一级直齿圆柱齿轮减速器分解

机械设计课程设计设计题目:一级直齿圆柱齿轮减速器设计者：学院：班级：日期：年月日～月日1目录一、绪论……………………………………………………………4二、传动方案的拟定及电动机的选择……………………………42.1计算驱动滚筒的转速…………………………………42.2选择电动机………………………………………………42.3计算传动装置传动比和分配各级传动比……………72.4计算传动装置的运动和动力参数……………………7三、V带选择………………………………………………………83.1选择V带的型号………………………………………83.2确定带轮直径……………………………………………8四、高速级齿轮传动设计…………………………………………94.1齿轮简介…………………………………………………94.2选择材料、精度及参数…………………………………104.3计算齿轮上的作用力……………………………………114.4齿轮许用应力[σ]H[σ]F及校验……………………11五、轴的设计计算…………………………………………………135.1轴的材料…………………………………………………135.2估算轴的直径……………………………………………1325.3轴的各段轴径……………………………………………135.4轴的各段长度设计………………………………………135.5轴的校核计算……………………………………………14六、滚动轴承的选择及计算………………………………………16七、键联接的选择及校核计算……………………………………177.1键的选择…………………………………………………177.2键的强度校核……………………………………………17八、联轴器的选择…………………………………………………18九、减速器附件的选择……………………………………………18十、润滑与密封……………………………………………………1910.1齿轮的润滑……………………………………………1910.2滚动轴承的润滑………………………………………1910.3润滑油的选择…………………………………………1910.4密封方法的选取………………………………………19十一、设计小结……………………………………………………19十一、参考资料目录………………………………………………20带式运输机传动装置的设计31.设计题目带式运输机传动装置。传动装置简图如右图所示。(1)带式运输机数据运输带转矩T=130N·m运输带工作速度v=1.6m/s运输带滚筒直径D=320mm传动装置总效率约为ŋ=82%。(2)工作条件使用年限8年，每天工作8小时。载荷平稳，环境清洁。空载启动，单向、连续运转。(3)小批量生产，无铸造设备。2.设计任务1)确定带传动的主要参数及尺寸；2)设计减速器。3.具体作业1)减速器装配图一张；(零号图纸)2)零件图若干张；（折合零号图纸一张）3)设计说明书一份。（正反十页以上8000～10000字）4.说明书内容①根据运输带的参数，选择合适的电动机，分配各级传动比，并计算传动装置各轴的运动和动力参数。②减速器外传动零件设计：普通V带传动。③减速器内传动零件设计：闭式一级（展开式二级）圆柱标准齿轮传动。④其他结构设计。第一章绪论4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《机械设计基础》、《机械制图》、《工程力学》、《公差与互换性》等多门课程知识，并运用《AUTOCA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、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。（4）加强了我们对Office软件中Word功能的认识和运用。二、拟定传动方案2.1由已知条件计算驱动滚筒的转速nω,即5.953206.1100060100060Dnr/min一般选用同步转速为1000r/min或1500r/min的电动机作为原动机，因此传动装置传动比约为10或15。根据总传动比数值，初步拟定出以二级传动为主的多种传动方案。2.2选择电动机1）电动机简介电动机是一种旋转式电动机器，它将电能转变为机械能，它主要包括一个用以产生磁场的电磁铁绕组或分布的定子绕组和一个旋转电枢或转子。在定子绕组旋转磁场的作用下，其在电枢鼠笼式铝框中有电流通过并受磁场的作用5而使其转动。这些机器中有些类型可作电动机用，也可作发电机用。它是将电能转变为机械能的一种机器。通常电动机的作功部分作旋转运动，这种电动机称为转子电动机；也有作直线运动的，称为直线电动机。电动机能提供的功率范围很大，从毫瓦级到千瓦级。机床、水泵，需要电动机带动；电力机车、电梯，需要电动机牵引。家庭生活中的电扇、冰箱、洗衣机，甚至各种电动机玩具都离不开电动机。电动机已经应用在现代社会生活中的各个方面。电动机型号是便于使用、设计、制造等部门进行业务联系和简化技术文件中产品名称、规格、型式等叙述而引用的一种代号。产品代号是由电动机类型代号、特点代号和设计序号等三个小节顺序组成。电动机类型代号用：Y——表示异步电动机；T——表示同步电动机；电动机特点代号表征电动机的性能、结构或用途而采用的汉语拼音字母。如防爆类型的字母EXE（增安型）、EXB（隔爆型）、EXP（正压型）等。设计序号是用中心高、铁心外径、机座号、凸缘代号、机座长度、铁心长度、功率、转速或级数等表示。2）电动机类型和结构型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。3）电动机容量（1）滚筒输出功率PwkwnT3.195505.951309550P（2）电动机输出功率P6kwd59.1%823.1PP根据传动装置总效率及查《机械设计课程设计》表2-2得：V带传动ŋ1=0.945；滚动轴承ŋ2=0.98；圆柱齿轮传动ŋ3=0.97；弹性联轴器ŋ4=0.99；滚筒轴滑动轴承ŋ5=0.94。（3）电动机额定功率Ped由表选取电动机额定功率Ped=2.2kw。比Pd略大4）电动机的转速为了便于选择电动机转速，先推算电动机转速的可选范围。由表查得V带传动常用传动比范围i1=2~4,单级圆柱齿轮传动比范围i2=3~6，则电动机转速可选范围为nd=nω·i1·i2=573~2292r/min方案电动机型号额定功率（kw）电动机转速（r/min）电动机质量（kg）传动装置的传动比同步满载总传动比V带传动单级减速器1Y100L1-42.2150014203414.8734.962Y112M-62.21000940459.842.53.94由表中数据可知两个方案均可行，方案1相对价格便宜，但方案2的传动比较小，传动装置结构尺寸较小，整体结构更紧凑，价格也可下调，因此采用方案2，选定电动机的型号为Y112M-6。5）电动机的技术数据和外形、安装尺寸由表查出Y112M-6型电动机的主要技术数据和外形、安装尺寸，并列表记录备用（略）。2.3计算传动装置传动比和分配各级传动比1）传动装置传动比784.95.95940nnim2）分配各级传动比取V带传动的传动比i1=2.5，则单级圆柱齿轮减速器传动比为45.284.912iii所得i2值符合一般圆柱齿轮传动和单级圆柱齿轮减速器传动比的常用范围。2.4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=940r/minnI=n0/i1=940/2.5≈376nII=nI/i2=376/3.94≈95.5r/min2）各轴输入功率按电动机额定功率Ped计算各轴输入功率，即P0=Ped=2.2kwPI=P0ŋ1=2.2x0.945≈2.079kwPII=PIŋ2ŋ3=2.079x0.98x0.97≈1.976kw3）各轴转矩To=9550xP0/n0=9550x2.2/940=22.35N·mTI=9550xPI/nI=9550x2.079/376=52.80N·mTII=9550xPII/nII=9550x1.976/95.5=197.6N·m8三、V带选择3.1选择V带的型号根据任务书说明，每天工作8小时，载荷平稳，查课本表2-6-7得KA=1.0。则kwnTI3.195505.951309550PPd=PI·KA=1.0×2.2=2.2kW根据Pd=2.2和n1=940r/min,查表确定选取A型普通V带。3.2确定带轮直径D1，D2。A型V带推荐小带轮直径D1=125～140mm。考虑到带速不宜过低，否则带的根数将要增多，对传动不利。因此确定小带轮直径D1=125mm。大带轮直径，由公式D2=iD1（1-ε）(其中ε取0.02)由查课本表2-6-12，取D2=315mm。1．检验带速vv=1.6m/s25m/s2．确定带的基准长度根据公式：0.7（D1+D2）a2（D1+D2）初定中心距500mm依据公式计算带的近似长度LaDDDDaL4)()(22221210=1708.9mm由课本表2-6-3选取Ld=1800mm，KL=1.013．确定实际中心距a920LLaad=545.6mm4．验算小带包角α1aao12o157.3)D-(D-180=16005．计算V带的根数z。由课本表2-6-8查得P0≈1.40，由课本表2-6-6查得Ka=0.95，由课本表2-6-9查得△P0=0.11，则V带的根数LadKKPPPz)(00=1.52根取z=26．计算带宽BB=（z-1）e+2f由表得：B=35mm四．高速级齿轮传动设计4.1齿轮简介齿轮(Gear)是依靠齿的啮合传递扭矩的轮状机械零件。齿轮通过与其它齿状机械零件（如另一齿轮、齿条、蜗杆）传动，可实现改变转速与扭矩、改变运动方向和改变运动形式等功能。由于传动效率高、传动比准确、功率范围大等优点，齿轮机构在工业产品中广泛应用，其设计与制造水平直接影响到工业产品的质量。齿轮轮齿相互扣住齿轮会带动另一个齿轮转动来传送动力。将两个齿轮分开，也可以应用链条、履带、皮带来带动两边的齿轮而传送动力。4.2选择材料、精度及参数10小齿轮：45钢，调质，HB1=240大齿轮：45钢，正火，HB2=190模数：m=2齿数：z1=24z2=96齿数比：u=z2/z1=96/24=4精度等级：选8级（GB10095-88）齿宽系数Ψd:Ψd=0.83（推荐取值：0.8~1.4）名称符号公式齿1齿2齿数zz2496分度圆直径dmzd48192齿顶高ahmhhaa*22齿根高fhmchhaf)(**2.52.5齿顶圆直径adaahdd252196齿根圆直径fdffhdd243187中心距a2/)(21zzma120齿宽b1dbd39.8440全齿高：h=(ha+hf)=4.5mm大齿轮宽：为保证全齿宽接触，通常使小齿轮较大齿轮宽，因此得：b2=40mm4.3计算齿轮上的作用力设高速轴为1，低速轴为211圆周力：Ft1=2T1/d=2200NFt2=2T/d=2058.3N径向力：Fr1=F1t·tana=800.7NFr2=F2t·tana=749.2N轴向力为几乎为零4.4齿轮许用应力[σ]H[σ]F及校验HdVEHucHuudKKTZZZEF12)1(23112ZH——节点齿合系数nHaZ2sincos22。对于标准直齿轮，an=20º,β=0,ZH=1