单级斜齿圆柱齿轮减速器的设计

1、机械零件课程设计说明书设计题目单级斜齿圆柱齿轮减速器的设计-动力机械学院能源与动力学院专业热能与动力工程班级动力机械x班学号091102xxxx设计人：xxx指导教师：xxx完成日期：2011年7月13日目录一、设计任务书3二、电动机的选择4三、计算传动装置的运动和动力参数4四、三角带传动设计6五、齿轮的设计计算7六、轴的设计计算9七、滚动轴承的选择及计算12八、键联接的选择及校核计算13九、联轴器的选择14十、润滑与密封14十一、设计小结15十二、参考资料目录162一、设计任务书用于带式运输机的单级斜齿圆柱齿轮减速器。传动装置简图如下图所示：工作条件及要求：单班制工作，空载启动，单向、连续运

2、转，工作中有轻微振动。运输带速度允许速度误差为±5%工作期限为十年，检修期间隔为三年。小批量生产。F=2850NV=1.5m/sD=400mm1电动机2-V带传动斜齿圆柱齿轮减速器关轴器5一带式运输机二、电动机的选择1、电动机类型的选择：Y系列全封闭自扇冷鼠笼型三箱异步电机2、电动机功率的选择：(1)电动机工作所需的有效功率为：Pw=Fw2Vw/1000=2850*1.5/1000=4.275Kw(2)传动机装置的总功率：=-345=0.96x0.98x0.98x0.98x0.99x0.96=0P=4.88Kw.876(3)电机所需的工作功率：P=PwAi总=4.88Kw查表得：Pe

3、d=5.5Kw选电动机型号：Y132M2-6则n满=960r/min三、运动参数及动力参数计算1、计算总传动比及分配各级的传动比工作机的转速n=60x1000v/(兀D)=60x1000x1.5/(3.14x400)=71.62r/mini总=门满/n=960/71.62=14.40查表取i带=3贝Ui齿=14.40/3=4.80设计计算及说明2、计算各轴转速n0=n满=960r加访nI=n/i带=960/3=320r/minnII=nI/i齿=320/4.80=66.67r/minnw=nH=66.67r/min3、计算各轴的功率（KW）Po=P=4.88kwPI=Px0.96=4.68kw

4、PH=PIX0.995x0.97=4.52kwPw=4.52x0.995x0.98=4.41KW4、计算各轴扭矩（N?m）I轴T1=9550PI/nI=9550x4.68/320=139.67NmII轴TII=9550PII/nII=9550x4.52/66.67=647.46Nm工作轴Tw=9550Pw/nw=9550x4.41/66.67=631.70Nm电动机轴输出转矩T0=9550P0/nm=9550x4.88/960=48.55Nm电动机轴I轴n轴工作轴转速rr/min）96032066.6766.67功率（kw）4.884.684.524.41转矩T（N?m）48.55139.67

5、647.46637.70传动比i3.004.801.00效率”0.960.9660.976设计计算及说明结果四、三角带传动设计(1)选择普通V带Pc=KaP=1.1x5.5=6.05kw由图可选用A型普通V带取主动轮基准直径dd1=100mm,从动轮基准直径dd2=3x100=300mm(2)确定带轮基准直径，并验算带速V:V=兀dd1n1/60x1000=兀x100x960/60x1000=5.03m/s在525m/s范围内，带速合适。(3)确定带长和中心矩0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)可得280Wa0W800初步确定a0=500mm由L0=2a0+x(dd

6、1+dd2)/2+(dd2-dd1)2/4a0得L0=1648.3mm确定基准长度Ld=1600mm计算实际中心距a=a0+(Ld-L0)/2=476mm可调范围452<a0<524选用A型普通V带dd1=100mmdd2=300mmV=5.03m/sLd=1600mma=476mm(4)验算小带轮包角%=156%=180-(dd2-dd1)/ax57.3=156>120(适用)(5)确定带的根数由n0=960r/mindd1=100mmi=3查表P0=0.96kwP0=0.11kwZ=7查表kq=0.935Kl=0.99由Z=Pca/p=1.1x5.5/(0.96+0.11

7、)x0.935x0.99=6.11取Z=7F0=146.33N(6)计算张紧力F0查表得q=0.10kg/m,则：F0=500x1.1x5.5/(7x5.03)x(2.5/0.935-1)+0.10x5.032=146.33N则作用在轴承的压轴力Fq:Fq=2003.85NFq=2x7x146.33xsin(156/2)=2003.85N五、齿轮传动的设计计算(l)选择齿轮材料及精度等级小齿轮：选用20CrMnTi,渗碳淬火；齿面硬度为5662HRC大齿轮：选用20Cr,渗碳淬火；齿面硬度5662HRC(2)按齿轮弯曲强度设计取载荷系数k=1.1,齿轮系数©d=1小齿轮上的转矩：T1

8、=9.55x1000000xp/nl=1.4x10八5N?mZ1=20Z2=96i=4.80初选螺旋角(3=15°,取Z1=20,则Z2=4.80x2096实际传动比i=Z2/Z1=96/20=4.80齿形系数Zv1=Z1/cospA3=22.19Zv2=Z2/cosB八3=106.52查表得Yf1=2.72Ys1=1.57Yf2=2.18Ys2=1.80因Yf1Ys1/6F1>Yf2Ys2/6F2,故对小齿轮进行弯曲强度计算Mnn1.866mmMn=2mm由表取Mn=2mm中心距a=Mn(Z1+Z2)/2cosB=120.09mm取a=120mm确定螺旋角B=arcosMn(

9、Z1+Z2)/2a=14.835齿轮分度圆直径d1=MnZ1/cosB=41.38mmd2=MnZ2/cosB=198.62mm模数m=d1/Z1=2.069齿宽b=ddxd1=1x41.38=41.38mmb2=45mmb1=50mm验算齿面接触强度bH=1025.3Mpa<6H齿轮圆周速度：v=兀d1n1/(60x1000)=0.693m/s用8级精度六、轴的设计计算l、选择轴的材料选用45钢，调质处理；硬度217-255HBW2、估算轴径I轴直径由算得参数可知：P1=4.68kw;n1=320r/min则由dmin=C(P/n的三次方根)可算I轴最小直径:a=120mmd1=41.

10、38mmd2=198.62mmb1=50mmb2=45mmv=0.693m/sdmin=22.90mmdminx(1+5%)=24.045mm则取I轴dmin=25mm。I轴为阶梯轴，经实验计算设计各阶梯轴直径如下：dmin=25mm;d1=30mm;d2=35mm。经过验证，此阶梯轴设计可行。II轴直径由算得参数可知：P2=4.52kw;n2=66.67r/min则由dmin=C(P/n的三次方根)可算I轴最小直径:dmin=42.85mmdminx(1+5%)=44.99则取H轴dmin=45mm。I轴为阶梯轴，经实验计算设计各阶梯轴直径如下：dmin=45mm;d1=50mm;d2=55

11、mm;d3=60mm。I轴dmin=25mmd1=30mm;d2=35mmII轴:dmin=45mmd1=50mm;d2=55mm;d3=60mm。经过验证，此阶梯轴设计可行。3、轴各段长度确定(1) I轴长度确定I轴最小直径段连接皮带，根据普通V带轮的结构及尺寸公式，长度B=(z-1)e+2f.皮带的选择为A型普通带，查表35可知，其中e=15mm,f=10mm,而z=4,可算的B=65mm.接下来两段可根据轴承等确定为：l_1=L2=33mmo(2) II轴各段长度：n轴各段长度在二号图纸中已经标明，其各段长度如下：L1=65mm;L2=36mm;L3=36mm;L4=36mm;L5=8m

12、m;11I轴三段长度分别为(从最小直径段开始)：B=65mm.L1=L2=33mm。n轴各段长度：L1=65mm;L5=8mm;L6=31mm;L3=36mm;L4=36mm;L2=36mm;L6=31mm;4、轴的结构设计轴上零件的定位，固定和装配。单级减速器可将齿轮安拥在箱体中央，相对两轴承对称分布，主动轴采用齿轮轴七、滚动轴承的设计与计算1、选择轴承由于轴承要承受径向和轴向的载荷，故选择角接触球轴承。2、轴承参数确定小齿轮轴的轴承内径dl=35mm大齿轮轴的轴承内径d2=55mm(1)查表8-158小齿轮轴上的轴承选择型号为7007AC大齿轮轴上的轴承选择型号为7011AC(2) 700

13、7AC型号的轴承的主要参数.d=35mmD=62mmB=14mm(3) 7011AC型号轴承的主要参数：12d=55mmD=90mmB=18mm通过验证，轴承选择合格。八、键联接的选择及校核计算1、 I轴外伸端d=25mm,考虑到键在轴中部位安装，故选键8x20GB/T1095-2003,b=8mm.L=20mm;h=7mm;t=4.0mm;h-t=3mm;选择45钢，许用挤压应力6P=2T/dkl<6p=100Mpa则强度足够，合格2、 II轴外伸端d=45mm,考虑到键在轴中部位安装，故选键12x53GB/T1095-2003,b=14mm.L=50mm;h=9mm;t=5.5mm;

14、h-t=3.5mm;选择45钢，许用挤压应力6P=2T/dkl<6p=100Mpa则强度足够，合格3、从动轴与齿轮联接处d=60mm考虑到键在轴中部位安装，故选键18x35GB/T1095-2003,b=18mm选择45钢，许用挤压应力6P=2T/dkl<6p=100Mpa则强度足够，合格九、联轴器的选择由于减速器载荷平稳，速度不高，无特殊要求，考虑装卸方便及经济问题，选用弹性套柱销联轴器LT7型GB1T4353-1984公称尺寸转矩Tn=500N.m,Tc<Tn,采用L推荐=65mm。十、润滑与密封1、 滚动轴承的润滑，V=1.43m/s<1.5m/s,采用润滑脂润滑。2、 齿轮的润滑采用浸油润滑，侵入油的零件顶部到箱体内底部的距