一級直齒圓柱齒輪減速器

1、 目 錄摘 要3第一章 課題題目及主要技術參數(shù)說明41.1課題題目41.2 主要技術參數(shù)說明41.3 傳動系統(tǒng)工作條件41.4 傳動系統(tǒng)方案的選擇4第二章 減速器結構選擇及相關性能參數(shù)計算52.1 減速器結構52.2 電動機選擇52.3 傳動比分配52.4 動力運動參數(shù)計算6第三章 齒輪的設計計算73.1 齒輪材料、精度等級、熱處理及齒數(shù)的選擇73.2 齒輪幾何尺寸的設計計算73.2.1 按照接觸強度初步設計齒輪主要尺寸7第四章 軸的設計計算124.1 軸的材料和熱處理的選擇124.2 軸幾何尺寸的設計計算124.2.1 按照扭轉(zhuǎn)強度初步設計軸的最小直徑124.2.2 軸的結構設計124.2.

2、3 軸的強度校核14第五章 軸承、鍵和聯(lián)軸器的選擇155.1 軸承的選擇及校核155.2 鍵的選擇計算及校核155.3 聯(lián)軸器的選擇15第六章V帶輪的設計176.1 V帶的選取和計算17第七章 減速器潤滑、密封及附件的選擇確定197.1 潤滑的選擇確定197.1.1潤滑方式197.1.2潤滑油牌號及用量197.2密封形式19第八章 總結20參考文獻21摘 要減速器原理減速器是指原動機與工作機之間獨立封閉式傳動裝置。此外，減速器也是一種動力傳達機構，利用齒輪的速度轉(zhuǎn)換器，將馬達的問轉(zhuǎn)數(shù)減速到所要的回轉(zhuǎn)數(shù)，并得到較大轉(zhuǎn)矩的機構。降速同時提高輸出扭矩，扭矩輸出比例按電機輸出乘減速比，但要注意不能超出

3、減速器額定扭矩。減速器的作用減速器的作用就是減速增矩，這個功能完全靠齒輪與齒輪之間的嚙合完成，比較容易理解。減速器的種類很多，按照傳動類型可分為齒輪減速器、蝸桿減速器和行星減速器以及它們互相組合起來的減速器;按照傳動的級數(shù)可分為單級和多級減速器;按照齒輪形狀可分為圓柱齒輪減速器、圓錐齒輪減速器和圓錐一圓柱齒輪減速器;按照傳動的布置形式又可分為展開式、分流式和同軸式減速器。齒輪減速器應用范圍廣泛，例如，內(nèi)平動齒輪傳動與定軸齒輪傳動和行星齒輪傳動相比具有許多優(yōu)點，能夠適用于機械、冶金、礦山、建筑、輕工、國防等眾多領域的大功率、大傳動比場合，能夠完全取代這些領域中的圓柱齒輪傳動和蝸輪蝸桿傳動，因此，

4、內(nèi)平動齒輪減速器有廣泛的應用前景。第一章 課題題目及主要技術參數(shù)說明1.1課題題目帶式輸送機傳動系統(tǒng)中的減速器。要求傳動系統(tǒng)中含有單級圓柱齒輪減速器及V帶傳動。1.2 主要技術參數(shù)說明 輸送帶的最大有效拉力F=5000N，輸送帶的工作速度V=1.1 m/s，輸送機滾筒直徑D=300 mm。1.3 傳動系統(tǒng)工作條件帶式輸送機在常溫下連續(xù)工作、單向運轉(zhuǎn)；空載起動，工作載荷較平穩(wěn)；兩班制（每班工作8小時），要求減速器設計壽命為5年，小批量生產(chǎn)，每年工作300天；三相交流電源的電壓為380/220V。1.4 傳動系統(tǒng)方案的選擇圖1 帶式輸送機傳動系統(tǒng)簡圖第二章 減速器結構選擇及相關性能參數(shù)計算2.1

5、減速器結構本減速器設計為水平剖分，封閉臥式結構。2.2 電動機選擇（一）工作機的功率Pw =FV/1000=5000×1.1/1000=5.5kw （二）總效率 = 0.96×0.984×0.97×0.99=0.85 （三）所需電動機功率 查機械零件設計手冊得 Ped = 7 kw 電動機選用 Y132M-4 n滿 = 1440 r/min 2.3 傳動比分配 工作機的轉(zhuǎn)速n=60×1000v/（D） =60×1000×1.1/(3.14×300) =70.028 r/min 取 則 2.4 動力運動參數(shù)計算（一）

6、轉(zhuǎn)速n=1440（r/min）=/=/=1440/3=480 r/min =/=480/6.85=70.07（r/min） （二） 功率P 轉(zhuǎn)矩T =132.94(Nm) = 865.73(Nm) 將上述數(shù)據(jù)列表如下：軸號功率P/kW N /(r.min-1) /(Nm) i 16.682480132.94 30.96 26.35270.07865.73第三章 齒輪的設計計算3.1 齒輪材料、精度等級、熱處理及齒數(shù)的選擇 1. 小齒輪選用40Cr，硬度為 280HBS大齒輪選用45號鋼，調(diào)制處理，硬度為 240HBS2. 精度等級7級精度3.小齒齒數(shù)Z1 = 25, Z2 =172 4.選取螺

7、旋角。初選螺旋角=14° 3.2 齒輪幾何尺寸的設計計算3.2.1 按照接觸強度初步設計齒輪主要尺寸1）齒寬系數(shù) =1 2）=1.63）材料彈性系數(shù)=189.8 4）選取區(qū)域系數(shù)=2.4335）查得=0.78=0.87 則=+=1.65 6）由機械零件設計手冊查得 小齒輪接觸強度 , SHlim = 17）計算應力循環(huán)次數(shù) 。 =60nj=60×480×（2×8×300×5）=6.912×108=6.92/6.85×108=1.009×1088） 9）由機械零件設計手冊查得 KN1 = 0.90 KN2

8、= 0.95 由 10）許用接觸應力=531.511）小齒輪的轉(zhuǎn)矩 =132.94 (Nm)（二） 計算小齒輪分度圓直徑 = =48.133mm 2.1）圓周速度V 2.2）齒寬b及模數(shù)b=×48.133=48.133=1.8682.3）齒高h的計算h=2.25=2.25×1.868=4.203=11.42.4）計算重合度=0.318=0.318×1×25×tan14°=1.9822.5）計算載荷系數(shù)K。已知使用系數(shù)=1，根據(jù)=3.78m/s,精度7級，查表動載荷系數(shù)=1.19；的值與直尺輪的相同，故=1.315=1.09=1.1 故

9、載荷系數(shù) K=1×1.19×1.315×1.1=1.721 2.6）實際的載荷系數(shù)校正分度圓直徑=48.133×=49.3162.7）計算模數(shù)=1.868mm=確定計算參數(shù)：1） 計算載荷系數(shù)。 K=1×1.19×1.1×1.09=1.427 根據(jù)縱向重合度=1.982，查圖得螺旋升角影響系數(shù)=0.882） 計算當量齒數(shù) =27.367 =188.2853） 查取齒形系數(shù)。查表得：=2.62，=2.124） 查取應力校正系數(shù)。查表得：=1.59，=1.865計算大小齒輪的并加以比較。 = =確定齒輪模數(shù) =1.711mm對比

10、計算結果，由齒面接觸疲勞強度計算的法面模數(shù)大于由齒根彎曲疲勞計算的法面模數(shù)，取=2.0mm，已知滿足彎曲強度。但為了同時滿足接觸疲勞強度，需按接觸疲勞強度計算得的分度圓直徑=48.133mm來計算應有的齒輪。于是由 =23.35 取=24，則=6.85×24=164.4 將圓整為1654.幾何尺寸計算（1）計算中心距 將中心距圓整為195mm（2）按圓整后的中心距修正螺旋角 因值改變不多，故參數(shù)、等不必修正。 （3）計算大、小齒輪的分度圓直徑 （4）計算齒輪寬度 B2 + (510) = 5560(mm) 取B2 =55 (mm) 第四章 軸的設計計算4.1 軸的材料和熱處理的選擇由

11、機械零件設計手冊中的圖表查得選45號鋼，調(diào)質(zhì)處理，HB217255=650MPa =360MPa =280MPa4.2 軸幾何尺寸的設計計算 4.2.1 按照扭轉(zhuǎn)強度初步設計軸的最小直徑從動軸=112=50.313考慮鍵槽=50.313×1.05=52.83 選取標準直徑=54 4.2.2 軸的結構設計根據(jù)軸上零件的定位、裝拆方便的需要，同時考慮到強度的原則，主動軸和從動軸均設計為階梯軸。主動軸的設計：1. 經(jīng)初步設計得軸最小直徑=28.35，取標準直徑軸的最小直徑為=29，根據(jù)帶輪的結構選軸的長度=802. 為滿足帶輪的軸向定位要求，需加一個軸肩，故=323. 初選滾動軸承 經(jīng)查機

12、械設計手冊選取角接觸球軸承7207C，基本尺寸為d×D×B=35×72×17 =454. 由小齒輪尺寸可知，齒輪處的軸端 4的直徑為=38從動軸的的設計： 1. 經(jīng)初步設計得軸最小直徑=52.83，取標準直徑軸的最小直徑為=55，根據(jù)帶輪的結構選軸的長度=1422. 為滿足帶輪的軸向定位要求，需加一個軸肩，故=603. 初選滾動軸承 經(jīng)查機械設計手冊選取角接觸球軸承7013AC，基本尺寸為d×D×B=65×100×18 =504.由小齒輪尺寸可知，齒輪處的軸端 4的直徑為=70、=505. 由軸肩高度，則軸肩的直徑

13、=84，=65，=256. =18，=65輸出軸示意圖如下：4.2.3 軸的強度校核從動軸的強度校核 圓周力 =2000×132.94/49.52=5.737 KN徑向力 =/cos=5.37×tan20°/cos14°=2.01 KN 軸向力 =1.34 KN作從動軸受力簡圖如下圖：第五章 軸承、鍵和聯(lián)軸器的選擇5.1 軸承的選擇及校核考慮軸受力較小且主要是徑向力，故選用單列深溝球軸承主動軸承根據(jù)軸頸值查機械零件設計手冊選擇主動軸承 7013AC 2個（GB/T276-1993）從動軸承7206C 2個（GB/T276-1993）主動軸軸承： 單列角接

14、觸球軸承7013AC d=65 D=100 B=18 =52.8KN從動軸軸承：單列角接觸球軸承7206C d=65 D=100 B=18 =253KN 預期壽命為：5年，兩班制。5.2 鍵的選擇計算及校核（一）從動軸存在外伸端，考慮鍵在軸中部安裝故選鍵10×40 GB/T10962003，b=16，L=45，h=10，選45號鋼，其許用擠壓力=110MPa=559.198>則強度不滿足，采用雙鍵,雙鍵工作長度=1.5×45=67.5=97.11<強度滿足。（二）主動軸鍵的選擇為b=16，L=45，h=10 =50選45號鋼5.3 聯(lián)軸器的選擇 由于減速器載荷有

15、輕微震動，速度不高，無特殊要求，考慮拆裝方便及經(jīng)濟問題，選用鋼性聯(lián)軸器K=1.3= =1.3×132.94×=172.822 N·m 選用CYS5型鋼性聯(lián)軸器，公稱尺寸轉(zhuǎn)矩=400，<。采用Y型軸孔，A型鍵軸孔直徑d=3042，選d=38，軸孔長度L=82CYS5型鋼性聯(lián)軸器有關參數(shù)型號公稱轉(zhuǎn)矩T/(N·m)許用轉(zhuǎn)速n/（r·軸孔直徑d/mm軸孔長度L/mm外徑D/mm材料軸孔類型鍵槽類型CYS540080003882120HT200Y型A型第六章V帶輪的設計6.1 V帶的選取和計算1. 由表查得工作系數(shù)=1.1 =·=1.1&

16、#215;7.5=8.25KW2.根據(jù)、查機械設計手冊，選用A帶3.確定帶輪的基準直徑，查表取小帶輪基準直徑為=112 =8.44 m/s 5 m/s< <30 m/s 故帶速合適4.計算大輪的基準直徑=·=6.85×112=767.2圓整=800 5.確定V帶中心距和基準長度 5.1 初定中心距為0.7（+）2（+） 初定為1000 5.2計算所需的基準長度：=2+（+）+2 =3551 選基準長度=3550 5.3 計算中心距 =+=1000 中心距變化范圍 94710306.驗算小帶輪上的包角=180°-=140.1°>120&#

17、176; 7.計算帶的根數(shù) 7.1計算單根V帶的額定功率 ，由=112和=1440r/min，查表得=1.58KW，根據(jù)=1440 r/min, =6.85和A型帶，查表得 =0.17KW查表得=0.89 查表=1.17 =(+ )··=1.82KW .選取根 .計算單根帶的初拉力的最小值（） （）. 應使帶的實際拉力>（） 類型帶寬/mm頂寬b/mm高度h/mm橫截面積A/mm單位長度質(zhì)量Kg A 11.0 13.0 8.0 81 0.1第七章 減速器潤滑、密封及附件的選擇確定7.1 潤滑的選擇確定 7.1.1潤滑方式 1.齒輪V=8.4412 m/s 應用噴油潤滑

18、，但考慮成本及需要，選用浸油潤滑2.軸承采用潤滑脂潤滑7.1.2潤滑油牌號及用量 1.齒輪潤滑選用150號機械油，最低最高油面距1020mm，需油量為1.5L左右2.軸承潤滑選用2L3型潤滑脂，用油量為軸承間隙的1/31/2為宜7.2密封形式1.箱座與箱蓋凸緣接合面的密封選用在接合面涂密封漆或水玻璃的方法2.觀察孔和油孔等處接合面的密封在觀察孔或螺塞與機體之間加石棉橡膠紙、墊片進行密封3.軸承孔的密封悶蓋和透蓋用作密封與之對應的軸承外部軸的外伸端與透蓋的間隙，由于V<3（m/s），故選用半粗羊毛氈加以密封4.軸承靠近機體內(nèi)壁處用擋油環(huán)加以密封，防止?jié)櫥瓦M入軸承內(nèi)部第八章 總結通過本次畢業(yè)設計，使自己對所學的各門課程進一步加深了理解，對于各方面知識之間的聯(lián)系有了實際的體會。同時也深深感到自己初步掌握的知識與實際需要還有很大的距離，在今后還需要繼續(xù)學習和實踐。本設計由于時間緊張，在