「二级直齿圆柱齿轮减速器课程设计说明书79835」.pdf

一、设计题目：二级直齿圆柱齿轮减速器 1 要求：拟定传动关系:由电动机、V 带、减速器、联轴器、工作机构成。2 工作条件:双班工作,有轻微振动，小批量生产，单向传动，使用 5 年,运输带允许误差 5。3 知条件:运输带卷筒转速19/minr,减速箱输出轴功率4.25P 马力，二、传动装置总体设计：1.组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。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：23541IIIIIIIVPdPw 三、选择电机.计算电机所需功率dP:查手册第页表 17：1-带传动效率：96 2每对轴承传动效率:09 3圆柱齿轮的传动效率:06 4联轴器的传动效率：0.993 5卷筒的传动效率：0.96 说明:-电机至工作机之间的传动装置的总效率:4212345 45wPP 3.67wdPPKW 2 确定电机转速:查指导书第页表:取 V 带传动比=4 二级圆柱齿轮减速器传动比 i840 所以电动机转速的可选范围是：19 2 48 40304 3040/minnnir 电机卷筒总 符合这一范围的转速有：750、100、1500、3000 根据电动机所需功率和转速查手册第 15 页表 12-1 有种适用的电动机型号，因此有 4 种传动比方案如下：方案 电动机型号 额定功率 同步转速/in 额定转速 r/in 重量 总传动比 112-2 K 300 2890 4Kg 152.11 Y112M-4 4W 1500 1440 43.79 Y13M1-6 4W 00 6 5053 4 160M18 4W 750 70 11Kg 37.89 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 3 种方案比较合适,因此选用电动机型号为 Y1321-6，其主要参数如下：额定功率 kW 满载转速 同 步转速 质量 A D E G L AB 960 1000 73 216 38 80 10 3 1 2 515 280 四 确定传动装置的总传动比和分配传动比：总传动比:96050.5319nin总卷筒 分配传动比:取3.05i 带 则1250.53/3.05 16.49i i 121.31.5ii取121.3ii经计算23.56i 14.56i 注：i带为带轮传动比,1i为高速级传动比，2i为低速级传动比。五 计算传动装置的运动和动力参数：将传动装置各轴由高速到低速依次定为 1 轴、2 轴、轴、4 轴 01122334,依次为电机与轴 1，轴 1 与轴 2，轴 2 与轴 3,轴与轴之间的传动效率。.各轴转速:1960314.86/min3.05mnnri带 121196068/min3 4.63mnnnriii带 2321296019.1/min3 4.63 3.56mnnnriiii带 2 各轴输入功率:1013.670.963.52dppkW 211201123.670.960.990.963.21dpppkW 32230112233.670.960.990.960.990.963.05dpppkW 4334011223343.670.960.990.960.990.960.990.9933dpppkW 3 各轴输入转矩:3.679550955036.5.960ddwpTN mn 10136.5 3.050.96106.9.dTTiN m带 211121011236.5 3.05 4.63 0.96 0.99 0.96470.3.dTTiTiiN m带 322231201122336.5 3.05 4.63 3.56 0.96 0.99 0.96 0.99 0.961591.5.dTTiTiiiN m 带 43340120112233436.5 3.05 4.63 3.56 0.96 0.99 0.96 0.99 0.96 0.990.9931575.6.dTTTiiiN m 运动和动力参数结果如下表：轴名 功率 KW 转矩 T Nm 转速mn 输入 输出 输入 输出 电动机轴 37 36.960 1 轴 3.52 3.48 106.9 5.8 314.6 轴 3.21 38 40.56 6 3 轴 3.05.02 1591.5 1559.6 19.1 4 轴 3 97 157.5126 19.1 六 设计 V 带和带轮:.设计 V 带 确定带型号 查课本205P表 13-6 得：2.1AK 则1.2 3.674.4cAdPKPkW 根据cP=4.4,0n=96r/min,由课本205P图 1，选择 A 型 V 带,取1125d。121213.05 125 0.98373.63nddn查课本第 206 页表 13-7 取2375d。为带传动的滑动率0.010.02。验算带速：11125 9606.28/60 100060 1000d nVm s 带速在525/m s范围内，合适。取带基准长度dL和中心距：初步选取中心距 a:0121.51.5 125375750add，取0750a。由课本第 195 页式(13-）得:0002211222305.824ddLadda查课本第 202 页表3-2 取2500dL。由课本第06 页式 13-6 计算实际中心距：00847.12dLLaa。K1验算小带轮包角:由课本第95 页式-得:2118057.3163120dda。求带根数 Z：由课本第04 页式3-15 得：00LcPZPPK K 查课本第 20页表33 由内插值法得01.38P 00.108P。EFAFBCAC EF 0P=30.=1.8 EFAFBCAC F=08 00.100.108P 本第02 页表 132 得1.09LK。查 课本第 24 页表 13-5 由内插值法得0.959K。1=1查 课3.0EFAFBCAC E=0.09 K=0.95+.009=0.959 则004.42.841.380.1080.959 1.09LcPkWZPPK K 取3Z 根。求作用在带轮轴上的压力QF：查课本01 页表 1-1 得 q=0.1kg/m，故由课本第 1页式3-7 得单根V 带的初拉力：2205002.55004.42.5(1)(1)0.10 6.28190.93 6.280.959cPFqvNzvK 作用在轴上压力：01632sin2 3 190.9 sin1132.822cFZFN。七 齿轮的设计：高速级大小齿轮的设计:材料:高速级小齿轮选用45钢调质，齿面硬度为50HBS。高速级大齿轮选用45钢正火，齿面硬度为 20HBS。查课本第66 页表得:lim 1550HMpa lim 2540HMpa。查课本第5 页表 1-4 得：1.1HS 1.3FS。故lim 115505001.1HHHMpaMpaS lim 225404901.1HHHMpaMpaS。查课本第 168 页表1-10C 图得：lim 1200FMpa lim 2150FMpa。故lim 112001541.3FFFMpaMpaS lim 221501151.3FFFMpaMpaS。按齿面接触强度设计:9 级精度制造，查课本第 164 页表 11-3 得：载荷系数1.2K,取齿宽系数0.4a 计算中心距:由课本第165页式1-得:111225333353351.2 1.069 1014.63 1179.44900.4 4.63HaKTauu 考虑高速级大齿轮与低速级大齿轮相差不大取210a 2.5m 则122168aZZm取129Z 2139Z 实际传动比：1394.7929 传动比误差:4.794.63100%3.5%5%4.63。齿宽：0.421084aba取284b 190b 高速级大齿轮：284b 2139Z 高速级小齿轮：190b 129Z 验算轮齿弯曲强度:查课本第 167 页表 11-9 得:12.6FY 22.2FY 按最小齿宽284b 计算：1111132222 1.2 106.92.6 1043.584 2.529FFFKT YMpabm Z 2212136.8FFFFFYMpaY 所以安全。齿轮的圆周速度：1129 2.5 314.81.19/60 100060 1000d nVm s 查课本第 12 页表 11-2 知选用 9 级的的精度是合适的。低速级大小齿轮的设计:材料：低速级小齿轮选用45钢调质，齿面硬度为 2HBS。低速级大齿轮选用45钢正火，齿面硬度为 220BS。查课本第6页表1-7 得：lim 3550HMpa lim 4540HMpa。查课本第 16页表 11-4 得:1.1HS 1.3FS。故lim 335505001.1HHHMpaMpaS lim 445404901.1HHHMpaMpaS。查课本第68 页表 111C 图得：lim 3200FMpa lim 4150FMpa。