说明书123Word文档下载推荐.docx

1、3.1减速器各轴的结构设计 203.1.1高速轴 203.1.2低速轴 223.1.3中间轴 233.2低速轴的强度校核 243.3各轴键的强度校核 273.3.1键的选取 273.3.2高速轴键的校核： 283.3.3中间轴键的校核：3.3.4低速轴键的校核：四、轴承的选用与校核 294.1减速器各轴承的选用 294.2高速轴轴承的寿命验算 294.2.1预期寿命 294.2.2寿命验算 29五、减速器的润滑与密封 305.1齿轮传动的润滑 305.1.1润滑方式的确定 305.1.2润滑油牌号的确定 305.1.3所需油量计算 305.2滚动轴承的润滑 305.3减速器的密封 30六、减速

2、器箱体及其附件 306.1箱体设计 306.2主要附件及其结构形式 306.2.1窥视孔和视孔盖 306.2.2通气器 306.2.3油面指示器 306.2.4定位销 306.2.5起盖螺钉 306.2.6起吊装置 306.2.7放油孔及螺塞 30七、小结 30参考资料 30课程设计任务书I. 题目：铸钢车间砂传送带传动装置设计II. 传动方案：1电动机 2V带传动 3展开式两级圆柱齿轮减速器4联轴器 5底座 6传动带鼓轮 7传动带III. 设计参数：传送速度 鼓轮直径 鼓轮轴所需扭矩 IV. 其他条件：工作环境通风不良、单向运转、双班制工作、使用期限为10年、小批量生产、底座（为传动装置的独

3、立底座）用型钢焊接。一、传动方案1.1 传动方案说明传动装置平面布置简图本装置使用V带和双级闭式软齿面圆柱斜齿轮传动，V带传动布置在齿轮的高速级，传动带鼓轮布置在低速级。将V带传动设置在高速级可使结构紧凑，发挥其传动平稳，吸震缓冲，减少噪声的作用，而且更能起到过载保护的作用。工作环境有粉尘，应使用闭式传动。斜齿轮承载能力强，传动平衡，软齿面齿轮的加工方便。故采用双级闭式软齿面圆柱斜齿轮传动。综上所述，本方案从设计任务书所给定的条件来看具有合理性和可行性。1.2 电动机 1.2.1选型说明工作现场有三相交流电源，因无特殊要求，一般选用三相交流异步电动机。最常用的电动机为Y系列鼠笼式三相异步交流电

4、动机，其效率高，工作可靠，结构简单，维护方便，价格低，适用于不易燃、不易爆，无腐蚀性气体和无特殊要求的场合。本装置的工作场合属一般情况，无特殊要求。故采用此系列电动机。此外，根据工作要求和安装需要，采用一般用途的Y（IP44）系列卧式封闭结构三相异步电动机。 1.2.2所需功率及额定功率工作机主动轴所需功率 ： =900 Nm =0.7 =300 mm电动机输出功率 ：V带传动的效率 = 0.94滚动轴承的效率 = 0.98圆柱斜齿轮传动的效率 = 0.96弹性联轴器的效率 = 0.990根据，由2 p.196表20-1，选取电动机额定功率5.5kW。1.2.3 额定转速电动机可选转速为24，

5、 二级圆柱齿轮减速器 为 初选同步转速为1000 r/min和1500 r/min的电动机进行比较1.2.4电动机型号及安装尺寸参照Y系列电动机的技术数据，外形和安装尺寸，综合考虑其传动装置的尺寸、重量、价格等因素后，并结合Y系列电动机的主要参数，选用Y132S2-4型的电动机。表1 电动机的主要技术数据电动机型号额定功率（kw）满载转速（r/min）同步转速质量（kg）Y132S-45.51440150068表2 电动机的外型和安装尺寸型号HABCDEFGDGL13221614089388010833515KABADACHDAABBHA1228021013531560200181.3传动比分

6、配1.3.1总传动比电动机的满载转速 1.3.2各级传动比的分配及其说明减速器各级传动比的分配，直接影响减速器的承载能力和使用寿命，还会影响其体积、重量和滑。传动比一般使各级传动承载能力大致相等。同时以使大齿轮有接近的浸油深度，还能使减速器具有较小的轮廓尺寸，但不能使高速级传动比过大，否则会使传动零件与零件之间发生干涉碰撞。所以必须合理分配传动比。本方案所采用的展开式两级圆柱斜齿轮传动方式，参照经验值，取 。式中： 高速级齿轮理论传动比 低速级齿轮理论传动比1.4各轴转速、转矩及传递功率（1） 各轴的传递功率电机轴 第轴 第II轴 第III轴 鼓轮轴 （2）各轴的理论转速（3）各轴的理论转矩

7、二、各级传动设计2.1 V带传动 2.1.1主要传动参数和其设计计算带式运输机，不均匀负荷，输出功率 =4.915 kW，转速=1440 r/min，传动比 ，一天运行1016小时。1. 确定计算功率 由1 P156表8-7查得工作情况系数=1.2故2.选取V带类型根据、，查P157,图8-11，选用A型V带。3.确定带轮基准直径取滑动率由P157表8-8，取小带轮基准直径 =100 mm根据 从动轮基准直径 取 = 200mm验算带的速度 带的速度合适。4.确定普通V带的基准长度和传动中心距初步确定中心距 = 400mm计算所需的基准长度由P146表8-2选取带的基准长度 =1400mm计算

8、实际中心距 中心距的变化范围为440.256461.256 mm。5.验算主动轮上的包角 120 主动轮上的包角合适。6.计算普通V带的根数z根据1 式（8-26）由 =1440 r/min，=100 mm ，=2，查P152、153表8-4a、b得： = 1.3128 kW ; = 0.162kW又= 167.57查1 P155表8-5得= 0.98 查P146表8-2得 = 0.96 则：取z=5根7.计算预紧力 查P149表8-3得 q=0.10 kg/m 8.计算作用在轴上的压轴力 2.1.2 带轮材料，结构及其主要尺寸据2 P197，发电机Y132S轴径d=38 mm所以据2 P65

9、，小带轮采用腹板式，材料灰铸铁表3 传动带轮的主要尺寸槽型eF小带轮1113.22.758.7156大带轮轮槽数l105501002.2 齿轮传动 2.2.1 高速级齿轮传动设计1. 选定齿轮类型、精度等级、材料和齿数（1） 选用圆柱斜齿传动（）双班制工作，使用期限8年，精度等级选7级精度（）材料选择。由 1 p.191表（10-1）小齿轮为45号碳钢锻造，调质处理ML，HBS=250；大齿轮为45号钢，调质处理ML，HBS=210，与小齿轮硬度相差40（4） 初选小齿轮 =23大齿轮 =105.41 取110初选螺旋角 =142按齿面接触强度设计a. 初选载荷系数Kt=1.6b. 小齿轮传递

10、的扭矩c. 由1 p.205表10-7, 取：齿宽系数d. 由1 p.215图10-26 根据=23, =106 =14查得：=0.765 ; =0.829所以，端面重合度 e. 据=14,由1 P217图10-30 选取区域系数ZH=2.433f. 由1P201表10-6 ，查得材料的弹性影响系数ZE= 189.8 g. 计算接触疲劳许用应力由 1 P209图10-21（d），小齿轮的 = 539MPa，大齿轮的 = 480 MPa由 1 P207图10-19,查得：接触疲劳寿命系数= 0.88，=0.955安全系数 =1所以 ，所以取 代入计算小齿轮分度圆直径 计算圆周速度计算齿宽 及模数

11、 计算纵向重合度 计算载荷系数K载荷时轻微冲击，由1 P193，表10-2KA = 1.25，由P194，图10-8查得 Kv = 1.08 （选用7级精度）据 2 P195表10-3，取据 2 P197表10-4 ，按软齿面，非对称布置，7级精度，=， =1，得P198图10-13由，得故载荷系数按实际的载荷系数校正所得的分度圆直径按齿根弯曲强度设计根据 ，从P217 图10-28查得螺旋角影响系数 计算当量齿数由1 P200表10-5得，齿形系数： YFa1=2.614，YFa2=2.167应力校正系数：YSa1=1.590 ，YSa2=1.803由 1P208图10-20c查得齿轮的弯曲

12、疲劳强度强度极限=270 MPa，=260 MPa由 1 P206图10-18查弯曲疲劳寿命系数KFN计算弯曲疲劳许用应力：取弯曲疲劳安全系数S=1.45设计计算对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的法面模数大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数，取，已可满足弯曲强度。但为了同时满足接触疲劳强度，需按接触疲劳强度算得的分度圆直径 来计算应有的齿数。于是由取31，取几何尺寸计算（1） 计算中心距圆整后 取178 mm（2） 计算螺旋角和大、小齿轮的分度圆直径改变不多，参数不必修正（3） 计算齿轮宽度圆整后取 2.2.2 低速级齿轮传动设计低速级（2） 运输机为一般工作，及其速度不高，精度等级选7级

13、精度（3） 材料选择。由1 p.191表（10-1）小齿轮为45钢，调质处理，HBS=245，MQ；大齿轮为45钢，调质处理，HBS=210，ML，与小齿轮硬度相差35（4） 初选小齿轮 =28大齿轮 = 取99c. 由 1 p.205表10-7, 取：齿宽系数d=1d. 由资料 1 p.215图10-26 根据=28, =99, =14=0.78 ; =0.83f. 由1 P201表10-6 ，由1 P209图10-21（d），小齿轮的 =597 MPa由1 p.209图10-21（c），大齿轮的 = 488 MPa由1 P207图10-19,查得：接触疲劳寿命系数KHN1= 0.92，KH

14、N2=0.95 取安全系数 =1所以 ，所以取 载荷时轻微冲击，由1 P193，表10-2KA = 1.25，由P194，图10-8查得Kv = 1.05 （选用7级精度）据P195表10-3，取P197表10-4 ，按软齿面，非对称布置，7级精度，=， =1，得由1 P200表10-5得 YFa1=2.511 ，YFa2=2.173 YSa1=1.6283，YSa2=1.7967由1 P208图10-20c查得齿轮的弯曲疲劳强度强度极限=270 MPa，=260 MPa由1 P206图10-18查弯曲疲劳寿命系数KFN取30， 取圆整后 取198 mm圆整齿轮宽度 2.2.3齿轮的主要传动参

15、数和尺寸表4 齿轮材料及主要传动参数高速级齿轮齿数材料热处理表面硬度分度圆直径d3145号钢调质250HBS63.791 mm142210HBS292.208mm传动传动比i中心距a模数m螺旋角计算齿宽b4.583178.30 mm263.791mm30245HBS92.65 mm106327.35mm3.525210.245 mm3表5 齿轮几何尺寸（mm）序号 分度圆d齿顶圆da齿根圆df齿宽B163.7926579261.29270292.208294.208289.70892.6479564788.8974327.353330.353323.60995 2.4各轴实际值数值及合理性检验

16、轴号P（KW）T（N.m）N传动比i电机轴36.4765.11867.8907204.594.815294.71157.1033.534.530970.8444.563鼓轮轴4.3959502.4.1各轴实际转速、转矩及传递功率表6 各轴转速、转矩及传递功率2.4.2设计合理性检验i=32.4054 误差在3%5%，符合要求 2.5联轴器的设计2.5.1选用说明本设计中选用弹性柱销联轴器，本联轴器轴向补偿量大，径向补偿量小，弹性和缓冲性较差，工作温度为-20+70C。主要用于载荷较平稳，启动频繁，对缓冲要求不高的中低速轴系传动。该联轴器的优点符合本设计要求。2.5.2联轴器的型号通过计算联轴器

17、的计算转矩：查1 p.351.表14-1转矩变化小， 选1.5由2 p.164 表17-4所以选用HL5型联轴器表7 联轴器外形及安装尺寸公称扭矩Nm许用转速r/min轴孔直径mm轴孔长度mmmm转动惯量kgm2许用补偿量轴向径向角向HL520002500（铁）2205.41.50.15030三、轴与轮毂的连接3.1减速器各轴的结构设计 3.1.1高速轴此轴为齿轮轴，因此与齿轮1采用相同材料45号钢1. 确定最小轴径d：已知高速轴上的功率，转速， 。由P370表14-2， 取较大值125 为装大带轮，轴径扩大5%7%，又要与带轮孔径配合 查2 P65 表9-1，取系列值。2.轴的结构设计 （1

18、）. 拟定轴上零件的装配方案 （2）. 根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 . 为满足大带轮的轴向定位要求，I-轴段右端制出一轴肩，并与唇形密封圈内径匹配，依照2P158表16-9，取，左端用轴端挡圈定位，大带轮与轴配合的毂孔长度 ，为了保证轴端挡圈只压在半联轴器上而不压在轴的端面上，故I-段的长度应比略短一些，现取。. 初步选滚动轴承。选用角接触球轴承7307C，取，由于为齿轮轴，左、右端滚动轴承都采用轴端定位，由2P148表15-6查得6307轴肩高度h = 7 mm ，取 。. 轴承端盖的总宽度为42.6mm。根据轴承端盖的拆装及便于对轴承添加润滑油的要求，取端盖的外端面与大带轮右

19、端面的距离 = 30 mm，故取（3） 轴上零件的周向定位大带轮与轴的周向定位均采用平键连接按，由2P140表6-1查得平键截面 ，键槽用键槽铣刀加工，长为40 mm，滚动轴承与轴的周向定位是由配合来保证的，此处选轴的直径尺寸公差为r6（4）. 确定轴上圆角和倒角尺寸参考1P365表15-2，取轴端倒角，各轴肩处的圆角半径均取1 mm。3.1.2低速轴采用45号钢1.初步确定轴的最小直径：由P370表14-2， 取较小值105输出轴的最小直径应与联轴器HL5的孔径相适应，且以键进行周向定位，扩大5%7%，故取，半联轴器长度L= 142 mm，半联轴器与轴配合的毂孔长度 。2.轴的结构设计（1）

20、. 拟定轴上零件的装配方案（2）. 根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度. 为满足联轴器HL5的轴向定位要求，I-轴段右端制出一轴肩，并与骨架形唇形密封圈内径匹配，依照2 P158表16-9，取，左端用轴端挡圈定位，半联轴器与轴配合的毂孔长度，为了保证轴端挡圈只压在半联轴器上而不压在轴的端面上，故I-段的长度应比 略短一些，现取。选用角接触球轴承7314C，取，右端滚动轴承采用轴端定位，由2P144表15-6查得6214轴肩高度h = 10 mm ，取 。. 取安装齿轮处的轴段 ；齿轮的左端与左轴承之间采用套筒定位。已知齿轮轮毂的宽度为，为了使套筒端面可靠地压紧齿轮，此轴段应略短于轮毂宽度

21、，故取 。齿轮的右端采用轴肩定位，轴肩高度h 0.07d，故取h = 14 mm ，则，同时用于右滚动轴承的轴端定位。. 轴承端盖的总宽度为34.6。根据轴承端盖的拆装及便于对轴承添加润滑油的要求，取端盖的外端面与半联轴器右端面的距离 = 30 mm，故取（3）. 轴上零件的周向定位齿轮、半联轴器与轴的周向定位均采用平键连接按，由1 P106表6-1查得平键截面，键槽用键槽铣刀加工，长为73mm，同时为了保证齿轮与轴配合有良好的对中性，故选择齿轮轮毂与轴的配合为；同样，半联轴器与轴的连接，选用平键为，半联轴器与轴的配合为。滚动轴承与轴的周向定位是由配合来保证的，此处选轴的直径尺寸公差为参考1

22、P365表15-2，取轴端倒角，各轴肩处的圆角半径1 mm。其他尺寸如图：3.1.3中间轴由P370表14-2， 取较大值120并通过类比，取. 初步选滚动轴承。选用角接触球轴承7310C，取，右滚动轴承的左端采用轴端定位，由【2】P148表15-6查得7310C轴肩高度h = 6mm ，取 。. 取安装高速级大齿轮处的轴段 ；已知齿轮轮毂的宽度为 ，为了使套筒端面可靠地压紧齿轮，此轴段应略短于轮毂宽度，故取 。齿轮的右端采用轴肩定位，轴肩高度h 0.07d，故取h = 6mm ，同时低速级小齿轮轴端的轴径也为，同作为III-IV段，。齿轮与轴的周向定位采用平键连接按，由1 P106表6-1查得平键截面，键槽用键槽铣刀加工，长为56 mm，按，由1 P106表6-1查得平键截面，键槽用键槽铣刀加工，长为80 mm同时为了保证齿轮与轴配合有良好的对中性，故选择齿轮轮毂与轴的配合均为；滚动轴承与轴的周向定位是由配合来保证的，此处选轴的直径尺寸公差为k6 （4）.确定轴上圆角和倒角尺寸参考【1】P365表15-2，取轴端倒角，各轴肩处的圆角半