二级减速器毕业设计.doc

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1、目录设计任务书3第一章 电动机的选择41.1 传动方案的拟定41.2 电动机的选择41.3 传动比的分配:51.4 传动装置的运动和动力参数计算：5第二章 斜齿圆柱齿轮减速器的设计62.1 高速轴上的大小齿轮传动设计62.2 低速轴上的大小齿轮传动设计8第三章 轴的结构设计和计算123.1轴的选择与结构设计:123.2高速轴的设计：123.3低速轴的设计：133.4 中间轴的设计：143 .5 中间轴的校核：16第四章 键联接的选择及计算194.1 键的选择与结构设计:194.2键的校核:19第五章 滚动轴承的选择及计算215.1 中间轴轴承的校核：215.2 高速轴轴承的校核：225.3 低

2、速轴轴承的校核：24第六章 联轴器的选择及计算286.1联轴器的选择和结构设计:286.2高速级联轴器的选择:286.3低速级联轴器的选择:28第七章 润滑和密封方式的选择307.1齿轮润滑307.2滚动轴承的润滑30第八章 箱体及附件的结构设计和选择318.1 减速器箱体的结构设计318.2 减速器的附件31设计小结35参考文献36设计任务书1 设计题目:二级展开式斜齿圆柱齿轮减速器2 工作条件及生产条件:该减速器用于带式运输机的传动装置。工作时有轻微振动，经常满载，空载启动，单向运转，单班制工作。运输带允许速度差为5%。减速器小批量生产，使用期限为5年（每年300天）。3 第五组设计原始数

3、据： 卷筒直径 D/mm 380 运输带速度 v(m/s) 0.8 运输带所需转矩 T(N/m) 460第一章 电动机的选择1.1 传动方案的拟定为了确定传动方案，可根据已知条件计算出工作机滚筒的转速为：=601000v/(D)=6010000.8/(3.14380)=40.23r/min1.2 电动机的选择1.2.1 电动机类型的选择：电动机的类型根据动力源和工作条件,选用Y系列三相异步电动机。1.2.2 电动机功率的选择：工作机所需要的有效功率为= /9550=46040.23/9550=1.938kW为了计算电动机的所需功率，先要确定从电动机到工作机之间的总效率。设为弹性联轴器效率为0.

4、99，为圆柱齿轮传动（8级）0.97，为滚动轴承的效率（8级）传动效率为0.99，为滚筒的效率为0.96。则传动装置的总效率为：=0.8164电动机所需的功率为 = /=1.938/0.8164=2.3736kW选择常用的同步转速为1500 r/min和1000r/min根据电动机所需功率和同步转速查表Y100L2-4和Y132S-6型。根据电动机的满载转速和滚筒转速nw可算出总传动比。现将此两种电动机的数据和总传动比列于下表中方案电 动 机型 号额定功率同 步转 速满 载转 速总 传动 比外 伸轴 径轴 外 伸长 度1Y100L2-43 kw1500r/min1430 r/min35.792

5、8mm60mm2Y132S-63 kw1000r/min960 r/min23.8638mm80mm 总传动比:= / =1440/40.23=35.79= /=960/40.23=23.86 由表可知，方案1虽然电动机转速高，价格低，但总传动比大。为了能合理地分配传动比，使传动装置结构紧凑，决定选用方案2，即电动机型号为Y132S-6。1.3 传动比的分配:双级圆柱齿轮减速器高速级的传动比为：=5.57低速级的传动比为：=/=23.86/5.57=4.2831.4 传动装置的运动和动力参数计算：1.4.1各轴的转速计算：= =960r/min= /=960/5.57=172.35r/min=

6、/=172.35/4.283=40.24r/min=40.24r/min1.4.2各轴的输入功率计算：=2.37360.99=2.35kW=2.50.97*0.99=2.256kW=2.2560.97*0.99=2.166kW =2.1660.99*0.99=2.123kW1.4.3各轴的输入转矩计算：=9550/=95502.35/960=23.378Nm=9550/=95502.2256/172.35=125Nm=9550 / =95502.166/40.24=514.048 Nm=9550/=95502.123/40.24=503.843 Nm各轴运动的动力参数轴号转速n 功率P转矩T传

7、动比19602.3523.3785.572172.352.256125340.242.166514.0484.283440.242.1423503.8431第二章 斜齿圆柱齿轮减速器的设计2.1 高速轴上的大小齿轮传动设计2.1.1 选用标准斜齿轮圆柱齿轮传动：选小齿轮选择45钢调质,HBS=217255；大齿轮选择45钢正火,HBS=162217；小齿轮一般比大齿轮硬3050，所以HBS=230，HBS=190;Error! No bookmark name given.因输送为一般通用机械，故选齿轮精度等级为8级。2.1.2 齿数的选择：现为软齿面齿轮，齿数应比根切齿数较多为宜，初选=23

8、= =5.57*23=128.11取大齿轮齿数=128，则齿数比为u=/=128/23=5.56。与原要求仅差(5.57-5.56)/5.56=0.179%，故可以满足要求。2.1.3 选择螺旋角： 按经验 ，820,现选=132.1.4 计算当量齿数，查齿形系数：z= /cos=23/ cos13=25z= /cos=128/ cos13=138查表得：Y=2.8 Y=2.212.1.5 选择齿宽系数：=1.02.1.6 计算几何参数：tg=tg/ cos=tg20/0.974=0.3736=20.4852.1.7 按齿面接触疲劳强度设计：区域系数Z=2.44，载荷系数K=1.4，重合度查表

9、得=1.7弹性影响系数: Z=189.8应力循环次数:N1=60n1jLh=60*960*1(1*8*300*5)=6.912*108 N2=N1/i1=6.912*108/5.57=1.24*108 接触疲劳寿命系数查表得：K0.96 K=0.92 小齿轮硬度：HBS=230，大齿轮硬度：HBS=190;所以接触疲劳极限应力：580MPa =380MPa S=1aa(代入下式) 计算法面模数m m=cosd/z=cos1345.912/23=1.945mm 取m=2mm2.1.8 按齿根弯曲疲劳强度校核：螺旋角系数Y,查10-20表得：Y0.88 载荷系数K=1.4 应力修正系数：Y=1.5

10、6，Y=1.82齿宽b= =1*45.912 取b=50两齿轮弯曲应力： 应力循环次数:N1=60n1jLh=60*960*1(1*8*300*5)=6.912*108 N2=N1/i1=6.912*108/5.57=1.24*108 弯曲疲劳寿命系数查表得：K0.86 K=0.9小齿轮硬度：HBS=230，大齿轮硬度：HBS=190;所以弯曲疲劳极限应力：470Pa =320MPa S=1 故符合强度标准2.1.9 按接触强度决定模数值，取m=2mm2.1.10 初算中心距： a1= m(z+ z)/2a=2(23+128)/2cos13=154.97mm 标准化后取 a1=155mm2.1

11、.11 修正螺旋角： 2.1.12 计算端面模数： 2.1.13 计算传动的其他尺寸： 2.1.14 计算齿面上的载荷： 2.2 低速轴上的大小齿轮传动设计2.2.1 选用标准斜齿轮圆柱齿轮传动：选小齿轮选择45钢调质,HBS=217255；大齿轮选择45钢正火,HBS=162217；小齿轮一般比大齿轮硬3050，所以HBS=230，HBS=190因输送为一般通用机械，故选齿轮精度等级为8级。2.2.2 齿数的选择：现为软齿面齿轮，齿数应比根切齿数较多为宜，初选z=25，= =4.28325=107.075 取大齿轮齿数=110，则齿数比为u=/z=108/25=4.32。与原要求仅差(4.4

12、-4.283)/4.283=0.273%，故可以满足要求。2.2.3 选择螺旋角： 按经验 ，8 2m/s 所以选用油润滑润滑剂的选择 齿轮传动所用润滑油的粘度根据传动的工作条件、圆周速度或滑动速度、温度等按来选择。根据所需的粘度按选择润滑油的牌号。润滑方式（油池浸油润滑） 在减速器中，齿轮的润滑方式根据齿轮的圆周速度V而定。当V12m/s时，多采用油池润滑，齿轮浸入油池一定深度，齿轮运转时就把油带到啮合区，同时也甩到箱壁上，借以散热。齿轮浸油深度以12个齿高为宜。当速度高时，浸油深度约为0.7个齿高，但不得小于10mm。当速度低（0.50.8m/s）时，浸油深度可达1/61/3的齿轮半径，在

13、多级齿轮传动中，当高速级大齿轮浸入油池一个齿高时，低速级大齿轮浸油可能超过了最大深度。此时，高速级大齿轮可采用溅油轮来润滑，利用溅油轮将油溅入齿轮啮合处进行润滑7.2滚动轴承的润滑润滑剂的选择 减速器中滚动轴承可采用润滑油或润滑脂进行润滑。若采用润滑油润滑，可直接用减速器油池内的润滑油进行润滑。若采用润滑脂润滑，润滑脂的牌号，根据工作条件进行选择。润滑方式（润滑油润滑）飞溅润滑，减速器中当浸油齿轮的圆周速度V 23m/s时，即可采用飞溅润滑。飞溅的油，一部分直接溅入轴承，一部分先溅到箱壁上，然后再顺着箱盖的内壁流入箱座的油沟中，沿油沟经轴承盖上的缺口进入轴承。输油沟的结构及其尺寸见图。当V更高

14、时，可不设置油沟，直接靠飞溅的润滑油轴承。若采用飞溅润滑，则需设计特殊的导油沟，使箱壁上的油通过导油沟进入轴承，起到润滑的作用。第八章 箱体及附件的结构设计和选择8.1 减速器箱体的结构设计箱体是加速器中所有零件的基座，是支承和固定轴系部件、保证传动零件正确相对位置并承受作用在减速器上载荷的重要零件。箱体一般还兼作润滑油的油箱。其具体结构尺寸如附表：8.2 减速器的附件为了保证减速器正常工作和具备完善的性能，如检查传动件的啮合情况、注油、排油、通气和便于安装、吊运等。减速器箱体上常设置某些必要的装置和零件，这些装置和零件及箱体上相应的局部结构统称为附件。现将附件作如下分述：8.2.1窥视孔和视

15、孔盖窥视孔用于检查传动件的啮合情况和润滑情况等，并可由该孔向箱内注入润滑油，平时由视孔盖用螺钉封住。为防止污物进入箱内及润滑油渗漏，盖板底部垫有纸质封油垫片。8.2.2通气器减速器工作时，箱体内的温度和气压都很高，通气器能使热膨胀气体及时排出，保证箱体内、外气压平衡，以免润滑油沿箱体接合面、轴伸处及其它缝隙渗漏出来。 8.2.3轴承盖轴承盖用于固定轴承外圈及调整轴承间隙，承受轴向力。轴承盖有凸缘式和嵌入式两种。凸缘式端盖调整轴承间隙比较方便，封闭性能好，用螺钉固定在箱体上，用得较多。嵌入式端盖结构简单，不需用螺钉，依靠凸起部分嵌入轴承座相应的槽中，但调整轴承间隙比较麻烦，需打开箱盖。根据轴是否

16、穿过端盖，轴承盖又分为透盖和闷盖两种。透盖中央有孔，轴的外伸端穿过此孔伸出箱体，穿过处需有密封装置。闷盖中央无孔，用在轴的非外伸端。轴承盖的尺寸如下：内经35轴承内经40轴承内经50轴承e=788.2.4定位销为了保证箱体轴承座孔的镗削和装配精度，并保证减速器每次装拆后轴承座的上下半孔始终保持加工时候的位置精度，箱盖与箱座需用两个圆锥销定位。定位削孔是在减速器箱盖与箱座用螺栓联接紧固后，镗削轴承座孔之前加工的。8.2.5油面指示装置为指示减速器内油面的高度是否符合要求，以便保持箱内正常的油量，在减速器箱体上设置油面指示装置，其结构形式 8.2.6油塞为了更换减速器箱体内的污油，应在箱体底部油池

17、的最低处设置排油孔。平时，排油孔用油塞堵住，并用封油圈以加强密封。8.2.7起盖螺钉减速器在安装时，为了加强密封效果，防止润滑油从箱体剖分面处渗漏，通常在剖分面上涂以水玻璃或密封胶，因而在拆卸时往往因粘接较紧而不易分开。为了便于开启箱盖，设置起盖螺钉，只要拧动此螺钉，就可顶起箱盖。8.2.8起吊装置起吊装置有吊环螺钉、吊耳、吊钩等，供搬运减速器之用。吊环螺钉（或吊耳）设在箱盖上，通常用于吊运箱盖，也用于吊运轻型减速器；吊钩铸在箱座两端的凸缘下面，用于吊运整台减速器。 附表：减速器铸造箱体的结构尺寸名称符号结构尺寸箱座壁厚8箱盖壁厚8凸缘的厚度12,12,20箱座、箱盖上的肋厚7轴承旁凸台的高度

18、和半径由结构尺寸轴承盖的外径D+5地脚螺钉直径与数目双级减速器174a1+a2350df16176通孔直径20沉头座直径45底座凸缘尺寸2523联接螺栓轴承旁联接螺栓直径12箱座、箱盖联接螺栓直径8联接螺栓直径13.5通孔直径 12沉头座直径26凸缘尺寸20 16定位销直径8轴承盖螺钉直径8视孔盖螺钉直径6箱体外壁至轴承座端面的距离42大齿轮顶圆与箱体内壁的距离9.6齿轮端面与箱体内壁的距离14设计小结为期三周的课程设计得到了老师和同学的指导和帮助，对使用手册和有关资料的方法得到充分掌握。丰富多彩的大学生活把我们带进了知识的殿堂，为了将来更好的服务社会，为了把我们已基本掌握的基础知识和专业课程

19、更好的融会、贯通，我们进入了大学学习的一个必要的阶段课程设计。随着时代的发展，机械设计越来越表现出其特有的作用，通过此次机械设计，使我对机械零件设计步骤和设计思想，得到了充分掌握，真正地把所学到的知识初步地运用到了实践之中，收益很大，同时，也发现了许多知识掌握不足。在这段时间里我们通过彼此之间的相互合作，交流学习，掌握了许多新知识，尤其对机械原理和机械设计有了系统的掌握。但由于时间有限，学习心得不够深刻，还不能对所学的知识达到熟练的运用，这就需要在今后不断的学习和提高。初次接触课程设计，有一种全新的感觉，和以前接触的是完全不同的境界。一切都从零开始，翻阅资料，购书学习，然后试着设计、计算、校核

20、、绘图，并且不断的修改。每一部分、每一个步骤都让我们感到受益非浅。有时因一个小小的错误，看起来并不影响美观的图纸，但经过反复思考，才发现这样一个不起眼的小错误就会造成意想不到的后果，这让我知道了千里之堤，毁于蚁穴的道理；有时还会出现别的不合理的地方。每当遇到这些情况，我们都耐心的思考、调试，直到最后成功。完成后我们都有一种打胜仗的感觉。虽然，我们如期完成了课程设计，但应当承认，我们设计的全面性还不够，考虑问题的周密性也不强，所设计的最后结果还没有达到最优效果。这其中有多方面原因， 这包括对所学的知识不够熟练，也包括我们对实践中的机械零件的不够了解。课程设计让我们有机会把理论和实践相结合，学会了

21、用理论去指导实践，同时也只有通过实践检验才知道理论正确与否。同时在这次课程设计中我们深刻体会到机械设计发展的速度之快，在社会各领域 的地位也越来越高。因此在这方面我们应不断学习，不断更新知识，不断充实自己，这样才能适应信息时代的发展。在这次课程设计中，老师给了我们耐心细致的指导。在老师那里也学到了书本所学不到的东西。因此我们要对老师在这次设计中对我们的帮助表示深深的感谢。由于种种原因，课程设计的结果还不是非常完美，同时也存在许多缺点和不足，望各位老师给与批评指正，这对我们今后的学习、工作将更有益。参考文献机械设计课程设计 主编 唐增宝 常建娥 华中科技大学出版社 机械设计基础 主编 鄢利群 高路 化学工业出版社 材料力学 主编 聂毓琴 孟广伟 机械工业出版社 机械原理教程主编李继庆孙桓西北工业大学出版社互换性与技术测量主编廖念钊莫雨松李硕根等中国计量出版社机械设计教程主编濮良贵陈庚梅机械设计基础 主编：曾海泉 杨德武 陈民弟 吉林科学科技出版社机械设计课程设计 主编：何永然 刘安俊 华中科技大学出版社机械课程设计指导 主编：汤风 于海 浙江大学出版社机械设计手册 中国科技出版社