減速器設(shè)計說明書(二級圓錐圓柱齒輪減速器).doc

1.傳動簡圖的擬定22 電動機的選擇33.傳動比的分配44.傳動參數(shù)的計算45 圓錐齒輪傳動的設(shè)計計算46 圓柱齒輪傳動的設(shè)計計算77 軸的設(shè)計計算118 鍵連接的選擇和計算219 滾動軸承的設(shè)計和計算2210 聯(lián)軸器的選擇2311 箱體的設(shè)計2312 潤滑和密封設(shè)計25設(shè)計總結(jié)261.傳動簡圖的擬定1.1 技術(shù)參數(shù)：運輸鏈工作拉力：F=5 kN ，運輸鏈工作速度：1.0 m/s，運輸鏈鏈輪齒數(shù)：z=10 ，運輸鏈鏈節(jié)距：p=60mm,1.2 工作條件： 連續(xù)單向運轉(zhuǎn)，工作時有輕微振動，使用期10年（每年300個工作日，小批量生產(chǎn)，兩班制工作，運輸鏈速度允許誤差5%。1.3 傳動方案傳動裝置由電動機，減速器，工作機等組成。減速器為二級圓錐圓柱齒輪減速器。外傳動為鏈傳動。方案簡圖如圖。 2 電動機的選擇2.1 電動機的類型：Y系列全封閉自扇式籠型三相異步交流電動機，電源電壓380V，2.2 功率的確定2.2.1 工作機所需功率 (kw):=50001= 5kw，2.2.2 電動機至工作機的總效率：=0.990.970.970.960.994=0.858995（為聯(lián)軸器的效率，為錐齒輪的效率，為圓柱齒輪傳動的效率，為滾子鏈的傳動效率，為滾動球軸承的效率）。2.2.3 所需電動機的功率 (kw): =/=5Kw/0.858995=5.821kw為了載荷平穩(wěn)，電動機額定功率Pm略大于Pd。選定功率Pm=7.5kw2.4 確定電動機的型號因同步轉(zhuǎn)速的電動機磁極多的，尺寸小，質(zhì)量大，價格高，但可使傳動比和機構(gòu)尺寸減小，其中=7.5kw，符合要求，但傳動機構(gòu)電動機容易制造且體積小。由此選擇電動機型號：Y132S22,電動機額定功率=7.5kw,滿載轉(zhuǎn)速nm=2920r/min,鏈輪轉(zhuǎn)速=601000V/(D)=98.41r/min， 電動機型號額定功率(kw)同步轉(zhuǎn)速/滿載轉(zhuǎn)速(r/min)電動機價格/元電動機質(zhì)量傳動比/iY132S227.53000/2920143375i 選取B3安裝方式3.傳動比的分配總傳動比：=/=2920/98.41=29.672 高速級的傳動比=0.25i=7.418，低速級的傳動比=29.672/7.418=4=（-）/S=1.5故可知安全。7.3.15 截面6左側(cè)抗彎截面系數(shù) 抗扭截面系數(shù) 截面6左側(cè)彎矩 截面6上的扭矩 =360.32Nm截面上的彎曲應(yīng)力 截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力由課本附表3-8用插值法求得/=3.75，則/=0.83.75=3軸按磨削加工，有附圖3-4查得表面質(zhì)量系數(shù)為=0.92故得綜合系數(shù)為/+1/=3.75+1/0.92=3.84 /+1/=3+1/0.92=3.09又取碳鋼的特性系數(shù)所以軸的截面5右側(cè)的安全系數(shù)為S=1.5故可知其安全。8 鍵連接的選擇和計算8.1 輸入軸與聯(lián)軸器的鏈接 軸徑，選取的平鍵界面為，長L=50mm。由指導(dǎo)書表14-26得，鍵在軸的深度t=4.0mm，輪轂深度3.3mm。圓角半徑r=0.2mm。查課本表6-2得，鍵的許用應(yīng)力。 滿足強度要求。8.2 輸入軸與小圓錐齒輪的鏈接軸徑，選取的平鍵界面為，長L=40mm。由指導(dǎo)書表14-26得，鍵在軸的深度t=4.0mm，輪轂深度3.3mm。圓角半徑r=0.2mm。查課本表6-2得，鍵的許用應(yīng)力。 滿足強度要求。8.3 中間軸與大圓錐齒輪的鏈接軸徑，選取的平鍵界面為，長L=32mm。由指導(dǎo)書表14-26得，鍵在軸的深度t=5.0mm，輪轂深度3.3mm。圓角半徑r=0.3mm。查課本表6-2得，鍵的許用應(yīng)力。 滿足強度要求。8.4 中間軸與小圓柱齒輪的鏈接軸徑，選取的平鍵界面為，長L=63mm。由指導(dǎo)書表14-26得，鍵在軸的深度t=5.0mm，輪轂深度3.3mm。圓角半徑r=0.3mm。查課本表6-2得，鍵的許用應(yīng)力。 滿足強度要求。8.5 輸出軸與大圓柱齒輪的鏈接軸徑，選取的平鍵界面為，長L=56mm。由指導(dǎo)書表14-26得，鍵在軸的深度t=5.0mm，輪轂深度3.3mm。圓角半徑r=0.3mm。查課本表6-2得，鍵的許用應(yīng)力。 滿足強度要求。8.6 輸出軸與滾子鏈輪的鏈接軸徑，選取的平鍵界面為，長L=63mm。由指導(dǎo)書表14-26得，鍵在軸的深度t=6.0mm，輪轂深度4.3mm。圓角半徑r=0.3mm。查課本表6-2得，鍵的許用應(yīng)力。 滿足強度要求。9 滾動軸承的設(shè)計和計算9.1 輸入軸上的軸承計算9.1.1 已知:=1440r/min，, e=0.37，Y=1.610.1.2 求相對軸向載荷對應(yīng)的e值和Y值相對軸向載荷 比e小9.2.2 求兩軸承的軸向力 9.1.3 求軸承當(dāng)量動載荷和 e 48000h故可以選用。故可以選用。9.2 中間軸上的軸承計算9.2.1 已知：=411.43r/min， ，e=0.31，Y=1.99.2.2 求兩軸承的軸向力 9.2.3 求軸承當(dāng)量動載荷和 e 48000h故可以選用。9.3 輸出軸上的軸承計算9.3.1 已知：=95.68r/min，=，=874.2N， ，e=0.35，Y=1.79.3.2求兩軸承的軸向力 9.3.3 求軸承當(dāng)量動載荷 48000h故可以選用。10 聯(lián)軸器的選擇在軸的計算中已選定聯(lián)軸器型號，選LT4型彈性套柱銷聯(lián)軸器。其公稱轉(zhuǎn)矩為，許用轉(zhuǎn)速為5700 r/min。11 箱體的設(shè)計11.1 箱體的基本結(jié)構(gòu)設(shè)計箱體是減速器的一個重要零件，它用于支持和固定減速器中的各種零件，并保證傳動件的嚙合精度，使箱體有良好的潤滑和密封。箱體的形狀較為復(fù)雜，其重量約占減速器的一半，所以箱體結(jié)構(gòu)對減速器的工作性能、加工工藝、材料消耗，重量及成本等有很大的影響。箱體結(jié)構(gòu)與受力均較復(fù)雜，各部分民尺寸一般按經(jīng)驗公式在減速器裝配草圖的設(shè)計和繪制過程中確定。11.2 箱體的材料及制造方法選用HT200，砂型鑄造。11.3 箱體各部分的尺寸（如表1、2）表1：箱體參數(shù)名 稱符 號圓錐圓柱齒輪減速器計算結(jié)果機座壁厚0.025a+3mm8mm8機蓋壁厚（0.80.85）8mm8機座凸緣厚度b1.512機蓋凸緣厚度1.512機座底凸緣厚度p2.520地腳螺釘直徑df0.036a+12mm20地腳螺釘數(shù)目na 250mm4軸承旁連接螺栓直徑d10.75 df16機座與機蓋連接螺栓直徑d2(0.50.6) df12連接螺栓d2的間距l(xiāng)150200mm軸承端螺釘直徑d3(0.40.5) df10窺視孔蓋螺釘直徑d4(0.30.4) df8定位銷直徑d(0.70.8) d29df、d1 、d2至外機壁距離見表2d1 、d2至緣邊距離見表2軸承旁凸臺半徑凸臺高度h根據(jù)低速軸承座外徑確定50外機壁到軸承端面距離c1+ c2+(58)mm50內(nèi)機壁到軸承端面距離+ c1+ c2+(58)mm58大齒輪齒頂圓與內(nèi)機壁距離1.210齒輪端面與內(nèi)機壁的距離10機蓋、機座肋厚、mm10.851，m0.857軸承端蓋外徑軸承座孔直徑+(55.5) d3110 / 130軸承端蓋凸緣厚度e(11.2) d310軸承旁連接螺栓距離s盡量靠近，以Md1和Md3不發(fā)生干涉為準(zhǔn)表2：連接螺栓扳手空間c1 、c2值和沉頭座直徑螺栓直徑M8M10M12M16M20M24M301316182226344011141620242834沉頭座直徑1822263340486112 潤滑和密封設(shè)計12.1 潤滑齒輪圓周速度v5m/s所以采用浸油潤滑，軸承采用脂潤滑。浸油潤滑不但起到潤滑的作用，同時有助箱體散熱。為了避免浸油的攪動功耗太大及保證齒輪嚙合區(qū)的充分潤滑，傳動件浸入油中的深度不宜太深或太淺，設(shè)計的減速器的合適浸油深度H1 對于圓柱齒輪一般為1個齒高，但不應(yīng)小于10mm，保持一定的深度和存油量。油池太淺易激起箱底沉渣和油污，引起磨料磨損，也不易散熱。取齒頂圓到油池的距離為50mm。換油時間為半年，主要取決于油中雜質(zhì)多少及被氧化、被污染的程度。查手冊選擇L-CKB 150號工業(yè)齒輪潤滑油。12.2 密封減速器需要密封的部位很多，有軸伸出處、軸承內(nèi)側(cè)、箱體接受能力合面和軸承蓋、窺視孔和放油的接合面等處。12.2.1 軸伸出處的密封：作用是使?jié)L動軸承與箱外隔絕，防止?jié)櫥吐┏鲆约跋潴w外雜質(zhì)、水及灰塵等侵入軸承室，避免軸承急劇磨損和腐蝕。由脂潤滑選用氈圈密封，氈圈密封結(jié)構(gòu)簡單、價格便宜、安裝方便、但對軸頸接觸的磨損較嚴(yán)重，因而工耗大，氈圈壽命短。12.2.2 軸承內(nèi)側(cè)的密封：該密封處選用擋油環(huán)密封，其作用用于脂潤滑的軸承，防止過多的油進入軸承內(nèi)，破壞脂的潤滑效果。12.2.3 箱蓋與箱座接合面的密封：接合面上涂上密封膠。設(shè)計總結(jié)雖然這次課程設(shè)計只有短短的三周，但是我去懂得了很多的知識。明白了畫出一張完整的裝配圖是多么的不易，同時加強了思考和解決問題的能力，使我對機械設(shè)計的重要性有了更深刻的認(rèn)識和理解。 參考文獻1 濮良貴、紀(jì)名剛主編機械設(shè)計北京：高等教育出版社，2006 2 李育錫主編，機械設(shè)計課程設(shè)計指導(dǎo)書，北京：高等教育出版社，20086. 3 孫恒、陳作模主編機械原理第七版北京：高等教育出版社，2006 4 裘文言、張祖繼、瞿元賞主編機械制圖高等教育出版社，20035 劉鴻文主編材料力學(xué)第四版.高等教育出版社，2004 6 吳宗澤、羅國圣主編機械設(shè)計課程設(shè)計手冊北京：高等教育出版社，2004=5kw=0.858995=5.821kw=98.41r/min nm=2920r/min電動機型號：Y132S2-2=29.6