单级减速器课程设计1doc.docx

1、单级减速器课程设计1doc单级减速器课程设计(2009-09-01 22:35:54) 转载标签： 汽车传动比减速器min高h杂谈分类：资料一)设计目的：通过本课程设计将学过的基础理论知识进行综合应用，培养结构设计，计算能力，熟悉一般的机械装置设计过程。(二)传动方案的分析机器一般是由原动机、传动装置和工作装置组成。传动装置是用来传递原动机的运动和动力、变换其运动形式以满足工作装置的需要，是机器的重要组成部分。传动装置是否合理将直接影响机器的工作性能、重量和成本。合理的传动方案除满足工作装置的功能外，还要求结构简单、制造方便、成本低廉、传动效率高和使用维护方便。本设计中原动机为电动机，工作机为

2、皮带输送机。传动方案采用了两级传动，第一级传动为带传动，第二级传动为单级直齿圆柱齿轮减速器。带传动承载能力较低，在传递相同转矩时，结构尺寸较其他形式大，但有过载保护的优点，还可缓和冲击和振动，故布置在传动的高速级，以降低传递的转矩，减小带传动的结构尺寸。齿轮传动的传动效率高，适用的功率和速度范围广，使用寿命较长，是现代机器中应用最为广泛的机构之一。本设计采用的是单级直齿轮传动。减速器的箱体采用水平剖分式结构，用HT200灰铸铁铸造而成。二、传动系统的参数设计原始数据：运输带的工作拉力F=0.2 KN；带速V=2.0m/s；滚筒直径D=400mm（滚筒效率为0.96）。工作条件：预定使用寿命8年

3、，工作为二班工作制，载荷轻。工作环境：室内灰尘较大，环境最高温度35。动力来源：电力，三相交流380/220伏。1、电动机选择（1）、电动机类型的选择： Y系列三相异步电动机（2）、电动机功率选择：传动装置的总效率：=0.980.99 0.960.990.96工作机所需的输入功率：因为 F=0.2 KN=0.2 KN= 1908N=FV/1000=19082/10000.96=3.975KW电动机的输出功率：=3.975/0.87=4.488KW使电动机的额定功率P （11.3）P ，由查表得电动机的额定功率P 5.5KW 。、确定电动机转速：计算滚筒工作转速：=（60v）/（2D/2）=（6

4、02）/（20.2）=96r/min由推荐的传动比合理范围，取圆柱齿轮传动一级减速器传动比范围I =36。取V带传动比I =24，则总传动比理时范围为I =624。故电动机转速的可选范围为n =（624）96=5762304r/min、确定电动机型号根据以上计算在这个范围内电动机的同步转速有1000r/min和1500r/min，综合考虑电动机和传动装置的情况，同时也要降低电动机的重量和成本，最终可确定同步转速为1500r/min ，根据所需的额定功率及同步转速确定电动机的型号为Y132S-4 ，满载转速 1440r/min 。其主要性能：额定功率：5.5KW，满载转速1440r/min，额定

5、转矩2.2，质量68kg。2、计算总传动比及分配各级的传动比（1）、总传动比：i =1440/96=15（2）、分配各级传动比：根据指导书，取齿轮i =5（单级减速器i=36合理）=15/5=33、运动参数及动力参数计算、计算各轴转速（r/min）=960r/min=1440/3=480(r/min)=480/5=96(r/min)计算各轴的功率（KW）电动机的额定功率Pm=5.5KW所以P =5.50.980.99=4.354KW=4.3540.990.96 =4.138KW=4.1380.990.99=4.056KW计算各轴扭矩（N?mm）TI=9550PI/nI=95504.354/48

6、0=86.63N?m=95504.138/96 =411.645N?m=95504.056/96 =403.486N?m三、传动零件的设计计算（一）齿轮传动的设计计算（1）选择齿轮材料及精度等级考虑减速器传递功率不大，所以齿轮采用软齿面。小齿轮选用40Cr调质，齿面硬度为240260HBS。大齿轮选用45#钢，调质，齿面硬度220HBS；根据指导书选7级精度。齿面精糙度R 1.63.2m（2）确定有关参数和系数如下：传动比i取小齿轮齿数Z =20。则大齿轮齿数：=520=100，所以取Z实际传动比i =101/20=5.05传动比误差：（i -i）/I=（5.05-5）/5=1%2.5% 可用

7、齿数比：u=i取模数：m=3 ；齿顶高系数h =1；径向间隙系数c =0.25；压力角 =20；则h *m=3，h ）m=3.75h=（2 h ）m=6.75，c= c分度圆直径：d =20mm=60mmd =3101mm=303mm由指导书取齿宽：b= =0.960mm=54mm=60mm ，b齿顶圆直径：d ）=66，d齿根圆直径：d ）=52.5，d ）=295.5基圆直径：d cos =56.38，d cos =284.73(3)计算齿轮传动的中心矩a：a=m/2(Z )=3/2(20+101)=181.5mm 液压绞车182mm（二）轴的设计计算1、输入轴的设计计算、按扭矩初算轴径选

8、用45#调质，硬度217255HBS根据指导书并查表，取c=110所以 d110 (4.354/480) 1/3mm=22.941mmd=22.941(1+5%)mm=24.08mm选d=25mm、轴的结构设计轴上零件的定位，固定和装配单级减速器中可将齿轮安排在箱体中央，相对两轴承对称分布，齿轮左面由轴肩定位，右面用套筒轴向固定，联接以平键作过渡配合固定，两轴承分别以轴肩和大筒定位，则采用过渡配合固定确定轴各段直径和长度段：d =25mm， L =（1.53）d ，所以长度取Lh=2cc=1.5mm+2h=25+221.5=31mm考虑齿轮端面和箱体内壁，轴承端面和箱体内壁应有一定距离。取套筒

9、长为20mm，通过密封盖轴段长应根据密封盖的宽度，并考虑联轴器和箱体外壁应有一定矩离而定，为此，取该段长为55mm，安装齿轮段长度应比轮毂宽度小2mm,故II段长：L =（2+20+55）=77mmIII段直径：初选用30207型角接触球轴承，其内径d为35mm,外径D为72mm，宽度T为18.25mm.=d=35mm，L =T=18.25mm，取L段直径：由手册得：c=1.5h=2c=21.5=3mm此段左面的滚动轴承的定位轴肩考虑，应便于轴承的拆卸，应按标准查取由手册得安装尺寸h=3.该段直径应取：d =（35+32）=41mm因此将段设计成阶梯形，左段直径为41mm+2h=35+23=4

10、1mm长度与右面的套筒相同，即L段直径：d =50mm. ，长度L =60mm取L由上述轴各段长度可算得轴支承跨距L=80mm段直径：d =41mm， L段直径：d =35mm， L L3，取L2、输出轴的设计计算、按扭矩初算轴径选用45#调质钢，硬度（217255HBS）根据课本P235页式（10-2），表（10-2）取c=110=110 (2.168/76.4) =38.57mm考虑有键槽，将直径增大5%，则d=38.57(1+5%)mm=40.4985mm取d=42mm、轴的结构设计轴的零件定位，固定和装配单级减速器中，可以将齿轮安排在箱体中央，相对两轴承对称分布，齿轮左面用轴肩定位，右

11、面用套筒轴向定位，周向定位采用键和过渡配合，两轴承分别以轴承肩和套筒定位，周向定位则用过渡配合或过盈配合，轴呈阶状，左轴承从左面装入，齿轮套筒，右轴承和皮带轮依次从右面装入。确定轴的各段直径和长度初选30211型角接球轴承，其内径d为55mm，外径D=100mm，宽度T为22.755mm。考虑齿轮端面和箱体内壁，轴承端面与箱体内壁应有一定矩离，则取套筒长为20mm，则该段长42.755mm，安装齿轮段长度为轮毂宽度为2mm。则d =42mmL= 50mmL= 55mmL= 60mmL= 68mmL=55mmL四、滚动轴承的选择1、计算输入轴承选用30207型角接触球轴承，其内径d为35mm,外

12、径D为72mm，宽度T为18.25mm.2、计算输出轴承选30211型角接球轴承，其内径d为55mm，外径D=100mm，宽度T为22.755mm五、键联接的选择1、输出轴与带轮联接采用平键联接键的类型及其尺寸选择：带轮传动要求带轮与轴的对中性好，故选择C型平键联接。根据轴径d =42mm ，L =65mm查手册得，选用C型平键，得： 卷扬机装配图中22号零件选用GB1096-79系列的键1256则查得：键宽b=12，键高h=8，因轴长L 65，故取键长L=562、输出轴与齿轮联接用平键联接=60mm,L查手册得，选用C型平键，得：装配图中 赫格隆36号零件选用GB1096-79系列的键184

13、5则查得：键宽b=18，键高h=11，因轴长L 53，故取键长L=453、输入轴与带轮联接采用平键联接=25mmL查手册选A型平键，得：装配图中29号零件选用GB1096-79系列的键850则查得：键宽b=8，键高h=7，因轴长L 62，故取键长L=504、输出轴与齿轮联接用平键联接=50mmL查手册选A型平键，得：装配图中26号零件选用GB1096-79系列的键1449则查得：键宽b=14，键高h=9，因轴长L 60，故取键长L=49六、箱体、箱盖主要尺寸计算箱体采用水平剖分式结构，采用HT200灰铸铁铸造而成。箱体主要尺寸计算如下：七、轴承端盖主要尺寸计算轴承端盖：HT150 d3=8n=6 b=10八、减速器的减速器的附件的设计1、挡圈 ：GB886-86查得：内径d=55，外径D=65，挡圈厚H=5，右肩轴直径D1582、油标 ：M12：d =6，h=28，a=10,b=6，c=4，D=20，D3、角螺塞M181.5 ：JB/ZQ4450-86