二級減速器同軸式說明書

1、目錄1 任務(wù)書22 傳動裝置的總體設(shè)計32.1電動機的選擇32.1.1電動機類型的選擇32.1.2電動機功率的確定32.1.3確定電動機轉(zhuǎn)速32.2總傳動比的計算和分配各級傳動比42.3傳動裝置的運動和動力參數(shù)計算43 傳動零件的設(shè)計計算53.1第一級齒輪傳動的設(shè)計計算53.2第二級齒輪傳動的設(shè)計計算104 箱體尺寸計算與說明155 裝配草圖的設(shè)計165.1初估軸徑165.2初選聯(lián)軸器175.3初選軸承175.4潤滑及密封186 軸的設(shè)計計算及校核186.1中間軸的設(shè)計計算及校核186.2低速軸的設(shè)計計算及校核217 滾動軸承的選擇和計算257.1高速軸軸承的計算257.2中間軸軸承的計算26

2、7.3低速軸軸承的計算278 鍵連接的選擇和計算288.1 高速軸與聯(lián)軸器鍵聯(lián)接的選擇和計算288.2 中間軸與小齒輪鍵聯(lián)接的選擇和計算288.3 中間軸與大齒輪鍵聯(lián)接的選擇和計算288.4 低速軸與齒輪鍵聯(lián)接的選擇和計算298.5 低速軸與聯(lián)軸器鍵聯(lián)接的選擇和計算299 減速器附件的選擇及說明299.1減速器附件的選擇299.2減速器說明3010 結(jié)論30參考文獻311 任務(wù)書設(shè)計一用于帶式運輸機上的同軸式兩級圓柱齒輪減速器（如圖），連續(xù)工作，單向運轉(zhuǎn);空載啟動較平穩(wěn)。運輸帶容許速度誤差為5%。每天8小時，使用期限8年。設(shè)計參數(shù)：運輸機最大有效拉力2600N，運輸帶速度v=1.5m/s，卷筒

3、直徑D=400。圖1-1帶式輸送機傳動系統(tǒng)簡圖 同軸式兩級減速器徑向尺寸緊湊，但軸向尺寸較大。減速器的輸入輸出軸位于同一軸線兩端。2 傳動裝置的總體設(shè)計電機的選擇 = = 電動機工作效率電動機到輸送機的總效率根據(jù)表9-6取滾動軸承傳遞效率（三對和卷筒軸承），齒輪傳動效率，卷筒傳動效率，聯(lián)軸器傳動效率查zd表2-1選電動機額定動率為5.5kW3.2.2 確定電動機轉(zhuǎn)速卷筒軸工作轉(zhuǎn)速二級圓柱齒輪減速器傳動比, 電動機轉(zhuǎn)速可選范圍=（840）×71.6 rmin =（5603200）rmin符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速為750 rmin、1000 rmin、1500 rmin和3000 rmin

4、四種。選取合適的電機參數(shù)如下型號功率 kW同步轉(zhuǎn)速 rmin滿載轉(zhuǎn)速 rminY132S-45.515001460額定轉(zhuǎn)矩2.2最大轉(zhuǎn)矩2.3電機軸直徑D(mm)384、 傳動裝置運動及動力參數(shù)計算。4.1傳動裝置總傳動比和分配各級傳動比4.1.1傳動裝置總傳動比 = = 20.114.1.2分配各級傳動比其中，為使兩級大齒輪直徑相近，取，兩級圓柱齒輪減速器傳動比 = = 符合一般圓柱齒輪傳動和兩級圓柱齒輪減速器傳動比的常用范圍。4.2 傳動裝置的運動和動力參考數(shù)的計算4.2.1 各軸轉(zhuǎn)速電動機軸為0軸，減速器高速軸為軸，中速軸為軸，低速軸為 軸。 =1440r/min 4.2.2 各軸功率4

5、.2.3 各軸扭矩 N·m N·m N·m N·m N·m運動和動力參數(shù)如下表：軸名參數(shù)電動機軸高速軸中速軸低速軸卷筒軸轉(zhuǎn)速n (rmin171,60671.606功率P（kW）5.55.4455.184.924.774扭矩T（N·m）36.4836.11154.06656.17636.7傳動比 i14.4844,4841效率0.990.980.960.935.2 齒輪傳動設(shè)計5.2.1 高速級齒輪強度設(shè)計輸入功率，轉(zhuǎn)速，齒數(shù)比，工作壽命8年（每天8 h ）。1、 選定齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù)。1） 根

6、據(jù)傳動方案，選用直齒圓柱齒輪傳動。2） 運輸機為一般工作機器，速度不高，故選用8級精度。選用軟齒面齒輪傳動3） 材料選擇。選擇小齒輪材料為45，調(diào)質(zhì)，硬度為240HBS，大齒輪材料為45鋼，調(diào)質(zhì)，硬度為220HBS，二者材料硬度差為20HBS。4） 選小齒輪齒數(shù)，大齒輪齒數(shù)，取。2、 按齒面接觸強度設(shè)計1） 確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值。 試選載荷系數(shù)， 計算小齒輪傳遞的扭矩， 由于同軸式聯(lián)軸器需要軸向尺寸，由jxsj表10-13選取齒輪寬系數(shù)， 由jxsj表10-12查得材料的彈性影響系數(shù)，節(jié)點區(qū)域系數(shù)(=20) 由jxsj圖10-26按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強度極限，大齒輪的接觸疲勞強度極

7、限， 有jxsj表10-14得查取，有試（10-27）得 10MPa，取 計算接觸疲勞許用應(yīng)力 計算圓周速度<6m/s6）計算載荷系數(shù)有jxsj表10-9差得使用系數(shù)=1由=1.88m/s,8級精度，由jxsj圖10-10查得動載荷系數(shù)=1.12由jxsj表10-11查得，直齒齒輪傳動，齒間載荷分配系數(shù)故載荷系數(shù) 按實際的載荷系數(shù)校正所算的的分度圓直徑 計算模數(shù)m有表10-1取2.5mm分度圓直徑d1=mZ1=2.5×20=50mm          d2=mZ2=2.5×90=225mm

8、傳動中心距  a=m(Z1+Z2)/2=2.5(20+90)/2=137.5mm齒寬        b2=b=d×d1=1.2×50=60mm            mm，mm，驗算齒輪圓周速度  V齒=d1n1/60×1000=3.14×1440×50/60×1000=3.77m/s由jxsj表10-10選齒輪傳動精度等級8級合宜4)校核齒根彎曲疲勞強度&

9、#160; 由課本P148式（10-26）得  =(2kT1/d1mb)YFS1由表10-15查得：，由圖10-28查得，由圖10-28查得取彎曲強度最小安全系數(shù)計算兩輪的許用彎曲應(yīng)力 =(2kT1/d1mb)YFS1 =（2×1.1872×36110)/(40×50×2.5）×2.8×1.55Mpa =74.42MpaF1=368MPaF2=(2kT1/d1mb)YFS2 =（2×1.1872×36110)/(40×50×2.5）×2.2×1.78Mpa=67.1

10、5MpaF2=344MPa2） 低速軸輸入功率，轉(zhuǎn)速，齒數(shù)比，工作壽命8年（每天8 h ）。因為此聯(lián)軸器同軸式聯(lián)軸器，故選用相同時輪用高速齒輪進行校核?？词欠穹蠗l件。校核齒根彎曲疲勞強度  由課本P148式（10-29）得  =(2kT1/d1mb)YFS1由表10-15查得：，由圖10-28查得，由圖10-28查得取彎曲強度最小安全系數(shù)計算兩輪的許用彎曲應(yīng)力 =(2kT1/d1mb)YFS1 =（2×1.1872×154060)/(40×50×2.5）×2.8×1.55Mpa =317.5MpaF1=368MP

11、aF2=(2kT1/d1mb)YFS2 =（2×1.1872×36110)/(40×50×2.5）×2.2×1.78Mpa=286.5MpaF2=344MPa有結(jié)果得符合強度校驗齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計參數(shù)。高速級低速級小齒輪大齒輪小齒輪大齒輪傳動比4.484模數(shù)（mm）2.5中心距（mm）137.5嚙合角齒數(shù)20902090齒寬（mm）65606560直徑（mm）分度圓5022550225齒根圓46.875221.87546.875227.5齒頂圓52.5227.552.5227.5）輸入軸的設(shè)計計算高速軸 參數(shù)=5.445，n=14401、選

12、擇軸的材料，確定許用應(yīng)力由于設(shè)計的是單級減速器的輸入軸，屬于一般軸的設(shè)計問題，選用45#正火鋼，硬度170217HBS，抗拉強度b=650Mpa，許用彎曲應(yīng)力6002、估算軸的基本直徑根據(jù)jxsi式14-2，對45鋼取A=110考慮有鍵槽，將直徑增大5%，則d1=17.449×(1+5%)mm =18.375mm3)確定各軸段軸頸直徑和長度 1）周徑。 因為電動機直徑為38 故從聯(lián)軸器開始向左取為=19mm=22mm（d+0.14d）=25mm查軸承內(nèi)徑=35=25mm軸承內(nèi)徑 2）軸長。取決于軸零件的寬度以及他們的相對位置 。選用N209E其寬度為B=10；齒輪端面到箱體壁間距離a

13、=15mm；考慮鑄造誤差，裝配時留有余地，取滾輪軸承與箱體內(nèi)邊距s=5mm；軸承處箱體凸緣寬度，應(yīng)按箱體與箱座連接螺母尺寸及結(jié)構(gòu)要求確定，暫定：該寬度B=軸承寬+0.1a+20mm.綜上，每段取值為=28mm，=56mm，=35mm，=65mm，=20mm，=15mm3)考慮軸的工藝特性考慮軸的結(jié)構(gòu)工藝特性，在軸的左右端均制成2*45倒角；左端支撐軸軸承的軸頸磨削加工到位，留有砂輪越程槽；為便于加工，齒輪，半聯(lián)軸器處的鍵槽不知在鍵槽處在同一母線上。強度計算1）求齒輪上作用力大小和方向先做出力學(xué)模型，如圖取集中載荷作用于齒輪及軸承中點。轉(zhuǎn)矩 T=9550*P/n=36110N/mm圓周力 =95

14、50*P*2/（d*n）=1444.4N軸向力 各力方向如圖所示按平面力系列平衡方程式進行計算Xy面 得 ,zy面 得 ,得畫當(dāng)量彎矩圖6】判斷危險面及驗算強度（1）當(dāng)剖面在處當(dāng)量彎矩最大，而其直徑與旁邊相差不大故剖面為危險面。已知,=59MPa< (2)剖面處雖然扭矩小，但直徑小，也為剖面危險面。， 】軸零件圖中速軸速軸 參數(shù)=5.18Kw，n=321r/min，T=154N/m1、選擇軸的材料，確定許用應(yīng)力由于設(shè)計的是單級減速器的輸入軸，屬于一般軸的設(shè)計問題，選用45#正火鋼，硬度170217HBS，抗拉強度b=650Mpa，許用彎曲應(yīng)力6002、估算軸的基本直徑根據(jù)jxsi式14-

15、2，對45鋼取A=1103)確定各軸段軸頸直徑和長度 1）周徑。初選滾動軸承。因軸承只受有徑向力的作用，故zds書14-4選用圓柱滾子軸承選軸承N207E參數(shù)為d*D*B=35*62*16 故從軸承開始向左取為=35mm=42mm（d+0.14d）=48mm=齒輪安裝尺寸=35mm軸承內(nèi)徑 2）軸長。取決于軸零件的寬度以及他們的相對位置 。選用N209E其寬度為B=10；齒輪端面到箱體壁間距離a=15mm；考慮鑄造誤差，裝配時留有余地，取滾輪軸承與箱體內(nèi)邊距s=5mm；軸承處箱體凸緣寬度，應(yīng)按箱體與箱座連接螺母尺寸及結(jié)構(gòu)要求確定，暫定：該寬度B=軸承寬+0.1a+20mm.綜上，每段取值為=3

16、6mm，=60mm，=110mm，=65mm，=36mm低速軸速軸 參數(shù)=4.92Kw，n=79.6r/min，T=656.17N/m1、選擇軸的材料，確定許用應(yīng)力由于設(shè)計的是單級減速器的輸入軸，屬于一般軸的設(shè)計問題，選用45#正火鋼，硬度170217HBS，抗拉強度b=650Mpa，許用彎曲應(yīng)力6002、估算軸的基本直徑根據(jù)jxsi式14-2，對45鋼取A=110有鍵槽軸頸增加5%=47.4.查zds表13-4的聯(lián)軸器標(biāo)準(zhǔn)。故=483)確定各軸段軸頸直徑和長度 1）周徑。開始向左取為=48mm=54mm（d+0.14d）=55mm查軸承內(nèi)徑初選滾動軸承。因軸承只受有徑向力的作用，故查指導(dǎo)書表14-4選用圓柱滾子軸承選軸承