V带-一级圆柱齿轮减速器设计说明书Ⅲ培训讲学.doc

Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。V带-一级圆柱齿轮减速器设计说明书-目录一、设计题目二、设计计算主液压缸、顶出液压缸结构尺寸：三、液压缸运动中的供油量四、确定快速空程供油方式，液压泵的规格，驱动电机功率五、设计选取液压系统图六、计算和选取液压元件七、液压系统稳定性论证八、设计心得与体会九、附录：带式运输上的单级直齿圆柱齿轮减速器，系统工作原理-设计任务设计一带式运输机构传动装置1、 原始数据运输带拉力F（KN）2.1运输带工作速度V（m/s）1.8卷筒直径D（mm）4402、 工作条件运输机连续工作，单向运转载荷变化不大，空载启动。减速器小批量生产，使用期限4年，一班制工作，卷筒不包括其轴承效率为97%，运输带允许速度误差为5%。3、 传动方案附图设计计算内容说明四安全系数法校核轴的疲劳强度1、对C剖面进行校核。2、轴材的机械性能材料为45钢，调质处理，由教程表可知：=600MPa=350Mpa=0.44=300MPa=0.3=155Mpa=1.7=510Mpa=1.6=248Mpa3、剖面C的安全系数查表得抗弯断面系数：W=16.92CM3抗扭断面系数：=36.08CM3弯曲应力幅：键槽所引起的有效应力集中系数，查表得：K6=1.84Kr=1.6表面状态系数：尺寸系数弯曲平均应力：扭转切应力幅：平均切应力：由齿轮计算的循环次数可知：寿命系数Kv=1综合安全参数：（安全系数1.51.8）剖面C具有足够的强度。1、划分轴段轴伸段d1，过密封圈处轴段d2，轴颈d3、d7，轴承安装定位轴段d4、d6，齿轮轴段。2、由于轴伸直比强度计算的值要大，考虑轴的紧凑性，其他的阶梯轴段直径应尽可能较小值增加，因此轴伸段V带轮用套筒轴向定位，与套筒配合的轴段直径d234mm.选择流动轴承7307C，轴颈直径d3d735mm.根据轴承的安装尺寸d4d643mm.齿轮段照前面齿轮的设计尺寸。3、定各轴段的轴向长度两轴承轴颈间距L0A21B；A为箱体内壁间距离，1为轴承内端到箱体内壁间的距离。由中间轴设计知A218mmA18mm.B为轴承宽B21mmL02182821255mm.轴伸段长度由V带轮轴向长确定：L65mm轴颈段长度由轴承宽确定；齿轮段轴向长度决定于齿轮宽度，轴向位置由中间轴2齿轮所需啮合位置确定；直径为d4、d6，轴段长度在齿轮尺寸和位置确定后，即可获得。直径为d2轴段长由端盖外与端盖内两部分尺寸组成；端盖外尺寸为：K（1020）mm，h为端盖螺钉（M8）六角厚度K5.3mm端盖内尺寸，根据附图所示为C1C2（35）e1B其中为壁厚，C1、C2轴承旁联接螺栓板手位置尺寸，见后表e端盖边缘厚度 e10mm1轴承内端面与内壁的距离B轴承宽度，7307C轴承B21mmD2轴段长度l2k（1020）mmC1C2（35）e1B5316.78222051082158mm4、 按许用弯曲应力校核过程同于中间轴，经校核合符要求5、 轴的细部设计方法同于中间轴。6、 安全系数校核轴的方法与中间轴相同，经过校核，符合要求，强度足够。（三）低速轴设计展开式减速器低速轴设计的全过程同于高速轴低速轴结构如附图5附图5低速轴的主要结构尺寸四、滚动轴承的校核计算（一）高速轴的滚动轴承校核计算校核过程及方法与中间轴轴承相同，参考中间轴的轴承计算方法，经计算，满足要求。（二）中间轴滚动轴承的校核计算选用的轴承型号为7308C，由资料中表查出Cr41.4KNCor33.4KN1、 作用在轴承上的负荷径向负荷A处轴承：FrB处轴承：Fr轴向载荷附图6为轴承受力图附图6外部轴向力FAFa3Fa21653741910N从最不利受力情况考虑FA指向B处轴承，如上图所示。轴承内部轴向力SeFr0。4×52142086N（暂取e0.4）S0.4×Fr0.4×41081643N因FAS910164325532006S轴承被压紧，为紧端，故FaS2086N;FaFAS2946N2、 计算当量动负荷轴承查表104e0.44载荷系数fd1.1当量动载荷Prfd（）1.1×52145735N轴承e0.465当量动载荷Prfd（）6273N3、 验算轴承寿命因Pr<Pr，故只需验算轴承。轴承预期寿命与整机寿命相同，为4年×300天×8小时9600小时轴承实际寿命：Lh具有足够使用寿命4、 轴承静负荷计算经计算，满足要求。（三）低速轴滚动轴承校核计算低速轴滚动轴承经过计算选用7312C，经校核计算满足要求，其校核过程与中间轴相同。五平键联接的选用和计算（一）中间轴与齿轮的键联接选用及计算由前面轴的设计已知本处轴径为d245mm由附表22引自机械制图第四版选择：键14×9×56GB10961979键的接触长度lLb541442mm接触高度h由资料1查出键静联接的挤压许用应力100MPa键联接强度足够。中间轴与齿轮3的键联接计算方法同于上面的方法，经过计算键联接强度足够。六润滑设计（一）齿轮的润滑采用油池浸油润滑，齿轮2、4均为45钢调质，结合浙大出版的机械零件课程设计表43和教材机械设计表153查得取油N320（GB314184）故齿轮用N320润滑油润滑。（二）滚动轴承的润滑高速轴和中间轴的滚动轴承采用飞溅润滑，查高等学校机械设计表153选油N3，低速轴轴承采用油脂润滑，选2G2（查表154）七箱体及其附件设计计算（一）箱体材料选择采用HT200（二）减速器机体结构尺寸如下表：名称符号计算公式及尺寸关系结果/mm机座壁厚考虑铸造工艺80.025a38a取低速级中心距a207mm8机盖壁厚0.02a388机座凸缘厚度b1.512机盖凸缘厚度b11.512机座底凸缘厚度b22.520地脚螺钉数目na250时n44轴承旁联接螺栓直径d10.75df16机盖与机座联接螺栓直径d2(0.50.6)df10地脚螺钉直径df0.033a1218联接螺栓d2的间距l1502208轴承端盖螺钉直径d3(0.40.5)df8窥视孔盖螺钉直径d4(0.30.4)df8定位销直径d(0.70.8)dfdfd1d2外机壁距离C1见表1dfd2到凸缘边缘距离C2见表1轴承旁凸台半径R1C2凸台高度h根据低速级轴承座外径确定，以便于扳手操作为准外机壁至轴承座端面距离C1C2（812）大齿轮顶圆与内机壁距离1.216齿轮端面与内壁距离16机盖、机座肋厚m1、mm10.858m0.8588轴承端盖外径D2轴承孔直径（55.5）d3D轴承外径轴承端盖凸缘厚度t(11.2)d310轴承旁联接螺栓距离s尽量靠近，WMd1和Md3可不干涉为准，一般取SD2表1C1、C2值（mm）螺栓直径M8M10M12M16M20M24M30C113161822163440C211141420242834沉头座直径20242632404860（三）低速轴输出端联轴器的选择考虑速度较低，安装条件不很高，选用金属滑块联轴器。计算转矩TcKT31.5×913.6×1031370.4Nm工作转速n349.87输出轴轴径d55mm按表选择金属滑块联轴器满足强度及转速要求注：本设计中有关数据、资料，均参考于机械设计教程和机械设计课程设计指导书有关表所得数据源于机械设计手册。八、滚动轴承寿命计算分别对两对不同的轴承进行受力分析1、轴承求两轴承受到的径向载荷F1和R2将轴承部件受到的力系分解为铅垂面（a）和水平面（b）两个平面力系：（扭矩未标出）由力分析可知：求当量动载荷，P1和P2由于轴承未受到轴向力A1=A2从书1表104查得当量动载荷系数X1=1Y1=0X2=1Y2=0因轴承在运转中受到的冲击载荷不大故fp=1.1查表验算轴承寿命因P2>P1所按轴承4的受力大小验算查得深沟轴承其所哉Cr=29.5KN代入公式：故6211轴承能满足预期计算寿命要求2轴承分别求出圆锥滚子轴承同理分解到H和V平面上如图由受力可知：当量动载荷和由于未受到轴向力A1=A2=0故取X=1Y=0由轴承在运转中产生的冲击载荷不大，故fp=1.1则验算轴承寿命由圆锥滚子轴承（32211）查得：Cr=108KN代入公式故能满足预期寿命要求查得