课程设计一级圆柱齿轮减速器

1、沈阳工程学院课程设计设计题目：用于带式输送机的一级圆柱齿轮减速班级 机制专122学号 32职称讲师器设计系 别机械学院学生姓名张杨指导教师郭维城朱爽起止日期：2014年6月30日起至2014年7月11日止目录目录传动方案的设计与拟定4计算及说明5传动零件设计8减速器内传动零件设计圆柱齿轮设计10轴的设计计算及校核12联轴器的选择16箱体的设计17轴承寿命计算20键联接的选择和校核计算21减速器的润滑方式和密封类型的选择22设计总结23参考资料24题b 1设计用于带式运输机的一级圆柱齿轮减速器。1 v带传动2 运输带厂一级圆柱齿轮减速器厂 联轴器5 电动机6 卷筒运输带工作拉力f/n : 135

2、0运输带工作速度v/oh-r1):1.60卷筒直径d/mm : 260工作条件：连续单向运转，载荷平稳，空载起动，使用期限10年，小批量生产,两班制工作，运输带速度允许误差为±5%传动方案的设计与拟定传动简图如下:i v带传动厂运输带厂一级圆柱齿轮减速器厂 联轴器5 电动机6 卷筒此传动方案选用了 v带传动和闭式齿轮传动。v带传动布置于高速级, 能发挥它的传动平稳、缓冲吸振和过载保护的优点，但此方案的结构 尺寸较大；v带传动也不适宜用于繁重工作要求的场合及恶劣的工作 环境。计算及说明一. 选择电动机(1) 选出择电动机类型：按工作要求选用y系列全封闭自扇冷式笼 型三相异步电动机，电压

3、380vo(2) 选择电动机容量：电动机所需工作功率为匕=生 n 工作机所需功率为1000kw传动装置的总效率为确定各部分效率：v带传动效率7=0.96,滚动轴承传动效率(一 对)“2=0.99,闭式齿轮传动效率仏=0.97,联轴器效率774 = 0.99 ,传 动滚筒效率5 =0.96 ,代入得q = 0.96 x 0.993 x 0.97 x 0.99 x 0.96 = 0.859 所需电动机功率为p, = 2.51 kw“ 1000/7因载荷平稳，电动机额定功率乙略大于p即可。由iip185表161, y系列电动机技术数据，选电动机的额定功率匕为4kw。(3)确定电动机转速滚筒工作转速n

4、w60xl000v7td60x10000x1.7龙 x260=117.59r/min通常，v带传动的传动比常用范围为a =24；单级圆柱齿轮减 速器为心=35,则总传动比范围为(2x3)(4x5) = 620,电动机 可选择的 转速范围为:nd = i nw = (6 20)x117.59 = 705.54 2351.8"min符合这一范围的同步转速有750, 1000, 1500r/min,所以y系列三相 异步电动机，y100l2-4,额定功率3kw,满载转速1430r/min,质量38二. 计算传动装置的总传动比并分配1.1430117.59= 12.162.分配传动装置各级传动

5、比由表，取v带传动的传动比为/0=3,则减速器的传动比/为ia _ 12.16q 4.054三. 计算传动装置的运动参数和动力参数1）电动机轴仇=pd =2.5lkwn（） = nm = 1430 厂/mint（）=9550勺= 16.8n 加2）1轴 减速器主动轮轴（高速轴）p=仇01 = 2.51 x 0.96 = 2.4uiv弘）1430477 厂/min（）1t, =9550 如= 48n 加3）2轴减速器从动轮轴（低速轴）p2 = p、2 = 2.41 x 0.97 x 0.99 = 2.3 uw /?2 = 119 r/minto =185.4n-m4）滚筒轴p、= p2 - “3

6、4 = 2.31x 0.99 x 0.99 = 2.26kw n3 = 119 r/mint3 =1814n-m1轴和2轴的输出功率或输出转矩分别为各轴的输入功率或输入转矩乘以轴承效率0. 99运动和动力参数的计算结果汇总列表如下:轴名功率p/rw转矩t/（n 加）转速n/ (r/min)传动比i效率n输入输出输入输出电机轴1轴2轴 滚筒 轴2226 1 1 23432. 3862.2872.23748185.4181.416.847. 52183. 5179.6143047711911934. 05410. 960. 970. 99传动零件设计一）减速器外部零件设计 普通v带设计1. 计算功

7、率巴由表 13-9 查得心=1.1,故p =kap = （x3）kw = 3.3rw2. 选择带型根据匕=3.3kw和心=1430min,由表初步选用a型v带。 3选取带轮基准直径ddx和dd2由表，取 d”| = 100mm ,d（l2 = iqd（n = 3x100 = 300mm4. 验算带速yv = jg = xl00xl430 =748m/560x100060x1000带速v在525m/s范围内带速合适5. 确定中心距°和带的基准长度5ft ip95式（818）初定中心距aq = 500mm 9符合下式。0.7（心| + 4/2）v % v 2（1 + dd?）由ip95式

8、（819）得带长:f。+彳（心+厶）+%啦=1648"伽由表13-2查得a型带基准长度厶 =1640mm, 计算实际屮心距a a（+ _- = 496mmo 2中心距变动范围:(496-0.015x1640)(496 + 0.03x 1640)=> 471.6 545.26. 验算小带轮包角少d da, =180° 一 -旦x 57.3° « 157.08° > 120° 故包角合适7. 确定带的根数z查表的 pc二3. 3 & =1.32匕=0.17心=0.99 i=3 ka=0. 95乙 >匕=2.35

9、取z=3根（亦呵心应8. 确定初拉力fo rtl ip96式（224）计算单根普通v带的初拉力 f° =500x（z5_k“）c +刖2 =i26.12n9. 计算压轴力fq =2zf° sin 鱼 u 741.5912减速器内传动零件设计圆柱齿轮设计1,齿轮类型，选择材料，精度，及参数：选用闭式直齿圆柱齿轮(外啮合)；齿面粗糙度ra<=l. 6-3. 2微 米由表得，小齿轮采用40mnb调质处理，硬度为241-286hbs取 270hbs;b/nimi = 720mpq =595mpa大齿轮采用45钢调质处理，硬度为229-286hbs取250hbs(yu lim2

10、 = 615mpa crfe2 =51 ompa(1)选择齿数通常 zi二20-40, z1 二25z2二izl1012, z2=101(2)确定许用应力sh = 1 sf = 1.25 mmb/yiiml720-120mpas161565mpa1fe595二4茲mpasf1.25l 厂厂r510.fe2-40smpasf1.25lfl=afl =(3)确定参数按齿轮8级精度制造：取载荷系数k=l；齿宽系数0d二1小齿轮上的转矩取z£ =188.9vmpu = il2 = 4.054小齿轮转矩久二 9.55 xl06 x= 9.55 xl06x= 6.01 xlo5/v-mna477

11、dt > 2.32j= 44.5mmyd 6丿齿轮z, =25,则z? =25*4.054二 101故传动比为 z12=4. 05模数心虫= 1.78齿宽 b2 (fid'dx 44.5mm 取 b2 =50b、= b2 + 5 = 55mm市表 11一6 下按表 41 取 m-2min ,实际 d】=- 50mmd2 = ms - 202mm中心距 a = (zi +s)= 126mm22齿根弯曲疲劳强度验算(1) 齿形系数(2) 由 zi二25, z2=101 查得 *1=2.74 和)/=2.23=1.59 和儿 2 = 1-82(3) 演算齿根弯曲应力由19-7得% =

12、105mpa <afl= 476mp。% = 9smpa < af2 = 40smpa所以齿根弯曲疲劳强度验算足够(4) 齿轮精度等级根据心加 z = 1 25 m/60x1000'人查表11-2,选用8级精度轴的设计计算及校核由课本p246 14-1, p250 14-2查表得高速轴选用40cr调质。有:r = 40 - 52mpa 0105毛坯直径小于等于100.强度极限片=150mpa 屈服极限牛.=550mpa 弯曲极限 = 350mpo1.高速轴计算1）由表 14-2 :d > cap_ = 1053 - = 18.02 取 d'=19如yn, v

13、4772）链接带轮，开一个键槽，轴径扩大（3-5） %o由课设有/ = d'+d'（3 5）% = 19.57 19.95 取 di=2omm3）定位轴肩处，轴径扩大。按课设计表5-1得c1二1.6r= 1.0d2二dl+（34）cl二24. 826. 4mm,取整 d2=25mm4）按课设表，深沟球轴：d3二d2+（34）cl二26. 831 4 取 d3二27查表p120 12-1得，滚动轴承型号为6206可列出轴 承基木参数：基本尺寸：内径d=30,外径d二62,宽度b=16, r¥min=l 安装尺寸：<niin=36, dmax = 56 , r_ax

14、=l 基本额定动载荷：cr/kn=19. 5 基本额定静载荷：cor/kn-11.55）确定挡油环：查表 p140 13-17 a二69mm 取 a二8 b二23 取 b=2. 56）挡油环定位轴肩外，轴径扩大，按课程设计。c1二 1. 61.0d4二d3+ （34） ci=34 836. 4mm取d4=35mm7）由小齿轮直径得d5=54mm 乂因为d5<2da=60mm，所以 高速轴设计成齿轮轴。2.低速轴的设计45 钢调质r = 30 - 40mpa c=1151）dc3侄= 115計空=30.91 取 d'二31n2 v 1192）链接带轮开一个键槽，轴径扩大（35 ）

15、% d二d' （104%）=32. 24mm 取 dl二32mm3）定位轴眉，按课设p32 5-1c1二1.6 r=1.0安装齿轮处开一个键槽，轴径扩大（35 ） %d2二dl+（34）cl二368384 取 d2二374）按课设，确定轴承型号p120 12-1d3=d2+（34）cl二39 取 d3= 40 则轴承型号为 6208.基本参数：基本尺寸：内径*40,外径d二80,宽度b=18基本额定动载荷：c29.5基本额定静载荷：cor=18.05）挡油环同高速轴6）挡油环定位轴肩处，轴径扩大 cl=l. 6 r=l. 0 安装齿轮处开一个键槽，轴径扩大（35） %d4二d3（103

16、105）%二448464取 d4= 45各阶梯轴直径列表如下:名称d2d34d5d6d7直径(mm)202527355435302.2计算各段轴的长度由 li二 1. 52山 取 li二2d】二2 x 20mm二40mml4有齿轮可得出为55mm结合机身h和轴承盖考虑可得出l2=19nim名称l1l2l3l4l5l6l7长度(mm)401924755724同理可以算的低速轴各段直径与长度:名称dd2d3£dsn径(mm)323740455040名称lil2l3l4l5l6长度(mm)64103548526联轴器的选择载荷平稳，速度不高，无特殊要求，考虑拆装方便及经济性问题,选择弹性柱

17、联轴器：lt5箱体的设计减速器箱体结构箱座壁厚：5 = 0.025*126+1=3. 15 取 3 = 8箱盖壁厚：=0. 02a+l=3. 52 取 =8箱座凸缘厚度：b=l. 5禹二 12箱盖凸缘厚度：bl二 1. 5$二 12箱座低凸缘厚度：b22.5$ 20地脚螺栓直径：df=0. 036a+12=16. 536 取 df=16 地脚螺栓数目:a<=250; n二4轴承旁链接螺栓直径：dl=0.75df=12箱盖与箱座连接螺栓直径：d2= (0. 50 6) df二8. 09 6 取 d2二9连接螺栓d2的间距:1=150200 取 1=180轴承端盖螺钉直径：d3二(0. 40

18、 5) df二6. 48 0 取 d3=7窥视孔盖螺钉直径：d4= (0. 30 4) df= 4. 86 4取 d4=5定位销直径；d= (0. 70 8) d2二6 37. 2 取 d=6. 5螺栓板空间与凸缘宽度：安装螺栓直径：dx二m16至外箱壁距离：c1二22至凸缘边距离：c2二20沉头座直径：d=32轴承旁凸台半径：r1二c2 =20凸台高度：h二根据dl位置及低速轴承座外径确定，以便于扳手操作。 外箱壁至轴承座端面距离：11二cl+c2+(58)二42+8二50大齿轮顶圆与内箱壁距离： 1 二 >1.25 = 9.6齿轮端而与内箱壁距离：2 二山8箱盖，箱座肋厚：ml二6.

19、 8轴承端盖外径d2 二d+（5 5.5） d3;轴承端盖凸缘厚度：t=（ri.2） d3二784 取 i二8轴承旁连接螺栓距离：s二一般去 s二d2轴承寿命计算由ip212表(129)得，温度系数=1由ip212表(1210)得，载荷系数九=1由ttp119表(115)得基本额定动载荷c,=315002由 ip212 式(1211)26667键联接的选择和校核计算2轴齿轮键计算由ip78表（75）选择b=（125150）m匕由 2p108 表（1026）选：键 c14x9x25gb109679k = 3.5mmi - l - 45mmt = 202.57v md = 50mm51a2mpa由tp77式（723）吹爲所以此键合适减速器的润滑方式和密封类型的选择由iip126表(121),因载荷平稳，续单向运转，空载起动， 两班制工作，载荷较小，运转速度慢，温升小，故齿轮采用全损耗系 统用油lan68至规定高度。半年换一次油。油面高度为60mm轴承采用zl2 (gb7324-87)通用锂基润滑脂，有良好的