单级圆柱直齿减速器.doc
《单级圆柱直齿减速器.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《单级圆柱直齿减速器.doc(29页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、学号 河南工业大学毕业设计说明书设计题目 带式运输机上单级圆柱齿轮减速器设计系 部 机械电子系 专 业 机电一体化 班 级 机电081 姓 名 徐浩 指导教师 张同燕 2010年 09 月 21 日目录设计任务书3第一章 绪论1.1设计目的41.2传动方案的分析与拟定4第二章 减速器结构选择及相关性能参数计算2.1 电动机类型及结构的选择52.2 电动机选择52.3 确定电动机转速52.4确定传动装置的总传动比和分配级传动比52.5动力运动参数计算6第三章 传动零件的设计计算减速器外部零件的设计计算-普通V形带传动7第四章 齿轮的设计计算4.1直齿圆柱齿轮84.2齿轮几何尺寸的设计计算 4.2
2、.1 按照接触疲劳强度计算8 4.2.2 按齿根弯曲接触强度校核计算9 4.2.3 齿轮几何尺寸的确定94.3齿轮的结构设计9第五章 轴的设计计算5.1输入轴的设计115.2输出轴的设计145.3轴强度的校核17第六章 轴承、键和联轴器的选择6.1轴承的选择及校核186.2键的选择计算及校核186.3联轴器的选择19第七章 减速器润滑、密封7.1润滑的选择确定20 7.1.1润滑方式207.1.2润滑油牌号及用量207.2 密封的选择确定20 第八章 减速器附件的选择确定20第九章 箱体的主要结构尺寸计算21第十章 减速器的绘制与结构分析10.1拆卸减速器2210.2分析装配方案2210.3分
3、析各零件作用、结构及类型2210.4减速器装配草图设计2210.5完成减速器装配草图2310.6减速器装配图绘制过程2310.7完成装配图2410.8零件图设计24 第十一章 设计总结26参考文献27设计任务书一 设计题目带式运输机上的单机圆柱齿轮减速器的设计二 设计选题依据本次论文设计进行结构设计,并完成带式运输机上减速器的装配图,零件图的设计。设计综合运用了机电类学生学习的机械设计,机械制图,工程力学,互换性,与测量技术等各方面的知识。通过本次练习,可以让同学们掌握机械设计的一般程序,方法,设计规律,技术措施,并与生产相结合,培养分析和解决一般工程实际问题的能力,具备简单机械设计的能力。三
4、 设计要求:运输机工作平稳,单向运转,空载启动,单班制工作,使用期限为8年,每年按300个工作日计算,输送带的速度允许误差为 5%。 原始数据:组号2运输带工作拉力F/(KN)2.5运输带速度V/(m/s)1.5卷筒直径D/(mm)360运输带允许速度误差为5%四 设计任务要求:1. 减速器装配图纸一张 一张2. 轴、齿轮零件图纸各一张 两张3. 设计说明书一分 一份第一章 绪论1.1 设计目的(1)培养我们理论联系实际的设计思想,训练综合运用机械设计课程和其他相关课程的基础理论并结合生产实际进行分析和解决工程实际问题的能力,巩固、深化和扩展了相关机械设计方面的知识。(2)通过对通用机械零件、
5、常用机械传动或简单机械的设计,使我们掌握了一般机械设计的程序和方法,树立正确的工程设计思想,培养独立、全面、科学的工程设计能力和创新能力。(3)另外培养了我们查阅和使用标准、规范、手册、图册及相关技术资料的能力以及计算、绘图数据处理等设计方面的能力。1.2传动方案拟定1、传动系统的作用及传动方案的特点:机器一般是由原动机、传动装置和工作装置组成。传动装置是用来传递原动机的运动和动力、变换其运动形式以满足工作装置的需要,是机器的重要组成部分。传动装置是否合理将直接影响机器的工作性能、重量和成本。合理的传动方案除满足工作装置的功能外,还要求结构简单、制造方便、成本低廉、传动效率高和使用维护方便。本
6、设计中原动机为电动机,工作机为皮带输送机。传动方案采用了两级传动,第一级传动为带传动,第二级传动为单级直齿圆柱齿轮减速器。带传动承载能力较低,在传递相同转矩时,结构尺寸较其他形式大,但有过载保护的优点,还可缓和冲击和振动,故布置在传动的高速级,以降低传递的转矩,减小带传动的结构尺寸。齿轮传动的传动效率高,适用的功率和速度范围广,使用寿命较长,是现代机器中应用最为广泛的机构之一。本设计采用的是单级直齿轮传动。减速器的箱体采用水平剖分式结构,用HT200灰铸铁铸造而成。2、传动方案的分析与拟定1、工作条件:使用年限8年,工作为一班工作制,载荷平稳,室内工作。2、原始数据:滚筒圆周力F=2500N;
7、带速V=1.5m/s;滚筒直径D=360mm;3、方案拟定:采用带传动与齿轮传动的组合,即可满足传动比要求,同时由于带传动具有良好的缓冲,吸振性能,适应大起动转矩工况要求,结构简单,成本低,使用维护方便。 图1 带式输送机传动系统简图第二章 减速器结构选择及相关性能参数计算2.1 电动机类型及结构的选择本减速器设计为水平剖分,选用Y系列三相异步电动机,封闭卧式结构。2.2 电动机选择(一)工作机的功率Pw =FV/1000=250001.5/1000=3.75kw(二)总效率 =0.970.970.990.99=0.91(三)所需电动机输出功率Pd=Pw/=3.75/0.91=4.12kw 查
8、机械零件设计手册得 Ped = 5.5kw2.3 确定电动机转速 卷筒工作转速为: n卷筒=601000V/(D)=79.61 r/min根据机械设计课程设计表2-3推荐的传动比合理范围,取圆柱齿轮传动一级减速器传动比=36范围。取带传动比。则总传动比理论范围为: =624。故电动机转速的可选范为 =477.661910.64 r/min则符合这一范围的同步转速有:750、1000和1500r/min,由标准查出三种适用的电动机型号:方案电 动 机型 号额 定 功 率电动机转速(r/min)同 步满 载1Y160M2-85.5kw7507202Y132S-45.5kw150014403Y132
9、M2-65.5kw1000960综合考虑电动机和传动装置的尺寸、结构和带传动、减速器传动比,可见第3方案比较适合。因此选定电动机型号为Y132M2-6,=960 r/min。2.4确定传动装置的总传动比和分配级传动比1、确定传动装置的总传动比由选定的电动机满载转速和工作机主动轴转速可得传动装置总传动比为: =/=960/79.61=12.062、分配各级传动装置传动比: 总传动比等于各传动比的乘积 = 取=3(普通V带 i=24)因为:=所以:12.06/34.022.5 动力运动参数计算(一)转速n=960=/=/=960/3=320(r/min) =/=320/4=80(r/min) =8
10、0(r/min) (二)功率P P0=pd=4.12kw 轴: 轴: 卷筒轴(三)转矩T (Nm) 轴 轴 (Nm) 卷筒轴(Nm)将上述数据列表如下:轴号功率P/kW N /(r.min-1) /(Nm) i 04.1296041.03 13.996320119.3 23.8480343.74 33.768336.91 电动机额定功率Ped =5.5 kw选定电动机型号为Y132M2-6 =3=4.02320(r/min)=80(r/min)=80(r/min)Po=4.12kwT0=41.0(Nm)T1=119.3 (Nm)T2=343.7(Nm)T3=336.9(Nm第三章 传动零件的设
11、计计算3.1减速器外部零件的设计计算-普通V形带传动设计普通V形带传动须确定的内容是:带的型号、长度、根数,带轮的直径、宽度和轴孔直径中心距、初拉力及作用在轴上之力的大小和方向1、选择带的型号:查表9-3得KA=1.1, 则计算功率为Pc=KAP=1.14.12= 4.532KW根据、查表和图9-10,选取A型带。2、确定带轮基准直径、验算带速查资料表9-4,选取dd1=125mm带速带速验算: V=n1d1/(100060)=3.14125960/100060=6.28m/s 介于525m/s范围内,故合适大带轮基准直径d2=n1/n2d1=3125=375mm 3、确定带长和中心距a: 0
12、.7X(d1+d2)a02(d1+d2) 0.7(125+375)a02(125+375)350mma01000mm 初定中心距a0=620 ,则带长为 L0=2a0+(d1+d2)/2+(d2-d1)2/(4a0) =2620+(125+375)/2+(375-125)2/(4620) =2050.2 mm查9-8表,按标准选带的基准长度Ld=2000mm,实际中心距a=a0+(Ld-L0)/2=620+(2000-2050.2)/2=594.9 mm 4、验算小带轮上的包角1 1=180-(d2-d1)57.3/a=155.9120 小带轮包角合适5、确定带的根数由式确定V带根数,查9-5
13、,表得1.4kW,查9-6表得0.11kW查9-8表得1.03,0.92则 Z=PC/((P0+P0)=4.532/(1.4+0.11)1.030.92 = 2.84 故要 取3根A型V带选A型带d1=125mmd2=375mm带中心距a =594.9mm小轮包角合适选3根V带第四章 齿轮的设计计算4.1直齿圆柱齿轮 按输入的转速320 r/min,传动比4计算,传动功率3.996kw,连续单向运转,载荷平稳来计算。(1) 选定齿轮材料、热处理方式和精度等级因载荷平稳,小齿轮选硬齿面,大齿轮选软齿面,小齿轮的材料为40Gr钢调质,齿面硬度为250HBS,大齿轮选用45号钢正火,齿面硬度为200
14、HBS。齿轮精度初选8级(2) 初选齿数和齿宽系数。 Z1=25 Z2=Z1i齿=254.02=100 查表11-4 取d=1 滑动率及修正:=1-(d2)/d2=1% 带实际传动比:i=d2/d1(1-)=2.97 从动轮转速:=/ i=323.23 修正后齿轮传动比:i=100/25=4 输入转矩为119.3m 传动比误差:=(4.02-4)/4=0.5% 符合误差要求4.2 齿轮几何尺寸的设计计算4.2.1 按齿面接触疲劳强度计算小齿轮的转矩为119.3 Nm确定各参数值:1.载荷系数 因K取值在1.2-2.4之间,由于载荷平稳,取K=1.52.许用应力:Hlim1=650MPa Hli
15、m2=500MpaFlim1=410MPa Flim2=290Mpa按一般可靠要求取安全系数为SF=1.25 SH=1, 则许用接触应力H1 =Hlim1/SH=650/1=650 MPa H2 =Hlim2/SH=500/1=500 MPa 许用齿根弯曲应力F1 =Flim1/SF=328MPa F2 =Flim2/SF=232MPa取两式计算中的较小值,即H=500Mpa F=232MPa(1).计算小齿轮分度圆直径齿数比 =100/25=4小齿轮为40Gr钢调质,齿面硬度为250HBS大齿轮为45号钢正火,齿面硬度为200HBSZ1=25Z2=100=2.97=4H=500Mpa F=2
16、32MPa=4计 算 及 说 明结果d1 将数值带入上述公式可知: d173.64mm (2).确定模数和齿宽 m=d1/Z1=48.62/25=2.94 取标准模数值 m=34.2.2按齿根弯曲接触强度校核计算 校核式中: a) 小轮分度圆直径d1=mZ=325=75mmb) 齿轮宽度b2=dd1 =1.075=75mmc) 取b2=75,b1=b2+(510)mm=82mmd) 查手册11-8得两齿轮的齿形系数和应力修正系数 YFa1=2.65 Ysa1=1.59YFa2=2.18 Ysa2=1.80将数据带入公式得:F1=89.4MPa F2=83.3MPa由于F1F1 F2 F2故满足
17、齿根弯曲疲劳强度要求4.2.3齿轮几何尺寸的确定分度圆直径:d1=75mm d2=mZ2=3100=300mm齿顶圆直径:da1= d1+2ha1m=81mm da2=d2+2ha1m=306mm齿根圆直径: df1= d1-2(ha+c)m=67.5mmdf2= d2-2(ha+c)m=292.5mm中心距:a=m (Z1+Z2)/2=187.5mm4.3 齿轮的结构设计 小齿轮采用齿轮轴结构,大齿轮采用锻造毛坯的腹板式结构大齿轮的关尺寸计算如下:轴孔直径 d=60轮毂直径 =1.6d=1.660=96 轮毂长度 (1.5dLb)轮缘厚度 0 = (34)m =912(mm) 取 =10 m
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 圆柱 减速器
限制150内