二级圆柱齿轮减速器设计毕业论文
目录
一、 传动方案的拟定…………………………………………………………4
1.1 传动方案简图…………………………………………………………………………………… 4
二、电动机的选择和传动装置的运动、动力参数计算…………………… 4
2.1 选择电动机………………………………………………………………………………………4
2.1.1 选择电动机类型…………………………………………………………………………… 4 2.1.2 选择电动机的容量………………………………………………………………………… 5 2.1.3 确定电动机转速…………………………………………………………………………… 5 2.2 计算传动装置的总传动比i?并分配传动比………………………………………………………6 2.2.1 总传动比……………………………………………………………………………………6 2.2.2 分配传动比……………………………………………………………………………… 6 2.3 计算传动装置各轴的运动和动力参数………………………………………………………… 6
2.3.1 各轴的转速……………………………………………………………………… 6 2.3.2 各轴的输入功率…………………………………………………………………… 6 2.3.3 各轴的输入转矩…………………………………………………………………… 7
三、 传动零件的设计计算……………………………………………… 7
3.1 高速级直齿圆柱齿轮传动设计…………………………………………………………………… 7
3.1.1 选择齿轮材料、热处理方式和精度等级……………………………………………… 7 3.1.2 初步计算传动主要尺寸…………………………………………………………………… 7 3.1.3 确定传动尺寸………………………………………………………………………… 9 3.1.4 校核齿根弯曲疲劳强度…………………………………………………………………… 10 3.2 低速级直齿圆柱齿轮传动设计…………………………………………………………………… 11
3.2.1 选择齿轮材料、热处理方式和精度等级………………………………………………… 11 3.2.2 初步计算传动主要尺寸…………………………………………………………………… 11 3.2.3 确定传动尺寸……………………………………………………………………………… 12 3.2.4 校核齿根弯曲疲劳强度…………………………………………………………………… 13 3.3 直齿圆柱齿轮几何尺寸表………………………………………………………………………… 14
四、 轴的校核……………………………………………………………… 17
4.1输入轴Ⅰ的校核……………………………………………………………………………17
4.1.1 选择轴的材料…………………………………………………………………… 17 4.1.2 初算轴径…………………………………………………………………… 17 4.1.3结构设计…………………………………………………………………… 17 4.1.4轴的受力分析…………………………………………………………………… 18 4.1.5校核轴的强度…………………………………………………………………… 19
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4.2 中间II的校核…………………………………………………………………… 20
4.2.1 选择轴的材料……………………………………………………………………20 4.2.2 初算轴径…………………………………………………………………… 20 4.2.3结构设计…………………………………………………………………… 20 4.2.4轴的受力分析…………………………………………………………………… 21 4.2.5校核轴的强度…………………………………………………………………… 22 4.3 输出轴III的校核…………………………………………………………………… 23
4.3.1 选择轴的材料…………………………………………………………………… 23 4.3.2 初算轴径…………………………………………………………………… 24 4.3.3结构设计…………………………………………………………………… 24 4.3.4轴的受力分析…………………………………………………………………… 25 4.3.5校核轴的强度…………………………………………………………………… 26
五、 滚动轴承的选择和基本额定寿命计算………………………… 27
5.1 输出轴Ⅲ的轴承校核…………………………………………………………………… 27
5.1.1 滚动轴承的选择…………………………………………………………………… 27 5.1.2 计算轴承的轴向力…………………………………………………………………… 27 5.1.3 计算当量动载荷…………………………………………………………………… 27 5.1.4 校核轴承寿命…………………………………………………………………… 28 5.2 中间轴Ⅱ的轴承校核…………………………………………………………………… 28
5.2.1 滚动轴承的选择…………………………………………………………………… 28 5.2.2 计算轴承的轴向力…………………………………………………………………… 28 5.2.3 计算当量动载荷…………………………………………………………………… 28 5.2.4 校核轴承寿命…………………………………………………………………… 28 5.3 输入轴Ⅰ的轴承校核…………………………………………………………………… 29
5.3.1 滚动轴承的选用…………………………………………………………………… 29 5.3.2 计算轴承的轴向力…………………………………………………………………… 29 5.3.3 计算当量动载荷…………………………………………………………………… 29 5.3.4 校核轴承寿命…………………………………………………………………… 29
六、 键的选择和键连接的强度计算…………………………………… 29
6.1 输出轴Ⅲ上键的校核…………………………………………………………………… 29
6.1.1 键的选择…………………………………………………………………… 29 6.1.2 键连接强度校核…………………………………………………………………… 30 6.2 中间轴Ⅱ上键的校核…………………………………………………………………… 30
6.2.1 键的选择…………………………………………………………………… 30 6.2.2 键连接强度校核…………………………………………………………………… 30 6.3 输入轴Ⅰ上键的校核…………………………………………………………………… 30
6.3.1 键的选择…………………………………………………………………… 30 6.3.2 键连接强度校核…………………………………………………………………… 30
七、 联轴器的选择……………………………………………………… 31
7.1 输入轴上联轴器的选择…………………………………………………………………… 31 7.2 输出轴上联轴器的选择…………………………………………………………………… 31
2
八、 啮合件及轴承的润滑……………………………………………… 31
8.1 齿轮及轴承的润滑方式…………………………………………………………………… 31 8.2 润滑剂牌号…………………………………………………………………… 31 8.3 装油量…………………………………………………………………… 31
九、 密封方式的选择……………………………………………… 32 十、 减速器的附件及其说明…………………………………………… 32
10.1 窥视孔和窥视孔盖…………………………………………………………………… 10.2 放油口及放油螺塞…………………………………………………………………… 10.3 油面指示器…………………………………………………………………… 10.4 通气孔…………………………………………………………………… 10.5 吊耳和吊钩…………………………………………………………………… 10.6 定位销…………………………………………………………………… 10.7 启箱螺钉…………………………………………………………………… 十一、参考文献……………………………………………………………………
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一、 传动方案的拟定
1.1 传动方案简图
参照设计任务书，本设计采用传动方案（Ⅳ），即二级圆柱齿轮减速器。
图1-1 传动装置简图
二、电动机的选择和传动装置的运动、动力参数计算
2.1 选择电动机
2.1.1 选择电动机类型
按工作要求和工作条件选用Y系列三相鼠笼型异步电动机，其结构为全封闭自扇冷式结构，电压为
4
380V。
2.1.2 选择电动机的容量
工作机的有效功率为
PW?Fv2200?0.9??1.98kW 1000100042????12??2??3??4
从动机到工作机输送带间的总效率为
式中，
?1,?2,?3,?4分别为联轴器、轴承、齿轮传动和卷筒的传动效率。由参考文献[1]表9.1可知，
?1?0.99,?2?0.99,?3?0.99,?4?0.96，则
???0.992?0.994?0.972?0.96?0.886
所以电动机所需工作功率为
Pd?PW???1.98?2.23kW 0.8862.1.3 确定电动机转速
按参考文献[1]表9.2推荐的传动比合理范围，二级圆柱齿轮减速器传动比i??8~40，而工作机卷筒轴的转速为
?nW?所以电动机转速的可选范围为
60?1000v60?1000?0.9??68.75r/min
?d??250nd?i??nW??8~40??68.75??550~2750?r/min
符合这一范围的同步转速有750r/min， 1000r/min，1500r/min三种。综合考虑电动机和传动装置的
尺寸、质量及价格等因素，为使传动装置结构紧凑，决定选用同步转速为1000r/min的电动机。
根据参考文献[1]表14.1和表14.2，所选电动机型号为Y100L2-4，其主要性能如表2-1所示，安装尺寸如表2-2所示，表中各代号所表示的含义见参考文献[1]表14.2。
电动机型号 Y112M-6 型号 Y112M 型号 Y112M
额定功率/kW 2.2 满载转速/(r/min) 940 启动转矩 额定转矩 20 最大转矩 额定转矩 20 表2-1 Y112M-6型电动机的主要性能 H 112 K 12 A 190 b 245 B 140 b1 190 C 70 b2 115 D 28 h 265 E 60 AA 50 F 8 BB 180 GD 7 HA 15 G 24 L1 400 5
