一级圆柱齿减速器专业课程设计.doc

洛阳理工学院机械设计课程设计院系：机械工程学院专业：机械电子工程姓名：魏征班级：B140213学号：B14021325指导老师：王长昕 机械设计课程设计 设计说明书 /3/4设计课题：一级圆柱齿轮减速器院系：机械工程学院专业：机械电子工程姓名：魏征班级：B140213目录一、机械设计课程设计任务书4二、电动机选择5三、计算传动装置总传动比，并分配各级传动比7四、计算传动装置运动和动力参数8五、V带传动设计9六、齿轮传动设计12七、轴设计和校核15八、轴承、键、联轴器选择和校核23 1.轴承选择和校核23 2.键选择计算和强度校核24 3.联轴器选择24九、 齿轮结构设计24十、减速器润滑和密封26 1.润滑选择和确定26 2.密封选择和确定26十一、箱体关键结构尺寸计算27十二、减速器附件选择和设计28 一、机械设计课程设计任务书 一、题目：设计带运输机用减速器 减速器类型以下图所表示。二、 已知条件：1、载荷情况： 轻微震动、双向频繁开启2、工作制度： 双班制三、设计要求：1、设计参数： 运输带工作拉力： F=2500 N 运输带工作速度：V=1.4 m/s 卷筒直径：D = 340 mm 2、减速器外廓尺寸： 不受限制 3、使用年限：八年 大修期四年4、运输带速度许可误差：5%之间四、设计工作量：1、减速器装配图一张2、零件图两张 (1)从动齿轮 (2)从动轴 3、设计说明书份五、 机器传动简图 一级圆柱齿轮减速器 图中 1电动机 2V带 3 齿轮 4减速器 5联轴器 6卷筒 7运输带二、电动机选择计算项目计算及说明计算结果2.1选择电动机 按工作要求和工作条件，选通常见途Y(IP44)系列笼型三相异步电动机，全封闭自扇冷式结构，电压380V。Y系列自扇冷式笼型三相异步电动机2.2电动机功率由, 工作机有效功率：从电动机到工作机（滚筒）传送带间总效率为:查表1-5得：V带传动效率圆柱齿轮（闭式）滚动轴承齿轮联轴器卷筒传动效率则电动机所需要工作效率为： 电动机所需功率：选择电动机额定功率，使，则可取 2.3电动机转速传动卷筒轴转速 依据参考文件1中表142确定传动比范围，取V带传动比i1=24，一级圆柱齿轮传动比ig=35，总传动比i范围为： i=（23）（45）=620电动机转速范围应为：符合这一范围电动机同时转速有1000r/min，1500r/min两种，由标准查出两种适用电动机型号，所以有两种传动比方案，如表11所列 表11 传动比方案对照方案电动机型号额定功率Pm /kW电动机转速/rmin-1电动机质量/kg传动装置传动比同时满载总传动比V带传动减速器1Y132M16410009607312.2126.112Y112M44150014404317.8128.91 综合考虑电动机和传动装置尺寸、结构和各级传动比，方案二比较适宜，所以选定电动机型号为Y112M4。其关键性能和安装尺寸见表12和表13。表12 Y112M4型电动机关键性能电动机型号额定功率/kW同时转速/rmin-1满载转速/rmin-1额定转矩/NmY112M44150014402.3表13 Y112M4型电动机外形尺寸 /mm 中心高度H长宽高L(安装尺寸AB轴伸尺寸DE平键尺寸FG1124003052651901402860824三、计算传动装置总传动比，并分配各级传动比计算项目计算及说明计算结果3.1传动装置总传动比3.2分配传动比取V带传动比为，则一级圆柱齿减速器传动比四、计算传动装置运动和动力参数计算项目计算及说明计算结果4.1各轴转速电动机轴、减速器高速轴为轴、低速轴为轴电动机轴：轴: 轴:卷筒轴：4.2各轴功率V带传动效率圆柱齿轮（闭式）滚动轴承(一对)齿轮联轴器卷筒传动效率轴：轴：卷筒轴：4.3各轴转矩轴：轴：卷筒轴：表14 带式运输机传动装置各主轴关键参数计算结果参数轴名电动机轴轴 轴工作机轴转速/(r/min)1440411.4380.83 80.83功率P/kW43.843.653.51转矩T/(Nm)26.5289.13431.24414.70传动比i3.55.091效率0.960.950.97五、V带传动设计计算项目计算及说明计算结果5.1计算功率 依据工作情况（双班制，一班按8个小时，载荷变动小），查参考文件2中表138得工况系数KA=1.3，PC= 1.34kW=5.2kW5.2选V带型号依据PC=5.2kw和nm=1440r/min，查参考文件2中图1315一般V带选型图，选A型三角带选一般V带A型5.3计算传动比5.4确定小带轮直径经查参考文件2中表139，取=125mm (要大于或等于最小直径，并符合直径系列）=125mm5.5验算V带速度vv=9.42m/s在要求5m/sv25m/s范围内，合理v=9.42m/s5.6确定大带轮直径大带轮直径=取弹性滑动率=0.02=3.5125（10.02）=429mm经查参考文件2中表139，取=450mm，实际传动比=3.67从动轮实际转速=mm/s转速误差=0.046对于带式输送装置，转速在5%范围内是许可。5.7初选中心距=（0.72）（d1+d2）d1=125mm ，d2=450mm4031150mm取=500mm=500mm5.8初选长度=2500+(125+450)+=1956.02mm5.9选择V带所需基准长度Ld 经查参考文件2中表132，找到和L0=1956.02mm相近数据，取Ld=mm5.10实际中心距aa=500+=523.99mm由amin=a 0.015Ld , max=a0.015 Ld可知，中心距可调整范围为 493.99mm 553.99mma=523.99mm5.11验算小带轮包角= = 经计算，小带轮包角取值合理=146.6905.12. 计算单根V带基础额定功率P1 依据d1=125mm和nm=1440r/min，经查参考文件2中表133，取得A型V带P1=1.92kWP1=1.92kW5.13. 额定功率增量 依据nm=1440r/min和i=3.5，经查参考文件2中表135，取得A型V带=0.17kW=0.17kW5.14. 计算V带根数Z依据=146.690，查参考文件2中表137得包角系数=0.92，依据Ld=mm，经查参考文件2中表132得长度系数Z= =2.63取Z=3根Z=3根标识：A160035.15.计算单根V带初拉力F0F0= = =150N经查参考文件2中表132知，每米长度质量q=0.10kg/mF0=150N5.16.确定带对轴压力FQFQ=2ZF0sin=23150sin=862.2NFQ=862.2N5.17带轮结构和尺寸 由Y112M-4电动机知，其轴伸直径d=28mm，长度L=60mm。故小带轮轴孔直径，毂长应小于60mm。 由机械设计手册，表14.1-24查得，小带轮结构为实心轮。大带轮直径，选择轮辐式六、齿轮传动设计 已知传输功率kW，小齿轮转速r/min，由 电动机驱动，双班制工作，使用寿命8年。计算结果及步骤以下：计算项目计算和说明6.1.选择材料及确定许用应力小齿轮选择号钢(调质），齿面硬度为；,（表11-1）。大齿轮选择号钢（正火），齿面硬度为,，（表11-1）由教材P171，表11-5，取， 6.2按齿面接触疲惫强度设计 查教材P169,表11-3，取载荷系数；查教材P175，表11-6，宽度系数。小齿轮上转矩查教材P171，表11-4，取小齿轮分度圆直径 齿数取，则。故实际传动比（误差为0.2%9.6mm，D4=76mm,D5=96mm,D6=98mm。12.2视孔和视孔盖窥视孔用于检验传动零件啮合、润滑及轮齿损坏情况，并兼作注油孔，可向减速器箱体内注入润滑油。查手册，据 A=120mm，d4=8mm则 A1=A+（56）d4,取 A1=160mm，A2=（A+A1）/2=140mm；B1=箱体宽-（1520）=80mm，则 B=B1-（56）d4=40mm，B2=（B+B1）/2=60mm；取 R=8mm，h=4mm， =4mm。12.3油标用来指示箱内油面高度，应设置在便于检验和油面较稳定处。查机械设计课程设计油尺在减速器上安装，采取螺纹连接。油尺上两条刻线位置，分别对应最高和最低油面。 据手册，选择 d=M12，d1=4mm，d2=12mm，d3=6mm,h=28mm,a=10mm,b=6mm,c=4mm,D=20mm,D1=16mm12.4放油孔和螺塞为排了将减速器箱体内污油排放洁净，应在油池最低位置处设置放油孔，放油孔应安装在减速器不和其它部件靠近一侧，方便放油。平时放油孔用螺塞堵住，并配有封油垫圈。查机械设计课程设计，选择 d=M161.5 系列。12.5启盖螺钉为预防漏油，在箱座和箱盖接合面处涂有密封用水玻璃或密封胶，所以在拆卸时往往因胶结紧密难于开盖，旋动启箱螺钉可将箱盖顶。12.6定位销对由箱盖和箱座经过联接而组成剖分式箱体，为确保其各部分在加工及装配时能够保持正确位置，尤其是为确保箱体轴承座孔加工精度及安装精度。定位销直径 d=（0.70.8） d2，故取 d=8mm。12.7轴承盖螺钉轴承盖螺钉，轴承盖旁连接螺栓，箱体和箱盖连接螺栓：用作 定位销：安装连接用，据手册，表 14-10 等可查得d=8mm。参考文件：1机械设计手册编委会机械设计手册.齿轮传动M第4版. 北京：机械工业出版社，.32机械设计手册编委会机械设计手册.带传动和链传动M第4版. 北京：机械工业出版社，.23机械设计手册编委会机械设计手册.滚动轴承M第4版. 北京：机械工业出版社，.34 杨可桢，程光蕴，李仲生机械设计基础M第五版. 北京：高等教育出版社，.55 龚溎义机械设计课程设计指导书M第二版. 北京：高等教育出版社，1990.46 龚溎义机械设计课程设计图册M第三版. 北京：高等教育出版社，1989.57 卜炎机械传动装置设计手册M第一版. 北京：机械工业出版社，1998.12