二级展开式圆柱齿轮减速器.docx

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1、二级展开式圆柱齿轮减速器设计I.设计主题设计一个用于卷扬机驱动的两级正齿轮箱。振动轻，单向操作，在室温下可长时间 连续工作。卷筒直径D=500mm,输送带的有效拉力F=10000N,卷筒效率%=0.96 输送带的速度管二0,3次电源380V,三相交流。二、传动装置的整体结构。L组成：变速器由电机、减速器和工作机组成。2.2 .特点。齿轮箱与轴承不对称，因此载荷在轴向分布不均匀，这就要求轴的刚度很 高。3 .传动方案确实定：考虑到发动机转速高，传动功率大，将三角皮带调整到高速平 面。传输方案如下。三、选择电机1 .选择电机的类型。根据工作要求和条件，选择封闭笼式的三相异步电动机，电压38OV,型

2、号为丫。2 .选择电机的功率与=生电机的所需功率为% KW1000 KW所以如赢KW从电机到传送带的驱动总功率为4之100巨包= 22.Mwi342.86不dDa是带小皮带轮的电机轴的直径。d = 38并且由于高速波e轴径的第一局部安装了大滑轮，并且见手掌卜治表e7- 7,采取“136,4 60毫米。由于大滑轮在轴的肩部，所以取“240,458,.备用于安装截面上的轴承田345、选用6309号轴承28日，该么段是定位轴承，取= 50, = = = 504将从盒子的内壁线确定.4腹肌atz装配齿轮直径：确定是否应制造齿轮轴看一下手册就会发现 3.3e=2.2d4 =d= = 50加d以便使轴稳固

3、.3轴的弯曲力矩和受力分析图看起来如下。4密钥的设计和校准：根据4 = 36居= 101.6确定nV型皮带轮选用铸铁HT200,见教材表10-9,因为4 = 36壮30 口 38范围，因为。4钥匙被放在轴上使用的局部：10x8,使用常见的A型钥匙。关键的校准。对于1饮食60毫米的组合。/选定的键是见教科书第155页的表10-理L 4Toi.6T03 一 % ” & b10。网=50 口 60合格的力量dlh 36, 8Z (50- 10)M建造中间轴。3, A力10 8 50材料：选择45号钢的回火处理，查看表14-2,采取.1C=1OO卜确定每个轴段的直径。35M/所源从中间轴的设计。材料

4、.47,那么d=C也p=3兄段安装有轴承，如，rfi 1003(- = 41.3mm4933请看课本11-15,并采取。乩40、选用6309号轴承。&安装慢速的小齿轮71r阶段和40.e45,/c乩以思4放置高速阶段的大齿轮4 060,thel28.以二10和4为了组装高速阶段的大齿轮，取鞋跟主要用于4n二 1乙45, the4为了组装该局部的轴承，取4e82d40,的“，.校准这个轴和轴承。475, .43Z14作用于齿轮2和3的外围力。115.4N95径向力。2x671.3x1 炉209x2.5=2569.6AT耳: 2、671.3、1。_987 5“428x4-确定垂直平面内的支撑反作用

5、力。计算垂直弯矩。= w= 2569.6X20 = 935.3AT瓦3 =欣 8 = 11987.5x20 = 4363.1AT 确定水平面的支撑力。P _抑咐+工 4363.1x95-935.3x(115+95)14+A+475+115+95可产=% +4产一月2 = 4363.5+765.2-935.3 = 4193.4计算并画出水平力矩。Mg = 765.2x75x10- = 51ANmM四 = %q+4) + /4 =765.2x(75 + 115) + 935.3xll5xloT=39.6NM确定危险局部的等效弯矩。砧+KJ&+4) = 119875:100+25696*210 =

6、5N75+115+95玛目=生+/-耳耳= 2526.6+11987.5 - 6099.5= 8017.6 曾从图中可以看出，m-m,n-n处的断面是最危险的，其等效弯矩为：(取折扣系数。“3 = 6099.5 x75 xW5Af出 = -%(7+4)+%=1784 r7.6x(75+115)+11987.5x115jxl()T =220.8ATj 计算危险局部的轴的直径。n-n 局部。=0.6)峪=J监+ (吗)2 = J220.83+96x671.3)2 = 459.3N：阳K = 心4+ (%=相声而嬴丽羽 =609.5仍m-m-sectiono459.1 叫 42.5 0.1x60这样

7、，轴就平安了这样，轴就平安了年e=44F 0.1x60而巨】一轴的弯矩和受力分析图如下。& =心=5拆1附按钮的设计和校准。. hl0-ll9asmd2=d，=50工=470.3N也看一下教科书第155页的表10-i0就会发现。见课本 中的表格/XMbO）取钥匙长度为NO。取钥匙长度为80o所以，尼姆 AxA:14x9根据挤压强度条件，按以下方法校准键。叵】=1口12 因此，选定的键是。从动轴的结构。dhl4X671.5X1Q345x9x(80-14)= 100.4Jaa空 dhl空 dhl4x671.3x1045x9x(120-14)= 62.63a d,因此，该轴是平安的。 轴的弯矩和受力

8、分析图如下。9r s钥匙的设计和校准。由于dl=75,请参考教科书第153页的表10-9,找到选定的键为。xA：20xl2检查教科书第155页的表10-10显示了 6卜1口_ 4T 4x2750.37x1/“工 r 】= 111.12 10*1初始密钥长度为130,检查 班75x(130-20)x12选定的键是如 o:ixAxZ： 20x12x130联轴器的轴直径为70。AxA： 20x12教科书检查n第155页的表10-10显示了Oi= 1000120r 4T4X275037X1 小14 = 103初始密钥长度为hoo,检查 dlh 75x(130-20)x12选定的键读作。:AxAxJ：

9、20x12x130X.选择输出轴联轴器。计算联轴器所需的扭矩。丘=应疗检查教科书h269表17-1摘自r=1-5Tc=方=15 2498= 3747加，参见手册第10n页，选择带平安销的弹性块联 接。KLA4o十一,减速器各局部的结构。(1)窥视孔盖和窥视孔。在减速器的上部，传动部件可以啮合，以翻开窥视孔，只要手的大小就可以在操 作。检查齿面接触点和齿面间隙以了解啮合情况。润滑剂也被注射到体内。排水塞放油孔位于油箱的最低部位，位于不靠近其他部件的一侧，以方便放油。排油孔用塞子封闭，用油环密封，以加强密封。(3)油标油标是用来检查油位的，以确保有正常的油量。因此，应将其放置在易于观察和稳 定的油

10、位位置，即靠近缓慢移动的齿轮部件；如果是油尺的螺纹局部，油尺上的油 位刻度应根据齿轮部件的浸入深度来确定。(4)风扇当减速器运行时，由于摩擦生热，壳体内的温度上升，空气压力增加，导致润滑油 从间隙中向外泄漏。因此，在盖板或窥视孔的顶部装有一个风扇，使套管内的热空 气能够自由地逸出，以保证套管内外的压力平衡，为提高套管缝隙处的密封性，风 扇上装有一个班卓尔螺栓。(5)翻开盖子的螺丝为了方便翻开盖子，在盖子侧面的边缘安装了一个或两个开启螺丝。当翻开盖子 时，可先转动螺钉，以提起盖子；螺钉的长度应长于法兰的厚度，钉杆的末端应形 成圆柱形的半圆，以防止螺纹不良；螺钉直径与法兰连接螺栓相同。在轴承端盖上

11、还可以安装端盖螺栓，便于拆卸端盖。对于需要轴向调整的项圈，安 装了两个螺钉，便于调整。6)定位销为了保证分体式壳体的轴承座孔的加工和安装精度，在壳体联接法兰的纵向两端各 安装一个锥形定位销。这两个针脚的间距尽可能大，以提高定位精度。如果身体是 对称的，那么针孔的位置就不应该是对称的。吊环、吊环和吊钩。应在盖子上安装吊环或钩子和环，在座椅上安装钩子，以便拆卸和处理。(8)垫片它们被用来调整轴承间隙，有时也在调整齿轮零件的轴向位置方面发挥作用。(9)密封装置延长轴和端盖之间有一个间隙，必须安装密封件，以防止漏油和污物进入壳体。XII.确定润滑方法由于传输设备是轻型设备之一，且传输速度低，其速度远低

12、于 (1.5 2)x10$产/min因此,使用油脂润滑,并选择箱体tSH0357-92中的50号润 滑，放置在规定的高度。%-皮带传动的效率.0.96 %一每对轴承的驱动效率.0.99正齿轮的效率.0.96T”联轴器的驱动效率.0.99%-滚筒的效率.0.96然后 口.=可毛2TU =0 96 xOSBxOSWx0.99x0.96 = 0.79西 9465x0.3p4.= 3.8所以“ 10007a 1000X0.81 KW3 .确定电机速度滚筒的工作速度为60x1000/ 60x1000x0.3公 = = = 11.46IIDII x500U/mini. = 24查看操作手册第7页的表1：取

13、V型带传动装置的传动比两级直齿轮箱的传动比s%=840适当的范围为因此，总传输率为1=1616因此，可选的 范围d发动机转速11r=。6160冈 1.46 = 1832834 u/mm这个范围内的同步速度为750、1000和1500rpm。根据功率和速度的不同，在相应的手册中列出了三种合适的电机型号，因此可以有 四种传动比。图示电机型 号额定 功率KW同步 速度 转速额定 速度 转速重量N总齿 轮比1Y112M-215001440470125.652Y132M1- 6100096073083.773Y160M1- 8750720118062.83考虑到电机和齿轮箱单元的尺寸和重量，以及皮带传动

14、和减速齿轮的传动比，第二 种方案更合适。因此，选择型号为Y132Ml-6的电机，其主要参数如下。IV.确定总体传输率和分配率。中心高H外形尺寸L695 U/min （AC/2+AD）HD底脚安装 尺寸A*B地脚螺栓 孔直径K拉伸尺寸 D*E装键部 位竟寸 F*GD132515*345*315216*1781238*8010*41FF% =皿=2=83.77总传动比。 幅 1146i xi : 83.77 ; 29 92分配比例：取=28丹/ 与- 2.8 - .不品=(131-期采纳= 6.95计算方式h = 4.47考前须知。,是皮带传动比，和di是高速率是皮带传动比，和今是低速传动比.V.

15、计算变速器的运动和功率参数。按照从高速到低速的顺序将齿轮箱的每个轴指定为1、2、3、4轴。Moi,和dUdbd%-在该系列中电机与轴1、轴1与轴2、轴2与轴3、轴3 与轴4之间的传动效率的差距。,=之= = 342.861 .各个轴的速度。128 U/min%342.86 /己仃49 33- = 11.454.31r/分钟= 49.33% % 11.45 U/min2 .各个轴的输入功率。4yli01 = 3.8x0.96=3.65kw%=%g =4不匕=3.65x0.98x0.97 = 3.47 kwr = %=舄= 3.47x0.98x0.97 = 3.30kwt)s f%二尾为4 = 3

16、.30x0.98x0.99 = 3.2 kw1 =灰小4=9550 立=9550 = 37.80”第3 .每个轴的输入扭矩。,960彳=看56 = 37.80x2.8x0.96 = 101.61”第马二北叫72 =101.61x6.95x0.98x0.97 = 671.30N的Gfh Fk = 671.30x4.31x0.98x0.97 = 275037葡用% = % 7”=2750xQ.98x0.99 = 2668.41N四轴1至3的输出功率和输出扭矩分别为各轴的输入功率和输入扭矩乘以轴承驱动效率 0.99。运动和动力参数的结果显示在下面的表格中。轴的名称功率PKW旋转优势T N.m旋转速度

17、r/min输入输出输入输出电机轴9601个轴342.862轴671.30657.8749.333轴2750.374根轴3.203.142668.412615.04vi.V形皮带和滑轮设计。1 .设计V型皮带（皮带类型，长度和杆数，皮带直径，材料和结构尺寸，中心 距）。确定V形皮带的类型。参考基本机械设计教科书中的表13-6o玛05 13-6给出了。及工=1.3,那么 % =息丹=L3x3.52 = 46 KW?以及4=960r/min,在图13-15中，要选择一个 普通的A型V型皮带，请考虑以下几点。口 1 =125和 马=”中。- = 3乂125乂0.98=367.5并采取 第=0.02,归

18、一化为2=375 （A 型 V型皮带的参考直径为80-100毫米，是否有问题？）V =叫丐=11x125x960 = 6.28 25检查皮带速度。60x100060x1000m/s（iii）确定皮带的参考长度。07（2+乌）。0 120*计算V形带Z的根数。来自表13-3 4uL4k表13-5中的伤口瑞=0.95,并从表13-2 = 1.03来自表13-4*4 = 0,11 K那么V形带的数量Z = 2 84一（与 + 阳）扁弓一（1.38+0.108）0.959*1.09- .所以取Z=3 计算作用在滑轮轴上的载荷及表13-1显示，单位长度V型带的质量为A q=0.1 kg/m,因此，单条V

19、型带的张紧4 56a = 190.5AT 3x6.282 5P25温=500(-1)-+ = 500(上L力为 R 社0.959因此，轴上的负载是 月= 2z4sin=2x3xl90.5xsm-=1130.4N七、齿轮的构造。（1 .齿轮材料和热处理工艺的选择，毛坯的制造工艺；2.齿轮的几何参数和尺寸是标 准化的，四舍五入或计算到它们的精确值）。1.高速阶段的大齿轮和小齿轮的设计（1）齿轮材料的选择：大齿轮和小齿轮使用45钢，小齿轮的硬度为230,大齿轮的硬度为210的正火（如何选择？（硬度有多少个单位？ ）o2）确定允许的应力。【%】 =争外a.允许的接触应力。豆查阅精密机械设计教科书中的表

20、11-7就能知道。0Hhm 力570 N/次苏 d0HMb=550AT/ mm3因此，应根据接触下限应力进行计算，即只需要进行一次计算。用于硬化齿轮源=1.1oL = AT/mm3 = 500AT/ rmP 1.1b.允许的弯曲应力。%=从表11-10可知041Mli 90/次用 2力=180AT/ mmP摄+1419。oyl = AT/ffWf3 = 136AT/AWMa 所以41.4ionozL =AT/ rmP = 129N f rmP取齿宽系数内5并测2 1.4 (3)根据接触强度设计：9度精密制造，载荷系数K=1.2, 量中心距da = (695+1)1600x 33593_500选

21、定的 4 30, = % = 6.95x30 = 209ff! = % = l.67wfa = (Z + z?) = 239mm 2b=a = 0 5X239 i 9 5 毫米(4)检查弯曲应力从图8-44我们可以看至lj, x=0 zi30,其中/2.60z2 209.2 2.14- = 44.2 AT/mm3%2.60。产= 60.3N/加用52.14也 .，因此，大齿轮的弯曲应力应该被计算，其o料= 44,2N/%2弯曲强度足够.2 ,低速水平的大齿轮和小齿轮的设计。齿轮材料选择：小齿轮选用35MnB淬火，硬度260HBS。大齿轮选用SiMn淬火，硬度为225HBSo确定允许的应力。a.

22、允许的接触应力。在表8-10中，你会发现11131700 V/次加0Hkb=540W/mia因此，计算应以接触下限应力为基础，即只需要允许的应力。加2.用于硬化齿轮喝=1.1 540%? = 用4=49127/wmb.允许的弯曲应力。0 = 金1婷/更从表8-11可知八240/次力=180AT/ mmP摄当 1.3240/% =AT/ rmP = 185 AT/ rmP因此1 1.3ionozL =AT/ rmP = 138/ rmP2 1.3(iii)根据接触强度的设计。取K=L2,齿宽内u= 0.5摄Z因%=% = 121因此,实际传动比尔梦4322X296.528+121= 3.982a

23、 m =模块 4+4298毫米B=侬=0.5X298 = 149 m 摄取 % = 149mm，外=154mm 检查弯曲应力。从图 8-44, x=O%2.63%2.16G = 63.5Nfmm(密=52.1州/(%弯曲强度是足够的。VIIL减速器外壳的结构尺寸如下。命名符号计算公式结果座椅的厚度8d= 0.025+ 33 89覆盖物的厚度qq= 0.02 33 88盖板法兰的厚 度4 = 15q12座椅凸缘的厚 度bb= 1.5d14底部凸缘的厚 度b = 2.5。 A23脚螺栓的直径dfd广 0.036a + 12M24脚螺栓的数量a 250口 500时,= 66轴承旁边的联 接螺钉的直径

24、4 = 075/M12机盖和机座的 联接螺栓的直 径分=0.5(0.5口 0.6)办M1O轴承盖的螺栓 直径“3“3=(0.4)(0.4)口0.5)%10检查孔盖的螺 丝直径4=(O.3)(O.3)UO.4( 0.3 )句8定位销的直径d=二(0.7)(0.7口0.8(0.7)分8IX.竖井的建设。句和dl饮食与外箱 壁的距离dg检查手册表11-23418句，和 d。到法兰边 缘的距离S手册中的表11-22816从轴承座的外 壁到轴承端面 的距离/1=（5）C1+C2+（5U 10）50大齿轮的上圆 与内壳壁之间 的距离*Di 1,2015齿轮面与壳体 内壁之间的距 离d2D2(5)大齿轮的上圆与内壳 壁之间的距离1。20箱盖、箱座 肋骨厚度0.854用0.854冽i = 8制=9轴承端盖的外 径%轴承孔的直径+(5-5.5)小120 （轴 I）125（轴 II）150（第三轴）挨着轴承的联 接销之间的距 离ssd2120 （I-轴）125（轴 II）150（第三轴）1 .高速轴的建设。材料：选择45号钢回火处理，查表10-2即可。浦35/尔/轴的结构: l.C=100确定每个轴段的直径。在“ = 04?饮食ep=3.65,那么