圆锥圆柱齿轮减速器文档格式.doc
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指导教师评语:
指导教师签名:
年月日
成绩评定
项目
权重
成绩
姜良兴
宋敏
谢立波
孟旭
1、设计过程中出勤、学习态度等方面
0.2
2、课程设计质量与答辩
0.5
3、设计报告书写及图纸规范程度
0.3
总成绩
教研室审核意见:
教研室主任签字:
教学系审核意见:
主任签字:
年月日
摘要
本设计是链式运输机用圆柱圆锥减速器,采用的是二级齿轮传动。
在设计的过程中,充分考虑了影响各级齿轮和各部件的承载能力,对其做了详细的分析,并就它们的强度,刚度,疲劳强度和使用寿命等都做了校核,并且在此基础上,从选材到计算都力争做到精益求精。
考虑到使用性能原则,工艺性能原则,经济及环境友好型原则,在材料的价格,零件的总成本,资源及能源,材料的环境友好及循环使用等方面都做了较为深刻的评估。
本次设计还考虑了机械零件的各种失效形式,在尽可能的情况下做到少发生故障。
本次设计具有:
各级传动的承载能力接近相等;
减速器的外廓尺寸和质量最小;
传动具有最小的转动惯量;
各级传动中大齿轮的浸油深度大致相等等特点。
关键词:
齿轮传动轴滚动轴承键连接结构尺寸
目录
前言 1
一、设计任务书 3
二、传动方案的拟定及其说明 4
三、电动机的选择 6
3.1电动机的功率的选择 6
3.2电动机转速和型号的选择 7
四、传动比的分配 11
4.1锥齿轮传动比、齿数的确定 11
4.2圆柱齿轮传动比、齿数的确定 11
五、传动参数的计算及其确定 14
5.1整个机构各轴转速的确定 14
5.2整个机构各轴的输入功率的确定 14
5.3整个机构各轴的输入转矩的确定 15
5.4整个机构各轴的传动参数 16
六、传动件的设计计算 18
6.1高速级齿轮传动的设计计算 18
6.2低速级齿轮传动的设计计算 25
七、轴的设计计算 39
7.1输入轴的设计 39
7.2中间轴的设计 45
7.3输出轴的设计 52
八、滚动轴承的选择及校核计算 58
九、键联接的选择及校核计算 61
9.1输入轴键计算 61
9.2中间轴键计算 61
9.3输出轴键计算 61
十、联轴器的选择及校核计算 63
10.1各种联轴器的比较 63
10.2联轴器的选择 64
10.3联轴器的校核计算 64
十一、减速器附件的选择 66
11.1视孔盖和窥视孔 66
11.2放油孔与螺塞 66
11.3油标 66
11.4通气孔 66
11.5起盖螺钉 67
11.6定位销 67
11.7吊环 67
12、润滑与密封 68
前言
随着科学技术的发展,各种设计制造技术,材料和热处理质量及齿轮加工精度都有了较大提高。
各种通用和专用减速器在这种情况下也飞速发展和进步,体积和质量明显减少,承载能力,使用寿命和传动效率有了较大提高。
对节能和提高主机的整体水平起到了很大的作用。
但是,中国大多数的减速器水平还不高,老产品不可能立即被取代,新老产品的过渡还有很长的一段时间。
当今的减速器是向着大功率,大传动比,小体积,高机械效率以及使用寿命长的方向发展。
减速器与电动机的连体机构,也是大力开拓的形式。
近十几年来,由于计算机技术与数控技术的发展,是的机械加工精度和加工效率大大提高,从而推动了机械传动产品的多样化。
在21世纪成套机械装备中,齿轮依然是机械传动的基本部件。
CNC机床和工艺技术的发展,推动了机械传动行业的飞速发展,而减速器正是其中的代表。
在传动设计中的学科交叉,将成为新型传动产品的发展趋势。
本次课程设计是带式运输机上的圆锥圆柱减速器,在课程设计的过程中,我们组始终秉承着用料最省,成本最低。
从设计到选材都坚持考虑使用性能原则,工艺性能原则,经济及环境友好型原则,力求在满足各部件的强度、刚度和承载力等要求的前提下,节约材料的成本,还要做到循环使用。
总的来说,本次课程设计严格按照要求,有着设计精,成本少,污染低等特点。
计算及说明
结果
一、设计任务书
设计一用于带式运输机上的圆锥圆柱齿轮减速器。
空载起动,经常满载运行,工作有轻震,不反转。
单班制工作。
运输机卷筒直径D=320mm,运输带容许速度误差为5%。
减速器为小批生产,使用期限10年。
原始数据:
原始数据
题号
1
运输带工作拉力F(N)
2×
103
运输带工作速度V(m/s)
1.2
二、传动方案的拟定及其说明
按下列要求选择传动方案:
a各级传动的承载能力接近相等;
b减速器的外廓尺寸和质量最小;
c传动具有最小的转动惯量;
d各级传动中大齿轮的浸油深度大致相等。
初步可拟定以下传动方案:
1.电动机2.联轴器3.圆锥齿轮减速器
4.带式运输机
附图一
三、电动机的选择
按工作要求和工作条件及其发热、启动力矩、最大力矩等的分析,由《机械设计课程设计》(Y系列电动机P177页)查得:
可选用一般用途的Y系列(IP44)系列封闭式三相异步电动机,而由传动方案拟定图可知电机应为卧式封闭结构。
3.1电动机的功率的选择
3.1.1链式运输机的输出功率
由于为带式传动机,故可取为0.96
所以
3.1.2电动机输出功率
传动装置的总效率
式中、…为从电动机至运输链轮的各传动机构和轴承的效率。
由《机械设计课程设计》表3-1机械传动效率概略值(P13页)查得:
带轮两端的球轴承的效率为;
弹性柱销联轴器的效率为;
大齿轮两端的球轴承的效率为;
8级精度油润滑的一般圆柱齿轮传动;
大圆锥齿轮两端的一对圆锥滚子轴承的效率为;
8级精度油润滑的一般锥齿轮传动的效率为;
小圆锥齿轮两端的一对圆锥滚子轴承的效率为;
则
故所需电动机的功率为
3.1.3电动机额定功率
根据《机械设计课程设计》P12页功率的选择,按来选取电动机型号的规定,查询《机械设计课程设计》P178页表17-7可知所选电动机的额定功率为查的可选取电动机额定功率。
3.2电动机转速和型号的选择
通过表17-7Y系列(IP44)三相异步电动机的技术数据可选定的电动机型号主要有以下四种:
型号
同步转速
极数
Y100L-2
3000r/min
2
Y100L2-4
1500r/min
4
Y132S-6
1000r/min
6
Y132M-8
750r/min
8
根据原始数据的给出
其中运输带的的工作速度为1.2m/s
根据:
可得:
根据
可得:
推算电动机转速可选范围,由《机械设计课程设计》P14页单级圆锥齿轮传动比推荐值的范围为,其单级传动比的最大值,单级圆柱齿轮传动比推荐值的范围,其单级传动比的最大值
根据(其中表示为电动机的满载转速,表示为工作机的转速)
可得
其整个的取值范围在之间,最大的取值为。
于是选用电动机的类型为Y132M-8,其明细表如下
电动机型号
额定功率(kw)
同步转速(r/min)
750
满载转速(r/min)
710
质量(kg)
79
四、传动比的分配
根据(其中表示为电动机的满载转速,表示工作机的转速)
可得
4.1锥齿轮传动比、齿数的确定
4.1.1锥齿轮传动比的确定
a因为是圆锥圆柱齿轮减速器,为使大圆锥齿轮尺寸不致过大,应使高速级圆锥齿轮传动比。
b因为采取油润滑,为了保证两级传动的大齿轮浸油深度相近时。
所以此处传动比的选取为。
4.1.2锥齿轮齿数的确定
根据规定小锥齿轮的齿数一般取,于是在此辞设计中选小圆锥齿轮齿数。
根据可得
4.2圆柱齿轮传动比、齿数的确定
4.2.1圆柱齿轮传动比的确定
根据
可得
4.2.2圆柱齿轮齿数的确定
首先确定小齿轮的齿数为30
根据可得
4.2.3圆柱齿轮传动比、齿数的最终确定
经圆整可取大齿轮齿数
那么在圆柱齿轮啮合是其实际的传动比为
根据要求运输带容许速度误差可以限制在5%的范围内,所以所选的传动比合理。
五、传动参数的计算及其确定
5.1整个机构各轴转速的确定
根据《机械设计课程设计》P15页,第四节中给出的计算公式
具体如下:
高速轴Ⅰ的转速
中间轴Ⅱ的转速