减速器设计说明书系别:专业班级:姓名:学号:指导教师:职称:目录一设计任务书 (1)1.1设计题目 (1)1.2设计步骤 (1)二传动装置总体设计方案 (1)2.1传动方案 (1)2.2该方案的优缺点 (1)三选择电动机 (2)3.1电动机类型的选择 (2)3.2确定传动装置的效率 (2)3.3选择电动机容量 (2)3.4确定传动装置的总传动比和分配传动比 (3)四计算传动装置运动学和动力学参数 (4)4.1电动机输出参数 (4)4.2高速轴的参数 (4)4.3中间轴的参数 (4)4.4低速轴的参数 (5)4.5工作机的参数 (5)五普通V带设计计算 (5)六减速器低速级齿轮传动设计计算 (9)6.1选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数 (9)6.2按齿面接触疲劳强度设计 (9)6.3确定传动尺寸 (12)6.4校核齿根弯曲疲劳强度 (12)6.5计算齿轮传动其它几何尺寸 (14)6.6齿轮参数和几何尺寸总结 (14)七减速器高速级齿轮传动设计计算 (15)7.1选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数 (15)7.2按齿面接触疲劳强度设计 (16)7.3确定传动尺寸 (18)7.4校核齿根弯曲疲劳强度 (19)7.5计算齿轮传动其它几何尺寸 (21)7.6齿轮参数和几何尺寸总结 (21)八轴的设计 (22)8.1高速轴设计计算 (22)8.2中间轴设计计算 (28)8.3低速轴设计计算 (34)九滚动轴承寿命校核 (40)9.1高速轴上的轴承校核 (40)9.2中间轴上的轴承校核 (41)9.3低速轴上的轴承校核 (42)十键联接设计计算 (43)10.1高速轴与大带轮键连接校核 (43)10.2高速轴与小齿轮键连接校核 (43)10.3中间轴与低速级小齿轮键连接校核 (44)10.4中间轴与高速级大齿轮键连接校核 (44)10.5低速轴与低速级大齿轮键连接校核 (44)10.6低速轴与联轴器键连接校核 (44)十一联轴器的选择 (45)11.1低速轴上联轴器 (45)十二减速器的密封与润滑 (45)12.1减速器的密封 (45)12.2齿轮的润滑 (45)12.3轴承的润滑 (46)十三减速器附件 (46)13.1油面指示器 (46)13.2通气器 (46)13.3放油塞 (46)13.4窥视孔盖 (47)13.5定位销 (48)13.6起盖螺钉 (48)十四减速器箱体主要结构尺寸 (48)十五设计小结 (49)参考文献 (49)一设计任务书1.1设计题目同轴式二级斜齿圆柱减速器,扭矩T=900N•m,速度v=0.75m/s,直径D=300mm,每天工作小时数:16小时,工作年限(寿命):15年,每年工作天数:300天,配备有三相交流电源,电压380/220V。
1.2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.普通V带设计计算6.减速器内部传动设计计算7.传动轴的设计8.滚动轴承校核9.键联接设计10.联轴器设计11.润滑密封设计12.箱体结构设计二传动装置总体设计方案2.1传动方案传动方案已给定,前置外传动为普通V带传动,减速器为同轴式二级圆柱齿轮减速器。
2.2该方案的优缺点由于V带有缓冲吸振能力,采用 V带传动能减小振动带来的影响,并且该工作机属于小功率、载荷变化不大,可以采用V 带这种简单的结构,并且价格便宜,标准化程度高,大幅降低了成本。
同轴式二级圆柱齿轮减速器长度方向尺寸较小,但轴向尺寸较大,中间轴较长,刚度较差,两极大齿轮直径接近,有利于沁油润滑。
轴线可以水平,上下或铅垂布置。
三选择电动机3.1电动机类型的选择按照工作要求和工况条件,选用三相笼型异步电动机,电压为380V,Y型。
3.2确定传动装置的效率查表得:联轴器的效率:η1=0.99滚动轴承的效率:η2=0.99V带的效率:ηv=0.96闭式圆柱齿轮的效率:η3=0.98工作机的效率:ηw=0.96ηa=η1×η24×η32×ηv×ηw=0.8423.3选择电动机容量工作机所需功率为P w=T w×n w9550=4.5kW电动机所需额定功率:P d=P wηa=4.50.842=5.34kW工作转速:n w=60×1000×Vπ×D=60×1000×0.75π×300=47.77rpm经查表按推荐的合理传动比范围,V带传动比范围为:2~4,同轴式二级齿轮减速器传动比范围为:8~40,因此理论传动比范围为:16~160。
可选择的电动机转速范围为nd=ia ×nw=(16~160)×47.77=764--7643r/min。
进行综合考虑价格、重量、传动比等因素,选定电机型号为:Y132M2-6的三相异步电动机,额定功率Pen=5.5kW,满载转速为nm=960r/min,同步转速为nt=1000r/min。
方案电机型号额定功率(kW) 同步转速(r/min) 满载转速(r/min)1 Y160M2-8 5.5 750 7202 Y132M2-6 5.5 1000 9603 Y132S-4 5.5 1500 14404 Y132S1-2 5.5 3000 2900电机主要外形尺寸图3-1 电动机中心高外形尺寸地脚安装尺寸地脚螺栓孔直径轴伸尺寸键部位尺寸H L×HD A×B K D×E F×G132 515×315 216×178 12 38×80 10×333.4确定传动装置的总传动比和分配传动比(1)总传动比的计算由选定的电动机满载转速nm和工作机主动轴转速nw,可以计算出传动装置总传动比为:i a=n mn w=96047.77=20.096(2)分配传动装置传动比取普通V带的传动比:iv=2高速级传动比i 1=√i ai v=3.17则低速级的传动比为i 2=3.17减速器总传动比i b =i 1×i 2=10.0489四 计算传动装置运动学和动力学参数4.1电动机输出参数P 0=5.34kW n 0=nm =960rpm T 0=9550000×P 0n 0=9550000×5.34960=53121.88N •mm4.2高速轴的参数P Ⅰ=P 0×ηv =5.34×0.96=5.13kWn Ⅰ=n 0i 0=9602=480rpm T Ⅰ=9550000×P Ⅰn Ⅰ=9550000×5.13480=102065.63N •mm 4.3中间轴的参数P Ⅱ=P Ⅰ×η2×η3=5.13×0.99×0.98=4.98kWn Ⅱ=n Ⅰi 1=4803.17=151.42rpm T Ⅱ=9550000×P Ⅱn Ⅱ=9550000×4.98151.42=314086.65N •mm4.4低速轴的参数P Ⅲ=PⅡ×η2×η3=4.98×0.99×0.98=4.83kWnⅢ=nⅡi2=151.423.17=47.77rpmT Ⅲ=9550000×PⅢnⅢ=9550000×4.8347.77=965595.56N•mm4.5工作机的参数P Ⅳ=PⅢ×η1×η2×η2×ηw=4.83×0.99×0.99×0.99×0.96=4.5kWnⅣ=nⅢ=47.77rpmTⅣ=9550000×PⅣnⅣ=9550000×4.547.77=899623.19N•mm各轴转速、功率和转矩列于下表五普通V带设计计算1.确定计算功率Pca由表8-8查得工作情况系数KA=1.1,故P ca=K A×P=1.1×5.34=5.874kW 2.选择V带的带型根据Pca、n1由图8-11选用A型。
3.确定带轮的基准直径dd并验算带速v1)初选小带轮的基准直径dd1。
由表8-7和表8-9,取小带轮的基准直径dd1=100mm。
2)验算带速v。
按式(8-13)验算带的速度v=π×d d1×n60×1000=π×100×96060×1000=5.02m▪s−1因为5m/s<v<30m/s,故带速合适。
3)计算大带轮的基准直径。
根据式(8-15a),计算大带轮的基准直径d d2=i×d d1=2×100=200mm根据表8-9,取标准值为dd2=200mm。
4.确定V带的中心距a和基准长Ld度根据式(8-20),初定中心距a0=450mm。
由式(8-22)计算带所需的基准长度L d0=2×a0+π2×(d d1+d d2)+(d d2−d d1)24×a0=2×450+π2×(100+200)+(200−100)24×450≈1377mm由表选带的基准长度Ld=1430mm。
按式(8-23)计算实际中心距a。
a≈a0+L d−L d0=450+1430−1377≈476mm按式(8-24),中心距的变化范围为455--519mm。
5.验算小带轮的包角αaα1≈180°−(d d2−d d1)×57.3°a≈180°−(200−100)×57.3°476=167.96°>120°6.计算带的根数z1)计算单根V带的额定功率Pr。
由dd1=100mm和n1=960r/min,查表8-4得P0=0.96kW。
根据n1=960r/min,i=2和A型带,查表8-5得△P0=0.112kW。
查表8-6得Kα=0.972,表8-2得KL=0.96,于是P r=(P0+△P0)×Kα×K L=(0.96+0.112)×0.972×0.96=1kW 2)计算带的根数zz=P caP r=5.8741≈5.87取6根。
7.计算单根V带的初拉力F0由表8-3得A 型带的单位长度质量q=0.105kg/m ,所以 F 0=500×(2.5−K α)×P ca K α×z ×v +q ×v 2=500×(2.5−0.972)×5.8740.972×6×5.02+0.105×5.022=155.93N8.计算压轴力FpF p =2×z ×F 0×sin (α12)=2×6×155.93×sin (167.96°2)=1860.84N9.带轮结构设计 1)小带轮的结构设计 小带轮的轴孔直径d=38mm 因为小带轮dd1=100 小带轮结构选择为实心式。