二级齿轮减速器说明书.docx

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1、青岛理工大学琴岛学院课程设计说明书课题名称：带式输送机传动装置设计学院：机电工程系专业班级：学号：学生：指导老师：青岛理工大学琴岛学院教务处2014年6月28日机械设计课程设计评阅书题目带式输送机传动装置设计学生姓名学号指导教师评语及成绩指导教师签名：年月日答辩评语及成绩答辩教师签名：年月曰教研室意见总成绩：室主任签名：年月日摘要II设计说明书11.1设计题目112.1:11.3 原始技术数据11.4 设计工作量12机械装置的总体设计方案21.1 1电动机选择21.2 传动比分配31.3 运动和动力参数计算33主要零部件的设计计算51.1 展开式二级圆柱齿轮减速器齿轮传动设计51.2 轴系结构

2、设计121.3 键、键槽的选择及其校核174减速器箱体及其附件的设计184. 1箱体结构设计184.2减速器附件的设计195、运输、安装和使用维护要求205. 1减速器的安装205.1 使用维护205.2 减速器润滑油的更换20总结21致谢22参考文献23摘要机械设计综合课程设计在机械工程学科中占有重要地位，它是理论应用于实际的重要实践环节。本课程设计培养了我们机械设计中的总体设计能力，将机械设计系列课程设计中所学的有关机构原理方案设计、运动和动力学分析、机械零部件设计理论、方法、结构及工艺设计等内容有机地结合进行综合设计实践训练，使课程设计与机械设计实际的联系更为紧密。此外，它还培养了我们机

3、械系统创新设计的能力，增强了机械构思设计和创新设计。本课程设计的设计任务是展开式二级圆柱齿轮减速器的设计。减速器是一种将由电动机输出的高转速降至要求的转速比较典型的机械装置，可以广泛地应用于矿山、冶金、石油、化工、起重运输、纺织印染、制药、造船、机械、环保及食品轻工等领域。本次设计综合运用机械设计及其他先修课的知识，进行机械设计训练，使已学知识得以巩固、加深和扩展；学习和掌握通用机械零件、部件、机械传动及一般机械的基本设计方法和步骤，培养学生工程设计能力和分析问题，解决问题的能力；提高我们在计算、制图、运用设计资料（手册、图册）进行经验估算及考虑技术决策等机械设计方面的基本技能，同时给了我们练

4、习电脑绘图的机会。由于缺乏经验、水平有限，设计中难免有不妥之处，恳请各位老师及同学提出宝贵意见。最后借此机会，对本次课程设计的各位指导老师以及参与校对、帮助的同学表示衷心的感谢。关键字：机械设计二级圆柱齿轮减速器1设计说明书1.1 设计题目用于带式运输机的展开式二级圆柱齿轮减速器。传动装置简图如下图1-1所示。1.2 工作条件连续单向运转，有轻微振动，空载启动,经常满载，使用期限为10年，小批量生产，两班制工作。1. 3原始技术数据表1.1展开式二级圆柱齿轮减速器设计原始技术数据数据组编号1234567卷筒驱动的牵引力F(KN)2.72.42.32.71.52.22.3运输带工作速度v(ms)

5、1.951.951.951.951.11.11.1卷筒直径D(mm)360320300280220240300本设计说明书以第2组数据为设计依据，齿轮类型为斜齿软齿面齿轮1.4设计工作量(1)减速器装配图一张(A0号图纸)(2)零件工作图二张(A3号图纸)(3)设计说明书一份。2机械装置的总体设计方案2.1 电动机选择2.1.1 选择电动机类型按工作要求选用Y系列(IP44)全封闭自崩冷式笼型三相异步电动机。该电动机的工作条件为：环境温度T5-+40,相对湿度不超过90乐电压380V,频率50HZ。2. 1.2选择电动机容量电动机所需工作功率(KW)为Pd工作机所需功率匕(KW)为P”产v=4

6、.68ZW传动装置的总效率为按机械课程设计手册表2-4确定各部分效率为：滚动轴承7=0.99,联轴器效率为2=0.99，闭式齿轮传动效率%=097,卷筒效率=096,代入得t7=O.9920.993X0.9720.96=0.87所需电动机功率为Pd=-=468&W=5.38AW0.87因载荷平稳，电动机额定功率匕”略大于巴即可。由机械课程设计手册表20-1,Y系列电动机技术数据，选电动机的额定功率为5.5kW。3. 1.3确定电动机转速卷筒轴工作转速=116.38(r/min)_60100Ov_60100Ox1.95TrD3.14x320通常，二级圆柱齿轮减速器为4=36,故电动机转速的可选范

7、围为n,d=fnw=(32-62)133r/min=(11974788)rmin符合这一范围的同步转速有1000rmin和1500rmin,其中减速器以1500和100Ormin的优先，所以现以这两种方案进行比较。由机械课程设计手册第二十章相关资料查得的电动机数据及计算出的总传动比列于表2.1.表2.1额定功率为时电动机选择对总体方案的影响方案电动机型号额定功率ZkW同步转速72w(rmin)满裁转速72w(rmin)电动机质量kg1Y132S-45.515001440682Y132M-47.51500144081表2.1中，方案1与方案2相比较，综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量及总传动比

8、，为使传动装置结构紧凑，兼顾考虑电动机的重量和价格，选择方案1,即所选电动机型号为Y132S-4。2.2传动比分配2.2.1总传动比nll,_14407116.38=12.372.2.2分配传动装置各级传动比减速器的传动比，为12.37,对于两级卧式展开式圆柱齿轮减速器的i=（1.11.5均，为了分配均匀取匕=12；,计算得两级圆柱齿轮减速器高速级的传动比i=4.01,低速级的传动比（2=3.08o2.3运动和动力参数计算o轴（电动机轴）：P0=Pti=5.5kWn0=nm=1440rminK）=9550-=3.648IO4N*mmo1轴（高速轴）：P=P0l=5.5ZWXO.99=5.445

9、女Wn1=n0=1440rminTx=9550-=3.611104*mm12轴（中间轴）：P2=Py23=5.23W1440q.n./%=-l=359.l()rminil4.01T2=9550-=13.9104V*wwn23轴(低速轴)：P3=P22r3=5.02ZWn3=116.59rminZ2T3=9550刍=41.IxlO4N*丽%运动和动力参数的计算结果加以汇总，列出表2.2如下:表2.2各轴运动和动力参数项目电动机轴高速轴中间轴低速轴转速(rmin)14401440359.10116.59功率(kW)5.55.4455.235.02转矩(N*m)3648036110139000411

10、0003主要零部件的设计计算3.1 展开式二级圆柱齿轮减速器齿轮传动设计3.1.1 高速级齿轮传动设计1 .选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数1）按以上的传动方案，选用斜齿圆柱齿轮传动。2）运输机为一般工作，速度不高，故选用7级精度（GB10095-88）o3）材料选择。考虑到制造的方便及小齿轮容易磨损并兼顾到经济性，两级圆柱齿轮的大齿轮材料用45钢，小齿轮材料用40Cr,热处理均为调质处理且大、小齿轮的齿面硬度分别为240HBS,280HBS,二者材料硬度差为40HBSo4）选小齿轮的齿数z=24,大齿轮的齿数为Z?=4.01x24=96.24,z2=97o2 .按齿面接触强度设计由设计公式

11、进行试算，即&J2U（2（1）确定公式内的各计算数值D试选载荷系数K/=1.32）由以上计算得小齿轮的转矩T1=3.611IO4Vmm3）查表及其图选取齿宽系数或/=1,材料的弹性影响系数Z=189.8MR按齿面硬度的小齿轮的接触疲劳强度极限bmhn=700MPa；大齿轮的接触疲劳强度极限Sm2=550MP4.4）计算应力循环次数N1=6071=6014401(2830010)=4.147X109=4.14726osXK)4.045）按接触疲劳寿命系数Khm=0.92=0.956）计算接触疲劳许用应力，取失效概率为1%,安全系数S=IHNl由=im得b/=K-5m=644MP0S=522.5M

12、P（2）计算：D带入口中较小的值，求得小齿轮分度圆直径4的最小值为4,a2KHR+1(ZlZEZfZ巨产=34.082)圆周速度:11dun3.1434.081440,V=2.57m/S60x10006010003)计算齿宽:b=ddll=34.08=34.08;?/?4)计算齿宽与齿高比:w砧d34.08.模数：tn.=il=1.42/w/nZ124齿高:h=2.25w=2.251.42=3.195nn-=10.67h5)计算载荷系数：根据I/=2.57,/S,7级精度，查得动载系数Kv=1.l对于斜齿轮KHa=I.5；KFa=I.2查得使用系数KA=I用插值法查得7级精度小齿轮非对称布置时

13、，K,.=1.416由2=10.67,Kti=A6可查得K”=1.34nPh夕rP故载荷系数w=KAKVK.K砂=2.926)按实际载荷系数校正分度圆直径:29234.08X寸，-=44.63加加V1.37)计算模数:4COS44.63XCOSI4tn=-=1.8OmmZl243.按齿根弯曲强度计算:弯曲强度设计公式为7姐2JJ（1）确定公式内的各计算数值D查图得小齿轮的弯曲疲劳强度极限=500MRz;大齿轮的弯曲疲劳强度极限=380M;2）查图取弯曲疲劳寿命系数Kw=O85,KW2=088;3）计算弯曲疲劳许用应力.取弯曲疲劳安全系数S=I,得rI=KWFhml=.5干0=303.57MPa=K-2叫m2=88x380=238.86MPa1.FJ2S14）计算载荷系数K.KF=KAKVKFaKF=275）查取齿形系数.查表得1.=2.62;丫鹿=2.186）查取应力校正系数.查表得1.=16匕2=1.837）计算大、小齿轮的YVF(JSaKT并加以比较.-=0.014FfJiYIFadSa2=0.017大齿轮的数值