二级圆柱齿轮减速器(1)-学位论文.doc
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1、XX学院设计说明书课 题: 二级圆柱斜齿齿轮减速器 子课题: 同课题学生姓名: 专 业 学生姓名 班 级 学 号 指导教师 完成日期 二级圆柱斜齿齿轮减速器摘要 减速器是各类机械设备中广泛应用的传动装置。减速器设计的优劣直接影响机械设备的传动性能。 减速器是原动机和工作机之间的独立的闭式传动装置,用来降低转速和增大转矩,以满足工作需要,在某些场合也用来增速,称为增速器。选用减速器时应根据工作机的选用条件,技术参数,动力机的性能,经济性等因素,比较不同类型、品种减速器的外廓尺寸,传动效率,承载能力,质量,价格等,选择最适合的减速器。 减速器的类别、品种、型式很多,目前已制定为行(国)标的减速器有
2、40余种。减速器的类别是根据所采用的齿轮齿形、齿廓曲线划分;减速器的品种是根据使用的需要而设计的不同结构的减速器;减速器的型式是在基本结构的基础上根据齿面硬度、传动级数、出轴型式、装配型式、安装型式、联接型式等因素而设计的不同特性的减速器。 与减速器联接的工作机载荷状态比较复杂,对减速器的影响很大,是减速器选用及计算的重要因素,减速器的载荷状态即工作机(从动机)的载荷状态,通常分为三类:均匀载荷;中等冲击载荷;强冲击载荷。由于编者水平有限,设计中有错误与不当之处在所难免,希望大家批评指正。关键字:减速器、齿轮、轴承、联接目 录摘要2一、设计任务书6 一、设计题目6 二、原始数据6 三、设计内容
3、和要求6二、传动方案的拟定7三、电动机的选择7 1.选择电动机的类型7 2.选择电动机功率7 3.确定电动机转速8四、传动比的计算 1. 总传动比8 2. 分配传动比8五、传动装置运动、动力参数的计算1.各轴的转速82.各轴功率计83.各轴转矩9六、 传动件的设计计算一、高速级齿轮传动的设计计算91.选择材料、热处理方式和公差等级92.初步计算传动的主要尺寸93.确定传动尺寸104.校核齿根弯曲疲劳强度115.计算齿轮传动其他几何尺寸12二、低速级圆柱齿轮的设计计算1.选择材料、热处理方式和公差等级122.初步计算传动的主要尺寸133.确定传动尺寸154.校核齿根弯曲疲劳强度165.计算齿轮传
4、动其他几何尺寸17七、齿轮上作用力的计算171.高速级齿轮传动的作用力172.低速级齿轮传动的作用力18八、减速器装配草图的设计19九、轴的设计计算19 一、高速轴的设计与计算19 1.已知条件19 2.选择轴的材料19 3.初算轴径19 4.结构设计20 5.键连接21 6.轴的受力分析22 7.校核轴的强度23 8.校核键连接的强度23二、中间轴的设计与计算24 1.已知条件24 2.选择轴的材料24 3.初算轴径24 4.结构设计24 5.键连接25 6.轴的受力分析25 7.校核轴的强度28 8.校核键连接的强度28三、低速轴的设计与计算29 1.已知条件29 2.选择轴的材料29 3
5、.初算轴径29 4.结构设计30 5.键连接31 6.轴的受力分析31 7.校核轴的强度32 8.校核键连接的强度33十、减速器箱体的结构尺寸33十一、润滑油的选择与计算34十二、装配图和零件图35致谢36参考文献37一、设计任务书一、设计题目:设计二级圆柱斜齿齿轮减速器设计热处理车间零件清洗用传送设备。该传送设备的传动系统由电动机减速器运输带组成。每日二班制工作,工作期限为8年。运输带允许最大误差为。传送见图如图1所示。 (图1)二、原始数据:转矩T()传送带速度V(m/s)滚筒直径D(mm)使用年限(年)10000.6330010三、设计内容和要求:1. 编写设计计算说明书一份,其内容通常
6、包括下列几个方面:(1)传动系统方案的分析和拟定以及减速器类型的选择;(2)电动机的选择与传动装置运动和动力参数的计算;(3)传动零件的设计计算;(4)轴的设计计算;(5)轴承及其组合部件设计;(6)键联接和联轴器的选择及校核;(7)减速器箱体,润滑及附件的设计;(8)装配图和零件图的设计;(9)校核;(10)轴承寿命校核;(11)设计小结;(12)参考文献;(13)致谢。2. 要求每个学生完成以下工作:(1)减速器装配图一张(0号或一号图纸)(2)零件工作图二张(输出轴及该轴上的齿轮),图号自定,比例11。(3)设计计算说明书一份。二、传动方案的拟定运动简图如下:(图2)1-带传动 2-电动
7、机 3-减速器 4-联轴器 5-输送带 6-输送带 由图可知,该设备原动机为电动机,传动装置为减速器,工作机为型砂运输设备。减速器为展开式圆柱齿轮的二级传动,轴承初步选用深沟球轴承。三、电动机的选择电动机的选择见表1计算项目计算及说明计算结果1.选择电动机的类型根据用途选用Y系列三相异步电动机 2.选择电动机功率 输送带所需拉力为 输送带功率为 查表2-1取,带传动效率带=0.96,一对轴承效率轴承=0.99,斜齿齿轮传动效率直齿=0.97,联轴器效率联=0.99,得电动机到工作机间的总效率为总=带4轴承2直齿联=0.96*0.994*0.972*0.99=0.859 电动机所需工作效率为 P
8、0= Pw/总=4.2/0.859 Kw=4.89Kw 根据表8-2选取电动机的额定工作功率为Ped=5.5KwF=6667NPw=4.2Kw总=0.859 P0=4.89KwPed=5.5Kw 3.确定电动机转速输送带带轮的工作转速为 由表2-2可知带传动传动比i带=24,两级减速器传动比i齿=840,则总传动比范围为 i总=i锥i齿=(24)*(840)=16160电动机的转速范围为n0=nwi总=40.13*(16160)r/min=642.16421r/min 由表8-2知,符合这一要求的电动机同步转速有1000r/min、1500r/min和3000r/min,考虑到3000r/mi
9、n的电动机转速太高,但1000r/min的电动机体积大且价格贵,所以本例选用1500r/min的电动机,其满载转速为1440r/min,其型号为Y132S-4nw=40.13r/minnm=1440r/min四、传动比的计算及分配传动比的计算及分配见表2计算项目计算及说明计算结果1.总传动比i总=nm/nw=1440/40.13=35.88i总=35.882.分配传动比根据传动比范围,取带传动的传动比i带=2.5,则减速器传动比为 高速级传动比为,取低速级传动比为 i2=i/i1=14.35/4.4=3.26i=14.35i1=4.4i2=3.26五、传动装置运动、动力参数的计算传动装置运动、
10、动力参数的计算见表3计算项目计算及说明计算结果1.各轴转速n0=nm=1440r/minn1=n0/i带=1440/2.5=576r/minn2=n1/i1=576/4.4r/min=130.9r/minn3=n2/i2=130.9/3.26r/min=40.15r/minnw=n3=40.15r/minn0=1440r/minn1=576r/minn2=130.9r/minnw=n3=40.15r/min2.各轴功率p1=p0带=4.89*0.96kw=4.69kwP2=p11-2=p1轴承齿=4.69*0.99*0.97kw=4.50kwP3=p22-3=p2轴承齿=4.50*0.99*0
11、.97kw4.32kwPw=p33-w=p3轴承联=4.32*0.99*0.99kw=4.23kwp1=4.69kwP2=4.50kwP3=4.32kwPw=4.23kw3.各轴转矩T0=9550p0/n0=9550*4.89/1440Nmm=32.43NmT1=9550p1/n1=9550*4.69/576Nmm=77.76Nm T2=9550p2/n2=9550*4.50/130.9Nmm=328.30NmT3=9550p3/n3=9550*4.32/40.15Nmm=1027.55NmTw=9550pw/nw=9550*4.23/40.15Nmm=1006.14NmT0=32.43NmT
12、1=77.76NmT2=328.30NmT3=1027.55NmTw=1006.14Nm六、 传动件的设计计算一、减速器外传动件的设计减速器外传动只有带传动,故只需对待传动进行设计。带传动的设计计算见表4计算项目计算及说明计算结果1.确定设计功率 由表8-6,查得工作情况系数,则 2. 选择带型n0=1440r/min,由图8-2选择A型V带选择A型V带3.确定带轮基准直径根据表8-7,选小带轮直径为,则大带轮直径为4.验算带的速度带速符合要求5.确定中心距和V带长度根据,初步确定中心距,即为使结构紧凑,取偏低值,V带计算基准长度为由表8-8选V带基准长度,则实际中心距为6.计算小带轮包角合格
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