二級展開式減速器課程設(shè)計計算說明書

1、<p><b>　　目　錄</b></p><p>　　§一　減速器設(shè)計說明書5</p><p>　　§二　傳動方案的分析5</p><p>　　§三　電動機選擇，傳動系統(tǒng)運動和動力參數(shù)計算6</p><p>　　一、電動機的選擇6</p><p>

2、　　二、傳動裝置總傳動比的確定及各級傳動比的分配7</p><p>　　三、運動參數(shù)和動力參數(shù)計算7</p><p>　　§四　傳動零件的設(shè)計計算8</p><p>　　一、V帶傳動設(shè)計8</p><p>　　二、漸開線斜齒圓柱齒輪設(shè)計12</p><p>　　（一）高速級斜齒圓柱齒輪設(shè)計計算表1

3、2</p><p>　?。ǘ┑退偌壭饼X圓柱齒輪設(shè)計計算表17</p><p>　　（三）斜齒輪設(shè)計參數(shù)表21</p><p>　　§五　軸的設(shè)計計算22</p><p>　　一、Ⅰ軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計22</p><p>　　二、Ⅱ軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計25</p><p>　　三、Ⅲ軸的結(jié)

4、構(gòu)設(shè)計27</p><p>　　四、校核Ⅱ軸的強度29</p><p>　　§六　軸承的選擇和校核33</p><p>　　§七　鍵聯(lián)接的選擇和校核35</p><p>　　一、Ⅱ軸大齒輪鍵的選擇35</p><p>　　二．Ⅱ軸大齒輪鍵的校核35</p><p>

5、;　　§八　聯(lián)軸器的選擇36</p><p>　　§九　減速器的潤滑、密封和潤滑牌號的選擇36</p><p>　　一、傳動零件的潤滑36</p><p>　　二、減速器密封37 </p><p>　　§十　減速器箱體設(shè)計及附件的選擇和說明37</p><p>　　一、箱體主要設(shè)

6、計尺寸37</p><p>　　二、附屬零件設(shè)計40 </p><p>　　§十一　設(shè)計小結(jié)44</p><p>　　§十二　參考資料44</p><p>　　§一 減速器設(shè)計說明書</p><p>　　一、題目：設(shè)計一用于帶式運輸機上的兩級圓柱齒輪減速器。</p>

7、<p>　　二、已知條件：輸送機由電動機驅(qū)動，經(jīng)傳動裝置驅(qū)動輸送帶移動，整機使用壽命為6年，每天兩班制工作，每年工作300天，工作時不逆轉(zhuǎn)，載荷平穩(wěn)，允許輸送帶速度偏差為5%。工作機效率為0.96，要求有過載保護，按單位生產(chǎn)設(shè)計。</p><p><b>　　三、設(shè)計內(nèi)容：</b></p><p><b>　　設(shè)計傳動方案；</b>&

8、lt;/p><p>　　減速器部件裝配圖一張(0號圖幅)；</p><p>　　繪制軸和齒輪零件圖各一張；</p><p>　　編寫設(shè)計計算說明書一份。</p><p>　　§二 傳動方案的分析</p><p>　　§三　電動機選擇，傳動系統(tǒng)運動和動力參數(shù)計算</p><p>

9、<b>　　一、電動機的選擇</b></p><p><b>　　1.確定電動機類型</b></p><p>　　按工作要求和條件,選用y系列三相交流異步電動機。</p><p>　　2.確定電動機的容量</p><p>　?。?）工作機卷筒上所需功率Pw</p><p>　

10、　Pw = Fv/1000 =4200*1.2/1000=5.04kw</p><p>　　(2)電動機所需的輸出功率</p><p>　　為了計算電動機的所需的輸出功率Pd，先要確定從電動機到工作機之間的總功率η總。設(shè)η1、η2、η3、η4、η5分別為彈性聯(lián)軸器、閉式齒輪傳動（設(shè)齒輪精度為7級）、滾動軸承、V形帶傳動、工作機的效率，由[2]表1-7查得η1 = 0.99，η2 = 0.9

11、8，η3 = 0.99，η4 = 0.95，η5 = 0.96，則傳動裝置的總效率為</p><p>　　= = 0.99 x 0.982 x 0.993 x 0.95 x 0.96=0.8414</p><p><b>　　3.選擇電動機轉(zhuǎn)速</b></p><p>　　由[2]表13-2推薦的傳動副傳動比合理范圍</p>&l

12、t;p>　　普通V帶傳動 i帶=2～4</p><p>　　圓柱齒輪傳動 i齒=3～5</p><p>　　則傳動裝置總傳動比的合理范圍為</p><p>　　i總=i帶×i齒1×i齒2</p><p>　　i‘總=（2～4）×（3～5）×（3～5）=（18～100）</p&

13、gt;<p>　　電動機轉(zhuǎn)速的可選范圍為</p><p>　　nd=i‘總×=（18～100）=（18～100）r/min</p><p>　　=1006.68~5592.67r/min</p><p>　　根據(jù)電動機所需功率和同步轉(zhuǎn)速，查[2]表12-1，符合這一范圍的常用同步加速有1500、1000。</p><p&g

14、t;　　選用同步轉(zhuǎn)速為:1500 r/min</p><p>　　選定電動機型號為:Y112M-4</p><p>　　二、傳動裝置總傳動比的確定及各級傳動比的分配</p><p>　　1.傳動裝置總傳動比</p><p><b>　　==</b></p><p>　　式中nm----電動機滿載轉(zhuǎn)

15、速: 1440 r/min;</p><p>　　nw----工作機的轉(zhuǎn)速:55.93 r/min。</p><p>　　2.分配傳動裝置各級傳動比</p><p>　　i總=i帶×i齒1×i齒2</p><p>　　分配原則： （1）i帶＜i齒</p><p>　?。?）i帶=2～4 i齒=3

16、～5 i齒1=（1.3～1.5）i齒2</p><p>　　根據(jù)[2]表2-3，V形帶的傳動比取i帶 =2.6 ，則減速器的總傳動比為</p><p><b>　　i =9.90</b></p><p>　　雙級圓柱齒輪減速器高速級的傳動比為</p><p>　　i齒1 = 3.59</p><

17、p><b>　　低速級的傳動比</b></p><p>　　i齒2 = i/i齒1 =2.76</p><p>　　三、運動參數(shù)和動力參數(shù)計算 </p><p><b>　　1.各軸轉(zhuǎn)速計算</b></p><p>　　1440 r/min</p><p>　　nⅠ=

18、nm / i帶 = 1440/2.6 r/min =553.85 r/min</p><p>　　nⅡ= nⅠ / i齒1 = 553.85/3.59 r/min =154.28 r/min</p><p>　　nⅢ= nⅡ / i齒2 = 154.28/2.76r/min=55.90 r/min</p><p><b>　　2.各軸輸入功率</b&

19、gt;</p><p>　　P0= Pd=5.99 KW</p><p>　　PⅠ= Pdη4 = 5.99 0.95 KW=5.69KW</p><p>　　PⅡ= PⅠη2η3 =5.69 0.98 0.99 KW=5.52 KW</p><p>　　PⅢ= PⅡη2η3 =5.520.98 0.99 KW=5.36 KW</p&g

20、t;<p><b>　　3.各軸輸入轉(zhuǎn)矩</b></p><p>　　T0 = 9550Pd/n0 =39.73</p><p>　　TⅠ = 9550PⅠ/nⅠ =98.11 </p><p>　　TⅡ = 9550PⅡ/nⅡ =341.69 </p><p>　　TⅢ = 9550PⅢ/nⅢ = 915

21、.71</p><p>　　表1 傳動裝置各軸運動參數(shù)和動力參數(shù)表</p><p>　　§四　傳動零件的設(shè)計計算</p><p><b>　　一、V帶傳動設(shè)計</b></p><p><b>　　1.設(shè)計計算表</b></p><p>　　(10)計算實際中心距離（

22、取整）</p><p><b>　　=362mm</b></p><p>　　(11)安裝時所需最小中心距（取整）</p><p>　　=362+0.015</p><p><b>　　=343</b></p><p>　　(12)張緊或補償伸長量所需最大中心距</p&

23、gt;<p><b>　　=400mm</b></p><p>　　(13)驗算小帶輪包角</p><p><b>　　=</b></p><p>　　(14) 單根V帶的基本額定功率</p><p>　　查[1]表8-4a插值法</p><p><b&g

24、t;　　=1.06</b></p><p><b>　　kw</b></p><p><b>　　=1.06</b></p><p>　　(15) 單根V帶額定功率的增量</p><p>　　查[1]表8-5b插值法</p><p><b>　　=0.1

25、7</b></p><p><b>　　kw</b></p><p><b>　　=0.17</b></p><p><b>　　(16) 長度系數(shù)</b></p><p><b>　　查[1]表8-2</b></p><p

26、><b>　　由 得</b></p><p><b>　　(17)包角系數(shù)</b></p><p>　　查[1]表8-5插值法</p><p><b>　　＝0.94</b></p><p>　　(18)單位帶長質(zhì)量</p><p><b&g

27、t;　　查[1]表8-3</b></p><p><b>　　=0.10</b></p><p><b>　　=0.10</b></p><p><b>　　2.帶型選用參數(shù)表</b></p><p>　　3．帶輪結(jié)構(gòu)相關(guān)尺寸</p><p>

28、;　　二、漸開線斜齒圓柱齒輪設(shè)計</p><p>　?。ㄒ唬└咚偌壭饼X圓柱齒輪設(shè)計計算表</p><p>　?。ǘ┑退偌壭饼X圓柱齒輪設(shè)計計算表</p><p>　?。ㄈ┬饼X輪設(shè)計參數(shù)表</p><p><b>　　§五　軸的設(shè)計計算</b></p><p><b>　　一、

29、Ⅰ軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計</b></p><p>　　1．選擇軸的材料及熱處理方法</p><p>　　查[1]表15-1選擇軸的材料為優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼45；根據(jù)齒輪直徑，熱處理方法為正火。</p><p>　　2．確定軸的最小直徑</p><p>　　查[1]的扭轉(zhuǎn)強度估算軸的最小直徑的公式：</p><p><

30、;b>　　mm</b></p><p>　　再查 [1]表15-3， </p><p>　　考慮鍵：因為鍵槽對軸的強度有削弱作用，開有一個鍵槽，所以軸的軸徑要相應增大</p><p><b>　　mm</b></p><p>　　3．確定各軸段直徑并填于下表內(nèi)</p><p>　

31、　4．選擇軸承潤滑方式，確定與軸長有關(guān)的參數(shù)。</p><p>　　查 [2]（2）“潤滑方式”，及說明書“（12）計算齒輪圓周速度” = 1.54，故選用脂潤滑。</p><p>　　將與軸長度有關(guān)的各參數(shù)填入下表</p><p>　　5.計算各軸段長度。</p><p><b>　　二、Ⅱ軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計</b><

32、/p><p>　　1．選擇軸的材料及熱處理方法</p><p>　　查[1]表15-1選擇軸的材料為優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼45；根據(jù)齒輪直徑，熱處理方法為正火回火。</p><p>　　2．確定軸的最小直徑</p><p>　　查[1]的扭轉(zhuǎn)強度估算軸的最小直徑的公式：</p><p>　　=(126~103) </p>

33、;<p>　　再查 [1]表15-3， </p><p>　　3．確定各軸段直徑并填于下表內(nèi)</p><p>　　4．選擇軸承潤滑方式，確定與軸長有關(guān)的參數(shù)。</p><p>　　查 [2]（二）“滾動軸承的潤滑”，及說明書“六、計算齒輪速度” ，故選用脂潤滑。 </p><p>　　將與軸長度有關(guān)的各參數(shù)填入下表</p&

34、gt;<p><b>　　5.計算各軸段長度</b></p><p><b>　　三、Ⅲ軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計</b></p><p>　　1．選擇軸的材料及熱處理方法</p><p>　　查[1]表15-1選擇軸的材料為優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼45；根據(jù)齒輪直徑，熱處理方法為正火回火。</p><p>

35、　　2．確定軸的最小直徑</p><p>　　查[1]的扭轉(zhuǎn)強度估算軸的最小直徑的公式：</p><p><b>　　=</b></p><p>　　再查 [1]表15-3， </p><p>　　考慮鍵：因為鍵槽對軸的強度有削弱作用，開有一個鍵槽，所以軸的軸徑要相應增大</p><p>　　3．

36、確定各軸段直徑并填于下表內(nèi)</p><p>　　4．選擇軸承潤滑方式，確定與軸長有關(guān)的參數(shù)。</p><p>　　查 [2]（二）“滾動軸承的潤滑”，及說明書“六、計算齒輪速度”， ，故選用脂潤滑。將與軸長度有關(guān)的各參數(shù)填入下表</p><p><b>　　5.計算各軸段長度</b></p><p><b>　

37、　四、校核Ⅱ軸的強度</b></p><p><b>　　齒輪的受力分析：</b></p><p>　　斜齒輪上的圓周力：；徑向力：；軸向力：</p><p><b>　　分別將:</b></p><p><b>　　代入以上3式，得：</b></p>

38、<p>　　表4.4 和軸長度有關(guān)的參數(shù)</p><p>　　求支反力、繪彎矩、扭矩圖</p><p><b>　　軸Ⅱ受力簡圖</b></p><p>　　圖4.6 Ⅱ軸的受力圖</p><p>　　其中， 方向均向外；方向都指向軸心；向左，向右。</p><p>　　1.垂直平面支

39、反力，如圖a)</p><p>　　軸向力平移至軸心線形成的彎矩分別為：</p><p>　　2.垂直平面彎矩圖，如圖b)</p><p>　　計算特殊截面的彎矩：</p><p>　　3.水平平面支反力，如圖c)</p><p>　　4.水平平面彎矩圖,如圖d)</p><p>　　計算特殊截

40、面的彎矩：</p><p>　　5.合成彎矩圖, 如圖e)</p><p>　　6.扭矩圖,如圖f)</p><p>　　2．按彎扭合成校核軸的強度</p><p>　?。?）確定軸的危險截面</p><p>　　根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)尺寸和彎矩圖可知：截面3受到的合力矩最大，且大小為： ,再考慮到兩個裝齒輪的軸段,因此截面3

41、為危險截面。</p><p>　?。?）按彎矩組合強度校核軸危險截面強度</p><p>　　（軸的抗彎截面系數(shù)，初選鍵：b=12,t=5,d=50;解得W=11050.63 mm3）</p><p><b>　　取，則：</b></p><p>　　查表15-1得[]=60mpa,因此,故安全。</p>

42、<p>　　§六　軸承的選擇和校核</p><p><b>　　1．Ⅱ軸軸承的選擇</b></p><p>　　選擇Ⅱ軸軸承的一對7309AC軸承，校核軸承，軸承使用壽命為6年，每年按300天計算。</p><p>　　6.1.2 根據(jù)滾動軸承型號，查出和。</p><p>　　6.1.3 校核Ⅱ軸軸

43、承是否滿足工作要求</p><p>　　1.畫軸承的受力簡圖</p><p>　　圖5.1 軸承的受力圖</p><p>　　2.求軸承徑向支反力、</p><p>　?。?）垂直平面支反力、</p><p>　　（2）水平面支反力、</p><p><b>　?。?）合成支反力、&l

44、t;/b></p><p>　　3.求兩端面軸承的派生軸向力、</p><p>　　4.確定軸承的軸向載荷、</p><p><b>　　由于</b></p><p><b>　　因此軸承1被放松：</b></p><p><b>　　軸承2被放松：</

45、b></p><p>　　5.計算軸承的當量載荷、</p><p>　　查[1] 表13-5 ：可得：e=0.68</p><p><b>　?、?lt;/b></p><p><b>　　查[1]表有：</b></p><p><b>　　取</b>&

46、lt;/p><p><b>　　得：</b></p><p><b>　?、?lt;/b></p><p>　　查[1]表有：，取，得：</p><p><b>　　因此軸承1危險。</b></p><p><b>　　6.校核所選軸承</b>

47、;</p><p>　　由于兩支承用相同的軸承，故按當量動載荷較大的軸承1計算，滾子軸承的0.68，查[1]表13-6取沖擊載荷系數(shù) 1.2，查[1]表13-7取溫度系數(shù)1.0，計算軸承工作壽命：</p><p>　　結(jié)論：選定的軸承合格，軸承型號最終確定為：7209AC</p><p>　　§七　鍵聯(lián)接的選擇和校核</p><p>

48、;<b>　?、蜉S大齒輪鍵的選擇</b></p><p>　　一般8級精度以上尺寸的齒輪有定心精度要求，因此均選用普通圓頭平鍵 A型,根據(jù)鍵槽所在段軸徑為分別為：</p><p>　　查[2]，選用，（大齒輪）鍵1：</p><p><b>　?。ㄐ↓X輪）鍵2：</b></p><p>　　二．Ⅱ軸

49、大齒輪鍵的校核</p><p>　　鍵長度小于輪轂長度且鍵長不宜超過，前面算得大齒輪寬度60, 小齒輪寬度90，根據(jù)鍵的長度系列選鍵長:</p><p><b>　　鍵1：；鍵2：</b></p><p>　　查[1]表16-2得</p><p>　　鍵與鋼制軸在輕微沖擊載荷下的許用擠壓應力為：</p>&

50、lt;p><b>　　，則：</b></p><p><b>　　鍵1：</b></p><p><b>　　鍵2：</b></p><p>　　所以所選用的平鍵強度均足夠。</p><p>　　取鍵標記為： 鍵1：16×50 GB/TB1096-79<

51、;/p><p>　　鍵2：16×80 GB/TB1096-79</p><p>　　§八　鍵聯(lián)接的選擇和校核</p><p>　　查[1]表14-1得</p><p>　　為了隔離振動和沖擊，查[2]表8-7，選用彈性套柱銷聯(lián)軸器；</p><p><b>　　載荷計算：</b>&

52、lt;/p><p>　　公稱轉(zhuǎn)矩：T=915。71N*m</p><p>　　選取工作情況系數(shù)為：</p><p><b>　　所以轉(zhuǎn)矩 </b></p><p>　　因為計算轉(zhuǎn)矩小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩,所以選取LT10型彈性套柱銷聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為2000Nm，孔徑長度為J型。</p><p>　　

53、選用普通 圓頭平鍵A型,軸徑d=52mm,查[1]表6-1得</p><p>　　選取GB/T 1096 鍵。</p><p>　　§九 減速器的潤滑、密封和潤滑牌號的選擇</p><p><b>　　一、傳動零件的潤滑</b></p><p>　　9.1.1 齒輪傳動潤滑</p><

54、;p>　　因為齒輪圓周速度，故選擇浸油潤滑。</p><p>　　9.1.2滾動軸承的潤滑</p><p>　　因為齒輪速度，故滾動軸承選用脂潤滑。</p><p><b>　　二、減速器密封</b></p><p>　　9.2.1 軸外伸端密封</p><p><b>　　毛氈圈

55、油封。</b></p><p>　　9.2.2 軸承靠箱體內(nèi)側(cè)的密封</p><p>　　擋油板：防止?jié)q油漲到軸承。</p><p>　　9.2.3 箱體結(jié)合面的密封</p><p>　　箱體結(jié)合面的密封性要求是指在箱體剖分面、各接觸面及密封處均不允許出現(xiàn)漏油和滲油現(xiàn)象，剖分面上不允許加入任何墊片或填料。為了保證機蓋與機座聯(lián)接處密

56、封，聯(lián)接凸緣應有足夠的寬度，聯(lián)接表面應精創(chuàng)，其表面粗糙度應為6.3,密封的表面要經(jīng)過刮研。而且，凸緣聯(lián)接螺柱之間的距離不宜太大，不大于mm。</p><p>　　§十 減速器箱體設(shè)計及附件的選擇和說明</p><p>　　一、 箱體主要設(shè)計尺寸</p><p>　　表9.1箱體主要尺寸</p><p><b>　　二、附

57、屬零件設(shè)計</b></p><p><b>　　1窺視孔和窺視孔蓋</b></p><p>　　查[2] 表11-4得，因為，所以選取蓋厚為mm，長為l=180mm，寬為b=140mm的窺視孔蓋，如下圖所示。</p><p><b>　　2.通氣塞和通氣器</b></p><p><

58、;b>　　3.油標、油尺</b></p><p>　　查[2] 表7-10得，選取桿式油標，</p><p><b>　　4.油塞、封油墊</b></p><p>　　查[2] 表7-11得</p><p><b>　　5.起吊裝置</b></p><p>

59、　　6.軸承端蓋、調(diào)整墊片</p><p>　?、褫S和Ⅱ軸的端蓋的設(shè)計，表11-10得</p><p>　?、筝S的端蓋的設(shè)計，表11-10得</p><p><b>　　§十一 設(shè)計小結(jié)</b></p><p>　　此次設(shè)計緊密聯(lián)系本學期知識，可以說是我初嘗機械類的設(shè)計，在設(shè)計過程中，我體會頗多，最為深刻的就

60、是設(shè)計要有扎實的理論功底。在這次設(shè)計中，計算機的應用極大的減輕了我設(shè)計的勞力。與同學進行交流是解決問題最有效的方式。</p><p>　　設(shè)計并不像我想像中的簡單，其中我遇到不少問題，也從問題中學到了很多東西。不過我認為得像減速器這類傳統(tǒng)的器械，其設(shè)計過程邏輯極強，應該可以通過設(shè)計一個計算機程序來實現(xiàn)設(shè)計，從而提高生產(chǎn)制造的效率。</p><p><b>　　§十二