一级斜齿圆柱齿轮减速器Word文件下载.docx

一级斜齿圆柱齿轮减速器Word文件下载.docx

《一级斜齿圆柱齿轮减速器Word文件下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《一级斜齿圆柱齿轮减速器Word文件下载.docx（25页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

6

2

Y160

M2-8

750

720

119

13.1

2.5

5.2

4

综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量以及带传动和减速器的传动比，可知方案1较合适（在满足传动比范围的条件下，有利于提高齿轮转速，便于箱体润滑设计）。

因此选定电动机型号为Y132M2-6，额定功率为Ped=5.5kW，满载转速n=1000r/min。

计算总传动比及分配各级的传动比

1、传动装置的总传动比为

i===17.47

2、分配各级传动比

i=17.47

因i=，初取=3.2，则齿轮减速器的传动比为

=5.46

3、计算传动装置的运动参数和动力参数

（1）各轴转速

Ⅰ轴===300r/min

Ⅱ轴===54.95r/min

卷筒轴r/min

（2）各轴功率

Ⅰ轴Ⅱ轴卷筒轴

3）各轴转矩

Ⅰ轴

Ⅱ轴

卷筒轴

表2运动和动力参数

参数

轴名

电动机轴

转n/r

速

300

54.94

功率P/kW

4.43

4.25

4.04

3.92

转矩T/Nm

44.07

135.29

702.13

681.27

传动比i

5.46

效率η

0.96

0.95

0.97

四、V带设计

设计参数应该满足带速、小带轮包角一般带根数等方面的要求。

1、求计算功率Pc

查表13-8得，

2、选V带型号可用普通V带或窄V带，现选以普通V带。

由，n=960r/min

查《机械设计基础》表13-15可知选A型，

3、求大小带轮基准直径

由表13-9可知不小于75mm，现取

=

由表13-9可知取

4、验证带速

在525m/s的范围内，合适

5、求V带基准长度和中心距a

初选中心距：

+

取，符合++由《机械设计基础》第205页13-2式可得带长

+

有表13-2对A型带选

实际中心距：

6、验算小带轮包角

，合适

7、求V带根数

今n=960r/min,

查表13-3，

由式13-9得传动比

查表13-5知：

由查表13-7得：

，查表13-2得：

由此得，取4根

8、求作用在带轮轴上压力查表13-1得q=0.1Kg/m；

的单根V带的初拉力：

轴上的压力：

五、齿轮的设计

（1）择齿轮类型，材料，精度，及参数

①选用闭式斜齿圆柱齿轮传动（外啮合）

②选择齿轮材料；

小齿轮材料都取为45号钢，调质，

HBS=197-286;

Hlim1=600MPa;

FE1=450MPa；

大齿轮材料取为：

45号钢,正火处理HBS=156-217;

Hlim2=380MPa;

FE2=300MPa;

（表11-1）;

由表11-5：

SH=1；

SF=1.25；

ZH=2.5；

ZF=188.9；

（表11-4）

[H1]=Hlim1/SH=600MPa

[H2]=Hlim2/SH=300MPa

[F1]=FE1/SF=360MPa；

[F2]=FE2/SF=240MPa

按齿轮接触强度设计计算：

选取齿轮为8级的精度制造，取载荷系数KA=1.3，（表13-3）；

齿宽系数d=1.2；

（表11-6）

初选螺旋角=15o；

小齿轮齿数z1=20；

大齿轮齿数z2=205.46=110；

d1

2KT1u1（zEzHz）2u（[H]）

2135.291.35.51（2.5188.9cos150.98）25.5

1.2

79.33mm

模数

mn=d1cos=79.33cos15=3.83取mn=4；

z1

20

中心距

螺旋角：

'

mn（z1z2）a'

=n12270mm；

2cos15

mn（z1z2）4.130o

=arccosn12=arccos=15.64；

2270

2a

mnz1

分度圆直径：

d1'

=n1=83.076mm；

d2'

=i齿d1=456.918mm；

cos

齿宽b=dd1'

=1.279.33=99.6mm；

取b1=105mm；

b2=100mm；

验算齿面弯曲强度：

齿形系数YFa1=2.82;

YSa1=1.57;

YFa2=2.2;

YSa2=1.84;

表11-8；

11-9）

F1

2KT1YFa1YSa1=21.3132.582.821.57=48MPa；

bmn2z12

1004220

F2

YY

F1YYFFaa21YYSSaa12=48

2.21.84=37.86MPa；

2.821.57

F1<

[F1];

F2<

[F2];

故安全；

齿轮的圆周速度：

d1n1

83300=1.3m/s

名

称

代

号

小齿轮

大齿轮

法面模数

mn

螺旋角

15.64o

a'

270mm

传动比

i齿

法面压力角

n

20o

齿顶高

ha

齿根高

hf

5

全齿高

h

9

顶隙

c

1.125

齿数

z

110

分度圆直径

d

83.076

456.918

齿顶圆直径

da

91.076

464.918

齿根圆直径

df

73.076

446.918

齿轮宽

b

105

100

齿轮传动的几何尺寸，制表如下：

（详细见零件图）

60100060000

六、减速器铸造箱体的主要结构尺寸设计。

名称

符号

公式

机座壁厚

8mm

0.025a+18

机盖壁厚

0.02a+18

机座凸缘壁厚度

12mm

1.5

机盖凸缘厚度

b1

1.51

机座底凸缘壁厚

b2

20mm

地脚螺钉直径

24mm

0.036a+12

地角螺钉数

a>

250-500时；

n=6

轴承旁连接螺栓直径

16mm

0.75df

机盖与机座连接螺栓直径

d2

12mm

（0.5-0.6）df

轴承端盖螺钉直径

d3

10mm

（0.4-0.5）df

窥视孔螺钉直径

d4

8mm

（0.3-0.4）df

定位销直径

（0.7-0.8）d2

dfd1d2至外机壁距离

c1

见下表

dfd2至凸缘边缘距离

c2

轴承旁凸台半径

R1

外机壁纸轴承作端面距

离

l1

40mm

c1+c2+（8-12）

大齿轮顶圆与内机壁距

>

齿轮端面与内机壁距离

机盖机座肋厚

m1,m

7/7mm

m10.851m0.85

轴承端盖外径

D2

140/165mm

轴承端盖凸缘厚度

t

（1-1.2）d3

表c1,c2值（mm）

螺栓直径

M8

M10

M12

M16

M20

M24

M30

c1min

13

16

18

22

26

34

40

c2min

11

14

24

28

七：

轴的设计

1.高速轴的设计

1）选择轴的材料：

选取45号钢，调质，HBS=197-286；

2）初步估算轴的最小直径

据教材公式，d

3

PI

nI

查表14-2得c=110；

3.952kw；

nI253.70r/min；

dcI=28mm；

28nI

1+5%）=26.6取dmin=30mm；

根据各段装配的零件及定位需要得出轴径和长度

2.轴的结构设计：

=110，

考虑带轮的机构要求和轴的刚度，取装带轮处轴径dmin30mm；

min

齿轮轮毂直径：

d毂=齿宽=（52.5-70）mm取d毂=55mm；

（1.52）

根据密封件的尺寸，选取装轴承处的轴径为d承=45mm；

型号

孔径

外径

宽B

动载

KN

静载KN

油r/min

脂r/min

7209AC

45mm

85mm

19mm

36.8

27.2

9000

6700

查《机械设计手册》第三版P949；

选取轴承：

两轴承支点间的距离：

L1B12122B；

B1

小齿轮齿宽，

箱体内壁与小齿轮端面的间隙，

箱体内壁与轴承端面的距离，

轴承宽度，

得到：

L1=168mm

带轮对称线到轴承支点的距离：

BB3

L2Bl2l3kB3；

22232

l2

轴承盖的凸缘厚度，

l2

c1c25t2B=27）

=50

=59，

=58

=60

=95，

=65

=7，

=70

=42.5，

l3―――――螺栓头端面至带轮端面的距离，15mmk―――――轴承盖M10螺栓头的高度，查得k=6；

B3――――带轮宽度；

B32f3e2931563（查表13-10得f,e的值）；

求得：

L2=88mm；

2.按弯扭合成应力校核轴的强度。

（1）计算作用在轴上的力

小齿轮受力分析

圆周力：

Ft12T1=2135.29103/83=3257N

径向力：

Fr1Ft1tann

cos

=3257tan20cos15.64=1231N

轴向力：

Fa1Ft1tan3257tan15.64=911.8N

（2）计算支反力

水平面：

F1HF2HFt1/23257/21628.5N

Fr1L1Fa1d

Fr1Fa1

垂直面：

F2V22=840.9N

2VL1

F1VFr1F2V1231-840.9=390N

（3）求F在支点产生的反力：

FL2133888

F2F2697.7N

2FL1168

F1FFQF2V13386972035N

（4）求垂直面的弯矩:

L1

M2VF2V70.6Nm

M1VF1VL1=32.76Nm

5）求水平弯矩：

M1HM2HF1H

L1136.794Nm

求合成弯矩：

Ma

M22VM22H=252Nm

Ma'

M12VM12H=136.43Nm

6）

求轴传递的扭矩：

TFt

d135.29Nm

7）求危险截面的弯矩当量：

a-a截面最危险，其当量弯矩为:

MeMa2（T）2265Nm

8）计算危险截面处轴的直径：

Me

0.1[1b]

0.126560=35mm安全；

3.

低速轴的设计。

选择轴的材料：

选取45号钢，调质，197-286

初步估算轴的最小直径

据教材公式，dcPIInII

查表14-2得c=110；

PII

3.96kw；

nII54.95r/min

3dc

P

II=45.8；

45.8

nII

1.05=48.06mm取dmin=50mm；

考虑带轮的机构要求和轴的刚度，

取装联轴器处轴径：

dmin=50mm；

齿宽

d毂=齿宽=（52.5-70）mm取d毂=65mm；

根据密封件的尺寸，选取装轴承处的轴径为d承=60mm；

孔径

外径

静载

7212AC

60mm

110mm

22mm

38.5

28.5

B1

L1=166mm

L2l2l3k3；

B3

l3

螺栓头端面至带轮端面的距离，15mm

轴承盖M10螺栓头的高度，查得k=6；

联轴器宽度；

B32f3e2931563（查表13-10得f,e的值）；

L2=112mm；

3.按弯扭合成应力校核轴的强度。

（1）计算作用在轴上的力

Ft22T2=2702.13103/456.918=3073N

Fr2Ft2tann

=3073tan20cos15.64=1161N轴向力：

Fa2Ft2tan3073tan15.64=860.3N

（3）计算支反力

F1HF2HFt2/23073/21516.5NFL1Fd

Fr2Fa2

F2V22=—590.1N

F1VFr2F2V1516.5+590.1=1750.6N

M2VF2VL149.48Nm

M1VF1V1=147Nm

（3）求水平弯矩：

M1HM2HF1H1129Nm

（7）求轴传递的扭矩：

TFt2d702Nm

（8）求合弯矩:

MM12AM12H=191.2Nm

1、求危险截面的弯矩当量：

M2（T）2465Nm

10）计算危险截面处轴的直径：

Me465

e==43mm安全；

0.1[1b]0.160

八：

轴承校核计算

1、高速轴承的校核

寿命为48000小时，校核初选的7209AC轴承

两轴承径向力：

查《机械设计基础》表16-11可知：

e=0.68

=1138.4=1246.3由于+>

，所以2为压紧端故

=2050.2计算轴承的当量动载荷：

由；

查表16-11可知：

；

所以

由；

；

计算所需的径向基本额定动载荷:

因为<

故以轴承2的径向当量动载荷为计算依据。

因受中等冲击查表

16-9得工作温度正常，查表16-8得

36.2kN<

38

.5kN

因此合适

2、低速轴承的校核

寿命为48000小时，校核初选的7212AC轴承两轴承径向力：

=1583.7N=1119.28N由于+>

=2444N计算轴承的当量动载荷：

计算所需的径向基本额定动载荷

16-9得

工作温度正常，查表16-8得

22.7kN<

8.2kN

九、键的设计

由于齿轮和轴材料均为钢，故取[σP]=120Mpa

1、输入轴与大带轮轮毂联接采用平键联接轴径d=30mm,L=60mm，T=135.29Nm

查《机械设计基础》课本P156得，选用圆头普通A型平键，得：

b=8mm，h=7mm，键长范围L=1890mm。

键长取L=50mm。

键的工作长度l=L－b=42mm。

强度校核：

由P158式10-26得σp=4T/dhl=61Mpa<

[σP]=120Mpa

所选键为：

普通A型8X7平键

2、输入轴与齿轮联接采用平键联接

轴径d=55mm,L=105mm，T=135.29Nm

查课本P156得，选用圆头普通A型平键，得：

b=16mmh=10mm，键长范围L=45～180mm。

键长取L=90mm。

键的工作长度l=L－b=74mm。

强度校核：

由P158式10-26得

σp=4T/dhl=109Mpa<

[σP]=120Mpa

普通A型16X10平键3、输出轴与齿轮2联接用平键联接轴径d=65mm,L=100mm

b=20mmh=12mm，键长范围L=56～220mm。

键长取L=90mm。

键的工作长度l=L－b=70mm。

σp=4T/dhl=32Mpa<

普通A型20X12平键

4、输出轴与联轴器联接用平键联接轴径d=50mm,L=110mm查课本P156得，选用圆头普通A型平键，得：

b=14mm，h=9mm键长范围L=36～160mm。

键的工作长度l=L－b=76mm。

σp=4T/dhl=15.8Mpa<

普通A型14X9平键十、联轴器的选择

公称转矩

Tn/N·

m

许用转速

[n]r/min

轴孔直径

d1,d2,dz

轴孔长度

L、L1

D

B

S

质量Kg

LZ1

112

5000

12-24

27-52

76

42

2.

1.7

LZ2

250

16-32

30-82

90

50

3.0

LZ3

630

4500

25-42

44-112

118

70

7.3

LZ4

1800

4200

40-60

84-142

158

15.3

LZ4型弹性柱销齿式联轴器

根据低速轴最小端轴颈选择

联轴器的校核

<

合适十一、润滑与密封

1、润滑方式

齿轮的润滑

601000=

60000

由于速度低于2m/s，轴承采用脂润滑Zl-1GB7324-1994，闭式齿轮采用工业闭式齿轮油L-CKC150GB5903-1995,浸油深度以从动轮一个齿高为宜。

2、密封方式

（1）箱座与箱盖凸缘的密封

选用接合面涂密封胶703

（2）观察孔、注油孔等处密封

选用石棉橡胶纸

（3）轴承盖密封

高速轴：

透盖B3554GB/T13871-1992

盲盖O87.5X2.65-A-N-GB/T34521-2005

低速轴：

透盖B4262GB/T13871-1992

盲盖O128-3.55-A-N-GB/T34521-2005

（4）其他处密封

轴承靠近机体内壁处用挡油板密封，防止润滑油进入轴承内部。

十二、附件设计

A视孔盖和窥视孔：

在机盖顶部开有窥视孔，能看到传动零件齿合区的位置，并有足够的空间，以便于能伸入进行操作，窥视孔有盖板，机体上开窥视孔与凸缘一块，有便于机械加工出支承盖板的表面并用垫片加强密封，盖板用铸铁制成，用M8紧固。

B油螺塞：

放油孔位于油池最底处，并安排在减