减速器课程设计说明书

郑州大学课程设计说明书&℅&℅&℅&℅&℅&℅&℅&℅&℅&℅&℅&℅&℅&℅&℅&℅&℅&机械工程学院机械工程及自动化专业8班课程机械设计题目减速器设计说明书学生黄真指导教师陈江义教研室主任陈江义完成日期：2008年1月10日......学习好帮手目录设计任务书……………………………………………………5一.工作条件…………………………………………………5二.原始数据…………………………………………………5三.设计内容…………………………………………………5四.设计任务…………………………………………………5五.设计进度…………………………………………………6传动方案的拟定及说明………………………………………6电动机的选择…………………………………………………6一.电动机类型和结构的选择………………………………7二.电动机容量的选择………………………………………7三.电动机转速的选择………………………………………7四.电动机型号的选择………………………………………7传动装置的运动和动力参数…………………………………8一.总传动比…………………………………………………8二.合理分配各级传动比……………………………………8三.传动装置的运动和动力参数计算………………………8传动件的设计计算……………………………………………9一.高速啮合齿轮的设计……………………………………9二.低速啮合齿轮的设计……………………………………14三.滚筒速度校核……………………………………………19......学习好帮手轴的设计计算…………………………………………………19一.初步确定轴的最小直径…………………………………19二.轴的设计与校核…………………………………………20滚动轴承的计算………………………………………………30一.高速轴上轴承（6208）校核……………………………30二.中间轴上轴承（6207）校核……………………………31三.输出轴上轴承（6210）校核……………………………32键联接的选择及校核…………………………………………34一.键的选择…………………………………………………34二.键的校核…………………………………………………34连轴器的选择…………………………………………………35一.高速轴与电动机之间的联轴器…………………………35二.输出轴与电动机之间的联轴器…………………………35减速器附件的选择……………………………………………36一.通气孔……………………………………………………36二.油面指示器………………………………………………36三.起吊装置…………………………………………………36四.油塞………………………………………………………36五.窥视孔及窥视盖…………………………………………36六.轴承盖……………………………………………………37润滑与密封……………………………………………………37一.齿轮润滑…………………………………………………37......学习好帮手二.滚动轴承润滑……………………………………………37三.密封方法的选择…………………………………………37设计小结………………………………………………………37参考资料目录…………………………………………………38......学习好帮手机械设计课程设计任务书题目：设计用于带式运输机传动系统的齿轮（蜗轮）减速器一．工作条件连续单向旋转、载荷平稳、室内工作、有粉尘(运输带与滚筒摩擦阻力影响已在F中考虑)。二．原始数据运输带工作拉力F（N）：2500卷筒的直径D（mm）：400运输带速度V（m/s）：1.1运输带速度允许误差5%使用年限（年）：10工作制度（班/日）：1生产条件：中等规模机械厂，可加工7-8级齿轮及蜗轮；动力来源：电力、三相交流380/220伏。三．设计内容1.电动机的选择与运动参数计算；2.齿轮传动设计计算；3.轴的设计；4.滚动轴承的选择与校核；5.键和连轴器的选择与校核；6.装配图、零件图的绘制；7.设计计算说明书的编写。四．设计任务1.减速器总装配图一张；2.齿轮、轴、箱体零件图各一张；3.设计说明书一份。......学习好帮手五．设计进度1、第一阶段：传动方案的选择、传动件参数计算及校核、绘制装配草图2、第二阶段：制装配图；3、第三阶段：绘制零件图。传动方案的拟定及说明一个好的传动方案，除了首先满足机器的功能要求外，还应当工作可靠、结构简单、尺寸紧凑、传动效率高、成本低廉以及维护方便。要完全满足这些要求是很困难的。在拟订传动方案和对多种传动方案进行比较时，应根据机器的具体情况综合考虑，选择能保证主要要求的较合理的传动方案。根据工作条件和原始数据可选方案二，即展开式二级圆柱齿轮传动。因为此方案工作可靠、传动效率高、维护方便、环境适应行好，但也有一缺点，就是宽度较大。其中选用斜齿圆柱齿轮，因为斜齿圆柱齿轮兼有传动平稳和成本低的特点，同时选用展开式可以有效地减小横向尺寸。示意图如下：1—电动机；2—联轴器；3—齿轮减速器；4—联轴器；5—鼓轮；6—带式运输机实际设计中对此方案略微做改动，即：把齿轮放在靠近电动机端和滚筒端。（其他们的优缺点见小结所述）......学习好帮手电动机的选择(以下公式引用自[1]P7~8)一.电动机类型和结构的选择因为本传动的工作状况是：载荷平稳、单向旋转，无特殊要求。所以选用常用的封闭式Y系列三相异步交流的电动机。其效率高、工作可靠、结构简单、维护方便、价格低等优点。二.电动机容量的选择1.工作机所需功率Pw知F=2500NV=1.1m/s所以25001.12.7510001000wFVkwkwp2.电动机的输出功率dp/wdpp32联齿联轴承=ηηηη＝320.990.990.970.990.895/wdppkw3.确定电动机额定功率edP因为edP应等于或稍大于dp。故选择edP=4kw的电动机。三.电动机转速的选择工作机滚筒的转速60*1000*/wNVD=60*1000*1.1/（3.14*400）=52.55r/min因为两极传动的总传动比最好不要超过20，故电动机的同步转小于等于WN*20=1051r/min,同时总传动比应越接近20越好。故选同步转速为1000r/min的电动机。wp=2.75kw=0.895dpkwedP=4kw......学习好帮手四.电动机型号的确定根据上面步骤的计算，查表选出电动机型号为Y132M1-6,其额定功率为4kW，满载转速960r/min。基本符合题目所需的要求。（[1]P196表20---1）传动装置的运动和动力参数(以下公式引用自[1]P8~10)一.总传动比由电动机的满载转速mn和工作机主动轴转速Wn可确定传动装置应有的总传动比为：i总＝mn/Wn其中mn=960r/minWn＝52.55r/min故：i总＝18.27二.合理分配各级传动比由于减速箱是展开式布置，所以选1i＝i1.3总。由i总=18.27，得1i=4.873，2i=3.749三.传动装置的运动和动力参数计算1.各轴转速高速轴：1n=mN=960r/min电动机型号：Y132M1-6i总＝18.271i=4.8732i=3.7491n=960r/min2n=197.0r/min3n=52.55r/min......学习好帮手中间轴：2n=1n/1i=960/4.873=197.00r/min输出轴：3n=WN=2n/2i=197.00/3.749=52.55r/min2.各轴输入功率计算1p=dp联η=3.07*0.99=3.039kw2p=1p齿轴承ηη=3.039*0.99*0.97=2.919kw3p=2p轴承齿ηη=2.919*0.99*0.97=2.803kw3.各轴的输入转矩电动机转矩T=9550dp/1n=9550*3.07/960N.m=30.540N.m1T=95501p/1n=9550*3.039/960N.m=30.232N.m2T=95502p/2n=9550*2.919/197.00N.m=141.505N.m3T=95503p/3n=9550*2.803/52.55N.m=509.394N.m附：各轴转速、输入功率、输入转矩项目电动机轴高速轴I中间轴II输出轴III鼓轮转速（r/min）960960197.0052.5552.55功率（kW）43.0392.9192.8032.75转矩（N·m）30.54030.232141.505509.394510.499传动比114.8733.7491效率10.990.96030.96030.9801传动件的设计计算一.高速啮合齿轮的设计（以下公式引用自[2]第十章）1．选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数1p=3.039kw2p=2.919kw3p=2.803kwT=30.540N.m1T=30.232N.m2T=141.505N.m3T=509.394N.m7级精度......学习好帮手1）按方案（2）所示的传动方案，选用斜齿圆柱齿轮传动。2）运输机为一般工作机器，速度不高，故精度等级选用7级精度（GB10095----88）；3）材料及热处理；选择小齿轮材料为40Cr（调质），硬度为280HBS，大齿轮材料为45钢（调质），硬度为240HBS，二者材料硬度差为40HBS。4）试选小齿轮齿数1Z＝20，大齿轮齿数2Z＝97；5）选取螺旋角。初选螺旋角β＝14°2．按齿面接触强度设计按式（10—21）试算，即123121·tHEdHtZZKTuudαφεσ1）确定公式内的各计算数值（1）试选Kt＝1.6（2）计算小齿轮传递的转矩1T=30.232N.m（3）由图10－30选取区域系数HZ＝2.433（4）由表10－7选取齿宽系数dφ＝1（5）由图10－26查得1αε＝0.75，2αε＝0.875，则120.750.8751.625αααεεε（6）由表10－6查得材料的弹性影响系数EZ＝189.81/2Mpa（7）由图10－21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限lim1H＝600MPa；大齿轮的接触疲劳强度极限lim2H＝550MPa；（8）由式10－13计算应力循环次数1N＝601njhL＝60×960×1×（8×300×10）＝1.382×910h2N＝1N/1i＝1.382×910/4.873=2.837×810h（9）由图10－19查得接触疲劳寿命系数1HNK＝0.95；1Z＝202Z＝97β＝14°Kt＝1.61T=30.232N.mHZ＝2.433dφ＝1αε1.625EZ＝189.81/2Mpa......学习好帮手2HNK＝1.07（10）计算接触疲劳许用应力取失效概率为1％，安全系数S＝1，由式（10－12）得H1[]＝1lim1*HNHKS＝0.95×600MPa＝570MPaH2[]＝2lim2*HNHKS＝1.07×550MPa＝588.5MPaH[]＝(H1[]＋H2[])/2＝(570+588.5)=579.25MPa2）计算（1）试算小齿轮分度圆直径1td,1td≥23121·tHEdHKTZZuuαφσε=32321.630.2321014.8732.433189.8·11.6254.873579.25mm=35.73mm（2）计算圆周速度v=10006021ndtπ=35.73960601000π=1.8m/s（3）计算齿宽b及模数ntmb=1dtdφ=1×35.73mm=35.73mmntm=11costdzβ=35.73cos1420。=1.73h=2.25ntm=2.25×1.73mm=3.89mmb/h=35.73/3.89=9.19（4）计算纵向重合度11.5860.318tandzβ0.318120tan14φ=（5）计算载荷系