單級圓柱齒輪減速器 設計書

1 單級圓柱齒輪減速器設計書 課程設計題目：設計帶式運輸機傳動裝置 1 已知條件：運輸帶工作拉力 F = 3200 N。 運輸帶工作速度 v= 2 m/s 滾筒直徑 D = 375 作情況 兩班制，連續(xù)單向運轉，載荷較平穩(wěn)。，室內，工作，水分和灰度正常狀態(tài)，環(huán)境最高溫度 35 。要求齒輪使用壽命十年 。 一、 傳動裝置總體設計 一、 傳動方案 1） 外傳動用 v 帶傳動 2） 減速器為單級圓柱齒輪齒輪減速器 3） 方案如圖所示 二、 該 方案的優(yōu)缺點： 該工作機有輕微振動，由于 V 帶有緩沖吸振能力，采用 V 帶傳動能減小振動帶來的影響，并且該工作機屬于小功率、載荷變化不大，可以采用 且價格便宜，標準化程度高，大幅降低了成本。減速器部分單級漸開線圓柱齒輪減速器。軸承相對于齒輪對稱，要求軸具有較大的剛度。原動機部分為 步電動機。 總體來講，該傳動方案滿足工作機的性能要求，適應工作條件、工作可靠，此外還結構簡單、尺寸緊湊、成本低傳動效率高。 計算 與說明 2 （一）電機的選擇 工作機所需要的功率 F v=6400w =6.4 kw m i n. 傳動裝置總效率： 總 = 帶輪 齒輪 軸承 軸承 聯軸器 =機輸出功率 P = 總 = 以取電機功率 P =術數據： 額定功率 7.5 滿載轉速 970 R/定轉矩 2.0 nm 最大轉矩 2.0 nm 選用 外形查表 19程設計書 A:254 B:210 C:108 D:42 E:110 F:12 G:37 H:160 K:15 30 2 55 85 70 L:600 二、 V 帶設計 總傳動比 19 7 0 ni n 齒輪傳動比 外傳動帶選為 由表 12得 a P = 以 選用 帶 設小輪直徑 25 H a 1111 6100060 125970100060 大帶輪直徑 d2=125=以取 00 所以 i1=d2/以大帶輪轉速 n2=n1/03(R/確定中心距 0 d1+ a 2（ d1+ a 1050 所以初選中心距 00 3 2)()(22221210a =1861 查表 12 2000 中心距 La d 0 中心距調整范圍 a+29.5 a 帶輪包角 1 2 0 121 確定 V 帶根數 Z 參考 12取 表 12得 查表得 12得包角系數 K 由表 12210)查得長度系數 算 V 帶根數 Z，由式（ 5設） ( 00 Z=5 根 計算單根 V 帶初拉力 式（ 12設。 )(00 20 由式 12設） q=算對軸的壓力 式（ 12設）得 F Q 2 4 9 621 6 0s i 8522s i 0 小帶輪基準直徑 25 用實心式結構。大帶輪基準直徑 400 用孔板式結構。 三、 各齒輪的設計計算 1 齒輪的材料，精度和齒數選擇，因傳遞功率不大，轉速不高，材 4 料按表 7取，都采用 45 號鋼，鍛選項毛坯，大齒輪、正火處理，小齒輪調質，均用軟齒面。齒輪精度用 8 級，輪齒表面精糙度為 齒面閉式傳動，失效形式為占蝕，考慮傳動平穩(wěn)性，齒數宜取多些，取 1 ，則 1 3=93 設計準則按接觸疲勞強度計算，按齒根疲勞強度校核。 運動參數及動力參數計算 計算各軸轉速（ R/ 70/03 R/ n1/03/3=101 R/ 計算各軸的功率（ 帶輪 =2= 軸承 齒輪 =遞扭矩（ N 610 P1/ 610 03 = 510 載荷系數 k 由表（ 10 因載荷平穩(wěn)取 k=寬系數 a 輕型減速器 a=用接觸應力 H 由圖 10c） 00 60較小值代入 安全系數由表（ 10設）查的 H=600 = H=560 齒面解除疲勞強度計算式（ 10設） 5 a=(u+1) 定齒輪參數及重要尺寸 圓整中心距 取 a=180數 m=2a/(z1+ 由表（ 10 取 m=3 齒輪分度圓直徑 93 79核齒根彎曲疲勞強度 確定有關參數 由上可知 K=25N.m b= a a=180=54 圓整后取 5 0 許用彎曲應力 F由圖 10c）得 =210 180全系數由表 10 圖 10 計算齒輪的圓周速度 V V= 0 1000=s V 6m/s 所以 8級精度合適 6 四、 軸的設計 1 選擇軸的材料及熱處理 由于減速器傳遞的功率不大，對其重量和尺寸也無特殊要求故選擇常用材料 45 鋼 ,調質處理。 由表 16設） 強度極限 b=650 屈服極限 s=360 彎曲疲勞極限 300 由表 16設） 可知 118 c 107 取 c=118 從動軸的設計 1 按扭矩初估軸的直徑 單級齒輪減速器的低速軸為轉軸，輸出端與聯軸器相接，從結構要求考慮，輸出端軸徑應最小，最小直徑為： d d=50 軸的結構設計 軸結構設計時，需要考慮軸系中相配零件的尺寸以及軸上零件的固定方式。 1）、聯軸器的選擇 已知從動軸的轉矩 T=由表 19設）查得運輸機的工作情況系數 7 故 A T=975 N m 由表 18設）選用彈性柱銷聯軸器， 材料為鐵 許用轉速為 2800r/允許軸孔直徑 D 取4056 滿足要求 2）軸承選擇 初選用 6212 深溝球軸承 技術數據 基本尺寸 : d=60 D=110 B=22 安裝尺寸 : 9 01 3) 各軸段直徑的確定 （ 1） 用于安裝聯軸器 0 （ 2） 用于聯軸器的軸間定位 5 （ 3） 軸承的安裝 0 （ 4） 安裝齒輪 5 （ 5） 齒輪的軸肩定位 0 （ 6） 用于軸承的軸肩定位 5 （ 7） 安裝軸承 0 4) 各軸段長度的確定 （ 1）查表 18設 )得 4 （ 2）考慮軸承端蓋 0 （ 3）考慮軸承取套筒為 29 3 （ 4）齒輪齒寬為 55 3 （ 5）軸肩 0 8 （ 6）保持兩軸承對稱 0 （ 7）考慮軸承寬度 6 5） 按彎曲復合強度計算 齒輪上作用力的計算 齒輪所受的轉矩： T=610 P/n=6. 5 510 N 50N m 齒輪作用力：圓周力： T/d=向力： 輪分度圓直徑 d=279為兩軸承對稱，所以 4 （ 1） 繪制剪力圖 a (2)繪制垂直面彎矩圖 b 和水平面彎矩圖 c 軸承支座反力 r/2= 由兩邊對稱知，截面 C 的玩具也對稱，截面 =面 C 在水平面最大彎矩為 =3)繪制復合彎矩圖 d 最大彎矩為 1862221 m （ 4）繪制當量彎矩圖 e 2 69)( 22 N m （ 5）繪制扭矩圖 f 9 T=6)校核危險截面 C 的強度 e=269/ e 所以 ( )計算當量動載荷 1= 2= 3)計算軸承壽命 1= =3 由表 18設） 查得 由表 18設） 查得 式 18設） 06/60n( =81255h 預期壽命足夠，此軸承合格 2鍵的校核： 鍵 1 18 11 L=50 15 鍵 2 16 10 L=50 鍵 3 14 8 L=80 查表 14設）得 p=120 p=4T/得 510 /60 11 (501032m/s，所以采用飛濺潤滑方式 六、 主要尺寸及數據 箱體尺寸 底座壁厚 = 取 =蓋壁厚 1=座上部凸緣厚度 蓋凸緣厚度 =座下部凸緣厚度 腳螺栓直徑 16 16 地腳螺栓數目 n=6 底座與箱蓋連接螺栓直徑 8 軸承蓋螺栓直徑 8 軸承座聯接螺栓直徑 12 螺栓間距 L=150 定位鞘直徑 d=6 地腳螺栓孔凸緣配置尺寸 5 5 凸緣螺栓孔配置直徑 5 3 軸承旁凸臺半徑 3 凸臺高度根據低速螺栓軸承 座外半徑確定 外箱壁至軸承端面距離 0 大齒輪圓與內箱壁距離 1=9 齒輪斷面與內箱壁的距離 2=20 底座深度 H=0=170 齒輪結構尺寸 （ =1 C = 主動齒輪 從動齒輪 齒數 z 31 93 模數 m 3 3 分度圓直徑 d= 93 279 齒頂高 ha=m 3 3 齒根高 + C ) 全高 h=ha+ 17 齒頂圓直徑 da=m(z+2 ) 99 285 齒根圓直徑 df=m( ) 度圓齒距 P= m 度圓齒寬 e=1/2 m 度圓齒厚 e=1/2 m 圓直徑 dn= 87 262 七、 設計小結 由于第一次設計，沒有經驗，所以這次的設計存在許多缺點，比如說箱體結構龐大，重量也很大。齒輪的計算不夠精確，以及軸結構設計不及湊等缺陷，我相信，通過這次的實踐，能使我在以后的設計中避免很多不必要的工作，有能力設計出結構更緊湊，傳動更穩(wěn)定精確的設 備。 參考