一级减速器的设计

一级减速器的设计 课题名称 一级圆柱齿轮减速器的设计 目录 第一章 绪论 第二章 课题题目及主要技术参数说明 2.1 课题题目 2.2 主要技术参数说明 2.3 传动系统工作条件 2.4 传动系统方案的选择 第三章 减速器结构选择及相关性能参数计算 3.1 减速器结构 3.2 电动机选择 3.3 传动比分配 3.4 动力运动参数计算 第四章 V带的设计 4.1 选择普通V带型号 4.2 大小带轮的基准直径d2，d1;验算带速 4.3 求V带基准长度和中心距 4.4 计算包角 4.5 确定V带根数 4.6 确定初拉力F0 4.7 周上载荷Q 第五章 齿轮的设计计算(包括小齿轮和大齿轮) 5.1 齿轮材料和热处理的选择 5.2 齿轮几何尺寸的设计计算 5.2.1 按照接触强度初步设计齿轮主要尺寸 5.2.2 齿轮弯曲强度校核 5.2.3 齿轮几何尺寸的确定 5.3 齿轮的结构设计 第六章 轴的设计计算(从动轴) 6.1 轴的材料和热处理的选择 6.2 轴几何尺寸的设计计算 6.2.1 按照扭转强度初步设计轴的最小直径 6.2.2 轴的结构设计 6.2.3 轴的强度校核 第七章 轴承、键和联轴器的选择 7.1 轴承的选择及校核 7.2 键的选择计算及校核 7.3 联轴器的选择 第八章 减速器润滑、密封及附件的选择确定以及箱体主要结构 尺寸的计算 8.1 润滑的选择确定 8.2 密封的选择确定 8.3减速器附件的选择确定 8.4箱体主要结构尺寸计算 第九章 总结 参考文献 第一章 绪 论 本论文主要内容是进行一级圆柱直齿轮的设计计算，在设计计算中运用到了《机械设计》、《机械制图》、《工程力学》、《公差与互换性》等多门课程知识， AUTOCAD,并运用《》软件进行绘图，因此是一个非常重要的综合实践环节也 是一次全面的、 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 的实践训练。通过这次训练，使我们在众多方面得到了锻 炼和培养。主要体现在如下几个方面: 1()培养了我们理论联系实际的设计思想，训练了综合运用机械设计课程和其他相关课程的基础理论并结合生产实际进行 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 和解决工程实际问题的能力，巩 固、深化和扩展了相关机械设计方面的知识。 2()通过对通用机械零件、常用机械传动或简单机械的设计，使我们掌握了一般机械设计的程序和方法，树立正确的工程设计思想，培养独立、全面、科学的 工程设计能力和创新能力。 3()另外培养了我们查阅和使用 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 、规范、手册、图册及相关技术资料的能 力以及计算、绘图数据处理、计算机辅助设计方面的能力。 第二章 课题题目及主要技术参数说明 2.1课题题目 带式输送机传动系统中的减速器。要求传动系统中含有单级圆柱齿轮 V 减速器及带传动。 原始数据 4 题号 运输带拉力F 1.8 (KN) 运输带速度V 1.4 (m/s) 卷筒直径D 200 (mm) 设计人员 李亮 范佳钰 设计任务要求: 1. 减速器装配图纸一张(,号图纸) 2. 轴、齿轮零件图纸各一张(,号或,号图纸) 3. 设计说明书一分 4. 草图一份 2.2 主要技术参数说明 输送带的最大有效拉力F=1800N，输送带的工作速度V=1.4m/s，输送机滚筒直径D=200 mm。 2.3 传动系统工作条件 带式输动机工作时有轻微震动，经常满载。空载起动，单向运转，两班制工 810(300)作(每班工作小时)，要求减速器设计寿命为年每年按天计算三相交流 380/220V 电源的电压为。 2.4 传动系统方案的选择 方案拟定: 采用,带传动与齿轮传动的组合，即可满足传动比要求，同时由于带传动具有良好的缓冲，吸振性能，适应大起动转矩工况要求，结构简单，成本低，使用维护方便。 图1 带式输送机传动系统简图 图1 带式输送机传动系统简图 第三章 减速器结构选择及相关性能参数计 算 3.1 减速器结构 查机械设计本减速器设计为水平剖分，封闭卧式结构。 指导书得: 3.2 电动机选择 ,=0.96 带 (一)工作机的功率P w ,=0.97 齿轮 Pw =FV/1000=1800?1.4/1000=2.52kw ,=0.9,联轴器(二)总效率 总 9 2,,,,, ,= 带总轴承齿轮联轴器滚筒 ,=0.96 滚筒 =0.96×0.97×0.99×0.96×0.99×0.99 2,=0.99轴承 =0.867 *0.99 P(三)所需电动机功率 d P,P/,,2.52/0.867,2.91(KW) dw总 (四)确定电动机转速 滚筒工作转速为: N滚筒,60×1000?v/(π?D) =(60×1000×1.4)/(200?π) =133.76 r/min I带=3 根据设计指导书,81 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 9.2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，齿=2,4，取,带传动比，带=3 ;则 总传动比理论范围为:，总,6,12。 故电动机转速的可选范为 Nd=I总×N滚筒 =(6,12)×133.76 =802.56,1605.12 r/min 则符合这一范围的同步转速有:1000 r/min、1500r/min，综合考虑 电动机和传动装置的尺寸、质量及价格等因素，为使传动装置结构 电动机选择紧凑，决定选用同步转速为1500 r/min的电动机。 Y100L2-4 根据电动机类型、容量和转速，由机械设计指导书表14.1选定 电动机型号为Y100L2-4.其主要性能如下: 电动机型额定功率满载转速 启动转矩最大转矩 号 KW r/min 额定转矩 额定转矩 Y100L2-4 3 1420 2.2 2.2 电动机的主要安装尺寸和外形尺寸如下表: 型H A B C D E F×G 号 G E Y110161463 28 60 8×24 000 0 0 7 L2- 4 K b b1 b2 h ABB HL A A 12 2018102440 1714 38 5 0 5 5 6 0 3.3 传动比分配 工作机的转速n滚=60?1000v/(D) ,I带=3 I齿=3.54 =60?1000?1.4/(3.14?200) =133.76r/min i,n/n滚,1420/133.76,10.62 总满 i,3i,i/i,10.62/3,3.54 取 则 带齿总带 3.4 动力运动参数计算 (一)转速n 计 算 及 说 明 结果 nn==1420(r/min) 满0 ninni=/=/=1420/3=473.333(r/min) 0满带I带 inn=/=473.333/3.54=133.71(r/min) III齿 nn ==133.71(r/min) IIIII (二) 功率P P,P,2.91(kw)0d P,P,,2.91，0.96,2.79(kw) 10带 P,P,,,2.79，0.97，0.99,2.68(kw) 21齿轮轴承 P,P,,,2.68，0.99，0.99,2.63(kw) 32联轴器轴承 (三)转矩T T,9550P/n,9550，2.91/1420000 =19.57(N)m) T,T,i,19.57，0.96，3,56.36(N,m) 10带带 T,T,,i,56.36，0.97，0.99，3.54 21齿轮轴承齿 = 191.59(N)m) T,T,,i,191.59，0.99，0.99，1 32联轴器轴承齿带 = 187.78(N)m ) 计 算 及 说 明 结果 将上述数据列表如下: 功率 N T/ 轴号 -1,P/kW /(r.min) ( N)m) i 电 动机2.91 1420 19.57 3 0.96 轴 1 轴 2.79 473.333 56.36 2轴 2.68 133.71 191.59 3.54 0.97 滚 2.63 133.71 187.78 1 0.99 筒轴 由机械设计 课本P188表 第四章 V带的设计 11-5查得 KA=1.2 (1)选择普通V带型号 由课本P189 由PC=KA?P=1.2×2.91=3.492( KW) 表11-6得， 根据机械设计课本P188图11-15得知其交点在A型交界线处，故选A型 推荐的A型V带。 小带轮基准 直径为 (2) 求大小带轮的基准直径d2、d1，验算带速 75mm~125m m 确定带轮的基准直径，并验算带速: D1=100mm 则取小带轮 d1=100mm D2=300mm 大带轮直径: d2=n1?d1?(1-ε)/n2=i?d1?(1-ε) 设(ε=0.02) n1=1420r/mi =3×100×(1-0.02)=294mm n 大带轮转速: n2=463.87r/ n2=(1-ε)D1n1/D2=(1-0.02)*100*1420/300=463.87r/min min 由表9-2取d2=300mm (虽使n2略有增大，但其误差小于5%，故允许) 选用A型普 通V带 ,dn3.14，100，142011，，v,,,7.43m/s 60，100060，1000 V=7.43m/s， 带速合适 5m/s/[]=2.19/204=0.00995 ,Y,F1F1F2F2 计算大齿轮齿根弯曲应力为 计 算 及 说 明 结果 2000KTY2000，61.919，2.63F11,,, F122BmZ60，2，10722 ,12.683(MPa),,,,F1强度足够 齿轮的弯曲强度足够 5.2.3 齿轮几何尺寸的确定 **d齿顶圆直径 由《机械零件设计手册》得 h =1 c = 0.25 aa ,d=64mm ，， d,d，2h,Z，2hm,(30，2，1)，2,64(mm)a1a11a11a ,d=218m，， d,d，2h,Z，2hm,(107，2，1)，2,218(mm)a2a22a22a m 齿距 P = 2?3.14=6.28(mm) h=4.5mm ,,h,，，h，cm,2.5(mm)齿根高 afS=3.14mm P=6.28mm ,齿顶高 h,hm,1，2,2(mm)aah=2.5mm f ha=2mm d齿根圆直径 fd=55mm f1 d=209mm f2d,d,2h,60,2，2.5,55(mm) f11f d,d,2h,214,2，2.5,209(mm) f22f 5.3 齿轮的结构设计 小齿轮采用齿轮轴结构，大齿轮采用锻造毛坯的腹板式结构大齿轮的关尺寸计算如下: 轴孔直径 d=50 ,(mm) 轮毂直径 =1.6d=1.6?50=80 D(mm)1 L,B,60(mm)轮毂长度 2 轮缘厚度 δ= (3,4)m = 6,8(mm) 取 ,=8 0 0 dD轮缘内径 =-2h-2,=209-2?4.5-2?8 a220 计 算 及 说 明 结果 = 184(mm) 取D = 185(mm) 2 腹板厚度 c=0.3=0.3?60=20 B2 腹板中心孔直径 D=0.5*(+)=0.5*(80+184)=132(mm) DD012 腹板孔直径=0.25*(-)=0.25*(184-80) dDD021 =26(mm) 齿轮倒角n=0.5m=0.5?2=1 齿轮工作如图2所示: 计 算 及 说 明 结果 第六章 轴的设计计算 6.1 轴的材料和热处理的选择 由《机械零件设计手册》中的图表查得 选45号钢，调质处理，HB217,255 =650MPa =360MPa =280MPa ,,,bs,1 6.2 轴几何尺寸的设计计算 5.2.1 按照扭转强度初步设计轴的最小直径 33 P2.791 主动轴 d1=c=115=20.77 n473.331 33 P2.682 从动轴=c=115=31.24 d2n133.712 考虑键槽d1=20.77*1.05=21.81 考虑键槽=31.24?1.05=32.80 d2 选取标准直径d1=22(mm) D1=22mm 选取标准直径=33 ，，dmm2D=33mm 26.2.2 轴的结构设计 根据轴上零件的定位、装拆方便的需要，同时考虑到强度的原则， 主动轴和从动轴均设计为阶梯轴。 6.2.3 轴的强度校核 从动轴的强度校核 2000T2F 圆周力 ==2000?133.71/209=1279.52N td2 FF 径向力 =tan=1279.52?tan20?=465.71N tr F 由于为直齿轮，轴向力=0 a 作从动轴受力简图:(如图3所示) 计 算 及 说 明 结果 L=110mm FR ==0.5=0.5?1279.52=639.76 R(N)tHAHB =0.5L=639.76?110?0.5/1000=35.19 RM(N,m)HAHC FR==0.5=0.5?465.71 =232.86 R(N,m)rVAVB =0.5L=232.86?110?0.5/1000=12.81 RM(N,m)VAVC 转矩T=158.872 (N,m) 校核 2222M==35.19，12.81=37.45 M，M(N,m)CHCVC 2222，，M==37.45，0.6，158.872=102.42 ，，M，aT(N,m)eC 由图表查得，=55MPa ,,,,1b 3 3102.42Me d?10=10=26.51(mm) 0.1*55,,0.1,,1b 齿根圆直径df1=d1-2(ha+c)mn=55mm 考虑键槽d=26.51mm < 55mm 则强度足够 第七章 轴承、键和联轴器的选择 7.1 轴承的选择及校核 考虑轴受力较小且主要是径向力，故选用单列深沟球轴承主 动轴承根据轴颈值查《机械零件设计手册》选择6207 2个从动轴(GB/T276-1993)从动轴承6209 2个 承 2个 (GB/T276-1993) 寿命 计划 项目进度计划表范例计划下载计划下载计划下载课程教学计划下载 : 计 算 及 说 明 结果 两轴承受纯径向载荷 FP==465.71 X=1 Y=0 r 从动轴轴承寿命:深沟球轴承6209，基本额定功负荷 ,=25.6KN =1 =3 fCtr ,3661025.6，1，1000fC10,,,,trL ===20704181 ,,,,10h60nP60，133.71465.71,,,,2 预期寿命为:10年，两班制 LL=10?300?16=48000< 10h 轴承寿命合格 7.2 键的选择计算及校核 (一)从动轴外伸端d=42，考虑键在轴中部安装故选键10?40 GB/T1096—2003，b=16，L=50，h=10，选45号钢，其许用挤压力 从动轴,,,=100MPa p外伸端 F键10?4000，158.8724000TtI,,,,====82.75< 40 pphlhld8，30，32`GB/1096 —2003 则强度足够，合格 (二)与齿轮联接处d=50mm，考虑键槽在轴中部安装，故同 一方位母线上，选键14?52 GB/T1096—2003，b=10mm， 与齿轮L=45mm，h=8mm，选45号钢，其许用挤压应力联接处 键14?,,,=100MPa p52 GB/T109F 4000，158.8724000T6—2003 tI,,,,====45.392< pphlhld8，35，50` 则强度足够，合格 计 算 及 说 明 结果 7.3 联轴器的选择 由于减速器载荷平稳，速度不高，无特殊要求，考虑拆 装方便及经济问题，选用弹性套柱联轴器 K=1.3 1.3，2.68KPIIT=9550=9550?=248.84 C133.71nII T选用TL8型弹性套住联轴器，公称尺寸转矩=250，n选用TL8 型弹性TT<。采用Y型轴孔，A型键轴孔直径d=32,40，选d=35，Cn套住联 轴器 轴孔长度L=82 TL8型弹性套住联轴器有关参数 许用 外键公称 转速 轴孔 轴孔 径 轴孔 槽 型号 转矩n/直径 长度 材料 D/m类型 类T/(N?m) d/mm L/mm ,1m 型 min(r? HT20TL8 710 3000 60 122 160 Y型 A型 0 第八章 减速器润滑、密封及附件的选择确定 以及箱体主要结构尺寸的计算及装配图 8.1 润滑的选择确定 8.1.1润滑方式 1.齿轮V=1.2,,12 m/s 应用喷油润滑，但考虑成齿轮浸油 润滑 本及需要，选用浸油润滑 2.轴承采用润滑脂润滑 轴承脂 润滑 8.1.2润滑油牌号及用量 计 算 及 说 明 结果 齿轮用1.齿轮润滑选用150号机械油，最低,最高油面距10,20mm， 150号机 械油 需油量为1.5L左右 2.轴承润滑选用2L—3型润滑脂，用油量为轴承间 轴承用 2L—3型 润滑脂 隙的1/3,1/2为宜 8.2密封形式 1.箱座与箱盖凸缘接合面的密封 选用在接合面涂密封漆或水玻璃的方法 2.观察孔和油孔等处接合面的密封 在观察孔或螺塞与机体之间加石棉橡胶纸、垫片进行密封 3.轴承孔的密封 闷盖和透盖用作密封与之对应的轴承外部 轴的外伸端与透盖的间隙，由于V<3(m/s)，故选用半粗羊毛毡加 以密封 4.轴承靠近机体内壁处用挡油环加以密封，防止润滑油进入轴承内部 8.3减速器附件的选择确定 列表说明如下: 计 算 及 说 明 结果 名称 功用 数量 材料 规格 M6?16 螺栓 安装端盖 12 Q235 GB 5782—1986 M8?25 螺栓 安装端盖 24 Q235 GB 5782—1986 A6?40 销 定位 2 35 GB 117—1986 10 垫圈 调整安装 3 65Mn GB 93—1987 M10 A 螺母 安装 3 3GB 6170—1986 测量油 油标尺 1 组合件 面高度 A 通气器 透气 1 3 8.4箱体主要结构尺寸计算 ,, 箱座壁厚=10mm 箱座凸缘厚度b=1.5 ,=15mm ,b,111箱盖厚度=8mm 箱盖凸缘厚度=1.5 ,=12mm b,2箱底座凸缘厚度=2.5 ,=25mm ,轴承旁凸台高度h=45，凸 台半径R=20mm l1齿轮轴端面与内机壁距离=18mm ,1大齿轮顶与内机壁距离=12mm ,2小齿端面到内机壁距离=15mm mm12上下机体筋板厚度=6.8mm , =8.5mm D1主动轴承端盖外径=105mm D2从动轴承端盖外径=130mm 地脚螺栓M16，数量6根 第九章 总结 通过本次课程设计，使自己对所学的各门课程进一步加深了理解，对于各方面知识之间的联系有了实际的体会。同时也深深感到自己初步掌握的知识与实际需要还有很大的距离，在今后还需要继续学习和实践。 本设计由于时间紧张，在设计中肯定会有许多欠缺，若想把它变成实际产品的话还需要反复的考虑和探讨。但作为一次练习，确实给我们带来了很大的收获，设计涉及到机械、电气等多方面的内容，通过设计计算、认证、画图，提高了我对机械结构设计、控制系统设计及步进电动机的选用等方面的认识和应用能力。总之，本次设计让我受益非浅，各方面的能力得到了一定的提高。 参考文献 1 、《机械设计课程设计指导书》，宋宝玉等主编，高等教育出版社。2、《机械设计课程设计》，银金光等主编，中国林业出版社;北京希望电子出 版社。 3 、《机械制图》教材 4 、《机械设计》教材 5 、《工程力学》教材 6 、其它机械类专业课程教材