两级斜齿圆柱齿轮减速器

Hefei University课程设计COURSE PROJECT题目： 两级斜齿圆柱齿轮减速器 系别： 机械工程系 专业： 机械设计制造及自动化 学制： 四年 姓名： 赵彩暇 学号： 0806012033 导师： 王学军 2011 年 1月6日目录第 1 章机械设计课程设计任务书11.1.设计题目11.2.设计数据11.3.设计要求11.4.设计说明书的主要内容21.5.课程设计日程安排2第 2 章传动装置的总体设计32.1.传动方案拟定32.2.电动机的选择32.3.计算总传动比及分配各级的传动比42.4.运动参数及动力参数计算4第 3 章传动零件的设计计算63.1.V带传动设计63.2.高速级齿轮传动设计93.3.低速级齿轮传动设计133.4.齿轮结构设计18第 4 章轴的设计计算214.1.轴的材料选择214.2.轴的结构设计214.3.轴的校核24第 5 章滚动轴承的选择及校核计算285.1.滚动轴承的选择285.2.滚动轴承校核28第 6 章键联接的选择及计算306.1.键连接的选择306.2.键连接的校核30第 7 章联轴器的选择与校核327.1.低速轴上联轴器的选择与校核32第 8 章减速器润滑方式和密封类型选择33第 9 章减速器附件的选择和设计34第 10 章减速器箱体设计35设计小结37参考文献38i机械设计课程设计第 1 章 机械设计课程设计任务书1.1. 设计题目设计用于带式运输机的两级斜齿圆柱齿轮减速器，图示如示。连续单向运转，载荷平稳，两班制工作，使用寿命为5年，作业场尘土飞扬，运输带速度允许误差为±5%。图 1带式运输机1.2. 设计数据表 1设计数据运输带工作拉力F（N）运输带工作速度V(m/s)卷筒直径D(mm)77500.453001.3. 设计要求1.减速器装配图A0 一张2.零件图2张3.设计说明书一份约60008000字1.4. 设计说明书的主要内容封面 (标题及班级、姓名、学号、指导老师、完成日期)目录（包括页次）设计任务书传动方案的分析与拟定(简单说明并附传动简图)电动机的选择计算传动装置的运动及动力参数的选择和计算传动零件的设计计算轴的设计计算滚动轴承的选择和计算键联接选择和计算联轴器的选择设计小结(体会、优缺点、改进意见)参考文献1.5. 课程设计日程安排表 2课程设计日程安排表1)准备阶段12月20月20日1天2)传动装置总体设计阶段12月20日12月20日1天3)传动装置设计计算阶段12月21日12月23日3天4)减速器装配图设计阶段12月24日12月30日5天5)零件工作图绘制阶段12月31日 1月 4日2天6)设计计算说明书编写阶段1月 5日 1月 6日1天7)设计总结和答辩1月 7日1天37机械设计课程设计第 2 章 传动装置的总体设计2.1. 传动方案拟定如图1带式运输机简图所示，带式运输机由电动机驱动，电动机6带动V带1工作，通过V带再带动减速器2运转最后将运动通过联轴器3传送到卷筒轴5上，带动运输带4工作。带传动承载能力较低，但传动平稳，缓冲吸振能力强，故布置在高速级。斜齿轮传动比较平稳，故在传动系统中采用两级展开式圆柱斜齿轮减速器，其结构简单，但齿轮的位置不对称。高速级齿轮布置在远离转矩输入端，可使轴在转矩作用下产生的扭转变形和轴在弯矩作用下产生的弯曲变形部分的相互抵消，以减缓沿齿宽载荷分布不均匀的现象。本传动机构的特点是：减速器横向尺寸较小，两大齿轮浸油深度可以大致相同。结构较复杂，轴向尺寸大，中间轴较长、刚度差，中间轴承润滑较困难2.2. 电动机的选择项 目计算及说明结 果1、电动机类型选择2、电动机功率计算3、电动机转速4、选择电动机型号1、电动机类型选择Y系列三相笼型异步电动机，封闭式结构，电压380V。2、电动机所需功率计算由电动机至运输带的传动总效率为=0.79（其中：V带轮的传动效率0.96；滚动轴承的传动效率0.98 ；齿轮的传动效率0.97；联轴器的传动效率0.99； 滚筒的传动效率0.96） 故电动机所需的功率为：3、电动机转速总传动比i=16160，故电动机转速可选范围为 =458.374583.74、选择电动机型号根据上面所述以及综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格级传动比等，应选电动机型号为Y132M2-6。同步转速为1000r/min；满载转速nm=960r/min；额定功率为P=5.5KW。Pd=4.40KWn=28.65r/minY132M2-6满载转速为960r/minP=5.5KW2.3. 计算总传动比及分配各级的传动比项 目计算及说明结 果1、总传动比计算2、传动比分配1、总传动比计算2、传动比分配选取带轮传动比为；则减速器传动比为；根据指导书图12查得高速级齿轮传动比为；则低速级齿轮传动比为2.4. 运动参数及动力参数计算项 目计算及说明结 果1、转速计算2、功率计算3、转矩计算1、各轴转速计算轴；轴；轴；卷筒轴2、各轴功率计算 轴输入功率； 轴输入功率； 轴输入功率； 卷筒轴输入功率3、各轴转矩计算 轴输入转矩； 轴； 轴 卷筒轴则得传动装置运动和动力参数如下表（注：输出功率和转矩分别等于各轴的输入功率和转矩乘轴承效率0.98）表3 传动装置运动和动力参数轴名效率P（KW）转矩T(N·m)转速n(r/min)传动比i效率输入输出输入输出电动机轴4.4043.819602.300.96I 轴4.234.1496.7394.80417.39II 轴4.023.94391.73383.8997.984.260.95III 轴3.823.741273.561248.0928.653.420.95卷 筒轴3.713.631235.611210.9028.651.000.97第 3 章 传动零件的设计计算3.1. V带传动设计项 目计算及说明结 果已知数据1、确定设计功率2、选择V带型号3、确定V带的基准直径和4、验算带的速度5、确定中心距和V带基准长度6、计算小轮包角7、确定V带根数z8、确定初拉力9、计算作用在轴上的压力Q10、带轮结构设计已知数据：额定功率P=5.50KW；转速n=960r/min；传动比i0=2.301、确定设计功率设计功率表达式为：式中：P所需传递的名义功率（KW）,即为电机功率30KW;工作情况系数，按教材表选取=1.1。所以：=1.105.5=6.05KW。2、选择V带型号V带的型号看根据设计功率和小带轮转速选取。根据教材图7.11 普通V带选型图，可知应选取B带。3、确定V带的基准直径和一般取大于等于许用的最小带轮基准直径,所选带轮直径应圆整为带轮直径系列表。根据教材表7.7知：故根据教材表7.3对小带轮直径圆整可取=125mm。于是 故根据教材表7.3对大带轮直径圆整可取=280mm。其传动比误差，故可用。4、验算带的速度由可知，传递一定功率时，带速愈高，圆周力愈小，所需带的根数愈少，设计时应使。对于C型带=25m/s，根据带的公式可求得：故符合要求。5、确定中心距和V带基准长度根据初步选取中心距: 根据上述要求应取：=380mm 计算V带基准长度： 1411.98mm由教材表7.2选V带基准长度=1600mm。则实际中心距为：6、计算小轮包角根据教材式7.3得到：7、确定V带根数z带的根数z愈多，其受力愈不均匀，故设计时应限制根数。一般z<10，否则应改选型号，重新设计或改用联组V带。其计算公式为： 式中 包教修正系数，考虑包角对传动能力的影响，由教材表7.8查取=0.95； 带长修正长度，考虑带长不为特定带长时对使用寿命的影响，由教材表7.2查取=0.92； V带基本额定功率，由教材表7.3查取=1.66； 功率增量，0.23KW（其中，弯曲影响系数，教材表7.4知=1.9875 传动比系数，由教材表7.5知=1.1373）。则带的根数 3.65故应取z=4根。8、确定初拉力是保证带传动正常工作的重要因素，它影响带的传动能力和寿命。过小易出现打滑，传动能力不能充分发挥。过大带的使用寿命降低，且轴和轴承的受力增大。初拉力计算如下： 200.33N 式中 mV带每米长度的质量，由教材表7.1查取m=0.10kg/m。9、计算作用在轴上的压力Q压力Q等于松边和紧边拉力的向量和，如果不考虑带两边的拉力差，可以近似地按带两边所受初拉力的合力来计算。压力Q的计算公式如下： 带初次安装在带轮上时，所需初拉力要比正常工作时大得多，故计算轴和轴承时，通常取： 10、带轮结构设计(1)、带轮材料：选用HT200(2)、带轮结构尺寸：小带轮dd1 = 125mm>2.5d =2.5´35=87.5mm，dd1<300mm （其中d为电动机输出轴的直径） 大带轮dd2 =280mm<300mm。 因此大、小带轮均采用腹板式。=1.1=6.05KWB带=125mm=280mm=6.28m/s符合要求=1600mm=474.01mm0.23