用于螺旋输送机的一级圆柱齿轮减速器.docx

1、用于螺旋输送机的一级圆柱齿轮减速器1.设计题目用于螺旋输送机的一级圆柱齿轮减速器。传动装置简图如下列图所示：2.说明书传动方案拟定设计用于螺旋输送机的一级圆柱齿轮减速器1）工作条件：连续单项运转，工作时允许微震动，实用期限8年，生产10台两班制工作，运输机允许误差极限.5%2）原始数据：运输机工作轴转矩T=750Nm运输机工作轴转速n=140rmin3）设计任务：1）选择电动机型号2）选择联轴器3）设计减速器4）数据表格:数据编号BlB2B3B4B5B6B7B8B9BlO运输机工作轴转矩r（.v.w）700720750780800820850880900950运输机工作轴转速（-min）150

2、145140140135130125125120120三.结构说明：1选择开式锥齿轮和开式直齿轮传动2展开式布置，齿轮相对位置不对称，因此轴应具有较大刚度3传动比不太大，效率较高，工艺简单，精度以保证。目录第一章摘要-I二第二章设计要求错误!未定义书签。第三章机械传动装置的总体设计错误!未定义书签。3.1 电动机选择计算错误!未定义书签。1.1. 1选择电动机类型和结构型式错误!未定义书签。1.2. 2选择电动机容量错误!未定义书签。1.3. 3传动装置运动和动力参数的计算错误!未定义书签。3.2 传动零件的设计计算错误!未定义书签。减速器内传动零件设计（圆柱直齿）错误!未定义书签。3.2.2

3、减速器外传动零件设计错误!未定义书签。3.3 箱体设计错误味定义书签。3.4 轴的设计错误!未定义书签。3. 4.】材料的选取错误!未定义书签。3.5 .滚动轴承的选择和计算错误!未定义书签。确定根本额定动载荷错误!未定义书签。求径向载荷错误!未定义书签。求轴承担量动载荷P错误!未定义书签。验算寿命错误!未定义书签。3.6 键连接的选择和计算错误!未定义书签。齿轮上的键：错误!未定义书签。3.7 .联轴器的选择：错误!未定义书签。选择联轴器类型，错误!未定义书签。3.7. 2选择联轴器型号，错误!未定义书签。3.8 减速器的润滑方式和密封类型的选择错误!未定义书签。润滑方式错误!未定义书签。3

4、82密封方式：错误!未定义书签。第四章.致谢错误!未定义书签。参考文献错误!未定义书签。第一章摘要减速器是指原动机与工作机之间独立封闭式传动装置，用来降低转速并相应地增大转矩。此外，在某些场合，也有用作增速的装置，并称为增速器。减速器的种类很多，最普遍的是展开式一级圆柱齿轮减速器，它是一级减速器中最简单、应用最广泛的一种。我们通过对减速器的研究与设计，我们能在另一个角度了解减速器的结构、功能、用途和使用原理等，同时，我们也能将我们所学的知识应用于实践中。在设计的过程中，我们能正确的理解所学的知识，而我们选择减速器，也是因为对我们机械专业的学生来说，这是一个很典型的例子，能从中学到很多知识。我们

5、本次设计的题目是用于螺旋输送机的一级圆柱齿轮减速器，我们对这次设计的对象有了更深入的了解。另外，我们通过设计可以更加详尽的了解各局部的功能和设计要求，比方，齿轮的设计及轴的设计、箱体的各局部零件的尺寸计算等等。同时，我们还要选取其它附属部件，如键、轴承、联轴器等。在本次设计中，我们将运用CAD辅助绘图，这也给我们带来了极大的便利。关键词：减速器设计了解第二章设计要求1设计条件：运输机工作轴转矩：T=750Nm;动力来源：电压为380v的三项交流电源载荷性质：连续单项运转，工作时允许微震动，生产10台两班制工作，运输机允许误差极限.+5%o工作寿命：8年。第三章机械传动装置的总体设计3.1 电动

6、机选择计算选择电动机类型和结构型式因为设计要求不高，只生产10台，所以选用Y系列全封闭自扇冷式笼型三相异步电动机，Y型，用于空气中不含有易燃，易爆或腐蚀性气体的场所，使用电源电压为380V3.1. 2选择电动机容量1 .确定电动机转速n=1460r/min(1) .由参数求工作机所需功率(2) .传动装置的总效率为：4=宿；5%小其中：弹性联轴器传动效率一7=0.992(齿轮减速器)深沟轴承传动效率一%=099()1球轴承)圆柱齿轮传动效率一A=0975(8级精度)锥齿轮传动效率一%=()935(8级精度)螺旋器传动效率一%=。-96传动装置的总效率77=143Z%（3）,电动机所需工作=0.

7、9922X0.9940.9750.9350.96=0.827效率为：5=C_=I22Z=i3.29hv0.8272 .确定电动机型号：因载荷平稳，电动机额定功率略大于所需工作的功率，所以选用Y1601.-4,电动机的额定功率为尸=15A忆满载转速=1460min3 .确定电动机的安装及外形尺寸：查表得：电动机轴外伸端直径D=（42+0.002）mm电动机轴外伸端长度E=100mm4 .确定传动装置的总传动比和分配各级传动比计算总传动比（2）分配传动装置各级传动比ia=ili2取减速器外传动比为&=4那么减速器内传动比为彳2=2.61目的：尺寸协调，互不干预。尺寸紧凑，便于润滑3.1. 3传动装

8、置运动和动力参数的计算0轴（电机轴）：110=nn=1460rminNO=Nm=1460rminI轴（高速轴）：II轴（低速轴）III轴（锥齿轮轴）输出轴（与输送螺旋连接的轴）输出功率：输出转矩：各轴运动和动力参数：轴名功率P/kw转矩TINin转速/(rmin)传动比效率输入输出输入输出输出轴13.2913.1886.9390.33146010.98I轴12.9412.8184.6483.7914602.610.98H轴12.4312.31325.22321.9736510.98III轴12.2112.09319.47316.2836540.97IV轴11.3611.24774.91767.

9、16140上表中轴的输出功率或输出转矩分别为各轴输入功率或输入转矩乘以轴承0.993. 2传动零件的设计计算减速器内传动零件设计圆柱直齿1 .选定齿轮类型，精度等级，材料及齿数(1)选用直齿圆柱齿轮传动(2)输送机为一般工作机器，速度不高，选用8级精度；(3)材料选择：选择小齿轮材料为40钢(调质)，齿面硬度为260HBS,大齿轮材料为40钢(调质)齿面硬度为210HBS(4)选取齿轮齿数：通常4=20-40初选小齿轮齿数Z=20大齿轮齿数z2=z2z1=4.520=90z2=902 .按齿面接触疲劳强度设计由公式:。2.32后.用.睛(1)确定公式内的各计算数值试选定载荷系数=1.3计算小齿

10、轮传递的转矩：,=83.79Vw=83.79104Vz三查表10-7选取齿宽系数：%=0.8,两支承相对小齿轮对称布置查表10-6选取材料的弹性影响系数Ze=188Mr3（锻钢）查图10-21e按齿面硬度查表得，小齿轮接触疲劳强度极限S/.1=1080朗%大齿轮接触疲劳强度极限6/.2=1080朗。计算应力循环次数：N=60j1.h查图10T9取接触疲劳寿命系数计算接触疲劳许用应力：取失效率为1%,平安系数S=1.4（2）计算1）计算小齿轮分度圆直径分代入中较小值.90cU二1二一=5182）计算齿轮圆周速度V:3）计算齿宽b:取圆整为：264）计算齿宽与齿高之比b/h模数：加=4=2国=1.

11、77z118齿高:%=2.25m=2.25x1.77=3.985）计算载荷系数根据V=2.43m/s;8级精度，查图10-8动载荷系数：6=1.05直齿轮：KHit=Kra=1由教材表10-2查得使用系数：Ka=1由教材表10-4用插值查得6级精度，小齿轮相对支承对称布置时，K11=1.316,由4=6.40,=1.316.查图IOT3得43=1.24故载荷系数：K=KaKvKi1ciKiip=1x1.0511.316=1.38按实际的载荷系数校正所得的分度圆直径：计算模数：加=攻=生变=1.084z1203 .按齿根弯曲强度设计弯曲强度设计公式为：(1)确定公式内各计算数值由教材图10-20

12、查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限b阳=490MRzaF2=490MP由教材图10T8取弯曲疲劳寿命系数/硒=0.96Kfn2=0.981)计算弯曲疲劳许用应力：取弯曲疲劳平安系数S=1.25,得：2)计算载荷系数K查取齿形系数：由教材表10-5查得：=2.87l2=1.57查取应力校正系数：由教材表10-5查得：1.=2.25%l2=l76计算大小齿轮的皆并加以比拟(2) .设计计算满足要求比照计算结果，由齿面接触疲劳强度的模数m大于由齿根弯曲疲劳强度计算模数，由于齿轮模数的大小取决于弯曲强度所决定的承载能力，仅与齿轮直径有关，可取由弯曲强度算得模数1.68mm,圆整为标准值2.0OnmI,按接触

13、强度算得的分度圆直径4=26.68mm那么小齿轮齿数：z=4=20m大齿轮齿数：Z2=2.61x20=52.2604.按齿根弯曲强度设计(1)计算分度圆直径：(2)计算中心距：(3)计算齿轮宽度b=04=0.84()=32mm取旦=3()B2=50减速器外传动零件设计1.选择齿轮的材料和精度等级(1)选用8级精度，根据教材表IOT选择大小齿轮材料均为结构钢(调质)，大小齿轮齿面硬度为210HBS试选择小齿轮齿数：Z3=19,大齿齿轮：ZA=4.Z3=19X3=57.是开式圆锥齿轮.只需要计算齿根弯曲疲劳强度，又有：=32.按齿根弯曲疲劳强度设计Qmin）弯曲强度计算公式为：勿S1/吗曾V外（I

14、0.50JZWU2+1,.（1）确定公式内的各计算数值试选载荷系数：K1=1.6小锥齿轮传递转矩：Ti=3.19IO5ww取常用齿宽系数：li=0.33由教材表10-6查得材料的弹性影响系数：ZE=188MR由N=60j1.h计算应力循环次数查教材图10T8得弯曲疲劳寿命系数：Km=0.92Kpna=0.95取平安系数：S/=1.2又由教材图10-20d查得力W3=590,倘er/*=596MPa取小的值，.b/=387,71.展查教材得齿形系数和应力校正系数1）求圆锥角52）求当量齿数查教材表10-5得3）计算4）载荷系数：由教材表10-2得：Ka=1.25由教材图10-8查动载荷系数：（

15、1.15取KHa=KFa=1.o依据大齿轮，小齿轮均作两端支承，查教材表10-9得：轴承系数Hbe=1.1。5）按实际载荷系数校正所以取标准值m=611un6）计算齿轮相关系数锥距=4+1=114X=180.25三227）速度验证3.3箱体设计名称符号减速器箱体结构尺寸箱座壁厚Snun箱盖壁厚司8ZZZOT箱座凸缘厚度b1.55=Ylinnun箱盖凸缘厚度41.5(y=1tImmm箱座底凸缘厚度b22.55=20%地脚螺钉直径dr20ZW地脚螺钉数目n4轴承旁连接螺栓直径40.75df=12aim箱盖与箱座联接螺栓直径%(0.5-0.6必=IOi联接螺栓”的间距1180伽窥视孔盖螺钉直径%(

16、0.3-0.4必=6加定位销直径d(0.7-0.8乂=6zwdf44至外箱壁距离Cl22z三18mm14mm*4至凸缘边缘距离20mm12mm轴承台凸台半径Rl=c2ttmn外箱座至轴承座端面距离4G+C+(5-io);大齿轮顶圆与内箱壁距离Z11.2b取15颂齿轮端面与内箱壁距离2710.85R=6.&箱盖箱座筋厚叫Zff2加0.85b=6.8加轴承端盖外径D2=60mm3. 4轴的设计3. 4.1材料的选取1 .选用45调质钢,硬度为240HBS按扭矩初步计算轴的最小值查教材表15-34=1120轴：取4=112I轴(高速轴)因为此轴上有两个键槽，所以需要将轴径增大7%,即23.12x(l

17、7%)=24.73三?H轴：(低速轴)因为此轴上有两个键槽，所以需要将轴径增大7%BP36.28(l+7%)=38.81三In轴(锥轴)因为此轴上有两个键槽，所以需要将轴径增大7%即35.92x(1+7%)=38.43/WmIV轴：(输出轴)因为此轴上有两个键槽，所以需要将轴径增大7%即48.45(l+7%)=51.84w11对轴进行圆整2 .低速轴的校核(1)确定各轴段的直径：按结构和强度要做成阶梯轴。轴外伸端的直径为。40加，在轴的外伸端做一轴肩，所以通过轴承盖轴段的直径取。48加，再做一个轴肩，所以轴承和轴套轴段的直径取50三o选用6008深沟球轴承，故另一轴承的直径也是50加。安装齿

18、轮的轴头直径取54mm,齿轮定位轴肩直径。60三。(2)确定各轴段的长度齿轮轮毂宽度是99侬，故取安装齿轮的轴头长度为4=95加，由轴承标准查得6008轴承宽度是14腼，取齿轮距箱体内壁的距离取滚动轴承距箱体内壁距离S=8mm,6008轴承宽度是14时，所以Z5=44制.由零件图可知各轴段长度分别为Z1=24mm,轴肩Z2=12mm,取=50/tzot,ZB=136mm。画出轴的结构简图和轴的受力图，并确定轴上的作用力从动轴上转矩：7319.47Nm(3)齿轮上的作用力作用在齿轮上的圆周力G,径向力尸一轴向力(分别为：(4)支点处作用力及弯曲力矩：经查手册得b=62mm,a=62mm,1)水平

19、面：Fnhx=-=53245x62=2662.25/V,+b62+62Fnh2=Ft2-Fwi=5324.5-2662.25=2662.25N,弯矩力矩：MH=FNHa=2662.2562=165O59.57V,缶吉石rF,b11911.7662SUUoOZ2)垂直面：Fnv.=5955.88Nw,a+b62+62弯矩力矩：3)合成弯矩：4)当量弯矩:因单向传动，转矩可以认为按脉动循环变化，所以应力校正系数=0.6,那么a=0.6319.47=191.6827Vm危险截面C处的当量弯矩：(5)强度校核：因轴单向转动，故转矩认为按脉动循环变化，取=0.6,由教材表15-1查得材料45钢，调质处理

20、卜_=60MPa考虑到键槽对轴的削弱，将d值增大5%,故d=31.96x(1+5%)=33.558w?设计图中该处轴径为50/，符合要求。轴的弯矩合成图：3.5.滚动轴承的选择和计算确定根本额定动载荷选定轴承为6008,由设计手册查得：根本额定动载荷C=17.10Kv根本额定静载荷品=I1.7肺求径向载荷根据轴校核中数据:FNHl=2662.25N,那么：FrI=Q%+F=2662.252+5955.882TV=6523.80N求轴承担量动载荷P因为此轴只受径向载荷所以P=伤.(取大值)由教材表13-5查得才=1验算寿命因为球轴承=3=365rmin,温度系数=1单班工作寿命大于14年，符合使

21、用期限八年的要求。3.6键连接的选择和计算齿轮上的键：1.A型平键，材料为45钢，许用挤压应力J=1201此键所在的轴径。54硼,由教材表6-1查得bA=149r-I2T10347；IO347；XlO34319.47103，八一入谢=q=-=77=101.13MRz故符合要1.,jkidhiddh1.-b549(40-14)求。3.7.联轴器的选择选择联轴器类型工作时有轻微震动，易用有弹性元件的挠性联轴器，输出端转速低，转矩较大，故应选用结构简单，制造容易，具有微量补偿两轴线偏移和缓冲吸振能力的弹性柱销联轴器，。其优点是拆装方便，耐久性好，可补偿两轴相对位移和缓和冲击。3.7.2选择联轴器型号

22、公称转矩：工作情况系数e=1.5计算转矩为：Q=KAT=I.5x98.116x1()3=i47.174Nm从GB432384中查得T1.6型弹性套柱销联轴器的许用转矩为25(W.卬，许用最大转速为3800rmin,轴径为32-42切，故合用。3.8减速器的润滑方式和密封类型的选择润滑方式(1) .齿轮润滑选用100号工业齿轮油。(2) .轴承选用3号钙基润滑脂润滑。(3) .油面位置确实定：大齿轮和小齿轮采用浸油润滑，对于大齿轮，浸油深度为一个齿高，油面高度未高于小齿轮分度圆半径的%，符合要求。(4) .减速器内所需油量：V=3.OO1.密封方式：(1)由于齿轮用油润滑，轴承用脂润滑，所以安装

23、挡油环。(2) .油塞用纸封油环密封；轴承透盖用毡圈油封密封，轴颈与油封接触处(3) .剖分面，各接触面密封处均不允许漏油，局部剖分面上允许涂密封胶或水玻璃，不允许垫片或填料。致谢这次关于一级圆柱齿轮减速器的课程设计是我们第一次真正理论联系实际、深入了解设计概念和设计过程的实际锻炼。通过三个星期的设计实践，使我对机械设计有了更多的了解和认识.为我们以后的工作打下了坚实的根底.机械设计是机械工业的根底，是一门综合性相当强的技术课程，它融机械原理、机械设计、理论力学、材料力学、公差与配合、CAD技术、工程材料等于一体。这次的课程设计,对于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和有关先

24、修课程的理论,结合生产实际反系和解决工程实际问题的能力;稳固、加深和扩展有关机械设计方面的知识等方面有重要的作用。在这次的课程设计过程中，综合运用先修课程中所学的有关知识与技能,结合各个教学实践环节进行机械课程的设计,一方面,逐步提高了我们的理论水平、构思能力、工程洞察力和判断力,特别是提高了分析问题和解决问题的能力，为我们以后对专业产品和设备的设计打下了宽广而坚实的根底。由于时间紧迫，设计中还存在不少错误和缺点，需要继续努力学习和掌握有关械设计的知识，继续培养设计习惯和思维从而提高设计实践操作能力。我能够顺利完成这次课程设计，得益于老师对我的悉心指导和耐心讲解，在此向老师表示衷心的感谢。在此

25、同时，同班同学在本次课程设计完成的过程中也给了我无私的帮助，在此对关心和帮助我的老师和同学表示忠心的感谢！参考文献1机械设计根底第五版,杨可桢,程光蕴,李仲生主编.高等教育出版社,20082机械设计实践，王世刚，张秀亲，苗淑杰主编.哈尔滨工程大学出版社，20033机械设计手册第2版,徐潮主编.北京：机械工业出版社，20014机械设计课程设计，殷玉枫主编.北京：机械工业出版社,20005机械原理第6版，孙桓，陈作模主编.北京：高等教育出版社，20016机械设计手册，机械设计手册编委会主编.北京：机械工业出版社，20047互换性与质量控制根底，林景凡，王世刚，李世恒主编.北京：中国科学技术出版社，19998材料力学第4版，刘鸿文主编.北京：机械工业出版社，19929机械设计课程设计，朱文坚，黄平主编.华南理工大学出版社，200310濮量贵，纪名刚.机械设计.7版.北京：高等教育出版社，2001