單級 一級 斜齒圓柱齒輪減速器課程設計說明書

2022-05-18 09:00:34 字數 4664 閱讀 3285

目錄1. 電動機的選擇計算2

2. 傳動裝置的運動和動力引數計算3

3. 傳動零件的設計計算4

4. 齒輪的設計計算7

5. 軸的設計計算10

6. 減速器高速軸的校核13

7. 減速器高速軸滾動軸承的選擇及其壽命計算15

8. 高速鍵聯接的選擇和驗算16

9. 減速箱箱體的設計17

10. 潤滑與密封19

一、電動機的選擇計算

如圖2-1所示的帶式運輸機的傳動系統中傳送帶捲筒轉速130r/min,減速器輸出軸功率5.5kw。該傳動裝置兩班制連續工作,單向迴轉,有輕微振動,捲筒轉速允許誤差為±5%,使用期限10年。

試選擇電動機。

圖2-1

1.選擇電動機系列

按工作要求及工作條件選用三相非同步電動機,封閉自扇冷式結構,電壓為380v,y系列。

2.選擇電動機功率

傳動裝置的總效率:

v帶傳動的效率 η帶=0.96

閉式齒輪的傳動效率 η齒輪=0.97

一對滾動軸承的效率 η軸承=0.99

傳動總效率

η=0.96×0.97×0.992=0.9127;

所需電動機功率

===6.6026kw

可選用y系列三相非同步電動機y160m-6型,額定功率p0 =7.5kw,滿足p0 > pr。

3.選取電動機的轉速

捲筒轉速

=130r/min

根據滾筒所需的功率和轉速,可選擇功率為7.5kw,同步轉速為1000r/min型號的電動機。

電動機資料及傳動比

二、傳動裝置的運動及動力引數計算

1、分配傳動比

電動機的滿載轉數n0=970r/min

總傳動比

i總 = n0/nw = 970/130=7.46

取i帶 =2,則減速器的傳動比 i齒輪= i總/i帶=7.46/2=3.73

2、各軸功率、轉速和轉矩的計算

0軸:即電機軸

pr=7.5kw

nw=970r/min

tr =9550×pr/nw=95507.5/970=59.27n·m

ⅰ軸:即減速器高速軸採用帶聯接傳動比i帶 =2,帶傳動效率η帶=0.96,

p1= p0·η01= p0·η帶 =7.5×0.96=5.78kw

n1= n0/i 01=970/2=485r/min

t1=9550×p1/n1=9550×5.78/485=113.81

ⅱ軸:即減速器的低速軸,一對滾動軸承的傳動比效率為η軸承=0.99

閉式齒輪傳動的效率為η齒輪=0.97則η12=0.990.97=0.96

p=p·η12=5.78×0.96=5.55kw

n=n/i=485/3.73=130.03r/min

t=9550×p/n=9550×5.55/130.03=407.62

各軸運動及動力引數

三、傳動零件的設計計算

1、v帶傳動的設計算

(1)確定設計功率pc , 載荷有輕度衝擊, 2班制, =1.2

pc=×p=7.22kw

(2)選取v帶的型號根據pc和n0,因工作點處於b型區,故選b型帶。

(3)確定帶輪基準直徑、

①選擇小帶輪直徑

確定=125mm

②驗算帶速v

v==6.35m/s

在5m/s—25m/s之間,故合乎要求。

③確定從動輪基準直徑(書p211)

= (1-)=2×125 (1-0.02)=245mm

取從動輪基準直徑為=250mm

(4)確定中心距a和帶的基準長度ld

①初定中心a(書p220)

取初定中心距0.7(dd1+dd2)≤a0≤2(dd1+dd2)

a0=400mm

②確定帶的計算基準長度ld按式

l=2a+ ( +)+==1388.83mm

③取標準ld =1400㎜

④確定實際中心距

=+=400+=405.59㎜

(5)驗算包角

≈180°-×57.3°=180°-×57.3°=162.34°>1200

符合要求

(6)確定帶根數z

根據電機的轉速n=970和小帶輪直徑125mm,

查得 p=1.67kw , p=0.30 (i=2),k=0.95,k=0.90

z===4.29根

取z=5根

(7)、計算作用於軸上的載荷f

單根v帶的初拉力:

f0=500 (-1)+q=500=192.37n

式中q查得q=0.17kg/m。

f=2fz=1900.90n

(8) 帶輪結構設計

<300mm 用實心式

e=190.4m f=11.5mm 取f=12mm

輪寬l=(1.5~2)p=63~84mm,取l=90mm。

輪緣寬b=(z-1)e+2f=(5-1)×19+2×12=100mm

總寬l+b=190mm

>300mm 用孔板式

輪緣與小輪相同,輪轂與軸同時設計。

四、齒輪的設計計算:

1.選擇齒輪材料精度等級

齒輪減速器為一般機械,小齒輪材料選用45鋼,調質處理,

小齒輪45鋼調質,硬度210~220hb,取220hbs;

大齒輪45鋼正火,硬度170~210hb,取200hbs。

計算迴圈次數n

n=60nj=604851 (1036516)=1.27×10

n==3.4210

取載荷係數s=1.1

由圖11-1(書166頁)查得 =500mpa , =460mpa

計算許用接觸應力

= =454.55mpa

= =418.18mpa

取=420mpa

2.按齒面接觸強度確定中心距

小輪輪距 t

t=9.5510=9.5510=1.14×10nm

取得k=1.4,得=1,

a =133.66mm

取中心距a=140mm

取小輪齒數=20

則大齒輪數=75

所以=75/20=3.75

計算得到=(3.75-3.72)/3.72=0.8%

在正負5%之間,故合理。

模數m==2.87mm,取m=3mm

a==142.5mm

齒寬b==60mm

分度圓直徑:

=m=60mm

=m=225mm

圓周速度v=3.1460485/601000=1.52m/s

應選用9級精度。

3.驗算齒面接觸疲勞強度

按電機驅動載荷輕度衝擊由表11-3得k=1.25

由圖11-2(b)按9級精度和vz/100=1.02425/100=0.256m/s得kv=1.02

4 校核齒根彎曲疲勞強度

===360mpa

===240mpa

===48.27mpa<=360 mpa,安全

===42.76mpa〈=240mpa,安全

5.齒輪主要引數及幾何尺寸計算

=21 =114 m=6.5mm u=5.428 d1=136.5mm d2=741mm

a =438.75mm ha ha* hf c*

五、 軸的設計計算

1.減速器高速軸的設計計算

高速軸傳遞的功率p=5.78kw,轉速n=485r/min,分度圓直徑d=60mm,齒寬b=60,轉矩t=113.81n·m,軸的材料為45號鋼,調質處理。

c=120,d≥c=27.41mm 因鍵槽要擴大3%~5%

d=27.41×(1.03~1.05)=28.23~28.78mm,取d=28.5mm;

帶輪輪轂寬度(1.5~2.0)d=42.75~57mm,取50mm;

略小於轂孔=48mm

軸肩高h=(0.07~0.1)d=1.995~2.85mm

軸頸= d+2h=32.49~34.2mm,取=35mm

用球軸承6008

內徑d=40mm,外徑d=68mm,寬度b=15mm, =46mm, =62mm

則=40mm。

擋油環 =2mm,δ=14mm

則=b+δ+=31mm

==40mm, ==31mm

δ≈0.025×+3=7.16mm,取δ=8mm

上箱壁厚≈0.98δ=7.2mm,取=8mm

=166.25mm<300mm

軸承旁螺栓直徑m12, =20mm, =16mm

箱體凸緣連線螺栓直徑m10,地腳螺栓主直徑m16,軸承蓋連線螺栓直徑m8

取m8×25,端蓋厚e=1.2×=1.2×8=9.6mm,取e=10mm。

軸承座寬度為l=δ+++(5~8)=49~52mm,取l=50mm。

調整墊片的厚度δt=2mm;k=28mm

則=l+e+k+δt-δ-b=61mm

==50mm, =10mm, ==-=8mm

==65mm; =2+=85mm;a=b/2=7.5mm

=50/2++a=93.5mm, ==++/2-a=64mm

鍵選8×7×28

l=+++++=221mm

2. 低速軸的設計計算

=5.55kw, =130.03r/min, =407.62n·m, =225mm, =60mm。軸的材料為45號鋼,調質處理。

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