带式运输机上的单级圆柱齿分轮减速器设计.doc

目 录设计计划任务书 ﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎1传动方案说明﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎2电动机的选择﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎3传动装置的运动和动力参数﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎5传动件的设计计算﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎6轴的设计计算﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎8 联轴器的选择﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎10 滚动轴承的选择及计算﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎13 键联接的选择及校核计算﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎14 减速器附件的选择﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎15 润滑与密封﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎16 设计小结﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎16 参考资料﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎161.拟定传动方案　为了估计传动装置的总传动比范围，以便选择合适的传动机构和传动方案，可先由已知条件计算其驱动卷筒的转速nw,即v=0.8m/s;D=300mm; nw=60*1000*v/(∏*D)=60*1000*0.8/(3.14*300) 一般常选用同步转速为１０００r/min或１５００r/min的电动机作为原动机，因此传动装置总传动比约为１7或252.选择电动机１）电动机类型和结构形式按工作要求和工作条件，选用一般用途的Ｙ（ＩＰ４４）系列三相异步电动机。

它为卧式封闭结构２）电动机容量（１）卷筒轴的输出功率ＰｗF=900r/min; Pw=F*v/1000=900*0.8/1000 (2)电动机输出功率PdPd=Pw/t传动装置的总效率　　t=t1*t2^2*t3*t4*t5式中，t1,t2,…为从电动机到卷筒之间的各传动机构和轴承的效率由表２－４查得：弹性联轴器 1个t4=0.99; 滚动轴承 2对t2=0.99; 圆柱齿轮闭式 1对 t3=0.97; V带开式传动 1幅t1=0.95; 卷筒轴滑动轴承润滑良好 1对t5=0.98; 则t=t1*t2^2*t3*t4*t5=0.95*0.99^2*0.97*0.99*0.98＝0.8762 故Pd=Pw/t=0.72/0.8762 （３）电动机额定功率Ped由第二十章表２０－１选取电动机额定功率Ped=1KW3）电动机的转速为了便于选择电动事，先推算电动机转速的可选范围由表２－１查得V带传动常用传动比范围2~4，单级圆柱齿轮传动比范围3~6，可选电动机的最小转速Nmin=nw*6=50.9554*6=305.7324r/min 可选电动机的最大转速Nmin=nw*24=50.9554*24=1222.9296 r/min同步转速为960r/min选定电动机型号为Ｙ１32Ｍ1－６。

４）电动机的技术数据和外形、安装尺寸由表２０－１、表２０－２查出Ｙ１32Ｍ1－６型电动机的方根技术数据和外形、安装尺寸，并列表刻录备用电机型号额定功率同步转速满载转速电机质量轴径mmY132M1-61Kw10009607328大齿轮数比小齿轮数=101/19=5.3158 ３．计算传动装置总传动比和分配各级传动比１）传动装置总传动比nm=960r/min; i=nm/nw=960/50.9554=18.84 ２）分配各级传动比取V带传动比为i1=3; 则单级圆柱齿轮减速器比为i2=i/i1=18.84/3=6.2800 所得i2值符合一般圆柱齿轮和单级圆柱齿轮减速器传动比的常用范围４．计算传动装置的运动和动力参数１）各轴转速电动机轴为０轴，减速器高速轴为Ⅰ轴，低速轴为Ⅱ轴，各轴转速为n0=nm; n1=n0/i1=50.9554/3=16.9851r/min n2=n1/i2=16.9851/6.2800=2.7046r/min ２）各轴输入功率按机器的输出功率Pd计算各轴输入功率，即P0=Ped=1kw 轴I 的功率P1=P0*t1=1*0.95=0.95kw 轴II功率P2=P1*t2*t3=0.95*0.99*0.97=0.9123kw ３）各轴转矩T0=9.55*106*P0/n0=9.55*106*1/960=9947.9167mmT1=9.55*106*P1/n1=9.55*106*0.95/16.9851=534144.6326mm T2=9.55*106*P2/n2=9.55*106*0.9123/2.7046=3221350.6618mm 二、设计带轮1、计算功率P=Ped=1Kw 一班制，工作８小时，载荷平稳，原动机为笼型交流电动机查课本表８－１０，得KA=1.2; 计算功率Pc=KA*P=1.2*1＝1.2kw 2选择普通Ｖ带型号n0 =960r/min 根据Pc=1.2Kw，n0=960r/min,由图13-15（205页）查得坐标点位于A型d1=80~100３、确定带轮基准直径表８－１１及推荐标准值小轮直径d1=100mm; 大轮直径d2=d1*3.5=100*3.5=350mm 取标准件d2=355mm; 4、验算带速验算带速v=∏*d1*n0/60000=3.14*100*960/60000=5.0265m/s 在5~25m/s范围内从动轮转速n22=n0*d1/d2=960*100/355=270.4225m/s n21=n0/3.5=960/3.5=274.2857m/s 从动轮转速误差=(n22-n21)/n21=270.4225-274.2857/274.2857=-0.0141 5、V带基准长度和中心距初定中心距中心距的范围amin=0.7*(d1+d2)=0.7*(100+355)=318.5mm amax=2*(d1+d2)=2*(100+355)=910mm a0=700mm; 初算带长Lc=2*a0+pi*(d1+d2)/2+(d2-d1)^2/5/a0 Lc = 1846.28mm 选定基准长度表8-7,表8-8查得Ld=2000mm; 定中心距a0+(Ld-Lc)/2=700+(2000-1846.28)/2=776.86mm a=777mm; amin=a-0.015*Ld=777-0.015*2000=747mm amax=a+0.03*Ld=777+0.03*2000=807mm 6、验算小带轮包角验算包角＝180-(d2-d1)*57.3/a=180-(355-100)*57.3/a161.185 >120度 故合格7、求V带根数Z由式（13-15）得查得 n1=960r/min , d1=120mm查表13-3 P0=0.95由式13-9得传动比i=d2/(d1(1+0.0141)=300/(100*(1+0.0141)=3.5查表（13-4）得由包角145.21度查表13-5得Ka=0.92KL=0.99z=4.4/((0.95+0.05)*0.92*0.99)=38、作用在带上的压力F查表13-1得q=0.10故由13-17得单根V带初拉力三、轴初做轴直径： 轴I和轴II选用45#钢 c=110d1=110*（0.95/16.9851）^(1/3)=25.096mm取d1=28mmd2=110*(3.65/60)^（1/3）=43.262mm由于d2与联轴器联接，且联轴器为标准件，由轴II扭矩，查162页表取YL10YLd10联轴器Tn=630>580.5878Nm 轴II直径与联轴器内孔一致取d2=45mm四、齿轮1、齿轮强度由n2=16.9851r/min,P=0.95Kw,i=3采用软齿面，小齿轮40MnB调质，齿面硬度为260HBS，大齿轮用ZG35SiMn调质齿面硬度为225HBS。

因，SH1=1.2， SH2=1.2，，因：，，SF=1.3所以2、按齿面接触强度设计设齿轮按9级精度制造取载荷系数K=1.5，齿宽系数小齿轮上的转矩 按 计算中心距u=i=5.333mm齿数z1=19,则z2=z1*5.333=101模数m=2a/(z1+z2)=2.0667 取模数m＝2.5 确定中心矩a=m(z1+z1)/2=150mm齿宽b=b1=70mm,b2=60mm3、验算弯曲强度齿形系数YF1=2.57，YF2=2.18按式（11-8）轮齿弯曲强度4、齿轮圆周速度按162页表11-2应选9做精度与初选一致五、轴校核：圆周力Ft=2T/d1径向力Fr=Ft*tan =20度 标准压力角d=mz=2.5*101=252.5mmFt=2T/d1=2*104.79/252.5=5852.5NFr=5852.5*tan20=2031.9N1、求垂直面的支承压力Fr1,Fr2 由Fr2*L-Fr*L/2=0得Fr2=Fr/2=1015.9N2、求水平平面的支承力FH1=FH2=Ft/2=2791.2N3、画垂直面弯矩图L=40/2+40/2+90＋10=140mmMav＝Fr2*L/2＝1015.9*140/2=71.213Nm4、画水平面弯矩图MaH=FH*L/2=2791.2*140/2=195.384Nm5、求合成弯矩图6、求轴传递转矩T=Ft*d2/2=2791.2*2.5*101/2=352.389Nm7、求危险截面的当量弯矩从图可见a-a截面是最危险截面，其当量弯矩为轴的扭切应力是脉动循环应力取折合系数a=0.6代入上式可得8、计算危险截面处轴的直径轴的材料，用45#钢，调质处理，由表14-1查得由表13-3查得许用弯曲应力，所以考虑到键槽对轴的削弱，将轴的最小危险直径d加4%。

故d=1.04*25.4=26.42mm由实际最小直径d=40mm,大于危险直径所以此轴选d=40mm,安全六、轴承的选择由于无轴向载荷，所以应选深沟球轴承6000系列径向载荷Fr=2031.9N，两个轴承支撑，Fr1=2031.9/2＝1015.9N工作时间Lh＝3*365*8=8760（小时）因为大修期三年，可更换一次轴承所以取三年由公式式中 fp=1.2,P=Fr1=1015.9N,ft=1 (工作环境温度不高)（深沟球轴承系列）由附表选6207型轴承七、键的选择选普通平键A型由表10-9按最小直径计算，最薄的齿轮计算b=14mm,h=9mm,L=80mm,d=40mm由公式所以选变通平键，铸铁键所以齿轮与轴的联接中可采用此平键八、减速器附件的选择1、通气器：由于在外界使用，有粉尘，选用通气室采用M181.52、油面指示器：选用油标尺，规格M163、起吊装置：采用箱盖吊耳，箱座吊耳4、放油螺塞：选用外六角细牙螺塞及垫片M161.55、窥视孔及视孔盖选用板结构的视孔盖九、润滑与密封：1、齿轮的润滑：采用浸油润滑，由于低速级大齿轮的速度为：。