一级圆柱斜齿轮减速器课程设计

一级圆柱斜齿轮减速器-2-目录1机械设计基础课程设计设计任务书----------------------------------------------------32课程设计报告内容-------------------------------------------------------------------------------43电动机的选择，传动系统的运动和动力参数计算------------------------------54传动零件的设计计算----------------------------------------------------------------------------65轴的设计计算---------------------------------------------------------------------------------------86键联接的选择---------------------------------------------------------------------------------------127滚动轴承的选择和计算------------------------------------------------------------------------128联轴器的选择---------------------------------------------------------------------------------------129箱体的设计-------------------------------------------------------------------------------------------1310润滑方法和密封装置，润滑油牌号的选择及装油量计算------------------1412设计小结---------------------------------------------------------------------------------------------1413参考文献---------------------------------------------------------------------------------------------14-3-机械设计基础课程设计设计任务书1、课程设计目的：1）综合运用机械设计及其它有关先修课程，如机械制图、测量与公差配合、金属材料与热处理、工程力学等的理论和生产实际知识进行机械设计训练，使理论和实际结合起来，使这些知识得到进一步巩固、加深和拓展；2）学习和掌握机械设计的一般步骤和方法，培养设计能力和解决实际实际问题的能力；3）进行基本技能的训练，对计算、制图、运用设计资料（如手册、图册、技术标准、规范等）以及进行经验估算等机械设计方面的基本技能得到一次综合训练，提高技能水平。2.课程设计题目描述和要求：设计题目：完成带式运输机传动装置中的一级斜齿圆柱齿轮减速器的设计。已知数据：运输带拉力：F=7000N运输带速度：V=1.05m／s卷筒直径：D=270mm注意：连续单向运转，工作平稳无过载3.运动简图:4.设计工作量：设计说明书1份；减速器装配图1张；减速器零件图2张。-4-指导老师：xxx开始日期：2006-1-1完成日期：2006-1-20课程设计报告内容1）传动方案的分析、拟订：根据设计的要求，分析制定合理的传动方案：方案:电机-带传动-单级圆柱斜齿轮减速器-工作机（圆筒）2）电动机的选择（类型、具体型号），传动比分配；原始条件和数据：输送带工作拉力F=7000N，输送带速度V=1.05m/s，滚筒直径D=270mm，输送带滚筒的传动效率（输送机工作效率）ηw=0.97a)确定电动机的类型按工作要求和条件选用最常用的Y系列一般用途的全封闭自扇冷鼠笼型三相异步电动机。b)确定电动机功率工作机所需功率Pw（KW）按下式计算:代入数据得:Pw=7.82kwc)电动机的输出功率:Pο=Pw其中η为电动机至滚筒主动轴传动装置的总效率,包括V带传动、一对齿轮传动、两对滚动轴承及联轴器的效率,η值计算如下:η=ηbηgηrηc由表查得V带传动效率ηb=0.95,一对齿轮传动效率ηg=0.97,一对滚动球轴承效率ηr=0.99,联轴器效率值ηc=0.98计算得：η=0.95×0.97×0.992×0.98=0.885所以Pο=Pw=885.082.7=8.84kw根据Pο选取电动机的额定功率Pm使出Pm=(1～1.3)，Pο=8.84～11.487kw，得电动机的额定功率为：Pm=11kw(3)选择电动机的转速先计算工作装置主轴的转速,也就是滚筒的转速：nw=DVw60=74.31r/min确定传动比的范围,取V带传动比ib=2～4,单级圆柱齿轮传动比ig=3～5,则总传动比i的范围为：:i=(23)～(4×5)=6～20电动机的转速范围应为:n’=i×nw=(6～20)×74.31=445.9～1486.2在这个范围内的电动机的同步转速有两种,综合考虑电动机和传动装置的情况再确定最后的转速,为降低电动机的重量和成本,可选择同步转速位根据同步转速查表确定电动机的型号为Y-160L-6,其满载转速Nm=970r/min此外,电动机的中心高,外形尺寸、轴伸尺寸等均可查表得出.-5-电动机型号额定功率Pm/kw同步车速n/(r/min)满载车速Nm/(r/min)电动机总重/N外伸轴径/mm轴中心高/mmY-160L-611100097013942372.计算总传动比并分配各级传动比(1)计算总传动比nmi=NmNn=13.1(2)分配各级传动比为使带传动的尺寸不至过大,可取ib=3,则齿轮的传动比ig=ibi=4.4计算传动装置的运动和动力参数（各轴的转速；各轴的功率；各轴的转距）：电动机轴：P0=Pd=11kw；n0=nm=970r/min；T0=9550P0/n0=9550*11/970=108.3N·M高速轴：P1＝P0η01＝P0η1＝11kw*0.97=10.67kwn1=n0/i01=970/3=323.3r/minT1=9550P1/n1=9550*10.67/323.3=315.18N.M低速轴：P2=P1η12＝P1η2η3=10.67*0.99*0.97＝10.25kwn2=n1/ig=323.3/4.4=73.48r/minT2=9550P2/n2=9550*10.25/73.48=1332.16NM滚筒轴：P3＝P2η23=P2η1η3=10.25*0.97*0.97=9.64KWn3=n2/i23=73.48/1=73..48r/minT3=9550P3/n3=9550*9.64/73.48=1253NM-6-最后,将所计算的结果填入下表:参数轴名电动机轴高速轴低速轴滚筒轴转速n/(r/mn)970323.373.4873.48功率p/kw1110.6710.259.64转距T/(Nxm)108.3315.181332.161253传动比i34.41效率η0.970.960.97传动零件的设计计算V型带传动的设计：1)确定设计功率P根据工作情况，工况系数K＝1.2，故：Pd=KAP=1.2Ｘ11kW=13.2kW2)选取V带带型根据Pd、、n1、选定B型.3)计算传动比：i=34)确定带轮基准d1d2根据带型取主动轮基准直径dd1=140mm取ε=0.02,则从动轮基准直径dd2=idd1(1-ε)=3×140(1-0.02)mm≈411.6mm,取dd2=400mm实际传动比i=)1(d1d2dd=)02.01(140400　≈2.92从动轮实际转速n2==in1=92.2970r/mm≈332.2r/mm转速误差Δn2=3302.332330≈-0.0067=-0.67%,在允许范围内.5)验算带速v100060π1d1ndv=7.11m/svmax=23～30m/s带的速度合适6)确定普通V带的基准长度Ldo和传动中心距a根据0.7(dd1+dd2)≤a0≤2(dd1+dd2),初步确定a0=600mm.带所需的基准长度:Ld0≈2a0+(dd1+dd2)+(dd2-dd1)2/4a0≈2076.4mm选取Ld=2000mm.计算实际中心距:a≈a0+2d0dLL=〔600+24.20762000〕mm=562mmamin=a-0.015Ld=(562-0.015×2000)mm=532mm-7-amax=a+0.03Ld=(562+0.03×2000)mm=622mm7)验算小带轮包角a1：经计算主动轮上的包角合适.8)计算普通V带的根数z根据dd1=140mm和n1=970r/min,用内插法得单根B型V带的基本功率P1=2.11kW;根据n1=970r/min和i=3,用内插法得B型V带额定功率的增量ΔP1=0.297kW;根据a=153.5°,内插法得包角修正系数Ka=0.927;根据Ld=2000mm,得带长修正系数KL=0.98，则z=Pd/[(P1+ΔP1)KaKL=11/[(2.11+0.297)×0.927×0.98≈5根9)计算单根V带的预紧度F0查表得q=0.17kg/m,则F0=500〔Ka5.2-1〕+qv2=[500〔927.05.2-1〕11.7511x+0.17×7.112]N≈223.6N10)计算压轴力FQ：FQ=2F0zsin=2×223.4×5sinN≈2273.8N11)带轮结构设计带轮使用的是标准件，材料为铸铁HT150的椭圆轮式，小轮的直径是140mm，大轮的直径是400mm。齿轮的设计1)选择材料及精度等级.考虑普通减速器,无特殊要求,故采用软传动.选大、小齿轮材料均为45钢,小齿轮调质处理,硬度为260HBS;大齿轮正火处理,硬逼为230HBS，取齿轮传动精度等级为8级.2)确定计算准则.该齿轮传动为软齿轮面的闭式传动,先按齿面接触疲劳强度设计,然后按齿根弯曲疲劳强度校核.3)按齿面接触疲劳强度设计.a≥47.6ζa(u+1)32Hd1uKTA修正系数ζa=1B载荷系数K=1.2C小轮传递的转矩T1D齿宽系数ψa=0.4E许用接应力[σH][σH]=0.9σHlim查得σHlim1=600MPa;σHlim2=560MPa。则许用接应力为：[σH]1=0.9σHlim1=0.9×600MPa=540MPa[σH]2=0.9σHlim2=0.9×560MPa=504MPa取较小值[σH]2代入1)按齿面接触疲劳强度设计A.求中心距a.数取a≥47.6ζa(u+1)32Hd1uKT对斜齿轮传动,载荷系K=1.2则a≥246mm；圆整为a=250mmB..确定法向模数mn和齿数z1,z2以及螺旋角β.初取mn=(0.01～0.02)a=(0.01～0.02)×250mm=2.5～5mm.取mn=2.5mm、3mm、4mm、5mmmmN5.3151823.32367.10955095501nPT-8-方案中心距a/mmMn/mm初选βZΣZ1Z2重新计算β实际传动比Δi12502.512°1963616011.484.40%231633013312.044.40%34111229912.574.301.20%4598188011.484.40以上三种方案均能满足要求,但综合考虑,方案2的模数和齿数都比较合适,故选用方案2的参数,z1=30,z2=133,mn=3mm,β=12.04°C,计算传动主要尺寸分度圆直径d1=mnZ1/cosβ=92mm：d2=mnZ2/cosβ=408mm中心距a=mn(Z1+Z2)/2cosβ=mm=250mm齿宽b=ψaa=100mm故取b1=105mm,b2=100mmD,计算圆周速度vV=πn1d1/(60×1000)=1.56m/