大学生机械设计 二级直齿圆柱齿轮减速器设计说明书下载

1一、设计题目：二级直齿圆柱齿轮减速器1．要求：拟定传动关系：由电动机、V带、减速器、联轴器、工作机构成。2．工作条件：双班工作，有轻微振动，小批量生产，单向传动，使用5年，运输带允许误差5%。3．知条件：运输带卷筒转速19/minr，减速箱输出轴功率4.25P马力，二、传动装置总体设计：1.组成：传动装置由电机、减速器、工作机组成。2.特点：齿轮相对于轴承不对称分布，故沿轴向载荷分布不均匀，要求轴有较大的刚度。3.确定传动方案：考虑到电机转速高，传动功率大，将V带设置在高速级。其传动方案如下：η2η3η5η4η1IIIIIIIVPdPw三、选择电机１.计算电机所需功率dP：查手册第3页表1-7：1－带传动效率：0.9622－每对轴承传动效率：0.993－圆柱齿轮的传动效率：0.964－联轴器的传动效率：0.9935—卷筒的传动效率：0.96说明：－电机至工作机之间的传动装置的总效率：421234545wPP3.67wdPPKW2确定电机转速：查指导书第7页表1：取V带传动比i=24二级圆柱齿轮减速器传动比i=840所以电动机转速的可选范围是：19248403043040/minnnir电机卷筒总符合这一范围的转速有：750、1000、1500、3000根据电动机所需功率和转速查手册第155页表12-1有4种适用的电动机型号，因此有4种传动比方案如下：方案电动机型号额定功率同步转速r/min额定转速r/min重量总传动比1Y112M-24KW3000289045Kg152.112Y112M-44KW1500144043Kg75.793Y132M1-64KW100096073Kg50.534Y160M1-84KW750720118Kg37.89综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、和带传动、减速器的传动比，可3见第3种方案比较合适，因此选用电动机型号为Y132M1-6，其主要参数如下：额定功率kW满载转速同步转速质量ADEFGHLAB496010007321638801033132515280四确定传动装置的总传动比和分配传动比：总传动比：96050.5319nin总卷筒分配传动比：取3.05i带则1250.53/3.0516.49ii121.31.5ii取121.3ii经计算23.56i14.56i注：i带为带轮传动比，1i为高速级传动比，2i为低速级传动比。五计算传动装置的运动和动力参数：将传动装置各轴由高速到低速依次定为1轴、2轴、3轴、4轴01122334,,,——依次为电机与轴1，轴1与轴2，轴2与轴3，轴3与轴4之间的传动效率。１.各轴转速：1960314.86/min3.05mnnri带4121196068/min34.63mnnnriii带2321296019.1/min34.633.56mnnnriiii带2各轴输入功率：1013.670.963.52dppkW211201123.670.960.990.963.21dpppkW32230112233.670.960.990.960.990.963.05dpppkW4334011223343.670.960.990.960.990.960.990.9933dpppkW3各轴输入转矩：3.679550955036.5.960ddwpTNmn10136.53.050.96106.9.dTTiNm带211121011236.53.054.630.960.990.96470.3.dTTiTiiNm带322231201122336.53.054.633.560.960.990.960.990.961591.5.dTTiTiiiNm带43340120112233436.53.054.633.560.960.990.960.990.960.990.9931575.6.dTTTiiiNm运动和动力参数结果如下表：轴名功率PKW转矩TNm转速r/min输入输出输入输出电动机轴3.6736.59601轴3.523.48106.9105.8314.862轴3.213.18470.3465.6683轴3.053.021591.51559.619.14轴32.971575.61512.619.15六设计V带和带轮：1.设计V带①确定V带型号查课本205P表13-6得：2.1AK则1.23.674.4cAdPKPkW根据cP=4.4,0n=960r/min,由课本205P图13-5，选择A型V带，取1125d。121213.051250.98373.63nddn查课本第206页表13-7取2375d。为带传动的滑动率0.010.02。②验算带速：111259606.28/601000601000dnVms带速在525/ms范围内，合适。③取V带基准长度dL和中心距a：初步选取中心距a：0121.51.5125375750add，取0750a。由课本第195页式（13-2）得：0002211222305.824ddLadda查课本第202页表13-2取2500dL。由课本第206页式13-6计算实际中心距：00847.12dLLaa。④验算小带轮包角：由课本第195页式13-1得：2118057.3163120dda。⑤求V带根数Z：由课本第204页式13-15得：00LcPZPPKK查课本第203页表13-3由内插值法得01.38P00.108P。EFAFBCACEF=0.10P=1.37+0.1=1.386Kαα1EFAFBCACEF=0.0800.100.108P查课本第202页表13-2得1.09LK。查课本第204页表13-5由内插值法得0.959K。1=163.0EFAFBCACEF=0.009K=0.95+0.009=0.959则004.42.841.380.1080.9591.09LcPkWZPPKK取3Z根。⑥求作用在带轮轴上的压力QF：查课本201页表13-1得q=0.10kg/m，故由课本第197页式13-7得单根V带的初拉力：2205002.55004.42.5(1)(1)0.106.28190.936.280.959cPFqvNzvK作用在轴上压力：01632sin23190.9sin1132.822cFZFN。7七齿轮的设计：1高速级大小齿轮的设计：①材料：高速级小齿轮选用45钢调质，齿面硬度为250HBS。高速级大齿轮选用45钢正火，齿面硬度为220HBS。②查课本第166页表11-7得：lim1550HMpalim2540HMpa。查课本第165页表11-4得：1.1HS1.3FS。故lim115505001.1HHHMpaMpaSlim225404901.1HHHMpaMpaS。查课本第168页表11-10C图得：lim1200FMpalim2150FMpa。故lim112001541.3FFFMpaMpaSlim221501151.3FFFMpaMpaS。③按齿面接触强度设计：9级精度制造，查课本第164页表11-3得：载荷系数1.2K，取齿宽系数0.4a计算中心距：由课本第165页式11-5得：111225333353351.21.0691014.631179.44900.44.63HaKTauu考虑高速级大齿轮与低速级大齿轮相差不大取210a2.5m则122168aZZm取129Z2139Z实际传动比：1394.7929传动比误差：4.794.63100%3.5%5%4.63。齿宽：0.421084aba取284b190b高速级大齿轮：284b2139Z高速级小齿轮：190b129Z④验算轮齿弯曲强度：查课本第167页表11-9得：12.6FY22.2FY按最小齿宽284b计算：11111322221.2106.92.61043.5842.529FFFKTYMpabmZ2212136.8FFFFFYMpaY所以安全。8⑤齿轮的圆周速度：11292.5314.81.19/601000601000dnVms查课本第162页表11-2知选用9级的的精度是合适的。2低速级大小齿轮的设计：①材料：低速级小齿轮选用45钢调质，齿面硬度为250HBS。低速级大齿轮选用45钢正火，齿面硬度为220HBS。②查课本第166页表11-7得：lim3550HMpalim4540HMpa。查课本第165页表11-4得：1.1HS1.3FS。故lim335505001.1HHHMpaMpaSlim445404901.1HHHMpaMpaS。查课本第168页表11-10C图得：lim3200FMpalim4150FMpa。故lim332001541.3FFFMpaMpaSlim441501151.3FFFMpaMpaS。③按齿面接触强度设计：9级精度制造，查课本第164页表11-3得：载荷系数1.2K，取齿宽系数0.5计算中心距：由课本第165页式11-5得：222223333353351.2470.31013.561241.34900.43.56HKTauu取250a4m则342125aZZm取327Z498Z计算传动比误差：983.5627100%1.9%5%3.56合适齿宽：0.5250125ba则取4125b34510130bb低速级大齿轮：4125b498Z低速级小齿轮：3130b327Z④验算轮齿弯曲强度：查课本第167页表11-9得：32.65FY42.25FY按最小齿宽4125b计算：33333322221.21591.52.651047.9125427FFFKTYMpabmZ94234340.7FFFFFYMpaY安全。⑤齿轮的圆周速度：32274680.12/601000601000dnVms查课本第162页表11-2知选用9级的的精度是合适的。八减速器机体结构尺寸如下：名称符号计算公式结果箱座厚度83025.0a10箱盖厚度18302.01a9箱盖凸缘厚度1b115.1b12箱座凸缘厚度b5.1b15箱座底凸缘厚度2b5.22b25地脚螺钉直径fd12036.0adfM24地脚螺钉数目n查手册6轴承旁联结螺栓直径1dfdd72.01M12盖与座联结螺栓直径2d2d=（0.50.6）fdM10轴承端盖螺3d3d=（0.40.5）fd10钉直径10视孔盖螺钉直径4d4d=（0.30.4）fd8定位销直径dd=（0.70.8）2d8fd，1d，2d至外箱壁的距离1C查手册表11—2342218fd，2d至凸缘边缘距离2C查手册表11—22816外箱壁至轴承端面距离1l1l=1C+2C+（510）50大齿轮顶圆与内