單級圓柱斜齒輪減速器說明書

1、21課程設(shè)計計算說明書課程設(shè)計任務：1、設(shè)計帶式輸送機的傳動系統(tǒng)，采用一級齒輪減速器。2、原有數(shù)據(jù)運輸帶有效拉力 F = N運輸帶工作速度 v = m/s運輸帶卷筒直徑 D = mm3、工作條件連續(xù)單向運轉(zhuǎn)，載荷平穩(wěn)，空載起動，使用年限10年，小批量生產(chǎn)，兩班制工作，運輸帶允許誤差為5%。4、設(shè)計任務要求：（1）、減速器裝配圖紙一張（A1號圖紙） 一張（2）、軸、齒輪零件圖紙各一張（A3號圖紙） 兩張（3）、設(shè)計說明書 一份參 考 文 獻1 楊可楨、程光蘊、李仲生等主編，機械設(shè)計基礎(chǔ)第六版，高等教育出版社，2013年2 龔溎義主編，機械設(shè)計課程設(shè)計指導書第二版，高等教育出版社，1990年3 龔

2、溎義主編，機械設(shè)計課程設(shè)計圖冊第三版，高等教育出版社，1987年4 蔡春原主編，機械零件設(shè)計手冊上冊，冶金工業(yè)出版社，1994年5 蔡春原主編，機械零件設(shè)計手冊下冊，冶金工業(yè)出版社，1994年目 錄一、傳動裝置總體設(shè)計 11.1 選擇電動機類型11.2 選擇電動機容量11.3 確定電動機轉(zhuǎn)速11.4 確定傳動裝置的總傳動比和分配級傳動比_1.5 傳動裝置的運動和動力參數(shù)計算_二、帶傳動設(shè)計 _普通V形帶傳動_三、齒輪的設(shè)計計算 _3.1 選定齒輪材料、確定許用應力和精度等級_3.2按齒面接觸強度設(shè)計_3.3驗算輪齒彎曲強度_3.4齒輪的圓周速度_3.4齒輪其它尺寸_四、軸的設(shè)計計算 _4.1選

3、擇軸的材料_4.2輸出軸的功率、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩_4.3初步確定軸的最小直徑_4.4軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計_4.4危險截面的強度校核_五、軸承的選擇及校核 _5.1軸承的選擇_5.2軸承的校核_六、鍵的選擇及校核 _七、減速器潤滑、密封 _6.1潤滑的選擇確定_6.2 密封的選擇確定_ 七、箱體的主要結(jié)構(gòu)尺寸計算 _計 算 及 說 明結(jié)果一 傳動裝置總體設(shè)計1.1 選擇電動機類型按工作要求和條件，選用三相籠型異步電動機，封閉式結(jié)構(gòu)，電壓380V，Y型。1.2 選擇電動機容量（一）電動機所需工作功率為工作機所需工作功率為 因此 （二）由電動機至運輸帶的傳動總效率為；根據(jù)機械設(shè)計課程設(shè)計手冊表1-7查得：為V帶的

4、效率=0.96,為深溝球軸承效率=0.98為閉式齒輪傳動效率=0.97，為聯(lián)軸器的效率=0.99,卷筒效率=0.96(包括其支承軸承效率的損失)。（三）所需電動機功率1.3 確定電動機轉(zhuǎn)速 卷筒工作轉(zhuǎn)速為： 根據(jù)機械設(shè)計課程設(shè)計指導書P7表1推薦的傳動比合理范圍，取帶傳動比，取一級圓柱齒輪減速器傳動比=36，則總傳動比合理范圍為： =624，故電動機轉(zhuǎn)速的可選范為 =（624） = r/min則符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有： 、 和 r/min。根據(jù)容量和轉(zhuǎn)速，由有關(guān)手冊查出有 種適用的電動機型號。方案電動機型號額定功率kw電動機轉(zhuǎn)速r/min電動機重量N參考價格元傳動裝置的傳動比同步轉(zhuǎn)速滿載轉(zhuǎn)速

5、總傳動比V帶傳動減速器綜合考慮電動機和傳動裝置的尺寸、價格、結(jié)構(gòu)和帶傳動、減速器傳動比,可見第_方案比較適合。因此選定電動機型號為_，其主要性能如下表。型號額定功率kw滿載時起動 電流 額定電流起動 轉(zhuǎn)矩 額定轉(zhuǎn)矩最大 轉(zhuǎn)矩 額定轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速r/min電流(380V時)A效率%功率因數(shù)1.4確定傳動裝置的總傳動比和分配級傳動比1、總傳動比由選定的電動機滿載轉(zhuǎn)速和工作機主動軸轉(zhuǎn)速n，可得傳動裝置總傳動比為2、分配傳動裝置傳動比： 式中分別為帶傳動和減速器的傳動比。為使V帶傳動外廓尺寸不致過大，初步取_，則減速器傳動比為電機軸1.5 動力運動參數(shù)計算卷筒軸軸 （1）各軸轉(zhuǎn)速軸：_/_r/min軸：_/

6、_r/min 卷筒軸：=_r/min（2）各軸輸入功率軸：_kw軸：2_kw卷筒軸：=24=_kw各軸輸出功率軸：=_kw軸：_kw卷筒軸：=5=_kw（3）各軸輸入轉(zhuǎn)矩 = Nm電動機軸的輸出轉(zhuǎn)矩=9550 =9550=_Nm各軸輸入轉(zhuǎn)矩軸： =_=_Nm軸：=_= _Nm 卷筒軸：=_=_Nm 各軸輸出轉(zhuǎn)矩軸： =_=_Nm軸：=_=_ Nm卷筒軸：=_=_ Nm運動和動力參數(shù)計算結(jié)果整理于下表：軸名功率 P(Kw)轉(zhuǎn)距T(NM)轉(zhuǎn)速n(r/min)轉(zhuǎn)動比i效率輸入輸出輸入輸出電機軸軸軸卷筒軸電動機功率Pd = _ kw選定電動機型號為_= _=_r/min=_r/min=_r/min=_

7、Kw=_Kw=_Kw=_Kw=_Kw=_Kw= _Nm= _Nm= _Nm= _Nm= _Nm= _Nm二、帶傳動設(shè)計減速器外部零件的設(shè)計計算-普通V形帶傳動設(shè)計普通V形帶傳動須確定的內(nèi)容是：帶的型號、長度、根數(shù)，帶輪的直徑、寬度和軸孔直徑中心距、初拉力及作用在軸上之力的大小和方向1、求計算功率PC查機械設(shè)計基礎(chǔ)表13-8得KA=_, 則計算功率為PC=KAP=_= _KW2、選擇帶型號根據(jù)=_、=_查機械設(shè)計基礎(chǔ)圖1315，選取_型帶。3、確定帶輪基準直徑查機械設(shè)計基礎(chǔ)圖1315，小帶輪直徑d1 = _mm，選取d1=_mm大帶輪基準直徑mm選取大帶輪基準直徑，取整值為 d2=_mm 4、驗

8、算帶速_m/s帶速介于525m/s范圍內(nèi)，故合適5、確定帶長和中心距a： 初選中心距 a0 = 1.5（d1+d2）= 1.5（_+_）=_mm取a0 = _mm符合 0.7（d1+d2） a0 2（d1+d2）則帶長為 mm 查表132，選取帶的基準長度Ld=_mm。實際中心距 = _mm 6、驗算小帶輪上的包角 _ 120小輪包角合適7、確定帶的根數(shù)由式確定V帶根數(shù)，式中 P0單根V帶的基本額定功率； P0功率增量； K包角修正系數(shù)； KL帶長修正系數(shù)。查表134得P0_kW，查表136得P0_kW，查表138得K0.99，查表132得KL0.89。則=_ 帶根數(shù)取整，故要取_根V帶選_型

9、帶d1=_mmd2=_mm帶中心距a=_mm小輪包角合適選_根V帶三 齒輪的設(shè)計計算輸入的轉(zhuǎn)速_ r/min，傳動比_計算，傳動功率_kw，連續(xù)單向運轉(zhuǎn)，載荷中等沖擊，采用軟齒面。3.1 選定齒輪材料、確定許用應力和精度等級3.2按齒面接觸強度設(shè)計 3.3驗算輪齒彎曲強度 3.4齒輪的圓周速度 3.5 齒輪其它尺寸齒頂圓直徑:da1= d1+2ha*m= _ mm da2= d2+2ha*m= _ mm齒根圓直徑: df1= d1 2（ha*+C*）m= _ mmdf2= d2 （2ha*+C*）m= _ mm 名稱符號公式齒1齒2齒數(shù)分度圓直徑分度圓齒距PP= m齒頂高=* m齒根高齒頂圓直

10、徑齒根圓直徑中心距齒寬小齒輪:齒面硬度: HBS，大齒輪:齒面硬度:HBSz1=_z2=_b2=_mmb1=_mmm=_mmd1=_mmd2=_mma=_mm強度滿足da1=_mmda2=_mmdf1=_mmdf2=_mm計 算 及 說 明結(jié)果四 軸的設(shè)計計算4.1選擇軸的材料選用45號鋼調(diào)質(zhì)，查表14-1得，B=650MPa，查表14-3得-1b=60MPa。4.2輸出軸的功率、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩軸的輸入功率為P2=_ kW，轉(zhuǎn)速為n2=_ r/min，轉(zhuǎn)矩T2=_ Nm。4.3初步確定軸的最小直徑先按機械設(shè)計基礎(chǔ)式（14-2）初步估算軸的最小直徑。（根據(jù)表14-2選C=110）dmin=_=_mm

11、輸出軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處的直徑,為了使所選的軸與聯(lián)軸器的孔徑相適應，故需同時選取聯(lián)軸器的型號。4.4軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計（1）擬定輸出軸上零件的裝配方案選用機械設(shè)計課程設(shè)計指導書P75，圖121的裝配方案，詳見見裝配圖。（2）確定輸出軸的各段直徑和長度1段：長_mm，直徑_mm2段：長_mm，直徑_mm3段：長_mm，直徑_mm4段：長_mm，直徑_mm5段：長_mm，直徑_mm6段：長_mm，直徑_mm4.5危險截面的強度校核已知大齒輪的分度圓直徑為d2=_mm， 軸的轉(zhuǎn)矩=_ Nm圓周力Ft2=2T2/d2=_=_N徑向力Fr2=Ft2tan=_tan20=_N由于為直齒輪，軸向力Fa=

12、0L=_mm，K=_mm垂直面支承反力FV1=FV2=Fr/2=_/2=_ Nm水平面支承反力FH1=FH2=Ft/2=_/2=_ N垂直面彎矩圖MV= FV1 =_ =_ Nm水平面彎矩圖MH= FH1 =_ =_ Nm合成彎矩圖MC = =_ Nm最危險截面的當量彎矩認為軸的扭切應力是脈動循環(huán)變應力，取折合系數(shù)=0.6Me =_ Nm最危險截面處軸的直徑軸的材料選45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由表14-1查得B=650MPa，由表14-3查得-1b=60 MPa，則de=_ mm對于有鍵槽的軸截面，應將計算出的直徑增大5%左右，計算截面直徑d=de（1+5%）=_ mm 設(shè)計的第四段軸頸值_ mm則強

13、度足夠。齒輪軸選用45號鋼調(diào)質(zhì)，dmin=_mmFt2=_NFr2=_NFV1=FV2=_ NFH1=FH2=_ NMV=_ NmMH=_ NmMC=_ NmMe=_ Nmde_ mmd=_ mm87600 故滿足壽命要求六 鍵的選擇及校核大齒輪軸上1段和4段選用A型平鍵，根據(jù)軸頸和結(jié)構(gòu)尺寸，查機械設(shè)計手冊，選取鍵的尺寸為 軸段軸頸bhL1段4段 大軸軸承型號為_軸承滿足壽命要求計 算 及 說 明結(jié)果七 減速器潤滑、密封7.1 潤滑的選擇確定 7.1.1潤滑方式 1.因為減速器為閉式齒輪傳動，且齒輪圓周速度v 12 m/s，所以采用將大齒輪浸入油池中的浸油潤滑,因此機體內(nèi)需要有足夠的潤滑油，用

14、以潤滑和散熱。同時為了避免油攪動時泛起沉渣，齒頂?shù)接统氐酌娴木嚯x為3050mm。浸油深度約為一個齒高 。2. 對于滾動軸承來說，根據(jù)速度因數(shù)dn值，來選擇脂潤滑或油潤滑，d代表軸承內(nèi)徑，mm；n代表軸承套圈的轉(zhuǎn)速，r/min。dn值直接反應了軸頸的圓周速度，當dn (1.52)105mmr/min時，采用潤滑油潤滑，此減速器齒輪軸滾動軸承的dn = _=_mmr/min，所以采用_潤滑。7.1.2潤滑油牌號及用量1.該減速器 屬于一般減速器，查機械設(shè)計手冊，可選用工業(yè)齒輪油SH0357-92中的50號潤滑。2.軸承潤滑選用（潤滑油/潤滑脂+標號）潤滑。 7.2密封的選擇與確定1.箱座與箱蓋凸緣

15、接合面的密封選用在接合面涂密封漆或水玻璃的方法2.觀察孔和油孔等處接合面的密封在觀察孔或螺塞與機體之間加石棉橡膠紙、墊片進行密封。3.軸承孔的密封端蓋與軸的外伸端之間采用毛氈密封。端蓋與透蓋之間采用密封圈密封。齒輪浸油潤滑軸承_潤滑計 算 及 說 明結(jié)果八 箱體主要結(jié)構(gòu)尺寸計算箱體用水平剖分式結(jié)構(gòu)，用HT200灰鑄鐵鑄造而成，箱體主要尺寸計算參看機械設(shè)計課程設(shè)計指導書表3.箱體結(jié)構(gòu)尺寸選擇如下表： 名稱符號計算尺寸（mm）機座壁厚0.025a+18尺寸（mm）機蓋壁厚10.02a+18_機座凸緣厚度b1.5_機蓋凸緣厚度b 11.5_機座底凸緣厚度b 22.5_地腳螺釘直徑df0.036a+12_地腳螺釘數(shù)目Na_250，n= _查教材10-1，取M 軸承旁聯(lián)結(jié)螺栓直徑d10.75 df_機蓋與機座聯(lián)接螺栓直徑d2(0.5-0.6) df _聯(lián)接螺栓d2的間距l(xiāng)150-200_軸承端蓋螺釘直徑d3(0.4-0.5)df_窺視孔蓋螺釘直徑d4(0.3-0.4) df _定位銷直徑D(0.7-0.8) df_df、d1、d2至外機壁距離c1指導書表4_df、d2至凸緣邊緣距離c2指導書表4_軸承旁凸臺半徑R1_凸臺高度h 指導書圖33_箱體外壁至軸承座端面距離l1 +(8-12)_大齒輪