二级减速器的课题描述.doc

滁州职业技术学院机电系毕 业 设 计课题： 设计时间： 班级： 学号： 姓名： 指导教师： 完成日期：年 月 日目 录目 录： 1第一章：设计任务目的 3 第二章：电动机的选择 3第三章：计算总传动比及分配各级的传动比 4第四章：运动参数及动力参数计算 5第五章： 传动零件V带的设计计算 5 第六章：齿轮的设计 6第七章：减速器机体结构尺寸 11第八章：轴的设计计算及校核 11第九章：减速器的各部位附属零件的设计 20 第十章：润滑方式的确定 21设 计 小 结 21 参考文献 21一. 设计任务目的 设计一用于卷扬机传动装置中的两级圆柱齿轮减速器。连续单向运转，工作时有轻微振动，单班制工作，使用期限10年，输送带速度允许误差为±5%，工作机效率为0.940.96。运输机工作轴转矩850T(N.m)。运输带工作速度0.70V( m.s-1 )。卷筒直径360mm。二. 电动机的选择：1. 组成：传动装置由电机、减速器、工作机组成。2. 特点：齿轮相对于轴承不对称分布，故沿轴向载荷分布不均匀，要求轴有较大的刚度。3. 确定传动方案：考虑到电机转速高，传动功率大，将V带设置在高速级。 其传动方案如下：4.选择电动机类型： 按工作要求和条件，选用三相笼型异步电动机，封闭型结果，电压380V，Y型。5.选择电动机的容量 电动机所需的功率为： KWKW所以 KW由电动机到运输带的传动总功率为 带传动效率：0.96每对轴承的传动效率：0.99圆柱齿轮的传动效率：0.96联轴器的传动效率：0.99卷筒的传动效率：0.96则：又因为：工作机的转速 工作机所需的功率P=TNw/9549=3.56KW6.确定电动机查机械设计基础课程设计指导书第7页表1：取V带传动的传动比；二级圆柱齿轮减速器传动比，所以总传动比合理范围为，故电动机转速的可选范围是： 符合这一范围的同步转速有750、1000、1500和3000r/min。Pd=Pw/=3.56/0.79=4.5根据容量和转速，由有机械设计手册179页查出有四种适用的电动机型号，因此有四种传动比方案如下：方案电动机型号额定功率KW同步转速r/min额定转速r/min1Y132S1-2 55300029002Y132S-4 55150014403Y132M2-6 55 10009604Y160M2-855750720综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量和带传动、减速器的传动比，可见第二方案比较适合。因此选定电动机型号为Y132S-4。三. 计算总传动比及分配各级的传动比 总传动比：i=1440/40=36 ，分配传动比：取i带=3则i1xi2=18/2.4=7.5，取=4，经计算i1=3。注：为带传动比，为高速级传动比，为低速级传动比。四. 运动参数及动力参数计算将传动装置各轴由高速到低速依次定为1轴、2轴、3轴、4轴；，依次为电机与轴1，轴1与轴2，轴2与轴3，轴3与轴4之间的传动效率。1. 各轴转速：=/=1440/3= 480/min = / =480/3=160r/min = / =120/4=40r/m =40 r/min2.各轴输入功率：p1=4.45KW =4.272KW =4.19KW =3.9KW 3.各轴输入转矩： / =1294N.MTd1=124.9N.MTd2=316.7N.MTd3=903.2N.MTD4=1004.8N.M1-3轴的输出功率、输出转矩分别为各轴的输入功率、输入转矩乘轴承传动效率0.99。五. 传动零件V带的设计计算确定V带型号查机械设计基础课本表P122表7-19得：=1.2，则P=5.5KW=1.2x5.5=6.6KW又=1440r/min,由图表P123 7-12(a)确定选取B型普通V带，取=125，取=0.02，标准化得=375验算带速：V = / =9.42 m/s确定带的基准长度： 取308<=1.2（+）=1.2（125+375）=880mm 由表P107表7-3选取=1600mm确定实际中心距a mmAmax=a+0.03ld=603mmAmin=a-0.015ld=546mm验算小带轮包角计算V带的根数Z：由P118表7-10查得KW，由P128表7-21查得=0.95，由P28表7-22查得=0.93由P126表7-20a查得=0.46KW，则V带的根数 因此取Z=3计算作用在带轮轴上的载荷由表13-1查得B型V带单位长度质量q=0.1Kg/m,所以单根V带张紧力故作用在轴上载荷六.齿轮的设计：1.高速级大小齿轮的设计1）选择齿轮材料：大小齿轮都选用45钢，小齿轮调质处理，硬度230，大齿轮正火处理，硬度210。机械设计基础P174。2）确定许用应力：a.许用接触应力：查机械设计基础课本P174表9-6得=560，。机械设计基础P174表9.26。故应按接触极限应力较低的计算，即只需求出。对于调质处理的齿轮，=1.1c.许用弯曲应力：由表11-10知=190，取=1.4， 所以，3)齿面接触疲劳强度设计：9级精度制造，载荷系数K=1.2，取齿宽系数。机械设计基础P181表和表。84小齿轮齿数取20则大齿轮齿数为。 m=3高齿1：齿顶高 齿根高 全齿高 顶隙 分度圆直径 齿顶圆直径 齿根圆直径 基圆直径 齿距 齿厚 齿槽宽 高2：齿顶高 齿根高 全齿高 顶隙 分度圆直径 齿顶圆直径 齿根圆直径 基圆直径 齿距 齿厚 齿槽宽 中心距 4）验算弯曲应力得 =20，=2.60 =60，=2.14,故应计算大齿轮的弯曲应力，弯曲强度足够。2.低速级大小齿轮的设计：齿轮材料的选择：小齿轮选用35MnB调质，硬度260HBS，大齿轮选用SiMn调质，硬度225HBS。确定许用应力：a.许用接触应力：查表8-10得=700故应按接触极限应力较低的计算，即只需求出。对于调质处理的齿轮，=1.1b.许用弯曲应力：由表8-11知=240，取=1.3所以，根据接触强度设计：取K=1.2，齿宽取=22, ，模数 低齿1：齿顶高 齿根高 全齿高 顶隙 分度圆直径 齿顶圆直径 齿根圆直径 基圆直径 齿距 齿厚 齿槽宽 低齿2：齿顶高 齿根高 全齿高 顶隙 分度圆直径 齿顶圆直径 齿根圆直径 基圆直径 齿距 齿厚 齿槽宽 中心距 验算弯曲应力：由图8-44查得,x=0=2.63，=2.16，弯曲强度足够。 七减速器机体结构尺寸如下：名称符号计算公式结果机座厚度9机盖厚度8机盖凸缘厚度12机座凸缘厚度14机座底凸缘厚度23地脚螺钉直径M16地脚螺钉数目6轴承旁联结螺栓直径M10盖与座联结螺栓直径=（0.5 0.6）M12轴承端盖螺钉直径=（0.40.5）10视孔盖螺钉直径=（0.30.4）8定位销直径=（0.70.8）8，至外箱壁的距离查手册表342218，至凸缘边缘距离查手册表2816外箱壁至轴承端面距离=+（510）50大齿轮顶圆与内箱壁距离>1.215齿轮端面与内箱壁距离>10箱盖，箱座肋厚89八轴的设计计算及校核：1高速轴的设计：材料：选用45号钢调质处理，查表10-2取=35，C=100各轴段直径的确定：由，p=4.5则因为高速轴第一段轴径装配大带轮，且，查手册，取=20,=30mm,因为大带轮靠轴肩定位和装配轴承，所以取=25,=34，段，取=30，选用6212轴承，=31.5，段是定位轴承，取=35，根据箱体内壁线确定后再确定。陪做，段装配齿轮直径：判断是否做成齿轮轴查手册得=3.3，得e=4.7<,因此做成齿轮轴. 此时齿宽为50。 装配轴承所以=30，=302.校核该轴和轴承：=55，=34，=31.5作用在齿轮上的圆周力为：径向力为作用在轴1带轮上的外力： 求垂直面的支承反力：求水平面的支承反力：由得NN求F在支点产生的反力：绘制垂直面弯矩图绘制水平面弯矩图绘制F力产生的弯矩图求合成弯矩图：考虑最不利的情况，把与直接相加求危险截面当量弯矩：从图可见，m-m处截面最危险，其当量弯矩为：（取折合系数）计算危险截面处轴的直径因为材料选择调质，查机械工程材料得，得许用弯曲应力，则：因为，所以该轴是安全的。3弯矩及轴的受力分析图如下：4键的设计与校核:根据，确定V带轮选铸铁HT200，参考教材机械设计课程设计手册P56表4-1,由于在范围内，故轴段上采用键：, 采用A型普通键:键校核.为=55mm综合考虑取=50mm。强度合格。中间轴的设计：材料：选用45号钢调质处理，查表14-2取=35，C=100各轴段直径的确定：由, p=4.3,则,段要装配轴承，查课本机械设计课程设计手册P68表6-1取=30，选用6212轴承，=31.5，低速级小齿轮轴，且取=60，=50，段主要是定位高速级大齿轮，取=45，=6，装配高速级大齿轮，取=35，=43段要装配轴承，取=30，=36 .校核该轴和轴承：=31.5，=50，=45作用在2、3齿轮上的圆周力： N 径向力：求垂直面的支反力计算垂直弯矩：求水平面的支承力：计算、绘制水平面弯矩图：求危险截面当量弯矩：从图可见，m-m,n-n处截面最危险，其当量弯矩为：（取折合系数）计算危险截面处轴的直径： n-n截面: m-m截面: 由于，所以该轴是安全的。弯矩及轴的受力分析图如下键的设计与校核已知参考教材机械设计课程设计手册P56表4-1，由于所以取根据挤压强度条件，键的校核为：所以所选键为: 从动轴的设计：材料：选用45号钢调质处理，取=34，C=112确定各轴段直径 考虑到该轴段上开有键槽，因此取，。装配轴承，选用6212轴承,取=35,查手册机械设计课程设计第68表6-1，此尺寸符合轴承盖和密封圈标准。靠轴定位,取,配做=35,=47.5装配轴承, 选用6212轴承,取,取=25, =35段要装配轴承，取=20，=55校核该轴和轴承:=36,=43,=6+47.5=53.5作用在齿轮上的圆周力： 径向力：求垂直面的支反力：计算垂直弯矩：.m求水平面的支承力。计算、绘制水平面弯矩图。求F在支点产生的反力求F力产生的弯矩图。F在a处产生的弯矩：求合成弯矩图。考虑最不利的情况，把与直接相加。求危险截面当量弯矩。从图可见，m-m处截面最危险，其当量弯矩为：（取折合系数）计算危险截面处轴的直径。因为材料选择调质，得许用弯曲应力则：=75>d,所以该轴是安全的。弯矩及轴的受力分析图如下：键的设计与校核：参考教材机械设计课程设计手册P56表4-1，由于所以取根据挤压强度条件，键的校核为：所以所选键为: 从动轴的设计：材料：选用45号钢调质处理，取=34，C=112确定各轴段直径九.减速器的各部位附属零件的设计:(1)窥视孔盖与窥视孔：在减速器上部可以看到传动零件啮合处要开窥视孔, 大小只要够手伸进操作可。以便检查齿面接触斑点和齿侧间隙,了解啮合情况.润滑油也由此注入机体内.(2)放油螺塞放油孔的位置设在油池最低处，并安排在不与其它部件靠近的一侧，以便于放油，放油孔用螺塞堵住并加封油圈以加强密封。(3)油标油标用来检查油面高度，以保证有正常的油量.因此要安装于便于观察油面及油面稳定之处即低速级传动件附近；用带有螺纹部分的油尺，油尺上的油面刻度线应按传动件浸入深度确定。(4)通气器 减速器运转时，由于摩擦发热,机体内温度升高，气压增大，导致润滑油从缝隙向外渗漏,所以在机盖顶部或窥视孔上装通气器，使机体内热空气自由逸处，保证机体内外压力均衡，提高机体有缝隙处的密封性，通气器用带空螺钉制成.(5)启盖螺钉为了便于启盖，在机盖侧边的边缘上装一至二个启盖螺钉。在启盖时，可先拧动此螺钉顶起机盖；螺钉上的长度要大于凸缘厚度，钉杆端部要做成圆柱形伙半圆形，以免顶坏螺纹；螺钉直径与凸缘连接螺栓相同。在轴承端盖上也可以安装取盖螺钉,便于拆卸端盖.对于需作轴向调整的套环,装上二个螺钉,便于调整.6）定位销为了保证剖分式机体的轴承座孔的加工及装配精度，在机体联接凸缘的长度方向两端各安置一个圆锥定位销。两销相距尽量远些，以提高定位精度。如机体是对称的,销孔位置不应对称布置.(7)环首螺钉、吊环和吊钩 为了拆卸及搬运，应在机盖上装有环首螺钉或铸出吊钩、吊环，并在机座上铸出吊钩。(8)调整垫片 用于调整轴承间隙,有的起到调整传动零件轴向位置的作用.(9)密封装置在伸出轴与端盖之间有间隙,必须安装密封件,以防止漏油和污物进入机体内.十. 润滑方式的确定因为传动装置属于轻型的，且传速较低，所以其速度远远小于，所以采用脂润滑，箱体内选用SH0357-92中的50号润滑，装至规定高度。设计小结这次的设计存在许多缺点，比如说箱体结构庞大，重量也很大。齿轮的计算不够精确等等缺陷，我相信，通过这次的实践，能使我在以后的设计中避免很多不必要的工作，有能力设计出结构更紧凑，传动更稳定精确的设备。培养我综合运用机械零件及其他有关课程的知识去分析和解决工程实际问题的能力。通过毕业设计使我掌握机械设计的一般方法和步骤，为以后实际工程设计奠定必要的基础。使我在计算、制图、运用设计资料，熟悉有关国家标准、规范，使用经验数据，进行经验估算等方面经受全面的基本训练。参考文献（1）机械制图，合肥工业大学出版社，张信群主编，2005年12月（2）机械设计基础，合肥工业大学出版社 丁守宝 李皖主编 2005年12月第1版（3）机械原理高等教育出版社 马永林主编，1992年4月第1版 (4) 机械机械工程材料答辩须知：1、毕业设计须经指导教师认真审阅签名后，提交答辩委员会进行答辩资格审核。2、学生要准备毕业设计答辩提纲，介绍毕业设计的主要内容及有关情况。时间为1015分钟。3、答辩教师提问及学生回答1520分钟。4、答辩以公开方式进行，允许其他学生旁听。5、答辩结束，答辩小组应为每位答辩学生写出不少于100字的评语，并给予等级评定（优秀、良好、中等、及格、不及格）；对于评定成绩有异议的学生，由答辩委员会作出处理，或组织二次答辩。6、答辩工作结束，答辩委员会根据答辩小组的意见，正式给学生确定成绩和等级。毕业设计成绩表毕业设计说明书及有关图纸、必要文档（40%）答辩发言（25%） 答辩提问（35%）答辩教师签名评语：评定等级：答辩委员会签名： 年 月 日