展开式二级圆柱齿轮减速器设计说明书

1/20课程设计报告二级展开式圆柱齿轮减速器姓名：学院：系别：专业：机械设计制造及其自动化年级：学号：指导教师：年月日一.设计题目设计一用于卷扬机传动装置中地两级圆柱齿轮减速器.轻微震动,单向运转,在室内常温下长期连续工作.卷筒直径D=500mm,运输带地有效拉力F=10000N,卷筒效率=0.96,运输带速度0.3/vms,电源380V,三相交流.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,要求轴有较大地刚度.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：2/20三．选择电动机1.选择电动机类型：按工作要求和条件,选用三相笼型异步电动机,封闭型结果,电压380V,Y型.2.选择电动机地容量电动机所需地功率为：WdaPPKW1000WFVPKW所以1000daFVPKW由电动机到运输带地传动总功率为1a1—带传动效率：0.96—每对轴承地传动效率：0.99—圆柱齿轮地传动效率：0.96—联轴器地传动效率：0.99—卷筒地传动效率：0.96则：4210.960.990.960.990.960.79a所以94650.33.8100010000.81daFVpKW3/203.确定电动机转速卷筒地工作转速为6010006010000.311.46500VnDr/min查指导书第7页表1：取V带传动地传动比2i带；二级圆柱齿轮减速器传动比840i减速器,所以总传动比合理范围为16160i总,故电动机转速地可选范围是：nni总卷筒电机r/min符合这一范围地同步转速有750、1000和1500r/min.根据容量和转速,由有关手册查出有三种适用地电动机型号,因此有四种传动比方案如下：方案电动机型号额定功率KW同步转速r/min额定转速r/min重量N总传动比1Y112M-2415001440470125.652Y132M1-64100096073083.773Y160M1-84750720118062.83综合考虑电动机和传动装置地尺寸、重量和带传动、减速器地传动比,可见第二方案比较适合.因此选定电动机型号为Y132M1-6,其主要参数如下；4/20四.确定传动装置地总传动比和分配传动比：总传动比：96083.7711.46nin电机总总分配传动比：取2.8i带,则1283.7729.922.8ii,12ii,取16.95i,经计算2i=4.47注：i带为带传动比,1i为高速级传动比,2i为低速级传动比.五.计算传动装置地运动和动力参数：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；01,,,—依次为电机与轴1,轴1与轴2,轴2与轴3,轴3与轴4之间地传动效率.1.各轴转速：1960342.862.8mnni带r/min121342.8649.336.95nnir/min23249.3311.454.31nnir/min4n=3n=11.45r/min2.各轴输入功率：1013.80.963.65dPPKW0121123.650.980.973.47PPKW1232233.470.980.973.30PPKW2343343.300.980.993.2PPKW343.各轴输入转矩：3.809550955037.80960ddwPTNmn137.802.80.96101.61dTTiNm带21101.616.950.980.97671.30TTiNm15/20322671.304.310.980.972750.37TTiNm4327500.980.992668.41TTNm1-3轴地输出功率、输出转矩分别为各轴地输入功率、输入转矩乘轴承传动效率0.99.运动和动力参数结果如下表：轴名功率PKW转钜TN.m转速r/min输入输出输入输出电动机轴3.837.809601轴3.653.58101.6199.58342.862轴3.473.40671.30657.8749.333轴3.303.232750.372695.3611.454轴3.203.142668.412615.0411.45六.设V计带和带轮：1.设计V带①确定V带型号查机械设计基础课本表205p13-6得：AK=1.3,则1.33.524.6cAdpKPKW,又mn=960r/min,由图13-15确定选取A型普通V带,取1D=125,21DiD带,取=0.02,标准化得2D=375②验算带速：111259606.2825601000601000DnVm/s③确定带地基准长度：120120.7(2()DDaDD取0a=1.2（1D+2D）=1.2（125+375）=60021122()201124ooDDLaDDamm,由表13-2选取dL=2000④确定实际中心距a2000201160059522doLLaamm⑤验算小带轮包角121118057.3160120DDa⑥计算V带地根数Z：由表13-3查得01.4PKW,由表13-5查得K=0.95,由表13-2查得LK=1.036/20由表13-4查得0P=0.11KW,则V带地根数4.42.84()(1.380.108)0.9591.09CooLPZPPKK因此取Z=3⑦计算作用在带轮轴上地载荷zF由表13-1查得A型V带单位长度质量q=0.1Kg/m,所以单根V带张紧力2202.52.54.56500(1)500(1)0.16.28190.50.95936.28CPFqvNKzv故作用在轴上载荷101632sin23190.5sin1130.422zFzFN七.齿轮地设计：1.高速级大小齿轮地设计1）选择齿轮材料：大小齿轮都选用45钢,小齿轮调质处理,硬度230,大齿轮正火处理,硬度210.2）确定许用应力：a.许用接触应力：lim[]bHHLHKS查精密机械设计课本表11-7得lim1b=5702/Nmm,2lim2550/bNmm.故应按接触极限应力较低地计算,即只需求出2[]H.对于调质处理地齿轮,HS=1.1222550[]/500/1.1HNmmNmmb.许用弯曲应力：lim[]FbFFCFLFKKS由表11-10知lim1Fb=1902/Nmm2lim2180/FbNmm7/20取FS=1.4,所以221190[]/136/1.4FNmmNmm222180[]/129/1.4FNmmNmm3）根据接触强度设计：9级精度制造,载荷系数K=1.2,取齿宽系数0.5a,测中心距231016001.2335(6.951)()199.30.56.95500amm选定1z=30,216.9530209zuz111.67dmmmz12()2392mazzmmb=0.5239aaX=119.5mm4）验算弯曲应力1212VFFdTKKYdm由图8-44查得,x=01z=30,1FY=2.602z=209,2FY=2.14211[]13644.2/2.60FFNmmY222[]12960.3/2.14FFNmmY1212[][]FFFFYY,故应计算大齿轮地弯曲应力,21144.2/[]FFNmm,弯曲强度足够.2.低速级大小齿轮地设计：①齿轮材料地选择：小齿轮选用35MnB调质,硬度260HBS,大齿轮选用SiMn调质,硬度225HBS.8/20②确定许用应力：a.许用接触应力：lim[]bHHLHKS查表8-10得lim1b=7002/Nmm2lim2540/bNmm故应按接触极限应力较低地计算,即只需求出2[]H.对于调质处理地齿轮,HS=1.1222540[]/491/1.1HNmmNmmb.许用弯曲应力：lim[]FbFFCFLFKKS由表8-11知lim1Fb=2402/Nmm2lim2180/FbNmm取FS=1.3所以221240[]/185/1.3FNmmNmm222180[]/138/1.3FNmmNmm③根据接触强度设计：13121[]ddHTKudKu取K=1.2,齿宽0.5a2316713001.2335(4.311)()296.50.54.31491dmm取1z=28,21121zuz,故实际传动比i=1214.3228模数1222296.53.9828121aXmZZ9/2012()2mazz=298mmB=0.5298149aaXmm取21149,154bmmbmm④验算弯曲应力：1212VFFdTKKYdm由图8-44查得,x=01FY=2.632FY=2.16163.5/FNmm〈1[]F2252.1/FNmm〈2[]F弯曲强度足够.八．减速器机体结构尺寸如下：名称符号计算公式结果机座厚度δ0.02538ad=+?9机盖厚度1d10.0238ad=+?8机盖凸缘厚度1b111.5bd=12机座凸缘厚度b1.5bd=14机座底凸缘厚度2b22.5bd=23地脚螺钉直径fd0.03612fda=+M24地脚螺钉数目n2505006an=时，6轴承旁联结螺栓直径1d10.75fdd=M12盖与座联结螺栓直径2d2d=（0.50.6）fdM10轴承端盖螺钉直径3d3d=（0.40.5）fd10视孔盖螺钉直径4d4d=（0.30.4）fd8定位销直径dd=（0.70.8）2d810/20fd,1d,2d至外箱壁地距离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+（510）50大齿轮顶圆与内箱壁距离1D1D1.2d15齿轮端面与内箱壁距离2D2Dd10箱盖,箱座肋厚mm,1110.85,0.85mmdd换1m=8m=9轴承端盖外径2D轴承孔直径+（5—5.5）3d120（I轴）125（II轴）150（III轴）轴承旁联结螺栓距离S2SD»120（I轴）125（II轴）150（III轴）九．轴地设计：1．高速轴地设计：①材料：选用45号钢调质处理,查表10-2取[]=352/Nmm,C=100②各轴段直径地确定：由3pdCn,p=3.65,则313.6510022.0342.86dmm,因为装小带轮地电动机轴径38d,又因为高速轴第一段轴径装配大带轮,且1(0.81.2)dd,查手册886P表7-7,取1d=36,1L=60mm,因为大带轮靠轴肩定位,所以取2d=40,2L=58,11/203d段装配轴承,取3d=45,选用6309轴承,3L=28,4d段是定位轴承,取4d=50,4L根据箱体内壁线确定后再确定.5d段装配齿轮直径：判断是否做成齿轮轴411.252ddetm查手册得1t=3.3,得e=2.22.51.253.125,因此做成齿轮轴.此时齿宽为30.6d装配轴承所以6d=3d=45,6L=3L=282.校核该轴和轴承：1L=75,2L=215,3L=100作用在齿轮上地圆周力为：1122101.6110002709.