机械设计课程设计展开式二级斜齿圆柱减速器说明书.docx
《机械设计课程设计展开式二级斜齿圆柱减速器说明书.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机械设计课程设计展开式二级斜齿圆柱减速器说明书.docx（18页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
机械设计课程设计展开式二级斜齿圆柱减速器说明书
机械设计课程设计展开式二级斜齿圆柱减速器说明书
目录
第一章设计任务书........................................................................................................4
设计题目.........................................................................................................4设计步骤.........................................................................................................4第二章传动装置总体设计方案....................................................................................5
传动方案.........................................................................................................5该方案的优缺点.............................................................................................5第三章电动机的选择....................................................................................................5
选择电动机类型.............................................................................................5确定传动装置的效率.....................................................................................5选择电动机的容量.........................................................................................6确定电动机参数.............................................................................................6确定传动装置的总传动比和分配传动比.....................................................7第四章计算传动装置运动学和动力学参数................................................................8
电动机输出参数.............................................................................................8高速轴Ⅰ的参数.............................................................................................8中间轴Ⅱ的参数.............................................................................................9低速轴Ⅲ的参数.............................................................................................9工作机轴的参数.............................................................................................9第五章普通V带设计计算.........................................................................................10第六章链传动设计计算..............................................................................................14第七章减速器高速级齿轮传动设计计算..................................................................16
选精度等级、材料及齿数...........................................................................16按齿面接触疲劳强度设计...........................................................................17确定传动尺寸...............................................................................................19校核齿根弯曲疲劳强度...............................................................................20计算齿轮传动其它几何尺寸.......................................................................21齿轮参数和几何尺寸总结...........................................................................22
第1页/共64页
第八章减速器低速级齿轮传动设计计算..................................................................23
选精度等级、材料及齿数...........................................................................23按齿面接触疲劳强度设计...........................................................................23确定传动尺寸...............................................................................................26校核齿根弯曲疲劳强度...............................................................................26计算齿轮传动其它几何尺寸.......................................................................28齿轮参数和几何尺寸总结...........................................................................28第九章轴的设计..........................................................................................................29
高速轴设计计算...........................................................................................29中间轴设计计算...........................................................................................37低速轴设计计算...........................................................................................45第十章滚动轴承寿命校核..........................................................................................53
高速轴上的轴承校核.................................................................................53中间轴上的轴承校核.................................................................................55低速轴上的轴承校核.................................................................................56第十一章键联接设计计算..........................................................................................57
高速轴与大带轮键连接校核.....................................................................57中间轴与低速级小齿轮键连接校核.........................................................57中间轴与高速级大齿轮键连接校核.........................................................58低速轴与低速级大齿轮键连接校核.........................................................58低速轴与链轮键连接校核.........................................................................58第十二章减速器的密封与润滑..................................................................................59
减速器的密封.............................................................................................59齿轮的润滑.................................................................................................59轴承的润滑.................................................................................................59第十三章减速器附件设计..........................................................................................60
油面指示器.................................................................................................60通气器.........................................................................................................60放油孔及放油螺塞.....................................................................................60
第2页/共64页
窥视孔和视孔盖.........................................................................................61定位销.........................................................................................................61启盖螺钉.....................................................................................................61螺栓及螺钉.................................................................................................62第十四章减速器箱体主要结构尺寸..........................................................................62第十五章设计小结......................................................................................................63第十六章
闭式圆柱齿轮的传动效率：
η3=普通V带的传动效率：
η4=链传动效率：
η5=工作机效率：
ηw=故传动装置的总效率
42
=2345=
选择电动机的容量
工作机所需功率为
×4600×===确定电动机参数
电动机所需额定功率:
=
工作转速：
60×1000×60×1000×
===
××330经查表按推荐的合理传动比范围，V带传动比范围为：
2--4二级圆柱齿轮减速器传动比范围为：
8--40链传动比范围为：
2--6因此理论传动比范围为：
32--960。
可选择的电动机转速范围为nd=ia×nw=（32--960）×=1594--47808r/min。
进行综合考虑价格、重量、传动比等因素，选定电机型号为：
Y132S1-2的三相异步电动机，额定功率Pen=，满载转速为nm=2900r/min，同步转速为nt=3000r/min。
方案电动机型号额定功率同步转速满载转速1第6页/共64页
==750720Y160M2-8
234
Y132M2-6Y132S-4Y132S1-2 10001500300096014402900电机主要外形尺寸：
中心高外形尺寸地脚安装地脚螺栓轴伸尺寸尺寸H132
L×HD475×315A×B216×140孔直径K12D×E38×80键部位尺寸F×G10×33确定传动装置的总传动比和分配传动比
总传动比的计算
选定的电动机满载转速nm和工作机主动轴转速nw，可以计算出传动装置总传动比为：
=
2900
==第7页/共64页
分配传动装置传动比取普通V带的传动比：
iv=2取链传动比：
ic=2高速级传动比
1=×
则低速级的传动比为
2=
减速器总传动比
=1×2=
=
第四章计算传动装置运动学和动力学参数
电动机输出参数
功率：
0==转速：
0==2900
扭矩：
0=×106×
=×106×=高速轴Ⅰ的参数
功率：
1=0×4=×=
02900
==14502
扭矩：
1=×10×=×10×=
11450转速：
1=
第8页/共64页
中间轴Ⅱ的参数
功率：
2=1×2×3=××=
11450==
扭矩：
2=×10×=×10×=
转速：
2=
低速轴Ⅲ的参数
功率：
3=2×2×3=××=
转速：
3===
扭矩：
3=×10×=×10×=
工作机轴的参数
2
功率：
=3××1×2=××××=
==2
扭矩：
=×106×=×106×=
转速：
=
运动和动力参数计算结果整理于下表:
第9页/共64页
轴名功率P（kW）输入输出转矩T（Nmm）输入输出转速传动比i效率η（r/min）2电动机轴Ⅰ轴2900 1450 2 Ⅱ轴 Ⅲ轴 工作机轴
第五章普通V带设计计算
1.已知条件和设计内容
设计普通V带传动的已知条件包括：
所需传递的额定功率Pd=；小带轮转速n1=2900r/min；大带轮转速n2和带传动传动比i=2；设计的内容是：
带的型号、长度、根数，带轮的直径、宽度和轴孔直径中心距、初拉力及作用在轴上之力的大小和方向。
2.设计计算步骤确定计算功率Pca
表查得工作情况系数KA=，故
=×=×=
第10页/共64页
选择V带的带型根据Pca、n1图选用A型。
3.确定带轮的基准直径dd并验算带速v
1）初选小带轮的基准直径dd1。
取小带轮的基准直径dd1=75mm。
2）验算带速v。
按式验算带的速度
×1××75×===60×100060×1000因为5m/s＜v＜30m/s，故带速合适。
取带的滑动率ε=
计算大带轮的基准直径。
计算大带轮的基准直径
2=×1×1=2×75×1=147
根据表，取标准值为dd2=150mm。
确定V带的中心距a和基准长Ld度根据式，初定中心距a0=180mm。
式计算带所需的基准长度
0
212
=2×0+×1+2+
24×0150752
=2×180+×75+150+≈721
24×180表选带的基准长度Ld=700mm。
按式计算实际中心距a。
≈0+
0700721=180+≈17022按式,中心距的变化范围为160--191mm。
验算小带轮的包角αa
第11页/共64页
1≈180°21×
>120°
计算带的根数z
°°≈180°15075×=°1701）计算单根V带的额定功率Pr。
dd1=75mm和n1=2900r/min,查表得P0=。
根据n1=2900r/min，i=2和A型带，查表得△P0=。
查表的Kα=，表得KL=，于是
=0+△0××=+××=2）计算带的根数z
==≈
取4根。
计算单根V带的初拉力F0
表得A型带的单位长度质量q=/m，所以
×
0=500×+×2
×××
=500×+×=
×4×计算压轴力Fp
=2××0×sin带型小带轮基准直径大带轮基准直径带的根数带速A75mm150mm4/s°
=2×4××sin=22中心距包角带长初拉力压轴力170mm°700mm第12页/共64页
4.带轮结构设计小带轮的结构设计小带轮的轴孔直径d=38mm因为小带轮dd1=75<300mm因此小带轮结构选择为实心式。
因此小带轮尺寸如下：
1=×=×38=76=1+2×=75+2×=80
=1×+2×=62
L=×d≥B
=76
大带轮的结构设计
第13页/共64页
大带轮的轴孔直径d=18mm因为大带轮dd2=150mm因此大带轮结构选择为腹板式。
因此大带轮尺寸如下：
1=×=×18=36=1+2×=150+2×=156
=1×+2×=62=×=×62==×=×18=36
第六章链传动设计计算
确定链轮齿数
第14页/共64页
传动比取小链轮齿数Z1=21，因为链轮齿数最好为奇数，大链轮齿数Z2=i×Z1=42，所以取Z2=43。
实际传动比i=z2/z1=确定链条型号和节距查表得工况系数KA=1小链轮齿数系数：
=
取双排链,则计算功率为:
=××=1××=
选择链条型号和节距：
根据Pca=，n1=/min，查图选择链号12A-2，节距p=。
计算链长初选中心距
0=40×=40×=762
则，链长为:
01+2122
=2×++×202×76221+432
=2×++×=节
×取Lp=115节
采用线性插值，计算得到中心距计算系数f1=则链传动的最大中心距为：
=1××2×1+2
=××2×21+43=
计算链速v，确定润滑方式
=
第15页/共64页
1××21××
==，合适
60×100060×1000
按v=/s，链号12A，查图选用滴油润滑。
作用在轴上的力有效圆周力
=1000×=6908=1000×作用在轴上的力
≈×=×6908=7944
链轮尺寸及结构分度圆直径
1=
sin
180°1
=
180°21
=
2=
sin
180°2
=
180°43
=
第七章减速器高速级齿轮传动设计计算
选精度等级、材料及齿数
选择小齿轮45（调质），硬度为240HBS，大齿轮45（正火（常化）），硬度为190HBS
选小齿轮齿数Z1=24，则大齿轮齿数Z2=Z1×i=24×=107。
实际传动比i=初选螺旋角β=13°。
压力角α=20°。
第16页/共64页
按齿面接触疲劳强度设计
式试算小齿轮分度圆直径，即
×××22××+1
≥××
3
1
1）确定公式中的各参数值①试选载荷系数KHt=②小齿轮传递的扭矩:
=×10×=×10×=
14506
③查表选取齿宽系数φd=1④图查取区域系数ZH=
⑤查表得材料的弹性影响系数ZE=
升级会员 