目录
一、设计任务书................................................................................ 二、电动机的选择............................................................................ 三、确定传动装置总传动比和分配传动比.................................... 四、传动件的设计计算.................................................................... 五、轴的设计计算............................................................................
(一)高速轴的设计 ............................................................................................................................. (二)中速轴的设计 ............................................................................................................................. (三)低速轴的设计 .............................................................................................................................
六、滚动轴承的选择及计算............................................................
(一)高速轴的轴承 ............................................................................................................................. (二)中速轴的轴承 ............................................................................................................................. (三)低速轴的轴承 .............................................................................................................................
七、键联接的选择及校核计算........................................................ 八、联轴器的选择............................................................................ 九、减速器附件的选择和箱体的设计
十、润滑与密封................................................................................ 十一、参考资料................................................................................
一、设计任务书
设计一用于带式运输机上同轴式二级圆柱齿轮减速器 1. 工作情况
连续单向运转,载荷较平稳,室内工作,有粉尘,环境最高温度35度 原始数据 运输带工作运输带工作卷筒直径带速允许使用年工作制度拉力F(N) 速度v(m/s) (mm)D 偏差(%) 限(年) (班/日) 2500 1.1 300 8 2 ?5 2. 设计内容 (1)电动机的选择
(2)斜齿轮传动设计计算 (3)轴的设计
(4)滚动轴承的选择
(5)键和联轴器的选择与校核 (6)装配图、零件图的绘制 (7)设计计算说明书的编写 3. 设计任务
减速器总装配图1张 齿轮、轴零件图各一张 设计计算说明书一份 4. 传动方案的拟定如图
二、电动机的选择
1、选择电动机类型
按按工作要求和条件,选用三机笼型电动机,封闭式结构,电压380V,Y型。 2、选择电动机的容量
工作机所需功率为: pw?2.53kw 电动机所需的功率为:pd?pw?akw
有电动机至运输带的传动效率为
224 ?a??1?2?3?4,式中?1、?2、?3、?4分别为齿轮传动、联轴器、轴承和卷筒的传动效率。
?1?0.97、?2?0.99、?3?0.98、?4?0.96 联立上几式可得pd?3.10kw 3、确定电动机转速 卷筒轴工作转速为:n?60?1000v?D'?60?1000?1.13.14?300?70r/min
取圆柱齿轮传动二级减速传动比为ia?8~40,故电动机转速的可选范围为:nd?ia?n?(8~40)?70?560~2800r/min
''4、电动机型号的确定 查表选择得:
型号
额定功率kW 4
满载转速r/min 960
堵转转矩额定转矩
最大转矩额定转矩
质量/kg 73
Y132M1-6 2.0 2
三、确定传动装置的总传动比和分配传动比
n960?13.71 总传动比ia?m?n70同轴式二级圆柱齿轮减速器,可让两级齿轮传动比相等,故i1?i2?1、计算传动装置的运动和动力参数
(1)各轴转速
1轴:n1?960r/min 2轴:n2?3轴:n3?n1i1n2i2?259.25r/min ?70.01r/min
13.71?3.70
卷筒轴:n4?70.01r/min (2)各轴功率
p1?pd??2?3.069kW
p2?p1??3??1?2.92kW p3?p2??3??1?2.78kW
卷筒轴=p3??2?2.61kW (3)各轴转矩
电动机输出转矩Td?9550Pdnm?9550?3.10960?30.84N?m
1轴:T1?Td??2?30.53N?m 同理得:
2轴:T2?107.47N?m 3轴:T3?378.30N?m 4轴:T4?367.03N?m
效率P(kw)
轴名
输入 输出
3.1 电动机轴
Ⅰ轴 3.069 Ⅱ轴 2.92 Ⅲ轴 2.77 卷筒轴 2.61
转矩T(N.m)
输入 输出
30.84
29.92 30.53
105.32 107.47
370.73 378.3
352.35 367.03 转速n
(r/min) 传动比i 960 960 1 259.249 3.7 70.01 3.7 70.01 1
四、传动件设计计算
1.选精度等级、材料及齿数
1)材料及热处理;
选择小齿轮材料为40Cr(调质),硬度为260HBS,大齿轮材料为45钢(调质),硬度为210HBS,二者材料硬度差为50HBS。 2)精度等级选用8级精度;
因为低速级的载荷大于高速级,所以先算低速级齿轮,在演算高速级齿轮,看是否合理
选取螺旋角。初选螺旋角β=10
查表可得:原动机为电动机,有轻微冲击,工作机工作均匀平稳,故KA?1.1,选齿轮精度为8级,KV?1.13 ,K??1.3,K??1.1
K?KAKVK?K??1.1?1.1?1.3?1.13?1.78
传动比i?3.7由表查得各数据如下:
? ZH?2.47 ,ZE?189.8 ,Z??0.82 ,取??10则Z??0.99
2)、接触疲劳施用应力
查图可知?Hlim?710;?1Hlim2?610;SHmin?1.1
则应力循环次数:
8 N1?60n1jLh?60?259.249?1?250?8?16?4.98?10
N2?N1/i?4.98?108/3.7?1.35?108 又查图可知:ZN1?ZN2?1 则:
?HP1??Hlim1ZNZNSHlim??710?11.1610?11.1?645.5MPa ?554.5MPa
?HP2??Hlim2SHlim故 ?HP?554.5MPa
(3)、计算小齿轮最小直径,取齿宽系数?d1??ZHZEZ?Z????HP??2KT1(u?1)?????du?232d?0.8
3 ?32?1.78?107.47?10?2.47?189.8?0.82?0.99????554.50.8???(3.7?1)3.7
?65.9mm(4)、确定 中心距a
d65.9 a?1(1?i)??(1?3.7)?154.9mm
22就尽量圆整成尾数为0或5,以得于制造和测量,所以初定a?155mm (5)、选定模数mn、齿数z1、z2和螺旋角?
a?mn2cos?(z1?z2)
一般z1?17~30,??8?~15?。初选z1?26,??10?,则z2?iz1?3.7?26?96.2 mn?2acos?z1?z2?2?155?cos1026?96.2??2.498
由标准模数取mn?2.5mm ,则 z1?z2?取z1?z2?122 则 z1?取z1?26
z2?122?26?96
齿数比:z2/z1?96/26?3.69
与i?3.7的要求比较,误差为0.3% ,可用。于是
?1mn(z1?z2)?12?122??cos?10.30 ??cos2a2?155满足要求。 6)、计算齿轮分度圆直径 小齿轮 d1?mnz1cos??2.5?96cos10.30?2acos?mn?2?155?cos102.5??122.1
z1?z21?i?1221?3.7?25.96
?66.06mm