHLT98472105634P取键、轴、带轮材料均为钢，查表得1250PMPA所有键均符合要求十一、箱体及附属部件设计设计参考【1】P30表4，初步取如下尺寸HLH138BH66A型BH108A型BH1610A型箱座壁厚，取，M88箱盖壁厚，取，1M1箱体凸缘厚度箱座，箱盖，箱底座B25MB1251M02加强肋厚度箱座，箱盖86，M86511地脚螺钉直径，MADF615203203取，型号为螺栓GB/T5783M1620采用标准弹F16簧垫圈，型号垫圈GB/T9320地脚螺钉数目因，取MA2504N轴承旁联接螺栓直径，取常用值MDF127501,D1型号为螺栓GB/T5783M1298采用标准弹簧垫圈，型号垫圈GB/T9312箱盖，箱座联接螺栓直径，型号为MDF8502螺栓GB/T5783M1035采用标准弹簧垫圈，型