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1、课程设计报告 二级展开式圆柱齿轮减速器姓 名：杨艺斌学 院：物理与机电工程学院系 别：机电工程系专 业：机械设计制造及其自动化年 级：2003学 号：03150117指导教师：*2006年6月29日一.设计题目设计一用于卷扬机传动装置中的两级圆柱齿轮减速器。轻微震动，单向运转，在室内常温下长期连续工作。卷筒直径D=500mm,运输带的有效拉力F=10000N, 卷筒效率=0.96,运输带速度,电源380V,三相交流.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。2. 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
2、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：三选择电动机1.选择电动机类型： 按工作要求和条件，选用三相笼型异步电动机，封闭型结果，电压380V，Y型。2.选择电动机的容量 电动机所需的功率为： KW KW所以 KW由电动机到运输带的传动总功率为 带传动效率：0.96每对轴承的传动效率：0.99圆柱齿轮的传动效率：0.96联轴器的传动效率：0.99卷筒的传动效率：0.96则：所以 KW3.确定电动机转速卷筒的工作转速为 r/min查指导书第7页表1：取V带传动的传动比；二级圆柱齿轮减速器传动比，所以总传动比合理范围为，故电动机转速的可选范围是： r/min符合这一范围的同步转速
3、有750、1000和1500r/min。根据容量和转速，由有关手册查出有三种适用的电动机型号，因此有四种传动比方案如下：方案电动机型号额定功率KW同步转速r/min额定转速r/min重量N总传动比1Y112M-2 415001440470125.652Y132M1-6 4100096073083.773Y160M1-8 4750720118062.83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，可见第二方案比较适合。因此选定电动机型号为Y132M1-6，其主要参数可略。四.确定传动装置的总传动比和分配传动比： 总传动比：分配传动比：取，则，取，经计算=4.47注：为带传动比，
4、为高速级传动比，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、3轴、4轴；，依次为电机与轴1，轴1与轴2，轴2与轴3，轴3与轴4之间的传动效率。1.各轴转速：r/min r/min r/min = r/min2.各轴输入功率：KW KW KW KW 3.各轴输入转矩：1-3轴的输出功率、输出转矩分别为各轴的输入功率、输入转矩乘轴承传动效率0.99。运动和动力参数结果如下表：轴名功率P KW转钜T N.m转速r/min输入输出输入输出电动机轴3.837.809601轴3.653.58101.6199.58342.862轴3.473.40671.3
5、0657.8749.333轴3.303.232750.372695.3611.454轴3.203.142668.412615.0411.45六.设计V带和带轮：1.设计V带（带的型号，长度和根数，带的直径，材料及结构尺寸，传动中心距）确定V带型号查机械设计基础课本表 13-6得：=1.3，则 KW，又=960r/min,由图13-15确定选取A型普通V带，取=125，取=0.02，标准化得=375（要符合带轮基准直径的标准数值，参见机械设计教材第八章相应表格）验算带速：m/s确定带的基准长度： 取=1.2（+）=1.2（125+375）=600mm,由表13-2选取=2000确定实际中心距am
6、m验算小带轮包角计算V带的根数Z：由表13-3查得KW，由表13-5查得=0.95，由表13-2查得=1.03由表13-4查得=0.11KW，则V带的根数因此取Z=3计算作用在带轮轴上的载荷由表13-1查得A型V带单位长度质量q=0.1Kg/m,所以单根V带张紧力故作用在轴上载荷 （ 也即带轮在轴上的压轴力）七.齿轮的设计（具体设计计算过程和查表参见机械设计教材第十章，以教材作为主要参考）（1.齿轮材料及热处理方法的选择，毛坯的制造方法；2.齿轮传动的几何参数和尺寸分别进行标准化、圆整化或计算其精确值）1.高速级大小齿轮的设计1）选择齿轮精度等级：根据其用途，参照相应表格选择精度。2）选择齿轮
7、材料：大小齿轮都选用45钢，小齿轮调质处理，硬度230 HBS，大齿轮正火处理，硬度210 HBS。 2）确定许用应力：a.许用接触应力：查精密机械设计课本表11-7得=570，。故应按接触极限应力较低的计算，即只需求出。对于调质处理的齿轮，=1.1b.许用弯曲应力：由表11-10知=190取=1.4， 所以3）根据接触强度设计：9级精度制造，载荷系数K=1.2，取齿宽系数，测中心距选定=30,b=119.5mm4）验算弯曲应力由图8-44查得,x=0 =30，=2.60 =209，=2.14,故应计算大齿轮的弯曲应力，弯曲强度足够。2.低速级大小齿轮的设计：齿轮材料的选择：小齿轮选用35Mn
8、B调质，硬度260HBS，大齿轮选用SiMn调质，硬度225HBS。确定许用应力：a.许用接触应力：查表8-10得=700故应按接触极限应力较低的计算，即只需求出。对于调质处理的齿轮，=1.1b.许用弯曲应力：由表8-11知=240取=1.3所以根据接触强度设计：取K=1.2，齿宽取=,，故实际传动比i=模数 =298mmB=mm 取验算弯曲应力：由图8-44查得,x=0=2.63=2.16弯曲强度足够。 八减速器机体结构尺寸如下（以课程设计教材为主要参考）名称符号计算公式结果机座厚度9机盖厚度8机盖凸缘厚度12机座凸缘厚度14机座底凸缘厚度23地脚螺钉直径M24地脚螺钉数目6轴承旁联结螺栓直
9、径M12盖与座联结螺栓直径=（0.5 0.6）M10轴承端盖螺钉直径=（0.40.5）10视孔盖螺钉直径=（0.30.4）8定位销直径=（0.70.8）8，至外箱壁的距离查手册表112342218，至凸缘边缘距离查手册表1122816外箱壁至轴承端面距离=+（510）50大齿轮顶圆与内箱壁距离1.215齿轮端面与内箱壁距离10箱盖，箱座肋厚89轴承端盖外径轴承孔直径+（55.5）120（I 轴）125（II 轴）150（III轴）轴承旁联结螺栓距离120（I 轴）125（II 轴）150（III轴）九轴的设计（参见机械设计教材第15章 ）1高速轴的设计：材料：选用45号钢调质处理，查表10-2
10、取=35，C=100各轴段直径的确定： 由，p=3.65,则，因为装小带轮的电动机轴径，又因为高速轴第一段轴径装配大带轮，且，查手册表7-7，取=36,=60mm,因为大带轮靠轴肩定位，所以取=40,=58，段装配轴承，取=45，选用6309轴承，=28，段是定位轴承，取=50，根据箱体内壁线确定后再确定。段装配齿轮直径：判断是否做成齿轮轴查手册得=3.3，得e=2.2d,所以该轴是安全的。弯矩及轴的受力分析图如下：键的设计与校核：因为d1=75,查课本153页表10-9选键为查课本155页表10-10得初选键长为130,校核所以所选键为: 装联轴器的轴直径为70, 查课本153页表10-9选
11、键为查课本155页表10-10得初选键长为100,校核所以所选键为:十.输出轴联轴器的选择：计算联轴器所需的转矩： 查课本269表17-1取 ,查手册1011页,选用安全销弹性块联轴器KLA4.十一. 减速器的各部位附属零件的设计(1)窥视孔盖与窥视孔：在减速器上部可以看到传动零件啮合处要开窥视孔, 大小只要够手伸进操作可。以便检查齿面接触斑点和齿侧间隙,了解啮合情况.润滑油也由此注入机体内.(2)放油螺塞放油孔的位置设在油池最低处，并安排在不与其它部件靠近的一侧，以便于放油，放油孔用螺塞堵住并加封油圈以加强密封。(3)油标油标用来检查油面高度，以保证有正常的油量.因此要安装于便于观察油面及油
12、面稳定之处即低速级传动件附近；用带有螺纹部分的油尺，油尺上的油面刻度线应按传动件浸入深度确定。(4)通气器 减速器运转时，由于摩擦发热,机体内温度升高，气压增大，导致润滑油从缝隙向外渗漏,所以在机盖顶部或窥视孔上装通气器，使机体内热空气自由逸处，保证机体内外压力均衡，提高机体有缝隙处的密封性，通气器用带空螺钉制成.(5)启盖螺钉为了便于启盖，在机盖侧边的边缘上装一至二个启盖螺钉。在启盖时，可先拧动此螺钉顶起机盖；螺钉上的长度要大于凸缘厚度，钉杆端部要做成圆柱形伙半圆形，以免顶坏螺纹；螺钉直径与凸缘连接螺栓相同。在轴承端盖上也可以安装取盖螺钉,便于拆卸端盖.对于需作轴向调整的套环,装上二个螺钉,便于调整.6）定位销为了保证剖分式机体的轴承座孔的加工及装配精度，在机体联接凸缘的长度方向两端各安置一个圆锥定位销。两销相距尽量远些，以提高定位精度。如机体是对称的,销孔位置不应对称布置.(7)环首螺钉、吊环和吊钩 为了拆卸及搬运，应在机盖上装有环首螺钉或铸出吊钩、吊环，并在机座上铸出吊钩。(8)调整垫片 用于调整轴承间隙,有的起到调整传动零件轴向位置的作用.(9)密封装置在伸出轴与端盖之间有间隙,必须安装密封件,以防止漏油和污物进入机体内.十二. 润滑方式的确定因为传动装置属于轻型的，且传速较低，所以其速度远远小于，所以采用脂润滑，箱体内选用SH0357-92中的50号润滑，装至规定高度。