课程设计一级减速器链传动正文概要.docx

课程设计一级减速器链传动正文概要.docx

《课程设计一级减速器链传动正文概要.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《课程设计一级减速器链传动正文概要.docx（23页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

课程设计一级减速器链传动正文概要

1.设计任务书2

1.1设计题目2

1.2工作条件2

1.3技术数据2

2.传动装置总体设计2

2.1电动机的选择2

2.1.1选择电动机系列2

2.1.2选择电动机的功率2

2.1.3确定电动机转速3

2.2分配传动比4

2.3传动装置的运动和动力参数计算4

2.3.1各轴功率、转速和转矩的计算4

2.3.2各轴运动及动力参数列表示5

3.传动零件的设计计算6

3.1减速器以外的传动零件设计计算6

设计链传动6

3.2减速器以内的传动零件设计计算7

设计齿轮传动7

4.轴的设计计算11

4.1初步确定轴的直径11

4.1.1高速轴及联轴器的设计11

4.1.2低速轴的设计计算12

4.2轴的强度校核12

5.滚动轴承的选择及其寿命验算16

5.1低速轴轴承16

5.2高速轴轴承17

6.键联接的选择和验算17

（一）.减速器大齿轮与低速轴的键联接17

（二）.小链轮与减速器低速轴轴伸的联接17

（三）.联轴器与减速器高速轴轴伸的联接18

7.联轴器的选择18

8.减速器的润滑及密封形式选择19

9.参考文献19

1.设计任务书

1.1设计题目

设计带式传输机的单级圆柱齿轮一一链传动减速器装置

1.2工作条件

工作年限

工作班制

工作环境

载荷性质

生产批量

15

3

灰尘极少

P轻微冲击

小批

1.3技术数据

题号

滚筒圆周

带速

「滚筒直径

力F（N）

v（m/s）

D（mm）

5

1800

1.8

「300

2.传动装置总体设计

2.1电动机的选择

2.1.1选择电动机系列

根据工作要求及工作条件应选用三相异步电动机，封闭自扇冷

式结构，电压380伏，丫系列电动机

2.1.2选择电动机的功率

（1）卷筒所需有效功率

FV1800乂1.8

Pw3.24kw

10001000

（2）传动总效率

根据表2.2-1确定各部分的效率：

弹性联轴器效率n仁0.99

两对滚动轴承效率n2=0.98

闭式齿轮的传动效率n3=0.97（暂定8级）

开式滚子链传动效率

n4=0.96

n6=0.96

0.96

传动滚筒的效率

I:

:

3456

2

=0.990.9820.970.96

=0.85

（3）所需的电动机的功率

Pr=4.96kw

查表2.9-1可选的丫系列三相异步电动机

Y112M-4,P0=4kw

Y132M1-6型，额定P0=4kw，或选Y160M1-8型,

额定P0=4kw，满足P0Pr

2.1.3确定电动机转速

查表1

链传动：

n=2-6,—级圆柱齿轮i2=3-6

现以同步转速为1500r/min及1000r/min两种方案比较，查得

电动机数据

万案

号

电动机型号

额定功率

（kW）

同步转速

（r/min）

满载转速

（r/min）

电动机质量

/kg

总传动比

1

Y112M-4

4

1500

1440

38

12.56

2

Y132M1-6

4

1000

960

73

8.37

3

Y160M1-8

4

750

720

118

6.27

比较两种方案，为

使传动装置结构紧凑，选用方案1。

电动机型号为丫112M-4

由表2.9-2查得其主要性能数据列于下表

电动机额定功率P0/kW

4

电动机满载转速n0/（r/min）

1440

电动机轴伸直径D/mm

28

电动机轴伸长度E/mm

60

电动机中心高H/mm

265

堵转转矩/额定转矩

2.2

2.2分配传动比

n01440

（1）总传动比|12-56

nw114.65

查表2.2-1得取链传动比i23=4

则齿轮传动的传动比为i12=丄二754=3.14

i232.5

2.3传动装置的运动和动力参数计算

2.3.1各轴功率、转速和转矩的计算

0轴：

即电动机的主动轴

Po二Pr=4kwn0二1440r/min

To=9.55P°=9.55410=26.53N

n01440

1轴：

即减速器的高速轴

=P001=40.99=3.96kw

n1=1440r/min

i01

P13.96汉103K1

T1=9.55h=9.5526.26Nm

n11440

2轴：

即减速器的低速轴

p2=p112=3.960.990.98=3.881kw

P23.881X0

T2=9.552=9.5580.81Nm

n2458.6

3轴：

即传动滚筒轴

P3=P223=3.8810.980.96=3.65kw

3

3.6510

114.65

2.3.2各轴运动及动力参数列表示

轴序号

功率

P（kw）

转速

n（r/min）

转矩

T（N.m）

传动形式

传动

比i

效率

n

0

4

1440

26.53

联轴器

1

0.99

1

3.96

1440

26.26

齿轮

传动

3.14

0.96

2

3.881

458.6

80.81

链传动

4

0.91

3

4.30

114.65

304

3•传动零件的设计计算

3.1减速器以外的传动零件设计计算

设计链传动

1）确定链轮齿数

传动比：

i=n1=45806=3.994n2144.65

由传动比取小链轮齿数乙=19因链轮齿数最好

为奇数，大链轮齿数乙=iZ,=3.99419=76，所

以取Z2=75

2）确定链条节距

KaP

由式-k'zKp，查表得，工况系数KaN

小链轮齿数系数：

K

乙严23严=仁23

1919

取单排链，取Kp=1.0

10汇472

:

P03.84kW

1.231.0

n2=318.30r/min，查图：

选链号No10A节距p=15.875mm

3）计算链长

初选:

a0=40p=4015.875=635mm

链长:

L=2a。

.Z2乙p（Z2-乙、2

P_P2

15.875（69-23）2=127.07节635

a0（

）2=2406923

2

取Lp=128节

4）验算链速：

Zin2P

601000

23318.3015.875

60x1000

=1,937

VV15m/s适合

5）选择润滑方式：

按v=1.937m/s,链号10A,查图选用滴油润滑。

6）作用在轴上的力

有效圆周力：

L1000P1000汉4.72

Fe2437N

v1.937

作用在轴上的力：

Fq：

1.2Fe=1.22437=2924N

7）链轮尺寸及结构

分度圆直径:

d1

.180°sin—

15.875

0=116.585mm

.180°

sin

23

d2

15.875

0-二348.789mm.180°sin

69

3.2减速器以内的传动零件设计计算

设计齿轮传动

1）材料的选择：

小齿轮选用45#钢，调质处理，齿面硬度217—255HBS

大齿轮选用45#钢，正火处理，齿面硬度162—217HBS

计算应力循环次数

N1=60n1jLh=609601（830082^2.21109

N2

i

2.21109

3.016

=7.33108

查图11-14,Zni=1.0ZN2=1.01（允许一定点蚀）

由式11-15,Zx1=Zx2=1.0,

取Smir=1.0

由图11-13b，得

二Hiim1=570MPa，二Hlim2=510MPa

计算许用接触应力

■Hlim2zZH2ZN2ZX2

SHmin

510

=：

f<1.01x1.0=5151MPa

10

因！

「h2：

：

：

「H1，故取匚HI-!

「h】2=515.1N/m22）按齿面接触强度确定中心距

小轮转矩T^48840Nm

初取KtZ：

=1.3，取a=0.4，由表11-5得Ze=189.8MPa

由式（5-39）计算中心距a

估算模数m=（0.007~0.02）a=0.98~2.8mm.

传动比误差

"00%=|3.016—3|。

00%=0.53%£5%，

3.016

在允许范围内。

齿轮分度圆直径

由表11-6,取齿轮精度为8级.

（3）验算齿面接触疲劳强度

按电机驱动,载荷轻微冲击,由表11-3,取Ka=1.0

由图11-2（a）.

按8级精度和/100=3.51728/100=0.98m/s，

得Kz=1.10。

齿宽b=aa=0.4140二56mm。

由图11-3（a），按b/d1=56/70=0.8,考虑轴的刚度较大和

齿轮相对轴承为对称布置得，Kp=1.06

由表11-4，得K=1.1

载荷系数K=KAKvK[K.=1.01.11.061.1=1.29

由图11-4，得；V=0.784，；一2=0.924，

所以：

=；/；2=0.7840.924=1.708

由图11-6得，Z广0.87

计算齿面接触应力

二H=ZHZEZ

2KT2u+1=25疋189.8汉0.87汉

:

bd1u

巾56x702故在安全范围内。

兰空便伙聖空』228MPa爲hL515.1MPa

3.016

（4）校核齿根弯曲疲劳强度

按Zi=28,Z2=84,

由图11-10得，YFa1=2.59，YFa2=2.23

由图11-11得，Ysa1=161，Ysa2=「78

由图11-12得，丫誓=0.68

£■

由图11-16（b）,得▽Fim1=210N/mm2，口Fim2=205N/mm2

由图11-17，得Yn1=1.0，Yn2=1.0

由图11-18得,YX1=YX2=1.0

取Yst=2.0,SFmin=1.4

计算齿根许用弯曲应力

=36.46MPa：

：

tFJ=300MPa

故安全。

2.23X1.78

=36.46

2.59761

-34.71MPa:

:

292.9MPa

故安全。

（5）齿轮主要几何参数

zi=28,z2=84,u=3.016,m=2.5mm

d1=mz1=2.528=70mm,d2=mz2=2.584=210mm

da12ham=702.51.02=75mm

da2=d22ham=2102.51.02=215mm

df1=d1—2（hac）m=70-2.5（1.00.25）2=63.75mm

df2=d2—2（hac）m=210—2.5（1.00.25）2=203.75mm

a=140mm

b=b=56mm,b1=b+（5~10）=62mm

4.轴的设计计算

4.1初步确定轴的直径

4.1.1高速轴及联轴器的设计

1•初步估定减速器高速轴外伸段轴径

根据所选电机d电机=38mm轴伸长E=80mm

则d=（0.8〜1.0）d电机=（0.8〜1.0）X38=30.4〜38mm

取d=32mmd=32mm

2•选择联轴器

根据传动装置的工作条件选用弹性套柱销联轴器

（GB/T4323-2002）。

计算转矩Tc为

Tc=KAT=1.25X48.84=61.1Nm

式中T――联轴器所传递的标称扭矩,

n960

Ka――工作情况系数，取Ka=1.25。

查表2-14-2，根据公称转矩Tn须大于计算转矩=61.1Nm,

选LT6型号，公称转矩Tn=250N-m许用转速[n]=3300r/min,轴孔直径dmin=32mm,da=42mm根据电动机轴颈d=38mm轴伸长度E=80mm故选联轴器主动端轴孔直径d1=38mm丫型轴孔长度L=82,C型键槽。

根据初估减速器高速轴外伸段直径d=

30.4~38mm故选联轴器从动端轴孔直径d2=32mmJ型轴孔长度L=60mmA型键槽，即减速器高速轴轴伸直径d=32mm因联轴器轴孔长度L1=60mm故取减速器高速轴外伸段的长度为58mm选定联轴器型号为：

LT6联轴器JC38>；82GB/T4323—2002

J32汉60

4.1.2低速轴的设计计算

1.选择轴的材料

选择材料为45号钢，调质处理。

2.按转矩初步计算轴伸直径

d3A°3；P=118^3；4.72_28.99mm

Yn\318.30

按一个键槽考虑，最小直径加大5%得

dmin=28.99“1+5%）=30.44mm取d0=35mm

d1=（38~45）mm，取d1=42（按标准密圭寸圈尺寸取值）

d2>d1,根据轴承取标准值，取d2=47mm

查表2-13-1，选6309型号的深沟球滚子轴承。

轴承型号为

6309GB/T276-1994

4.2轴的强度校核

计算大齿轮上的作用力

转矩T=142.61N.m

58JO„42__.M皿2L

Lt=9L5L；=55.5Lf55.5

Li=91.5L2=55.5L3=55.5

a.垂直面支座反力

ZMB=0

Ft

L3

L2L3

134955.5=674.5N

55.555.5

aY=674.5N

RBy=Ft-RAy=1349-674.5二674.5N

b.水平面支座反力

—d

莎得'-RAzL+AFaJF丄2+Fq（L1

L2L3）=0

by=674.5N

FrL2Fq（LiL2L3）

L3'L2

RAz=5580N

55.555.5

4915552924（9「555・555.5）5580N

ZZ=0得:

Rbz=2165N

Rbz=Raz-Fr-Fq=5580-491-2924=2165N

（2）作弯矩图

a.垂直面弯矩MY图

C点,MCy二RAyL3=674555.5=3.7435104Nmm

b.水平面弯矩M图

C点左，MCz--RAzL2Fq（L2LJ=1.2105Nmm

C点右，MCz=RbzL3=1.20105Nmm

c.合成弯矩图

C点左，Mcn.fM^=iCz=1.26105Nmm

C点右，Me二MeyMcz=1.2610Nmm

（3）作转矩T图

-J

T=Ft，—=141645Nmm

2

（4）作计算弯矩Mv图

该轴单向工作，转矩产生的弯曲应力按脉动循环应力考虑，

取a=0.6

C点左边

MVc=pMC+（gT）2=』（1.26疋105）2+（0.6疋141645）2

5

=1.5210Nmm

B点右边

MVCpMC2CT'）2“（1.26105）2（0.60）2

5

=1.5210Nmm

D点

Mvd=、MD•（:

T）2=84987Nmm

（5）校核轴的强度

由以上分析可见，C点弯矩值最大，而D点轴径最小，所以该轴危险断面是C点和D点所在剖面。

MCY=37435N.mm

MCz=120138N.mm

MCz=120158N.mm

MC=125835N.mm

MC=125854N.mm

T=141645N.mm

MvC=151982N.mm

MvC=151982N.mm

MvD=84987N.mm

查表13-1得二B=650N/mm2查表13-3得[二b]4=60N/mm2。

■5

C点轴径：

de_3|；—MvC=31.5210.29.4mm

#O.lbbL\°•仆60

因为有一个键槽de=29.4（10.05）=30.9mm。

该值小于原

dc=30.9mm<47mm故安全。

D点轴径dD_3MvD「84987=24.2mm忡玩L*0.仆60

因为有一个键槽de=24.2（10.05）=25.4mm。

该值小于原

设计该点处轴径32mm故安全。

5.滚动轴承的选择及其寿命验算

5.1低速轴轴承

1）、选定轴承类型及初定型号

深沟球轴承（GB/T276-94），型号6309:

查表得C=40.8kNC「=29.8kN

2）、计算径向支反力

R1=5621N

R2=2268N

R1」rAyRAz=5621N

I

R2=JRByRBz=2268N

取P=5621N

3）

校核轴承寿命

10

勺兰40800F

<1.^5621；

故满足轴承的寿命要求

5.2高速轴轴承

高速轴承的确定与低速轴承相同，选取

深沟球轴承（GB/T276-94），型号6208

6.键联接的选择和验算

（一）.减速器大齿轮与低速轴的键联接

1）键的材料类型

45号钢，A型普通平键

2）确定键的尺寸

b=14mm,h=9mm,L=45mm

3）验算键的挤压强度

键和轴的材料为钢，轮毂材料为铸铁，铸铁的许用力比钢的许用挤压应力低，按铸铁校核键连接的挤压强度。

查表的许用挤压应力'/-53MPa，键的计算长度

l=L-b=45-14=31mm

由下式得

该键安全。

所以选键14X45GB1096-79

（二）.小链轮与减速器低速轴轴伸的联接

1）键的材料类型

45号钢A型普通平键，联轴器材料为钢.

2）确定键的尺寸

b=10mmh=8mm,L=50mm,!

p=100N/mm2

因二p：

：

：

Jpl,故安全。

所以选键10X50GB1096-7Q

（三）.联轴器与减速器高速轴轴伸的联接

1）键的材料类型

45号钢，A型普通平键

2）确定键的尺寸

b=10mmh=8mm,L=50mm,l=L-b=40mm,「p=100N/mm2

因二pJ「p】，故安全。

所以选键10X50GB1096-7Q

7.联轴器的选择

根据传动装置的工作条件选用

弹性套柱销联轴器（GB/T4323-2002）

计算转矩Tc为：

Tc=KaT=1.25X48.84=61.1Nm

式中T――联轴器所传递的标称扭矩，

P491汇103

T=9.55X=9.55X48.84Nm

n960

Ka――工作情况系数，取Ka=1.25。

查表2-14-2，根据公称转矩Tn须大于计算转矩=61.1Nm,

选LT6型号，公称转矩Tn=250N-m许用转速[n]=3300r/min,轴孔直径dmin=32mm,da=42mm根据电动机轴颈d=38mm轴伸

长度E=80mm故选联轴器主动端轴孔直径d1=38mm丫型轴孔

长度L=82,C型键槽。

根据初估减速器高速轴外伸段直径d=

30.4~38mm故选联轴器从动端轴孔直径d2=32mmJ型轴孔长度Li=60mmA型键槽，即减速器高速轴轴伸直径d=32mm因联轴器轴孔长度Li=60mm故取减速器高速轴外伸段的长度为58mm故选定联轴器的型号为：

LT6联轴器JC38%82GB/T4323-2002

J32X60

8.减速器的润滑及密封形式选择

1减速器的润滑采用油润滑，润滑油选用

轻负载工业齿轮油GB5903-995

2油标尺M12,材料Q235A

3密封圈

低速轴选用45X62X8GB/T13871-1992

高速轴选用42X62X8GB/T13871-1992

9•参考文献

[1]陈良玉、王玉良、马星国、李力著<<机械设计基础>>

东北大学出版社2000

[2]孙德志、王春华、董美云著<<机械设计基础课程设计>>

东北大学出版社2000