减速器设计

机械设计课程设计计算说明书设计题目一级减速器设计说明书航空制造工程系113342班设计者龚诚指导老师隋祥栋二〇一五年一月十二日成都航空职业技术学院1目录一、设计任务书。..............................................................................................................................2二、动力机选择。..............................................................................................................................4三、传动装置运动及动力计算。......................................................................................................4四、传动零件的设计。......................................................................................................................5五、轴的计算。..................................................................................................................................6六、轴承的选择和计算。..................................................................................................................8七、连接的选择和计算。..................................................................................................................8八、联轴器的选择..............................................................................................................................9九、润滑方式、润滑油牌号及密封装置的选择。..........................................................................9十、减速器的附件................................................................................................................................10十一、参考文献。............................................................................................................................11十二、设计感想。................................................................................................................................122一、设计任务书。1、设计题目：用于带式运输机的单级圆柱齿轮减速器。2、已知条件：两班制工作，有轻微振动，批量生产，工作温度100℃。允许运输带速度误差为±5%。原始数据运输机工作轴功率运输机工作轴转速使用年限中心距控制范围6.21kw250r/min8120-1503、应完成的作业。A、减速器装配图1张（A1，含草图）；B、零件工作图2张（从动轴、齿轮A3）；C、设计说明书1份。专业班级分组姓名学号3指导教师：签发日期：4二、动力机选择。1.转速、功率、型号。（鼠笼式三相异步电动机）（P175）Pw(工作机需要输入的工作功率)=6.21kwPd（电机需输出的功率）𝜂啮合=0.97、𝜂联2=0.992、𝜂轴承2=0.992𝜂总=0.97×0.992×0.992≈0.93Pd=𝑃𝑤𝜂总=6.210.93=6.66𝑘𝑤故选择电动机型号：Y160M-6额定功率：7.5kw满载转速：970r/min(手册P173表12-1)注：电机功率Pw计算时用满载转速。PW=6.21KWPd=6.66kw电动机型号：Y160M-6额定功率：7.5kw三、传动装置运动及动力计算。1.传动比：𝒾=𝑛电𝑛𝐼=970250=3.88（保留两位小数，±5%变化）2.各轴的功率：Ⅰ轴功率𝑃Ⅰ=Pd×𝜂联×𝜂轴承=6.53kwⅡ轴功率𝑃Ⅱ=𝑃Ⅰ×𝜂啮合×𝜂轴承=6.27kw3.各轴的转矩：𝑇Ⅰ=9.55×106×𝑃Ⅰ𝑃Ⅰ(𝑁·𝑚𝑚)=64290𝑇Ⅱ=9.55×106×𝑃Ⅱ𝑃Ⅱ(𝑁·𝑚𝑚)=2395134.各轴的转速：𝑛Ⅰ=𝑛电(满载)=970𝑘𝑤𝑛Ⅱ=𝑛Ⅰ𝒾=250𝑘𝑤𝒾=3.88Ⅰ轴功率=6.53kwⅡ轴功率=6.27kw𝑇Ⅰ=64290𝑇Ⅱ=239513𝑛Ⅰ=9700𝑘𝑤𝑛Ⅱ=250𝑘𝑤5四、传动零件的设计。热处理接触应力接触强度中心距弯曲强度小齿轮调质HBS=220500MPa138.46146mm大齿轮正火HBS=190530MPa153.85直齿圆柱齿轮强度计算1.选材及热处理。小齿轮HBS=220→调质大齿轮HBS=190→正火2.确定大小齿轮应用接触触应力。(教材P146表7-8)[𝜎𝐻1]=6𝐻lim𝑆𝐻1=5001.0=500;[𝜎𝐻2]=6𝐻lim𝑆𝐻2=5301.0=530;[𝜎𝐹1]=6𝐻lim𝑆𝐻1=1801.3=138；[𝜎𝐹2]=6𝐻lim𝑆𝐻2=2001.3=153;3.接触强度公式设计尺寸。𝑑1≥√𝐾𝑇1(𝜇±1)4·𝑑·𝑢·(3.5𝑍𝐸[𝜎𝐻])3≥52.46其中𝑇1、𝐾、𝜇、𝜓𝑑、𝑍𝐸要选取计算，初选Z1=(20～40)=30,Z2=𝒾·Z2=16,修正d1≥𝑑1′4.中心距：𝒶=𝑚(𝑍1+𝑍2)2(120~150𝑚𝑚)=146尾数（0,2,5,6,8）5.核算弯曲强度：𝜎𝐹=2𝐾𝑇1𝑏𝑚𝑛2𝑍1𝑌𝐹𝑌𝑆≤[𝜎𝐹]应满足σ𝐹1[𝜎𝐹1],σ𝐹2[𝜎𝐹2]。取Z1=30Z2=116查表教材P149表7-9{𝑧1:𝑌𝐹=2.52𝑌𝑆=1.6235𝑧2:𝑌𝐹=2.14𝑌𝑆=1.83小：σ𝐹1≤[𝜎𝐹]1→安全大：σ𝐹2≤[𝜎𝐹]2→安全6.选择齿轮结构类型、结构尺寸：数据代入公式计算:(1).得小齿轮分度圆直径：小齿轮调质HBS=220接触应力=500MPa接触强度=138.46大齿轮调质HBS=190接触应力=530MPa接触强度=153.85[𝜎𝐻1]=500;[𝜎𝐻2]=530;[𝜎𝐹1]=138；[𝜎𝐹2]=2001.3𝑑1≥52.46初定Z1=30，Z2=116𝑧1:𝑌𝐹=2.52𝑌𝑆=1.6235𝑧2:𝑌𝐹=2.14𝑌𝑆=1.83核算结果：安全6d1≥60mm(2).计算模数：m=d1/Z1=60/30=2mm由表5-1取m=2(mm)(3).计算齿轮主要尺寸、分度圆直径：d1=Z1×m=30×2=60(mm);d2=Z2×m=116×2=232(mm)齿轮齿宽:b=ψd×d1=1.2×52.46≈63(mm)取b1=63(mm)、b2=58(mm)（教材P147.7-6）（4）.齿轮传动的几何尺寸：名称计算公式结果分度圆直径d1=Z1×md2=Z2×m60mm232mm模数m2中心距a=m×(Z1+Z2)/2146mm齿形角α20°齿顶高ha1=mha2=m2mm2mm齿根高hf1=1.5mhf2=1.5m2.5mm2.5mm齿全高h=ha+hf4.5mm齿顶圆直径da1=d1+2ha1da2=d2+2ha264mm120mm齿根圆直径df1=d1-2hf1df2=d2-2hf255mm227mm齿宽b1b263mm58mm五、轴的计算。d1(mm)d2(mm)d3(mm)d4(mm)d5(mm)d6(mm)从动轴404550567950主动轴253035414735d1=Z1×m=60mmd2=Z2×m=32mma=146mmm=2mmda1=64mmda2=120mmdf1=1.5mmdf2=1.5mmb1=63mmb2=58mm71.从动轴设计。𝑑1=𝐶·√𝑃2𝑛23=120×√6.752503=40𝑚𝑚选材45号钢，调质，C=120𝑑1→符合联轴器标准（弹性圆柱销联轴器）TC=KT2(K查表得)T2=9.55×106P2/n2TC2-联轴器（IT4d1=40mm）d2→与润滑密封有关的尺寸查P94表7-12由d2d1,选用d=45,D=61,d1=44,B=8,b=7密封件。故d2=45.d3→深沟球轴承6210手P69表6-1选用6210d=50mmD=90mmB=20mm故d3=50mmd4→轴头尺寸（P11）d4=d3+(5～8)一般大于轴颈5～8mm,故取56mmd5→轴环尺寸手册P17表12-9d5=d4+2(0.07～0.1)d4故d5=79mmd6→轴颈d6=d32.主动轴设计。d1=C·√P2n23=120×√6.752503=25.09mm选材45号钢，调质，C=120𝑑1→符合联轴器标准（弹性圆柱销联轴器）TC=KT2(K查表得)T2=9.55×106P2/n2TC2-联轴器（IT4d1=25mm）d2→与润滑密封有关的尺寸查P94表7-12由d2d1,选用d=35,D=49,d1=34,B=7,b=6密封件。故d2=30.d3→深沟球轴承6207手P69表6-1选用6207d=35mmD=72mmB=17mm故d3=35mmd4→轴头尺寸（P11）d4=d3+(5～8)一般大于轴颈5～8mm,故取41mmd5→轴环尺寸手册P17表12-9d5=d4+2(0.07～0.1)d4故d5=47mmd6→轴颈d6=d3从动轴d1(mm)=40d2(mm)=45d3=50mmd4=56mmd5=79mmd6=50主动轴d1(mm)=25d2(mm)=30d3=35mmd4=41mmd5=47mmd6=35mm分别6207和6210两对轴承。8六、轴承的选择和计算。1.主动轴轴承。选用滚动轴承6207GB/T276-1994d=35mmD=72mmB=17mm极限转速（脂润滑）8500r/min2.从动轴轴承。选用滚动轴承6210GB/T276-1994d=50mmD=90mmB=20mm极限转速（脂润滑）6700r/min七、连接的选择和计算。1.键主动轴。通用A键，由d3=d6=35mm,查手册P56表4-1b×h=10×8在长度系列选取L=35mm从动轴。通用A键，由d3=d6=56mm,查手册P56表4-1b×h=16×10在长度系列选取L=45mm2.螺栓连接轴承端盖6个M14螺栓连接，底座4个M16螺栓固定，上下箱体两端用M10螺栓连接分别选用6207和6210两对轴承。小轴B×H=10×8大轴B×H=16×109八、联轴器的选择1.联轴器。(查手册P56表4-1