二级展开式圆柱齿轮减速器设计任务书

1 二级展开式圆柱齿轮减速器设计任务书 一、 传动方案拟定 设计传动图如上图所示 第 77 组： 运送原料的带式运输机用的圆柱齿轮减速器 （ 1） 工作条件： 一班制、连续单向运转、载荷平稳，室内工作，有粉尘（运输带与滚筒摩擦阻力影响已在 F 中考虑）。 （ 2） 原始数据： 运输带拉力 F=2300N；带速 V=s； 滚筒直径 D=300 二、电动机选择 1、电动机类型的选择： Y 系列三相 交流 异步电动机 （ 380V） 2、电动机功率选择： （ 1）传动装置的总 效 率： 连轴器为弹性连轴器 ,轴承为深沟球轴承 ,齿轮为精度等级为 8 的闭式圆柱齿轮 2有 : 总 =4 轴承 2 齿轮 联轴器 2滚筒 =2)电机所需的工作功率： P 工作 =000总 =2300000、确定电动机转速： 计算滚筒工作转速： n 筒 =601000V/D =601000300 = 表 2荐的传动比合理范围，取 一级 传动比范围I1=36，二级传动比取 I2=36，齿轮均为 直齿圆柱齿轮 ， 则总传动比范围为Ia=936。故电动机转速的可选范围为 936） r/、确定电动机型号 根据以上选用的电动机类型，所需的额定功率及同步转速 ， 选定电动机型号为 其主要性能：额定功率： 4载转速 1440r/定转矩 三、计算总传动比及分配各级的 传 动比 1、总传动比： i 总 =n 电动 /n 筒 =1440/、分配各级 传 动比 根据表 2下无特殊说明则表格皆为 一书表格 )两级圆柱齿轮减速器的高速级传动比与低速级传动比 取 .3 由 =2300N V=s D=300总 = 工作 =动机 转速： 1440r/动机型号 i 总 =2 四、运动参数及动力参数计算 1、计算各轴转速（ r/ nI=n 电机 =1440 r/nI/i 齿轮 1=1440/r/i 齿轮 2=r/、 计算各轴的功率（ I轴承 齿轮 =轴承 齿轮 =、 计算各轴扭矩（ N 550PI/5504/1440=m 550550m 550550m 运动和动力参数的计算数值可以整理列表备查： I 轴 轴 N（ r/ 1440 （ （ 、 传动零件的设计计算 一级齿轮计算 1 大小轮均选硬齿面，材料均选用 45#钢，调质处理，由表 11 H l i m F 3 8 0 M P a , = 3 0 0 M P 初选 8 级制造精度，由表 11荷系数 K= 由表 11宽系数d= 由表 11 由表 11. = 4 5 0 / 1 . 2 5 = 3 6 0 M P = 3 0 0 / 1 . 2 5 = 2 4 0 M P H i m 1= 6 0 0 / 1 . 1 = 5 4 5 . 4 5 M P 3 8 0 / 1 . 1 = 3 5 4 . 4 5 M P 2113112 i 1d 5 4 . 3 2 m Z Z 取 齿数1z=32，则2z= 30=165 440 r/r/r/I=W W W m m m 6390N1=32 65 3 故实际传动比 01i=165/32=数 m=1d/1z=2=宽 b=d 2b=451b=50 表 4 m=2,则实际的1d=1 32=64 2d 2 165=330 2a 1 9 72dd 4、由图 1111 Y 111 F a 1 s a 1 T Y = 4 2 . 0 6 M P a = 3 6 0 M P ab m Z F a 2 s a 2F 2 F 1 F 2F a 1 s a 1 = 4 0 . 9 5 M P a = 2 4 0 M P 齿轮的圆周速度 11 = 4 . 8 2 m / 1 0 0 0所以选 8 级制造精度合适 查表 4， 故 1 1 1 12 2 6 8d h d h m 2 2 22 2 3 3 4d h d h m m m 1 1 1 12 2 5 9f f ad d h d h c m m m 2 2 2 22 2 3 2 5f f ad d h d h c m m m 二级齿轮计算 料均选用 45#钢，调质处理，由表 11 H l i m F 3 8 0 M P a , = 3 0 0 M P 级制造精度，由表 11荷系数 K= 由表 11宽系数d= 4 由表 11 由表 11. H l i = 6 0 0 / 1 . 1 = 5 4 5 . 4 5 M P 3 8 0 / 1 . 1 = 3 4 5 . 4 5 M P a F E 1= 4 5 0 / 1 . 2 5 = 3 6 0 M P 3 0 0 / 1 . 2 5 = 2 4 0 M P a2113112 i 1d 9 3 . 8 3 m Z Z 取 齿数1z=32，则2z= 32=127,取227 故实际传动比 01i=127/32=数 m=1d/1z=2=宽 b=d 2b=80 1b=85 表 4 m=3,则实际的1d=1 32=96 2d 3 127=381 2a 2 3 8 . 52dd 4、由图 1111 Y 112 F a 1 s a 1 T Y = 5 1 . 6 8 M P a = 3 6 0 M P z F a 2 s a 2F 2 F 1 F 2F a 1 s a 1 = 5 0 . 8 2 = 2 4 0 M P 齿轮的圆周速度 11 = 1 . 4 m / 1 0 0 0所以选 8 级制造精度合适 查表 4， 5 故 1 1 1 12 2 1 0 2d h d h m 2 2 22 2 3 8 7d h d h m m m 1 1 1 12 2 8 8 . 5f f ad d h d h c m m m 2 2 2 22 2 3 7 3 . 5f f ad d h d h c m m m 六 . 轴的设计计算 输入轴的设计计算 由表 14料选择为 45#，调质处理，则硬度为 230 B=650 S=360 00表 14 =35C=110 则，33 3 . 9 6d 1 1 7 1 6 . 3 9 m n 由课程设计 书表 17 4 44 / 4 3 2 32 5 4 4 G B 由课程设计书表 15选轴承为 6206， d=30=62=161=36装高度） 输入轴结构图如下图所示 轴水平方向受力分析如下图 0 156 2 6 圆周力 T1/ 径向力 =300 N 解得： 竖直方向受力分析如下图所示 解得 F1= F2=平、竖直方向力图分别如下图所示 水平、竖直方向弯矩图分别如下图所示 最大和力矩为 2 2 2 212M M + M = 3 1 . 2 + 1 1 . 4 = 3 3 . 2 N m扭矩图如下图所示 有轴的结构以及受力分析图可知，齿轮处是危险截面，需要校核。 齿轮处截面 W=2 0.1 10 0 . 32213 3 . 2 9 . 62 . 6 2 1 01 . 2 7 6 0 a M P a 安全！ 此轴上轴承校核： P= 2 211 226 2 4 2 7 = 1 / 1 / 3666 0 / 1 0 / 1 0 . 6 6 5 6 0 1 4 4 0 8 7 6 0 0 / 1 0 1 3 . 0 6r p h tC f P n L f 足要求 H=950 r 50 156 F1 F2 7 中间 轴的设计计算 2中间轴 由表 14料选择为 45#，调质处理，则硬度为 230 B=650 S=360 00表 14 =35C=114 则，33 3 . 7 6d 1 1 4 2 7 . 1 4 m 8 . 5 3Pc n 由课程设计书表 15选轴承为 6207， d=35=72=171=42（安装高度） 中间轴结构图如下图所示 轴垂直方向受力分析图如下： 圆周力 T2/ 129700/330=786N 径向力 86 86 N 圆周力 T/ 129700/96=2702 N 径向力 702 84 N 2= 500a=91mm 3222 911 961 8 147 8 8 轴水平方向受力分析如下图所示 : 同理解得 F1=( 147- 68)/195= F2= ( 48- 127)/195= 水平、竖直方 向力图分别如下图所示 : 水平、竖直方向弯矩图分别如下图所示 最大合力矩为 M = 2212 221 0 6 . 5 3 8 . 8 1 1 3 . 3矩图如下图所示 : 根据轴的结构以及受力分析图可知，齿轮处是危险截面，需要校核。 齿轮处截面 W=2 0.1 10 0 . 32211 1 3 . 3 1 2 9 . 76 . 4 1 01 8 . 7 2 6 0 a M P a 30mm d=401 F2 8 147 8 350N 1916N 1566N 98N 9 安 全 此轴上轴承校核： P= 2 222 225 7 0 5 6 6 = 1 / 1 / 3666 0 / 1 0 / 1 1 . 6 7 6 0 2 7 8 . 5 3 8 7 6 0 0 / 1 0 1 8 . 9 6r p h tC f P n L f 足要求 由表 14料选择为 45#，调质处理，则硬度为 230 B=650 S=360 00表 14 =35C=110 则，33 3 . 5 7d 1 1 0 4 0 . 8 m . 9 8Pc n 由课程设计书表 17 8 2 5 8 4 3 1 9 8 63 8 6 0Y 由课程设计书表 15选轴承为 6209， d=45=85=191=52（安装高度） 输出轴设计尺寸图如下： 轴水平方向受力分析如下图 圆周力 T3/ 径向力 = 解得： 竖直方向受力 分析如下图所示 r F1 F2 1 10 解得 F1= F2=621N 水平、竖直方向力图分别如下图所示 水平、竖直方向弯矩图分别如下图所示 最大和力矩为 2 2 2 212M M + M = 1 1 3 . 5 + 4 1 . 3 = 1 2 0 . 8 N m扭矩图如下图所示 有轴的结构以及受力分析图可知，齿轮处是危险截面，需要校核。 齿轮处截面 W=2 0.1 10 0 . 32211 2 0 . 8 4 9 0 . 71 . 7 5 6 1 01 0 . 8 4 6 0 a M P a 安全！ 此轴上轴承校核： P= 2 222 221 7 0 6 2 1 = 1 / 1 / 3666 0 / 1 0 / 1 1 . 8 1 6 0 6 9 . 9 8 8 7 6 0 0 / 1 0 1 2 . 9 7r p h tC f P n L f 满足要求 七、滚动轴承的选择及校核计算 1. 高速轴： 选用型号为 6206 的深沟球轴承，其基本参数如下： 轴承型号 d D B 206 30 62 16 = 2 211 226 2 4 2 7 = 1 / 1 / 3666 0 / 1 0 / 1 0 . 6 6 5 6 0 1 4 4 0 8 7 6 0 0 / 1 0 1 3 . 0 6r p h tC f P n L f 足要求 21N 11 2. 中间轴： 选用型号为 6207 的深沟球轴承，其基本参数如下： 轴承型号 d D B 207 35 62 17 = 2 222 225 7 0 5 6 6 = 1 / 1 / 3666 0 / 1 0 / 1 1 . 6 7 6 0 2 7 8 . 5 3 8 7 6 0 0 / 1 0 1 8 . 9 6r p h tC f P n L f 足要求 3. 低速轴： 选用型号为 6209 的深沟球轴承，其基本参数如下： 轴承型号 d D B 209 45 85 19 = 2 222 221 7 0 6 2 1 = 1 / 1 / 3666 0 / 1 0 / 1 1 . 8 1 6 0 6 9 . 9 8 8 7 6 0 0 / 1 0 1 2 . 9 7r p h tC f P n L f 满足要求 八 1. 高速轴： 联轴器处选用 A 型键，参数如下： 键型号 d b h L 8 710965 8 7 40 错误 !未找到引用源。 p=100120,键的工作长度 l 32k h/2误 !未找到引用源。 p 错误 !未找到引用源。 p,安全。 2. 中间轴： 选用 A 型键，参数如下： 键型号 d B b h L 18 1110960 85 18 11 80 错误 !未找到引用源。 p=100120,键的工作长度 l 68kh/2 误 !未找到引用源。 p 错误 !未找到引用源。 p,安全。 3. 低速轴： 齿轮处选用 B 型键，参数如下： 键型号 d B b h L 1010966 80 16 10 75 错误 !未找到引用源。 p=100120,键的工作长度 l L 75k h/2 5有 错误 !未找到引用源。 p 错误 !未找到引用源。 p,安全。 联轴器选用 B 型键，参数如下： 键型号 d b h L 810968 12 8 80 错误 !未找到引用源。 p=100120,键的工作长度 l L 80k h/2 12 4用双键 错误 !未找到引用源。 p 错误 !未找到引用源。 p,安全。 九 电动机伸出轴的轴径为 28，输入轴外端轴径为 25，由于轴的转速较高，为减小启动载荷，缓和冲击， 故选用 性套柱销齿式联轴器，其参数如下： 联轴器型号 d