2022年一级减速器设计说明书_共页 .pdf
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1、减速器 设计说 明书机械设计基础课程设计一级圆柱齿轮减速器设计说 明书重庆工业职业 技术学院班级:10机制302班 姓名:刘克勇学号:指导老师:曾珠得分:减速器 设计说 明书2011年12月20日名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 1 页,共 32 页 -减速器 设计说 明书前言机械设计基础是机械 专业很重要的一 门基础课程。我们平时上课就是按部就班地学 习,学的比较散、知识掌握得不是很牢固、没有真正地联系贯通和通 过实践检验过。此次设计课 程将我 们所学的知 识系统地联系起来,让我们用自身所学的知 识去处理实际生活中的 问题,真正地做到“学以致用”。减速器是我 们日常生 产中经
2、常用到的部件,在各个行 业都用用到。它在我 们的生产生活中 发挥着不可替代的作用,为我们带来了很多的便捷,使得我们的设备能够按需求运 转从而提高生产效率,其重要性不言而 喻。本减速器 说明书是本人按照 课本题目要求,根据自身所学和一些参考资料设计编 制而成。其中各个参数全部 严格按照手册相关 规定进行选择,真 实而有效。本说明书系统地阐述了一 级减速器的 设计步骤和设计原理,以及设计参数的选取方法。由于参考 资料的版本改 变个别参数可能有所 变化。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 2 页,共 32 页 -由于本人水平有限,难免出现疏漏和不当,衷心欢迎读者批评指正,本人将不甚感激
3、!编者 2011年10月减速器 设计说 明书目录一、设计任务书.1 二、方案拟定.2 三、电动机的 选择.4 四、V带的设计.8 五、大小齿轮 的设计.10 六、从动齿轮结 构设计 .13 七、从动轴的设计.15 八、从动轴 各轴段长度的确定 .16 九、从动轴上的轴承选定及各参 .18 十、从动轴上端盖的参数 .18 十一、从动轴上键的参数 .19 十二、主动轴的设计 .19 十三、主动轴 各轴段长度的确定 .20 十四、主动轴 上的轴承选定及各参数 22 十五、主动轴轴 上键的参数 .22 十六、主动轴 上端盖的参数.22 十七、减速器铸铁箱体主要 结构尺寸关系.23 设计小结.27 参考
4、资料.28 减速器 设计说 明书一、设计任务书 1.原始数据已知条件 题号 1 传送带的工作拉力 F/KN 7 传送带的速度 1-1V/(m*s)名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 3 页,共 32 页 -卷筒直径 D/mm 400 2.工作条件1)工作情况:两班制工作(每班按 8h计算),连续单 向运转,载荷变化不大,空 载启动;输送带速度容 许的误差为5%;滚筒效率=0.96。2)工作 环境:室内,灰 尘较大,环境温度30左右。3)使用期限:折旧期 8年,4年一次大修。4)制造条件及批量:普通中,小制造厂,小批量。3 参考传动方案(图一)4 设计工作量 1)设计说 明书一份。
5、2)装配 图一张(0号或1号)。3)减速器主要零件的工作 图13张110机制 302班刘克勇 2013/6/9 名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 4 页,共 32 页 -减速器 设计说 明书二、方案拟定传动方案常由运 动简图 表示。运动简图 明确地表示了 组成机器的原 动机、传动装置和工作机三者之 间的运动和动力传递关系,而且为传动装置中各零件的 设计提供了重要的依据。分析和 选择传动 机构的 类型及组合,合理布置传动顺 序,是拟定传动方案的重要一 环,我们考虑以下几点:(1)带传动由于其承 载能力较低,在传递相同转矩时,结构尺寸较其他传动形式大,但是传动平稳,能吸振缓冲,因此
6、别广泛用于 传动系统的高速 级。(2)链传动运转不平稳,且有冲击,已布置在传动系统的低速级。(3)斜 齿圆柱齿轮传动平稳性较直齿圆柱齿轮传动 好,相对可用于高速级。(4)锥齿轮传动因锥齿轮(特 别是大模数 锥齿轮)加工 较困难,故一般放在高速 级,并限制其传动比。(5)蜗杆传动名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 5 页,共 32 页 -传动比较大,承载能力较齿轮传动 低,故常布置在传动装置的高速 级,获得较小的结构尺寸和较高的齿面相对滑移速度,以便形成液体 动压润滑油膜提高承 载能力和 传动效率。(6)开式 齿轮传动210机制 302班刘克勇 2013/6/9 减速器 设计说 明
7、书其工作 环境一般 较差,润滑条件不好,故寿命较短,宜布置在传动装置的低速级。(7)传动装置的布局要求尽可能做到 结构紧凑、匀称,强度和刚度好,便于操作和 维修。终上所述,结合此次 设计要求和 应用环境我选择了以下布局方式:(图一)310机制 302班刘克勇 2013/6/9 减速器 设计说 明书三、电动机的选择计算项目 计算内容 计算结果确定电动机按照工作要求和条件,选用Y系列一般用功率 途的全封 闭自扇冷笼型三相异步 电动机。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 6 页,共 32 页 -滚筒工作所需的功率P=FV/1000 式中,wwww F=7000N,V=1m/s,ww 带
8、式传送机的效率w=0.96 (手册P11)Pw=70001/1000 0.96 =7.292kw 电动机的输出功率P按P=Pw/00选用Y(IP44)系式中 为电动 机至滚筒装置的 总效率(包列括V带传动,一 对齿轮传动,两 对滚动 球轴承及联轴器等的效率)2 =()bgrc 其中:0.97 =0.96;bg=0.99;=0.97 rc 2电动机的选所以:=0.96 0.97 0.990.97 择=0.885 P=P w0 410机制 302班刘克勇 2013/6/9 减速器 设计说 明书=7.2920.885 =8.240kw 选取电动机的额定功率,使P=(1-1.3)m P ,并由本手册第
9、一篇有关Y系列电动机0 Pm=11KW 技术数据的表中取 电动机的额定功率 为P=11kw m 滚筒轴的转速为n V/3.14D w=60w =6010001/4003.14 =47.77r/min 经查手册,取V带传动 比i单 b=24,级圆柱齿轮传动 比i=35(手册P12),g 名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 7 页,共 32 页 -所以总的传动比范围为 i=(2*3)(4*5)=620 电动机的转则电动 机可选择的转速范围相应为 ,速 n=in=(620)47.77r/min w =286.62 955.4r/min 电动机同步 转速符合 这一范围的有600r/min
10、,750r/min和1000r/min三种。选择Y系为了降低 电动机的重量和价格以及噪音,列电动机由第一篇第四章有关表 选取同步 转速为510机制302班刘克勇 2013/6/9 减速器 设计说 明书750r/min 的Y系列电动机Y180L-8,其满Y180L-8 载转速n m=727r/min。传动 装置的 总传动 比 i=nn mw 总传动 及各=72747.77 级传动 比的 =15.22 ii分配分配各 级传动 比 由式i=bg,为使V带传动 的外轮廓尺寸不至 过大,取传动比 i b=3.5,则齿轮 的传动比为 ii g=ib =15.223.5 =4.35 轴:n=ni wb 各
11、轴的转速=7273.5 =208r/min n n i =轴:g =2084.35 =47.771r/min n n 滚筒轴:w=47.77r/min=轴:PPm*各轴的功率 b=110.96 =10.56kw 610机制 302班刘克勇 2013/6/9 名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 8 页,共 32 页 -减速器 设计说 明书轴:P=Prg=10.56 0.99 0.97 =10.14kw 滚筒轴:Pw=Prc=10.14 0.99 0.97 =9.74kw n电动机轴T=9550*Pm m0=955011727 =144.50N*m n各轴转矩 轴:T=9550*P
12、=955010.56208 =484.85N*m n 轴:T=9550*P=955010.14 47.77 =2027.15N*m 滚筒轴:Tw=9550*Pwn w=95509.74 47.77 =1947.18N*m 参数 轴号 电动机轴 轴 滚筒轴轴 转速 727 208 47.77 47.77 710机制302班刘克勇 2013/6/9 名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 9 页,共 32 页 -减速器 设计说 明书功率11.00 10.56 10.14 9.74 转矩 2027.15 1947.18 144.50 484.85 传动比1 3.5 4.35 效率 0.96
13、 0.96 0.96 四、V带的设计计算项目 计算内容计算结果 P=K*P=1.211kw=13.2kw K=1.2,设计功率dAA 由P=13.2kw 和电动机转速 P=13.2k选择带 型ddn727r/min,由手册 P296图11-1选取 w m=传动比由第一篇知,V带i=3.5 B型 小带轮的基准由手册 p296表11-1和表11-5选定i=3.4 d=180mm d=180mm 直径 d1d1由 d d(1-)d2=id1 大带轮的基准=3.5 180(1-0)mm d=630mm 直径=630mm d2 查手册 p298表11-5取标准值因为(d)(601000)nV=vd115
14、m/s带速(3.14 180727)(601000)25m/s 所=6.85m/s 以符合条 810机制 302班刘克勇 2013/6/9 减速器 设计说 明书a0.7(d+d)2(d+d)件d1d2d1d20a初定轴间距 0.7(180+630)2(180+630)0a 5671620 0a 按要求取1000mm 0L=2a+3.14(d+d)2+(d a=1000mm d00d1d2d2o2a -d)(4)d10所需基准 长度=21000+3.14(180+630)名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 10 页,共 32 页 -2+2 (630-180)(41000)=3221
15、.075mm L 由手册p300表11-2查标准值 d=3550m L3550mm m daa+(L L)2 实际中心距0d-d0 =1000+(3550-3268.7)2 a=1140.7 =1140.65mm mm a=a-0.015 L mind =1140.65-0.0153550 =1087.4mm a=a+0.03 L maxd =1140.65+0.033550 =1247.15mm 。a=180-(d-d)57.3 1d2d1。小带轮包角=158.=180-1910机制 302班刘克勇 2013/6/9 减速器 设计说 明书。1140.7 (600-180)57.3 9。符合要
16、求=158.9n由d和查手册P301以及B型得 d11P=2.6kw P=2.6kw 单根V带传递 11的额定功率名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 11 页,共 32 页 -P=0.2传动比i 1 由带型B和n,手册P301表11-2得11 P=0.25kw 的额定功率增 5kw 1查手册P299表11-7;k=0.9378 量 a查手册P300表11-8;k=1.10 LZ=P(P+P)k k d11aL V带的根数 =13.2(2.6+0.25)0.93781.10 =4.49 取Z=5 五、大小齿轮的设计步骤计算与说明 主要结果选择齿轮 材料按中等 质量查书P138表8-
17、名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 12 页,共 32 页 -3,小齿轮选 用小齿轮45和热处理工艺45钢调质处 理,齿面平均硬度 220HBS;钢调质大齿轮选 用45刚正火,齿面平均硬度 220HBS,大 齿轮45按齿面接触疲 190HBS.劳强度设计因为是闭式软齿面轮传动,故按齿面接触 钢强度计算正火 =481MPa190HBS 2HH1010机制302班刘克勇 2013/6/9 减速器 设计说 明书由P144图8-37和图8-41C分别查得:许用接触 应力=555MPa=530MPaHHlim1lim2=190MPa=180MPaFFlim1lim2S S 由P145表8-
18、名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 13 页,共 32 页 -8差得=1.1,=1.4,故HFSSHH HH lim1/lim2/=12HH =5551.1 =5301.1 =504.5MPa =481.8MPa S SFF FFlim1/lim2/=12FF=1901.4 =1801.4 H 481MPa=135.7MPa =128.5MPa T=484.8T=484.85.m 小齿轮转矩 N11 5.m 单级减速器中 齿轮相对轴承对策布置,且N为软齿 面直齿轮,=0.4(书P148)因 齿宽因数 a=0.4 a 载荷有中等冲 击,齿轮对 称布置且 为软齿 载荷因数面k按1.2
19、2的中小偏向取 值。(书P143)32(355 )k=1.5 a(u 1)H u KT 1其中T=484.85.mi=u=4.35 计算中心距 N;1 所以32 a(4.35 1)(355/481)1.5484.85 10004.35 0.4 aa 初算中心距 =314.3mm=314.3cc1110机制 302班刘克勇 2013/6/9 减速器 设计说 明书u=mm 取Z=25,则Z=Z254.35 121选择齿 数=108.75 Z=251 am Z=109 由公式=(Z Z)2 得 21+2 确定模数 m=4.69 由P123表8-1差得标准模数m=5 am 模数m=5=(Z Z)2 1
20、+2 5确定中心距=(25 109)2+a =335mm =335mm a 齿宽 b=a=0.4335 计算主要几何=134mm 尺寸为补偿 两齿轮轴 向尺寸 误差和方便加工,b=140mm 1 名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 14 页,共 32 页 -取b=140mm b=134mm b=134mm 122mm 分度圆直径d=Zd=Z12 1 2 =525 =5109 =125mm =545mm h=5mm a h=6.25mf *m 齿顶高 h=hm=5mm aah=h+c=6.25mm da=135mfa齿根高1齿顶圆 直径 m da=d+2hda=d+2h11a 22
21、a =125+10 =545+10 da=555m 2 m =135mm =555mm 1210机制 302班刘克勇 2013/6/9 减速器 设计说 明书按Z1=29Z=126由P147图8-40查得校核弯曲疲 劳2,强度Y=3.95Y=3.9 Fs1 Fs2f1,安所以由公式得1Fm2 =2KTYbZ全1Fs11 f1 =21.5484.8510003.95 f2,安=51.13MPa,安全F12Fm2 =2KTYbZ全1Fs21 f2=Y Y Fs2Fs1f1=50.5MPa,安全2F六、从动齿轮结 构设计(手册P27名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 15 页,共 32
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