螺旋输送机的单级斜齿圆柱齿轮减速器机械课程设计说明书

设计题目螺旋输送机的单级斜齿圆柱齿轮减速器机电工程学院院（系）过程装备与控制工程专业班级装控142学号设计人指导教师周瑞强完成日期2016年12月30日广东石油化工学院机械设计课程设计说明书目录机械设计课程设计任务书3选题的目的和意义4确定传动方案1第二章电动机的选择1选择电动机类型1选择电动机的容量1确定电动机转速1第三章传动参数的计算3计算各轴转速3计算各轴功率3计算各轴的转矩3计算结果4第四章齿轮传动的设计计算5第五章轴的设计11高速轴设计11低速轴的设计13联连轴器的选择14滚动轴承的选择及计算17轴上零件的固定方法和紧固件18轴上各零件的润滑和密封18键的选择及校核计算18第六章箱体的结构设计20箱体的结构设计20减速器润滑方式22减速器附件的选择22润滑与密封22设计小结24参考文献25机械设计课程设计任务书一、设计题目设计一螺旋输送机的单级斜齿圆柱齿轮减速器给定数据及要求原始数据序号34学号49螺旋输送机功率KW5螺旋轴转速NR/MIN60传动装置简图二、应完成的工作1减速器装配图1张（A0图纸）；2零件工作图12张（从动轴、齿轮等）；3设计说明书1份。选题的目的和意义减速器的类别、品种、型式很多，目前已制定为行（国）标的减速器有40余种。减速器的类别是根据所采用的齿轮齿形、齿廓曲线划分；减速器的品种是根据使用的需要而设计的不同结构的减速器；减速器的型式是在基本结构的基础上根据齿面硬度、传动级数、出轴型式、装配型式、安装型式、联接型式等因素而设计的不同特性的减速器。与减速器联接的工作机载荷状态比较复杂，对减速器的影响很大，是减速器选用及计算的重要因素，减速器的载荷状态即工作机（从动机）的载荷状态，通常分为三类均匀载荷中等冲击载荷强冲击载荷。减速器是指原动机与工作机之间独立封闭式传动装置，用来降低转速并相应地增大转矩。此外，在某些场合，也有用作增速的装置，并称为增速器。我们通过对减速器的研究与设计，我们能在另一个角度了解减速器的结构、功能、用途和使用原理等，同时，我们也能将我们所学的知识应用于实践中。在设计的过程中，我们能正确的理解所学的知识，而我们选择减速器，也是因为对我们过控专业的学生来说，这是一个很典型的例子，能从中学到很多知识。确定传动方案根据工作要求和工作环境，选择展开式二级圆柱斜齿轮减速器传动方案。此方案工作可靠、传递效率高、使用维护方便、环境适用性好，但齿轮相对轴承的位置不对称，因此轴应具有较大刚度。此外，总体宽度较大。为了保护电动机，其输出端选用带式传动，这样一旦减速器出现故障停机，皮带可以打滑，保证电动机的安全。第二章电动机的选择选择电动机类型选择电动机类型，按工作要求和条件选取Y系列一般用途的全封闭自扇冷鼠笼型三相异步电动机。选择电动机的容量电动机所需的功率为KWFVPAWD由电动机到工作机的传动总效率为54321A式中、分别为开式齿轮、轴承、齿轮传动、联轴器和工作机的传动效率。取097，095，099，099，098（工作机效率，包含轴12345承效率），则0867所以54321A577ADFVPKW根据机械设计手册可选额定功率为75KW的电动机。确定电动机转速减速器输出轴转速为22750取开式齿轮传动比3565N开IMIN/R开I一级圆柱齿轮减速器传动比I615，则从电动机到工作机轴的总传动比合理范围为35。故电动机转速的可选范围为60360900R/MIN取750R/MIN156NIAD综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量和减速器的传动比，选电动机型号为Y160L8，电机主要技术参数，如表21所示。表21电动机主要技术参数方案电动机型号额定功EDPKW同步转速/MINR满载转速/IR电动机重量KG总传动比1Y180L81175073084104电动机型号为Y180L8，主要外形尺寸见表22。图21电动机安装参数表22电动机主要尺寸参数中心高H外形尺寸LAC/2ADHD底角安装尺寸AB地脚螺栓孔直径K轴伸尺寸DE中心高H1606004175210254210154210160第三章传动参数的计算计算各轴转速将传动装置各轴由高速至低速依次定为轴，轴，以及I0,I1，为相邻两轴间的传动比01，12，为相邻两轴的传动效率P，P，为各轴的输入功率（KW）T，T，为各轴的输入转矩（NM）N,N,为各轴的输入转矩（R/MIN）可按电动机轴至工作运动传递路线推算，得到各轴的运动和动力参数NINM720R/MINNIINM/IG1180R/MINNIIINII180R/MINNWNIII/IG260R/MIN计算各轴功率各轴功率轴735KW1PD4轴706KW23III机轴P3P2685KW2Y651KW3P241计算各轴的转矩电动机的输出转矩为DT9948DNPTO61059MN轴输入转矩97491615T轴输入转矩374572621059NPTMNI轴输入转矩36343336工作机轴输入转矩1036183631059NPTMN各轴的输出转矩分别为各轴的输入转矩乘轴承效率099。计算结果运动和动力参数计算结果整理后填入表31中。表31运动和动力参数计算结果轴名称转速N/R/MIN功率P/KW转矩T/NMM电机轴720759948高速轴7207359749低速锥齿轮旋轴60751103618第四章齿轮传动的设计计算（1）减速器内传动零件的设计1、选择齿轮材料热处理方法和精度等级小齿轮材料40CR调质，硬度HBW280大齿轮材料45CR调质,硬度HBW220查图得6HLIM1720MPA6HLIM2550MPA6FLIM1290MPA6FLIM2210MPA选7级精度2、按齿面接触疲劳强度设计主要尺寸设计公式A4761321小齿轮转矩T9749NM2齿数比U143齿宽系数取044载荷系数取K165许用应力按失效效率低于1，取MIN1按无限寿命查得1211LIM11LIM7201720PA22LIM21LIM550PA因为，故应以代入计算122A取A170MM476413169749044550216318MM（6）按经验公式选取模数N000700200070021701234取标准模数N2MM（7）计算主要几何参数初选，则1012COSN12170COS10241332U1433132精确计算螺旋角RCCOS,22ARCCOS233132217013931N1COS233COS139368MM2N2COS2132COS1393272MM1126821272MM222272212276MM（8）计算齿宽B0417068MM取取1B510685107378MM175MM2B68MM齿轮参数如下表表41各齿轮主要参数参数或几何尺寸符号小齿轮大齿轮法面模数N22法面压力角2020法面齿顶高系数1010齿数Z33132分度圆直径D68272齿顶圆直径DA72276齿宽B7568中心距A170校核齿面接触疲劳强度（1）齿面接触疲劳应力为切向力2000120009749682869根据图、表查得111212712431898075齿面接触应力11U1898243075111212712867416868436319PA强度校核2M/S时，轴承润滑方式为油润滑；当2M/S时，2V2V轴承润滑方式为脂润滑。低速大齿轮线速度为262M/S，轴承润滑方式选择为油润10622DN滑。密封件的选择上选毡封油圈，主要是考虑结构比较简单，由于减速器结构简单，毡封油圈的条件已经满足减速的设计要求。并且毡封油圈工作性能可靠。选择的毡圈材料是半粗羊毛毡，型号为毡圈31JB/TQ4606。键的选择及校核计算高速轴端键选择的型号为键C848GB/T1096键的工作长度为LLB/2488/244MM，轮毂键槽的接触高度为KH/235MM，根据齿轮材料为钢，载荷有轻微冲击，查得150MPA，则其P挤压强度3458MPA150MPAKLDTP3102P满足强度要求。低速轴齿轮处键选择的型号为键A1449GB/T1096键的工作长度为LLB491435MM，轮毂键槽的接触高度为KH/245MM，根据齿轮材料为钢，载荷有轻微冲击，查得150MPA，则其P挤压强度5830MPA150MPAKLDTP3102P满足强度要求。低速轴端联轴器键选择的型号为键C1080GB/T1096键的工作长度为LLB8010/275MM，轮毂键槽的接触高度为KH/24MM，根据齿轮材料为钢，载荷有轻微冲击，查得150MPA，则其挤P压强度4110MPA150MPAKLDTP3102P满足强度要求。第六章箱体的结构设计箱体的结构设计1窥视孔和窥视孔盖在减速器上部可以看到传动零件啮合处要开窥视孔，以便检查齿面接触斑点和赤侧间隙，了解啮合情况。润滑油也由此注入机体内。窥视孔上有盖板，以防止污物进入机体内和润滑油飞溅出来。2放油螺塞减速器底部设有放油孔，用于排出污油，注油前用螺塞赌注。3油标油标用来检查油面高度，以保证有正常的油量。油标有各种结构类型，有的已定为国家标准件。4通气器减速器运转时，由于摩擦发热，使机体内温度升高，气压增大，导致润滑油从缝隙向外渗漏。所以多在机盖顶部或窥视孔盖上安装通气器，使机体内热涨气自由逸出，达到集体内外气压相等，提高机体有缝隙处的密封性能。5启盖螺钉机盖与机座结合面上常涂有水玻璃或密封胶，联结后结合较紧，不易分开。为便于取盖，在机盖凸缘上常装有一至二个启盖螺钉，启盖时，可先拧动此螺钉顶起机盖。在轴承端盖上可以安装启盖螺钉，便于拆卸端盖。对于需作轴向调整的套环，如装上二个启盖螺钉，将便于调整。6定位销为了保证轴承座孔的安装精度，在机盖和机座用螺栓联结后，镗孔之前装上两个定位销，孔位置尽量远些。如机体结构是对的，销孔位置不应该对称布置。7调整垫片调整垫片由多片很薄的软金属制成，用一调整轴承间隙。有的垫片还要起调整传动零件轴向位置的作用8环首螺钉、吊环和吊钩在机盖上装有环首螺钉或铸出吊环或吊钩，用以搬运或拆卸机盖。9密封装置在伸出轴与端盖之间有间隙，必须安装密封件，以防止漏油和污物进入机体内。密封件多为标准件，其密封效果相差很大，应根据具体情况选用。箱体结构尺寸选择如下表名称符号尺寸（MM）机座壁厚10机盖壁厚110机座凸缘厚度B15机盖凸缘厚度B115机座底凸缘厚度B225地脚螺钉直径DF20地脚螺钉数目N4轴承旁联结螺栓直径D116机盖与机座联接螺栓直D212径轴承端盖螺钉直径D310窥视孔盖螺钉直径D48定位销直径D8DF，D1,D2至外机壁距离C128,24,20DF，D1,D2至凸缘边缘距C224,20，16轴承旁凸台半径R112,8凸台高度H根据低速级轴承座外径确定，以便于扳手操作为准外机壁至轴承座端面距离L135大齿轮顶圆与内机壁距离112齿轮端面与内机壁距离220机盖、机座肋厚M1,M28，8轴承端盖外径D290，105轴承端盖凸缘厚度T10轴承旁联接螺栓距离S尽量靠近，以MD1和MD2互不干涉为准，一般SD2减速器润滑方式减速器齿轮的润滑方式选择为浸油润滑，浸油润滑主要适用于圆周速度V12M/S的齿轮传动。传动件浸入有种的深度要适当，既要避免搅油损失太大，又要保证充分的润滑。油池要有一定的深度和贮油量。减速器附件的选择通气器由于在室内使用，选通气器（一次过滤），采用M1815油面指示器选用游标尺M16起吊装置采用箱盖吊耳、箱座吊耳放油螺塞选用外六角油塞及垫片M1615润滑与密封一、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。二、滚动轴承的润滑由于轴承周向速度，所以宜开设油沟、飞溅润滑。三、润滑油的选择齿轮与轴承用同种润滑油较为便利，考虑到该装置用于小型设备，选用LAN15润滑油。四、密封方法的选取选用凸缘式端盖易于调整，采用闷盖安装骨架式旋转轴唇型密封圈实现密封。密封圈型号按所装配轴的直径确定为（F）B25427ACM，（F）B709010ACM。轴承盖结构尺寸按用其定位的轴承的外径决定。设计小结这次关于一级圆柱齿轮减速器的课程设计，是我们真正通过理论联系实际、深入了解设计概念和设计过程的实践行为，对于提高我们机械设计的综合素质大起到了很重要的作用。通过这次的设计实践，我对机械设计有了更多的了解和认知，也为我以后的工作或者考研打下了一定的基础。在设计的过程中，培养了我综合应用机械设计课程和其他课程理论知识和应用生产实际知识解决工程实际问题的能力。首先是自己的心态问题,轻视这次课程设计,以为可以像以前一样轻轻松松地通过,其次就是基本知识问题,由于以前上课不太认真，结果就落下了很大一截,自己很想好好的把它补上来,但一直没补上来,说起这事情自己心里不免有些惭愧从而就这样,自己面对课程设计困难重重,在一次又次的打击与挫折下,自己心里不免有点不满起来,然而现实就是现实,没办法,课程设计是必须完成的虽然自己心里有这样的失败感,但在外人看来,我就是行,结果自己只能强迫自己去前进然而自己心里怎么也没有成就感1心态应该保持认真的态度,坚持冷静独立的解决问题2基本认真学好基本知识,扎实自己的基本知识,使面对问题时不