二级直齿圆柱齿轮减速器说明书附加cad图1

3机械设计课程设计计算说明书设计题目设计一用于带式运输机上的两级圆柱齿轮减速器机械系机械设计与制造及其自动化专业机设0923班设计者郑立君学号0914051106指导老师杨会霞2011年12月日3目录一、设计任务………………………………………………(1)二、传动方案总体设计……………………………………(1)三、电机（原动机）选择…………………………………(2)四、确定传动比……………………………………………(2)五、机构的运动分析及动力参数选择与计算……………(3)六、传动零件的计算………………………………………(4)七、轴的计算…………………………………………...(11)八、轴承的选择…………………………………………..(21)九、连接件的计算………………………………………..(28)十、润滑、密封…………………………………………..(29)十一、三维图……………………………………………(30)十二、小结………………………………………………(33)参考资料……………………………………………………(34)附录……………………………………………………….(35)3一、设计任务：设计一用于带式运输机上的两级圆柱直齿轮减速器已知条件及要求：运输带工作拉力F；运输带工作速度v（允许运输带速度误差为±5%）；滚筒直径D；两班制，连续单向运转，载荷轻微冲击；工作年限8年；中批量生产。题目数据表序号卷筒上的圆周力F（N）卷筒直径D（mm）运输带速度V（m/s）568004250.48二、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3１.计算电机所需功率dP：查手册第85页表10-1：1－带传动效率：0.952－每对轴承传动效率：0.973－圆柱齿轮的传动效率：0.984－联轴器的传动效率：0.9935—卷筒的传动效率：0.99说明：－电机至工作机之间的传动装置的总效率：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：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：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3EFAFBCACEF=0.10P=1.37+0.1=1.3800.100.108P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，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。3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。⑤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。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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3径向力为2984201073rtFFtgtgN作用在轴1带轮上的外力：1132.8QFFN求垂直面的支反力：2112211107380073211rVlFFNll211073800273VrVFFFN求垂直弯矩，并绘制垂直弯矩图：3222732111057.6.avvMFlNm'311800731057.4.avvMFlNm求水平面的支承力：由1122()HtFllFl得21122112948219773211HtlFFllN2129482197751HtHFFFN求并绘制水平面弯矩图：31121977310158.2.aHHMFlNm'32275121110158.4.aHHMFlNm求F在支点产生的反力：3112961132.8384.373211FlFFNll21384.31132.81517.1FFFFFN求并绘制F力产生的弯矩图：3231132.89610108.7FMFlN'311384.3731027.7aFFMFlN3F在a处产生的弯矩：311384.3731027.7aFFMFlNm求合成弯矩图：考虑最不利的情况，把'aFM与22avaHMM直接相加。'222227.757.6158.2196.1.aaFaVaHMMMMNm''2'22227.757.4158.4196.2.aaFaVaHMMMMNm求危险截面当量弯矩：从图可见，m-m处截面最危险，其当量弯矩为：（取折合系数0.6）要承受径向载荷的作用，所以rPF，查课本259页表16-9，10取1,1.2,tpff取3按最不利考虑，则有：222211118002197384.32722.4rvHFFFFFN222222222737511517.12316.2rvHFFFFFN则66331010129.510()()6.36060314.81.22316.2thPCfLhnfP年因此所该轴承符合要求。4弯矩及轴的受力分析图如下：5键的设计与校核:根据1136,106.9dT，确定V带轮选铸铁HT200，参考教材表10-9,由于136d在3038范围内，故1d轴段上采用键bh：108,采用A型普通键:键校核.为L1=1.75d1-3=60综合考虑取l=50得3144106.91037.1[]3685010pTMpapdlh查课本155页表10-105060b所选键为：:10850bhl中间轴的设计：3①材料：选用45号钢调质处理。查课本第230页表14-2取35MpaC=100。②根据课本第230页式14-2得：2min2333.2110036.168PdCn1d段要装配轴承，所以查手册第9页表1-16取140d，查手册62页表6-1选用6208轴承，L1=B+3+2+23=18+10+10+2=40。2d装配低速级小齿轮，且21dd取245d，L2=128，因为要比齿轮孔长度少23。3d段主要是定位高速级大齿轮，所以取360d，L3=4=10。4d装配高速级大齿轮，取445dL4=84-2=82。5d段要装配轴承，所以查手册第9页表1-16取545d，查手册62页表6-1选用6208轴承，L1=B+3+2+3+23=18+10+10+2=43。③校核该轴和轴承：L1=74L2=117L3=94作用在2、3齿轮上的圆周力：322222470.31027071392.5tTFNdN径向力：22270720985rtFFtgtgN338709203169rtFFtgtgN求垂直面的支反力311222()316(74117)9851171053.5.aVnVrMFllFlNm求水平面的支承力：332231123()870994270721145867411794ttHFlFllFNlll22312707870945866830HttHFFFFN3计算、绘制水平面弯矩图：31145867410323.aHmHMFlNm321232()6830(74117)870911710295.aHnHtMFllFlNm求合成弯矩图，按最不利情况考虑：222223.9323323.8.amavmaHmMMMNm222253.5295300.anavnaHnMMMNm求危险截面当量弯矩：从图可见，m-m,n-n处截面最危险，其当量弯矩为：（取折合系数0.6）轴承寿命可由式610()60thPCfLhnPf进行校核，由于轴承主要承受径向载荷的作用，所以rPF，查课本259页表16-9，10取1,1.1,tpff取3222211131645864596rvHFFFN2222222250068307273rvHFFFN则663321010129.510()()2.126060681.17273thPCfLhynPf，轴承使用寿命在23年范围内，因此所该轴承符合要求。④弯矩及轴的受力分析图如下：3⑤键的设计与校核：已知42245,470.3.ddTNm参考教材表10-11，由于2(44~50)d所以取:149bh因为齿轮材料为45钢。查课本155页表10-10得100120bL=128-18=110取键长为110.L=82-