最新展开式二级直齿圆柱齿轮减速器设计机械设计减速器设计说明书.docx

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最新展开式二级直齿圆柱齿轮减速器设计机械设计减速器设计说明书

机械设计减速器设计说明书

系别：

专业：

学生姓名：

学号：

指导教师：

职称：

第一部分设计任务书..............................................4

第二部分传动装置总体设计方案.....................................5

第三部分电动机的选择............................................5

3.1电动机的选择............................................5

3.2确定传动装置的总传动比和分配传动比........................6

第四部分计算传动装置的运动和动力参数............................7

第五部分V带的设计..............................................9

5.1V带的设计与计算.........................................9

5.2带轮的结构设计..........................................11

第六部分齿轮传动的设计.........................................13

6.1高速级齿轮传动的设计计算................................13

6.2低速级齿轮传动的设计计算................................19

第七部分传动轴和传动轴承及联轴器的设计..........................25

7.1输入轴的设计...........................................25

7.2中间轴的设计...........................................30

7.3输出轴的设计...........................................35

第八部分键联接的选择及校核计算..................................41

8.1输入轴键选择与校核......................................41

8.2中间轴键选择与校核......................................41

8.3输出轴键选择与校核......................................41

第九部分轴承的选择及校核计算....................................42

9.1输入轴的轴承计算与校核..................................42

9.2中间轴的轴承计算与校核...................................43

9.3输出轴的轴承计算与校核...................................43

第十部分联轴器的选择...........................................44

第十一部分减速器的润滑和密封....................................45

11.1减速器的润滑...........................................45

11.2减速器的密封...........................................46

第十二部分减速器附件及箱体主要结构尺寸...........................47

设计小结.......................................................49

参考文献.......................................................50

第一部分设计任务书

一、初始数据

设计展开式二级直齿圆柱齿轮减速器，初始数据T=850Nm，V=1.25m/s，D=370mm，设计年限（寿命）：

10年，每天工作班制（8小时/班）：

1班制，每年工作天数：

300天，三相交流电源,电压380/220V。

二.设计步骤

1.传动装置总体设计方案

2.电动机的选择

3.确定传动装置的总传动比和分配传动比

4.计算传动装置的运动和动力参数

5.设计V带和带轮

6.齿轮的设计

7.滚动轴承和传动轴的设计

8.键联接设计

9.箱体结构设计

10.润滑密封设计

11.联轴器设计

第二部分传动装置总体设计方案

一.传动方案特点

1.组成：

传动装置由电机、V带、减速器、工作机组成。

2.特点：

齿轮相对于轴承不对称分布，故沿轴向载荷分布不均匀，要求轴有较大的刚度。

3.确定传动方案：

考虑到电机转速高，V带具有缓冲吸振能力，将V带设置在高速级。

选择V带传动和展开式二级直齿圆柱齿轮减速器。

二.计算传动装置总效率

ηa=η1η23η32η4η5=0.96×0.993×0.972×0.99×0.96=0.833

η1为V带的效率,η2为轴承的效率,η3为齿轮啮合传动的效率,η4为联轴器的效率,η5为工作装置的效率。

第三部分电动机的选择

1电动机的选择

皮带速度v:

v=1.25m/s

工作机的功率pw:

pw=5.74KW

电动机所需工作功率为:

pd=6.89KW

执行机构的曲柄转速为:

n=64.6r/min

经查表按推荐的传动比合理范围，V带传动的传动比i1=2~4，二级圆柱直齿轮减速器传动比i2=8~40，则总传动比合理范围为ia=16~160，电动机转速的可选范围为nd=ia×n=（16×160）×64.6=1033.6~10336r/min。

综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比，选定型号为Y132M-4的三相异步电动机，额定功率为7.5KW,满载转速nm=1440r/min，同步转速1500r/min。

3.2确定传动装置的总传动比和分配传动比

（1）总传动比：

由选定的电动机满载转速n和工作机主动轴转速n，可得传动装置总传动比为:

ia=nm/n=1440/64.6=22.29

（2）分配传动装置传动比:

ia=i0×i

式中i0,i1分别为带传动和减速器的传动比。

为使V带传动外廓尺寸不致过大，初步取i0=2，则减速器传动比为:

i=ia/i0=22.29/2=11.14

取两级圆柱齿轮减速器高速级的传动比为:

i12=

则低速级的传动比为:

i23=2.92

第四部分计算传动装置的运动和动力参数

（1）各轴转速:

输入轴：

nI=nm/i0=1440/2=720r/min

中间轴：

nII=nI/i12=720/3.81=188.98r/min

输出轴：

nIII=nII/i23=188.98/2.92=64.72r/min

工作机轴：

nIV=nIII=64.72r/min

（2）各轴输入功率:

输入轴：

PI=Pd×η3=6.89×0.99=6.82KW

中间轴：

PII=PI×η2⋅η3=6.82×0.99×0.97=6.55KW

输出轴：

PIII=PII×η2⋅η3=6.55×0.99×0.97=6.29KW

工作机轴：

PIV=PIII×η2⋅η4=6.29×0.99×0.99=6.16KW

则各轴的输出功率：

输入轴：

PI'=PI×0.99=6.75KW

中间轴：

PII'=PII×0.99=6.48KW

中间轴：

PIII'=PIII×0.99=6.23KW

工作机轴：

PIV'=PIV×0.99=6.1KW

（3）各轴输入转矩:

输入轴：

TI=Td×i0×η1

电动机轴的输出转矩:

Td==45.69Nm

所以：

输入轴：

TI=Td×i0×η1=45.69×2×0.96=87.72Nm

中间轴：

TII=TI×i12×η2×η3=87.72×3.81×0.99×0.97=320.94Nm

输出轴：

TIII=TII×i23×η2×η3=320.94×2.92×0.99×0.97=899.94Nm

工作机轴：

TIV=TIII×η2⋅η4=899.94×0.99×0.99=882.03Nm

输出转矩为：

输入轴：

TI'=TI×0.99=86.84Nm

中间轴：

TII'=TII×0.99=317.73Nm

输出轴：

TIII'=TIII×0.99=890.94Nm

工作机轴：

TIV'=TIV×0.99=873.21Nm

第五部分V带的设计

5.1V带的设计与计算

1.确定计算功率Pca

由表查得工作情况系数KA=1.1，故

Pca=KAPd=1.1×6.89kW=7.58kW

2.选择V带的带型

根据Pca、nm由图选用A型。

3.确定带轮的基准直径dd并验算带速v

1）初选小带轮的基准直径dd1。

由表，取小带轮的基准直径dd1=112mm。

2）验算带速v。

按课本公式验算带的速度

8.44m/s

因为5m/s

3）计算大带轮的基准直径。

根据课本公式，计算大带轮的基准直径

dd2=i0dd1=2×112=224mm

根据课本查表，取标准值为dd2=224mm。

4.确定V带的中心距a和基准长度Ld

1）根据课本公式，初定中心距a0=500mm。

2）由课本公式计算带所需的基准长度

Ld0≈

≈1534mm

由表选带的基准长度Ld=1600mm。

3）按课本公式计算实际中心距a0。

a≈a0+（Ld-Ld0）/2=500+（1600-1534）/2mm≈533mm

按课本公式，中心距变化范围为509~581mm。

5.验算小带轮上的包角α1

α1≈180°-（dd2-dd1）×57.3°/a

=180°-（224-112）×57.3°/533≈168°>120°

6.计算带的根数z

1）计算单根V带的额定功率Pr。

由dd1=112mm和nm=1440r/min，查表得P0=2.74kW。

根据nm=1440r/min，i0=2和A型带，查表得∆P0=0.17kW。

查表得Kα=0.97，查表得KL=0.99，于是

Pr=（P0+∆P0）KαKL=（2.74+0.17）×0.97×0.99kW=2.79kW

2）计算V带的根数z

z=Pca/Pr=7.58/2.79=2.72

取3根。

7.计算单根V带的初拉力F0

由表查得A型带的单位长度质量q=0.105kg/m，所以

F0=

==243.58N

8.计算压轴力FP

FP=2zF0sin（α1/