单机减速器设计说明书

1、课程设计说明书课题名称：带式输送机传动装置设计学院：机电工程系专业班级：机电一体化技术10-3学号：20100212087学生：刘明充指导老师：李明涛青岛理工大学琴岛学院教务处2011年12月23日摘要1、设计题目（包括1、带式传动机系统的设计，2原始数据）2、传动方案的分析和拟定；3、传动系统的运动和动力参数的计算；4、传动零件的设计计算；5、轴的设计计算；6、轴承、联接件、润滑密封及联轴器的选择和验算;7、箱体结构及附件的设计8、装配图及零件图的设计与绘制；9、设计计算说明书的设计与绘制；10、总结和答辩目录摘要1一设计任务二传动系统方案的拟定4三传动零件的设计计算3.1 齿轮传动的主要参

2、数和几何参数计算73.2 轴的设计计算9四箱体及附件的结构设计和选择13参考文献错误！未定义书签。一设计任务（一）本课程需要完成以下工作1 .单级减速器装配图一张，两张零件图；2 .设计计算说明书1份。（二）对设计图纸的要求1,图幅和相关标注等要符合机械制图国家标准；2 .技术条件符合和标题栏填写完整；3 .图面布局合理，整洁，美观；4,折叠规范。(三)对设计说明书的要求1,封面和内容都要符合课程设计指导书上的要求；2 .设计，计算，校核内容要正确，完整，简明；3,插图规范，字迹工整。(四)设计目标和任务1,培养自己理论联系实际的设计思想，训练自己综合运用机械设计课程和其他先修课程的基础知识并

3、综合生产实际进行分析和解决工程实际问题的能力、巩固、深化、和扩展自己有关机械设计方面的知识；2,通过对通用机械零件、常用机械传动或简单机械的设计，使自己掌握一般机械设计的程序和方法，树立正确的工程设计思想，培养独立、全面、科学的工程设计能力；3 .在课程设计的实践中对自己进行设计基本技能的训练，培养自己查阅和使用标准、规范、手册、图册及相关技术资料的能力以及计算、绘图、数据处理、计算机辅助设计等方面的能力。二传动系统方案的拟定1方案简图和简要说明(1)该减速器类型为：单级圆柱齿轮减速器(2)该减速器工作条件是：单向运转，有轻微振动，经常满载，空载启动，两班制工作，使用期限10年，输送带速度，容

4、许误差为±5%.三电动机选择1已知条件F=3KNV=1.7m/sD=280mm2计算功率Pw=FV=3x1.7=5.1kw3效率计算(1)因为本传动的工作状况是：有轻微振动，经常满载，空载启动。所以选用常用的封闭式Y(IP44)系列的电动机。(2)各级效率选择运输机滚筒至输送带间的传动效率一一弹性联轴器效率一一闭式圆柱齿轮传动效率一一=0.97滚动轴承效率=0.99卷筒轴滑动轴承=0.96V运传动效率=0.96(3)全部的总效率总c2gcyv0.86(4)电动机功率的选择Pd=Pw/“总=5.1/0.86=5.9kw由第二十章表20-1选取电动机额定功率Pe=7.5kw由表12-1可

5、知，满足条件的Y系列三相交流异步电动机额定功率应取7.5kw。应取同步转速为1500r/min和1000r/min的电动机。由表12-1可知。对应于额定功率为7.5kw的电动机型号为Y132S-4和Y160M-6.(5)各级传动比的分配由查表可得，V带传动比为3Y132S-4电动机的总传动比I=Nm/n=1440/116=12.41Y160m-6电动机的总传动比I=Nm/n=970/116=8.36则根据传动比的分配，即i/3,选取Y160M-6的电动机(6)传动系统的运动和动力参数计算0轴(电动机轴)N=N=970r/minP1=Pd=7.5kwTi=9550P0/N0=9550X7.5/9

6、70=73.84N-m1轴（减速器高速轴）N=970/2.7=359r/minPi=RX40i=7.5X0.96=7.2kwTi=9550XP/Ni=9550X7.2/359=191.53N.m2轴（减速器低速轴）N=359/3.1=116r/minR=P1x0.97=6.91kwT2=9550xP/N2=9550X6.91/116=568.88N.m轴号电动机减速器高速轴减速器低速轴0轴1轴2轴转速n970359116功率p7.57.26.91转矩t73.84191.53568.88传动比2.72.73.1三传动零件的设计计算3.1 齿轮传动的主要参数和几何参数计算(1)选择齿轮材料及精度等

7、级小齿轮选用45钢调质，硬度为220225HBWV大齿轮选用45钢正火，硬度为170210HBW因为是普通减速器，由表12-2选9级精度。(2)按齿面接触疲劳强度设计因两齿轮均为钢质齿轮，可应用式(12-18)求出a值。确定有关参数和系数如下：转矩Ti=9.55X10A6X7.2/359N.mm=1.92X10A5N.mm载荷系数K,查表12-4取K=1.2齿数zi和齿宽系数a,小齿轮的齿数取为25,则大齿轮齿数Z2=77,选取=0.4,许用接触应力(th,由图12-23查的=560MPa,=530MPa由表12-5查得&=1(Th1=/SH=560/1MPa=560MPa故(Th2=

8、/SH=530/1MPa=530MPa故a>=(u+1)A33,(335/(Th1)A2XKF/au=167.28mmm=2a/(z1+Z2)3.28取m=4mm确定中心距a=m/2X(Z1+Z2)=4/2(25+77)=204mm齿宽b=C>aa=0.4X204=81.6mm圆整后b2=83,b1=88mm(3)验算轮齿抗弯强度1)齿形系数Yf1=2.68Yf2=2.2242)许用弯曲应力(TF由图12-26查的(TFlim1=190MPa(TFlim2=170MpaSF=1.3故(TF1=(TFlim1/Sf=190/1.3146MPa(TF2=(TFlim2/Sf=170/1

9、.3弋131MPa故(TF1=2KTYF1/bmA2z134.5MPa<(TF1=146MPa(TF2=(tF1H2/YF127.92Mpa<(TF2=131Mpa因此安全。齿轮其他尺寸计算分度圆直径d1=mZ1=4X25=100mmd2=mZ2=4x77=308mm齿顶圆直径da1=d1+2ha=100+2x4=108mmda2=d2+2ha=308+2x4=316mm齿根圆直径df1=d1-2hf=100-2X1.25x4=90mmdf2=d2-2hf=308-2乂1.25x4=298mm中心距a=m(Z1+Z2)/2=204mm齿宽b1=88mmb2=83mm(4)齿轮的圆周

10、速度V=ttd1n1/60000=兀x4x25x359/(60x1000)m/s=1.88m/s选8级精度是合适的。3.2 轴的设计计算A.主动轴(1)选择轴的材料，确定许用应力由已知条件知减速器传递的功率属中小功率，对材料无特殊要求，故选用45号钢，调质处理。又表15-1查的(rb=650Mpa,由表15-3查的许用应力(r-1b=60MPa(2)按抗扭强度估算轴的直径由表15-2查得C=118107,则由式(15-2)得输入轴的最小直径为dD»C(3，P/n)=(107108)X(3,7.2/359)=29.132.1mm考虑到键槽对轴的削弱，将直径增大3%5%取为30.333.

11、4mm由设计手册取dD=32mmi同时考虑联轴器的孔径)，根据轴系结构确定C处的直径dC=42mm(3)所选择深沟球轴承，根据轴的直径，选择轴承型号6208,其尺寸为d=40mmD=80mmB=18mm(4)配合32轴的键尺寸为b=14mmh=9mmL=60mm配合42轴的键尺寸为b=12mmh=8mmL=70mm(5)联轴器选J型长度L选为60mmB.从动轴(1)选择轴的材料，确定许用应力由已知条件知减速器传递的功率属中小功率，对材料无特殊要求，故选用45号钢，调质处理。又表15-1查的(yb=650Mpa,由表15-3查的许用应力(r-1b=60MPa(2)按抗扭强度估算轴的直径由表15-

12、2查得0=118-107,则由式(15-2)得输入轴的最小直径为dD>C(3，P/n)=(107-108)X(3,6.91/116)=41.746.1mm考虑到键槽对轴的削弱，将直径增大3%5%取为43.647.9mm由设计手册取dD=45mmf|同时考虑联轴器的孔径)，根据轴系结构确定C处的直径dc=60mm(3)轴的结构设计1) 确定轴上零件的装配方案齿轮、套筒e、右端轴承d、轴承端盖、半联轴器c,轴的右端向左安装，左端只装轴承及其端盖。2) 根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度1.为了满足半联轴器轴向定位要求，则L上的d2取值84mm另一端g用轴端挡圈定位，根据轴端的直径取挡圈

13、直径D为87mm2选择深沟球轴承，根据轴白直径，选择轴承型号6211,其尺寸为d=55D=100B=21o3 .取安装齿轮处轴段直径d=60mm齿轮左端和轴承间采用套筒定位。已知齿轮轮毂宽度为88mm为使套筒端面可靠地压紧齿轮，轴段F应略短于轮毂宽度，取值为80mm4 .轴承端盖总宽度为20mm根据装拆以及添加润滑脂要求，取端盖的外端面和半联轴器右端面间距离L=30mm取全长为50mm5 .取齿轮和箱体内壁的距离A=12.5mm6 .齿轮，半联轴器和轴之间轴向定位采用平键连接。查的齿轮与轴平键截面b*h=18mmX11mmS长根据齿轮轮毂选择80mm选择齿轮轮毂和轴配合为H7/n6o同样，联轴

14、器与轴的连接，选用A型键连接，尺寸为14mmX9mmX83mto间的配合为H7/k6o滚动轴承与轴的周向定位由过渡配合保证，选轴直径尺寸公差为m6(4)轴的校核齿轮所受的转矩为T=9.55X10A6XP/n=9.55x106X6.91/116n.m=5.69x105N.mFt=2T/d=2X5.69x105/308=3694N,Fr=Fttana=3691Xtan20=1344N.齿轮分度圆直径为308mmL=133mm1求水平面的支承反力FAH=FBH=Ft/2=1847NC-C截面的水平面弯矩为MCH=1847x66.5=122825.5N.mm2求垂直面的支承反力FavX133-FrX1

15、33/2=0-Fav=672NFbv=Fr-Fav=672N垂直面的弯矩Mcv左=Mcv右=672X133/2=44688Nm3根据轴的计算简图做出轴的弯矩图和扭矩图。4 .Mc左=MM=MMchMchMcv左Mcv左=130702.4n.mm5 .计算当量弯矩取系数=0.6Mec=.Mc右Mc右atat=365496.8n.mmMec/Wz21.97mpa其结构图以及弯矩图和扭矩图中看出截面C是轴的危险截面。由于计算得出的ca=21.97MPa,前已经选定轴的材料为45钢，(r-1=60mpa,因此安全(5)密封和润滑的选择1齿轮的润滑采用浸油润滑，由于低速级周向速度为1.3m/s,所以浸油高度约为六分之一大齿轮半径，取为42mm2滚动轴承的润滑由于轴承周向速度为1.3m/s,所以宜开设油沟、飞溅润滑。3润滑油的选择齿轮与轴承用同种润滑油较为便利，考虑到该装置用于小型设备，选用中负荷润滑油-ckc68润滑油。4密封方法的选取选用凸缘式端盖易于调整，采用闷盖安装骨架旋转轴唇型密封圈实现密封。密封圈型号按所装配轴选取。轴承盖结构尺寸按用其定位的轴承的外径决定。四箱体及附件的结构设计和选择名称符号结构尺寸/mm箱座壁厚8箱盖壁厚618箱座、箱盖、箱底凸缘的厚度b、b1、b2b=12b1=12b2=20加强肋板mmm=6.8mi=6.8地脚螺钉直径dfDf=