齿轮减速装置课程设计.doc

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1、目录一、设计任务2二、传动系统参考方案2三、原始参数与工作条件 3四、总体设计3五、计算传动装置运动和动力参数. .5六减速器齿轮对的传动设计计算7七、轴的传动设计计算13八、减速器附件的选择15九、设计总结20精密机械与仪器课程设计计算说明书设计题目：带式运输机传动装置设计一、设计任务带式运输机传动装置设计二、传动系统参考方案带式运输机由电动机驱动，电动机通过联轴器将动力传入两级圆柱齿轮减速器，再通过联轴器将动力传至运输机滚筒带动运输带工作。传动方案的拟定和结构选择：由设计题目所知传动机构类型为：同轴式二级圆柱齿轮减速器。带式运输机传动装置传动方案示意图三、1、原始参数输送带有效拉力F=24

2、00N；输送带工作速度v=2.2m/s（允许误差-5%+5%）；运输机滚筒直径D=360mm；减速器设计寿命为8年2、工作条件连续单向运转；工作时有轻微振动；空载启动；使用年限为8年；小批量生产；单班制工作四、总体设计（一）、电动机的选择由题目所知传动机构类型为：同轴式二级圆柱齿轮减速器。本传动机构的特点是：减速器横向吃寻较小，两大齿轮浸油深度深度可以大致相同，结构较复杂，轴向尺寸大，中建轴较长，刚度差，中间轴承润滑较困难。本传动的工作状况是：载荷平稳，单向旋转，所以选用常用的封闭式Y132M-4系列电动机。(二)、电动机容量的选择：输送机的工作轴的功率：选用传动方案的传递效率：弹型套柱销联轴

3、器的传递效率：第一对滚动轴承（球轴承）的传递效率：减速器中的一级直齿圆柱齿轮对（齿轮精度为8级）的传递效率：第二对滚动轴承（球轴承）的传递效率：减速器中的二级直齿圆柱齿轮对（齿轮精度为8级）的传递效率：第三对滚动轴承（球轴承）的传递效率：弹性柱销联轴器的传递效率：所以：即有电动机的输出功率为：因此，所选的电动机的额定功率应该大于。3、电动机转速的选择：在Y系列电动机的产品规格中，同一功率的电动机有四种不同的同步转速。按电动机的级数为2、4、6、8级，分别对应的同步转速为3000、1500、100、750四种，并可以从产品的规格中查到与同步转速相应的满载转速，它略低于同步转速。考虑到电动机的成本

4、及其传动装置的结构的复杂程度，又由于带式运输机工作轴的转速为130。所以最后选用的电动机的同步转速为1500。4、电动机的型号的确定：通过以上的计算和分析，再根据文献1表121查出电动机的型号为Y132M4，其额定功率为7.5kw，满载转速为1440。五、计算传动装置的运动和动力参数 传动装置的总传动比及其分配：1、计算总传动比：由电动机的满载转速和螺旋输送机工作轴的转速可确定传动装置应有的总传动比为： 2、合理分配各个部分的传动比：由于此传动系统为两个单级传动的传动装置通过联轴器连接而成，计算可分别取直齿圆柱齿轮的传动比为，开式直齿圆锥齿轮的传动比为，此时有。速度偏差：5%，满足要求。3、传

5、动系统的运动和动力参数计算：传动系统各轴的转速、功率和扭矩计算如下：电动机轴：1轴（减速器高速轴）：2轴（减速器中速轴）：3轴（减速器低速轴）： 工作轴： 表1、各轴转速、输入功率、输入转矩项目电动机轴1轴2轴3轴工作轴转速（）14401440358124124功率（kw）5.845.72325.5525.3855.2773转矩（）38.7337.96148.02413.51505.24传动比114.022.881六、减速器齿轮对的传动设计计算1、选择材料及热处理：对于减速器中的两级直齿圆柱齿轮对，按文献3中表34，小齿轮选用45号钢，调质;大齿轮选用45号钢，正火。2、确定许用接触应力和：由

6、文献3中式323 按文献3中图329（c）和（b），取接触疲劳极限应力 ，。根据接触应力变化总次数按文献3中图330，取接触强度计算寿命系数,，。因一对齿轮均为软齿面，故工作硬化系数。一般计算中取润滑系数。按文献3中表38，当失效概率低于1/100时，取接触强度最小安全系数。将以上数值代入许用接触应力计算公式 3、按齿面接触强度条件计算中心距：由文献3中式322第一级齿轮对：理论传动比 大齿轮转矩 齿宽系数 初取载荷系数 弹性系数 （见文献3表39）节点区域系数 出取重合度系数 将以上数值代入中心距计算公式第二级齿轮对：理论传动比 大齿轮转矩 其它系数与第一级齿轮对一样。 将以上数值代入中心距

7、计算公式按文献2表41，取减速器标准中心距，4、确定主要参数和计算主要尺寸：模数m：按经验公式：第一级齿轮对：，要,按文献3中表32，取标准模数.第二级齿轮对：，按文献3中表32，取标准模数.齿数和：第一级齿轮对：；取； 取实际传动比为：；传动比误差：，在5%内，满足条件。第二级齿轮对：；取； 取实际传动比为：；传动比误差： ，满足条件。分度圆直径和：第一级齿轮对：第二级齿轮对：齿宽和：第一级齿轮对：小齿轮： mm 取齿宽=55mm大齿轮：=+（510）=60 mm 取齿宽=60mm第二级齿轮对： 小齿轮： mm 取齿宽=80mm大齿轮：=+（510）=85 mm 取齿宽=85mm齿顶圆直径：

8、第一级齿轮对： 小齿轮：，大齿轮：230mm第二级齿轮对： 小齿轮：，大齿轮：302mm齿根圆直径：第一级齿轮对： 小齿轮：，大齿轮：218.75mm第二级齿轮对： 小齿轮：，大齿轮：303.25mm5、主要设计计算结果：第一级齿轮对：中心距a=140mm模数m=2.5mm齿数分度圆直径齿顶圆直径齿根圆直径齿宽齿轮精度等级8级材料及热处理小齿轮：45钢，调质大齿轮：45钢，正火第二级齿轮对：中心距a=200mm模数m=35mm齿数分度圆直径齿顶圆直径齿根圆直径齿宽齿轮精度等级8级材料及热处理小齿轮：45钢，调质大齿轮：45钢，正火6、下图为第一级齿轮对大齿轮的零件图：七、轴的传动设计计算轴选用

9、45号钢，调质处理有文献2中式 41 P为轴所传递的功率（KW）n为轴的转速A为与轴材料有关的系数（45钢，A=126） 0轴通过查文献1中表表123，得1轴 圆整 2轴 圆整 3轴 圆整 由经验公式法得： =(0.8-1.2)D=1*d=30.4取=30mm=（0.3-0.4） =0.3*140=42mm=（0.3-0.4）=0.3*200=60mm经验公式经常用在对精确度要求不高的场合，在这里只做参考。除去电动机轴是固定值外，其余各轴均是按实际的设计情况来取，在设计的过程中，边设计边取值，只要满足大余各轴的最小轴径和好的制造工艺性均可。各轴上各不同轴径段的大小及长短就不在这里一一详述，具体

10、轴径段的大小和长度可在总装配图中查看。因为小齿轮与轴径相差不大，将1轴（高速轴）和3轴（低速轴）设计成齿轮轴，在轴的设计中，有以下注意的几点：先选定合适的轴承和联轴器，再根据轴承和联轴器的内径定相应的轴径；注意轴上装置的定位设计，也就是阶梯轴的设计；3、下图为1轴（高速轴）的零件图：八、减速器附件的选择1、 联轴器的选择 ：弹性联轴器，其互相配合部分是软连接比如像橡胶等弹性材料。这种联轴器的优点是可以消除两个轴轻微不同轴的影响。还由于弹性联轴器的其他优点，所以选用它。 （1）高速轴用联轴器的设计计算 ：计算高速轴转矩为:由于联轴器一端与电动机相连，其孔径受电动机外伸轴径限制，所以选用弹型套柱销

11、联轴器LT6型TL6(GB/T 4323-2002)其主要参数如下： 材料 ： HT200公称转矩 ： 250 N.m轴孔直径 ： 32 mm，38 mm轴孔长 ： 82 mm半联轴器厚 ： 160 mm（2）第二个联轴器的设计计算： 计算低速轴转矩为：所以选用弹性柱销联轴器HL6(GB 5014-95)其主要参数如下： 材料 ： HT200公称转矩 ： 500 N.m轴孔直径 ： 56 mm，56 mm轴孔长 ： 142 mm半联轴器厚 ： 230 mm2、其他附件的选择：通气器 ：由于在室内使用，选用通气器（一次过滤），采用M181.5 。油面指示器： 选用游标尺M16 ，材料为Q235。

12、放油螺塞 ：选用外六角油塞及垫片M201.5 ，材料为Q235。传感器的选择：因为要求对减速器的输出转速进行测量，以计算输出转速误差是否满足要求，所以要选用相应测量传感器。在此次设计中，选用磁钢式传感器，这类传感器被广泛用在测量齿轮转速领域。具体选用，SUNSTAR商斯达实业集团公司的1GT101DC型齿轮传感器。1GT1系列齿轮传感器利用磁钢偏置的霍尔集成电路来准确的传感类铁金属的运动。特殊设计的IC 带分离的电容和偏置磁钢，被密封在探头形式的外壳内。传感器可在4.5至24VDC电流电压条件下工作，输出为电流沉数字输出（集电极开路），标准的反向电压保护，如电源被无意反接，传感器不会被损坏，内

13、置浪涌电压保护在+60V，-40V范围内。其特点： 感应类铁磁金属目标物 数字电流沉输出（集电极开路） 比电磁感应传感器有更好的信躁比，优异的低速性能，输出幅度与转速无关。 高速反应速度-100KHz 以上 抗电磁干扰 反向电压和浪涌电压保护 很宽的连续工作温度范围（-40+150）短时可至160为便于传感器进行测量，在减速器输出轴上安装一齿轮，齿轮的具体参数： 齿数：20，齿顶圆直径：80mm，分度圆直径：75mm，齿形为矩形齿。下为该传感器的测量和输出信号示意图：键的选择： 轴键数量材料型号1轴（高速轴）键10*55145号钢GB1096-792轴（中间轴）键14*44145号钢GB109

14、6-793轴（低速轴）键20*50145号钢GB1096-793轴（低速轴）键26*80145号钢GB1096-793、润滑与密封：、齿轮的润滑 采用浸油润滑，由于低速级周向速度为，所以浸油高度约为六分之一大齿轮半径，取为35mm。 、滚动轴承的润滑 轴承采用油脂轮滑。由于滚动轴承用脂润滑，为避免油池中稀油溅入轴承座，在齿轮与轴承座之间放置挡油环。 、润滑油的选择 考虑到该装置用于小型设备，润滑油选用L-AN15润滑油。 其它：输入轴和输出轴处用毡圈密封，在毡圈外装有压紧盖，以延长密封圈使用寿命和便于更换。压紧盖也就是轴承盖，其结构尺寸按用其定位的轴承的外径决定。4、下为总装配图：九、设计总结

15、 通过3周的课程设计使我从各个方面都受到了机械设计的训练，对机械的有关各个零部件有机的结合在一起得到了深刻的认识。由于在设计方面我们没有经验，理论知识学的不牢固，在设计中难免会出现这样那样的问题，如：在选择计算标准件是可能会出现误差，如果是联系紧密或者循序渐进的计算误差会更大，在查表和计算上精度不够准在设计的过程中，培养了我综合应用机械设计课程及其他课程的理论知识和应用生产实际知识解决工程实际问题的能力，在设计的过程中还培养出了我们的团队精神，大家共同解决了许多个人无法解决的问题，在这些过程中我们深刻地认识到了自己在知识的理解和接受应用方面的不足，在今后的学习过程中我们会更加努力和团结。在通过这次设计之后，我想会对以后自己独立设计打下一个良好的基础，由于时间紧迫，所以这次的设计存在许多缺点，比如说箱体结构庞大，重量也很大。齿轮的计算不够精确等等缺陷，我相信，通过这次的实践，能使我在以后的设计中避免很多不必要的工作，有能力设计出结构更紧凑，传动更稳定精确的设计。参考文献：1 吴宗泽，罗圣国主编.机械设计课程设计手册.第三版.北京：高等教育出版社，20062 任金泉主编.机械设计课程设计.西安：西安交通大学出版社，20033 唐照民等主编.机械设计.西安：西安交通大学出版社，19954 孔凌嘉，王晓力主编.机械设计.北京：北京理工大学出版社，2006