减速箱设计说明书

2009年1月3号机械设计课程设计指导教师：林怡青、张晓伟第1页共36页目录设计任务书--------------------------------------------（2）传动方案的拟定和说明---------------------------------（4)传动装置的运动和动力参数计算--------------------------(5)传动零件的设计计算------------------------------------(8)轴的设计计算------------------------------------------(18)轴承的选择与计算--------------------------------------(27)键连接选择与计算--------------------------------------(31)联轴器的选择------------------------------------------(33)减速器附件的选择--------------------------------------(33)润滑与密封方式选择、润滑剂选择-----------------------(34)设计小结--------------------------------------------(35)参考资料目录-----------------------------------------(36)2009年1月3号机械设计课程设计指导教师：林怡青、张晓伟第2页共36页设计任务书一、课题：减速器传动装置分析设计一、课程设计的目的1、通过机械设计课程设计，综合运用机械设计课程和其它有关选修课程的理论和生产实际知识去分析和解决机械设计问题，并使所学知识得到进一步地巩固、深化和发展。2、学习机械设计的一般方法。通过设计培养正确的设计思想和分析问题、解决问题的能力。3、进行机械设计基本技能的训练，如计算、绘图、查阅设计资料和手册，熟悉标准和规范。二、已知条件1、运输带工作拉力F=3600kN2、运输带工作速度v=1.6m/s3、卷筒直径D=320mm4、工作情况：两班制，连续单向运行，载荷较平稳。5、使用期：8年，每年按300天计。6、检修间隔期：四年一次大修，二年一次中修，半年一次小修。7、工作环境：室内常温,轻度污染环境。8、制造条件及生产批量：一般机械厂制造，小批量。9、边界连接条件：原动机采用一般工业用的电动机；传动装置与工作机分别在不同底座上，用弹性连轴器连接。三、工作要求1、画减速器装配图一张（A1图纸）；2、零件工作图二至三张（低速轴传动齿轮、低速轴）；3、对传动系统进行结构分析、运动分析并确定电动机型号、工作能力分析；4、对传动系统进行精度分析，合理确定并标注配合与公差；5、设计说明书一份。四、结题项目1、检验减速能否正常运转。2、每人一套设计零件草图。3、减速器装配图：A1；每人1张。4、零件工作图：A3；每人共2张、齿轮和轴各1张。5、课题说明书：每人1份。五、完成时间2009年1月3号机械设计课程设计指导教师：林怡青、张晓伟第3页共36页共3周（2009.12.14～2010.1.3）六、参考资料1、《机械设计》第八版濮良贵纪名刚编高等教育出版社2、《机械设计基础课程设计指导书》林怡青谢宋良王文涛编清华大学出版社3、《画法几何与机械制图（第二版）》冯开平左宗义编华南理工大学出版社4、《机械原理》孙桓陈作模葛文杰编高等教育出版社2009年1月3号机械设计课程设计指导教师：林怡青、张晓伟第4页共36页计算及说明结果传动方案的拟定与说明分析传动系统的工作情况1、传动系统的作用：作用：介于机械中原动机与工作机之间，主要将原动机的运动和动力传给工作机，在此起减速作用，并协调二者的转速和转矩。2、传动方案的特点：特点：结构简单、效率高、容易制造、使用寿命长、维护方便。由于电动机、减速器与滚筒并列，导致横向尺寸较大，机器不紧凑。但齿轮的位置不对称，高速级齿轮布置在远离转矩输入端，可使轴在转矩作用下产生的扭转变形和轴在弯矩作用下产生的弯曲变形部分地抵消，以减缓沿齿宽载荷分布不均匀的现象。3、电机和工作机的安装位置：电机带动的大皮带轮安装在远离高速轴齿轮的一端；工作机安装在远离低速轴齿轮的一端。η2η3η5η4η1IIIIIIIVPdPw图一:(传动装置总体设计图)初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。2009年1月3号机械设计课程设计指导教师：林怡青、张晓伟第5页共36页计算及说明结果传动装置的运动和动力参数计算1、选择电动机系列按工作要求及工作条件，选用三相异步电动机，封闭式扇式结构，即：电压为380VY系列的三相交流电源电动机,要求采用同步转速3000r/min2、选电动机功率（1）运输带工作拉力F=3600KN运输带工作速度v=1.6m/s卷筒直径D=320mm传动滚筒所需有效功率KWFVPw76.510006.136001000（2）、传动装置总效率%31.7090%97%99%98%98%98%98%98%90%η89.0η99.0η)(89.0η)8(89.0η09.0ηV11.2]2[ηηηηηηηηηη＝＝得＝传动滚筒效率：＝联轴器效率：三对＝滚动轴承效率：级精度＝闭式齿轮传动效率：＝带传动效率：确定各部分效率如下：－表按文献总滚筒联滚齿带平带滑联滚筒齿滚齿滚带VV（3）、所需电动机功率KWPPWd19.8%31.7076.5η3、确定电动机转速min/49.95320π6.11060π1060)1(33rDVnW传动滚筒转速（2）据《机械设计基础课程设计指导书》p188选择电机类型，比较得出，应选Y160M1min/49.9525.12%31.70η76.5rnKWPKWPWdW2009年1月3号机械设计课程设计指导教师：林怡青、张晓伟第6页共36页－2，结构紧凑。（3）据《机械设计基础课程设计指导书》p190选取电动机的外形及安装尺寸D＝42㎜，中心高度H＝160㎜，轴伸长E＝110㎜。4、传动比分配（1）两级齿轮传动比公式21)5.1~05.1(ii（2）减速器传动比4.573.0513.942.20.6832.268.3049.952930min/3000min,/49.95min/293021160Y高低带低高带＝分配两斜齿轮的传动比：，则减速器的传动比为取总传动比。同步转速，传动滚筒轴转速＝，满载荷转速－由选定电动机iiiiiiinnirrnrnMVVWmWm5、运动条件及运动参数分析计算mmNnPTrinnKWPmmNnPTrnV52.851331.82107.37155.955.9min/1331.822.229307.37190%8.19ηP70.26293019.855.955.9min/2930KW19.8PP3111V01010000d0带带减速器的高速轴，，＝＝电动机转轴4.573.053.94168.30高低低高iiiii2009年1月3号机械设计课程设计指导教师：林怡青、张晓伟第7页共36页计算及说明结果mmNnPTrinnKWPPmmNnPTrinnKWPPmmNnPTrinnKWPP587.3995.55105.87755.955.9min/95.55195.555.87790%97%99%6.80ηηη679.6495.55106.809.5555.9min/95.553.05291.436.808%98%97.08ηη232.01291.43107.0855.955.9min/291.434.571331.827.088%998%7.371ηη344434343333232332221212平带滑联低齿滚高齿滚传动滚筒轴减速器低速轴减速器中间轴2009年1月3号机械设计课程设计指导教师：林怡青、张晓伟第8页共36页传动零件的设计计算（一）定V带型号和带轮1、工作情况系数由《机械设计》p156表8-7得2.1AK2、计算功率828.919.82.1PKPAca3、选带型号由《机械设计》p157图8-11选取A型V带4、小带轮直径由《机械设计》p155表8-6与p157表8-8选取mmdd1121验算带速故带速合适。因为30m/s,v5m/s/18.17100060111smndvd5、大带轮直径mmidvd246.41122.2dd12带据表8-8，圆整为mmdd25026、确定V带中心距0a和基准长度dLmmaddadddddd500)(2)(7.0021021初定据mmLmmaddddaddddd16002-815.15785004)112250()250112(250024)()(22L20212210d0查表基准长度9092.1685143.57)112250(18057.3d-d-1807514215.157816005002d1d2100ammLLaadd）（包角、验算小带轮的包角中心距8、计算带的根数z查相关的机械设计手册求00P与P2.1AKKWPca828.9取A型mmD1121250mmD22.2i2009年1月3号机械设计课程设计指导教师：林怡青、张晓伟第9页共36页35625.013040034.039.034.056525.213040051.22.682.5100PP用插值法得0.99K2-897568.05-8L得查表得查表K于是单根V带的额定功率4z485.382.2828.982.296.096.0)35625.056525.2()(00取rcaLrPPzKWKKPPP9、计算单根V带的初拉力的最小值（min0)F查表8-3，得q=0.10kg/m56.1124257.16523.141422)(2)()(FF23.14118.171.018.17496.0828.9)96.05.2(500)5.2(500)(1min0minmin0022min0SinSinFzFNqvzvKPKFpca压轴力使实际初拉力取z=4根2009年1月3号机械设计课程设计指导教师：林怡青、张晓伟第10页共36页计算及说明结果（二）第一级齿轮传动的设计与校核1、选材、精度等级、齿数1）根据《机械设计》p191表10-1知选小齿轮：45钢，调质处理2501HBS；选大齿轮：45钢，调质处理2502HBS。2)两齿轮的精度等级都取8级精度。3)初定齿数：小齿轮齿数：241z则大齿轮的齿数1102457.4z12高iz4)初定螺旋角142、初步计算（齿面接触强度设计）（1）确定计算参数1）已知转矩1TmmNT85.5212）1、尺宽系数d由《机械设计》p205表10-7，取0.1d；2、试选6.1tK；3、由《机械设计》p217图10-30取得区域系数433.2HZ4、由《机械设计》p215图10-26取得两齿轮的端面重合度为1.640.860.7886.078.02121所以3）接触疲劳极限由《机械设计》p209图10-21d得MPaMPaHlinHlin600σ600σ21计算应力循环次数：9111007.3)823008(182.13316060hjLnN9121078.04NN由《机械设计》p207图10-19得接触疲劳寿命系数1,121HNHNKK取安全系数S=12501HBS2502HBS取8级精度241z1102z142009年1月3号