二级直齿圆柱齿轮减速器_课程设计
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机械设计
课程设计说明书
设计题目:二级直齿圆柱齿轮减速器
设计者:第四维
指导教师:刘博士
2011年12月23日
目录
一、设计题目 (3)
二、传动装置总体设计 (3)
三、选择电动机 (3)
四、确定传动装置传动比分配 (5)
五、计算传动装置运动和动力参数 (5)
六、齿轮的设计 (6)
七、减速机机体结构设计 (13)
八、轴的设计 (14)
九、联轴器的选择 (23)
十、减速器各部位附属零件设计 (23)
十一、润滑方式的确定 (24)
一.设计题目
设计一用于卷扬机传动装置中的两级圆柱齿轮减速器。轻微震动,单向运转,在室内常温下长期连续工作。卷筒直径D=220mm,运输带的有效拉力F=1500N,运输带速度 1.1/v m s ,电源380V,三相交流.
二.传动装置总体设计
1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。
2. 特点:齿轮相对于轴承不对称分布,故沿轴向载荷分布不均匀,要求轴有较大的刚度。
3. 确定传动方案:考虑到电机转速高,传动功率大,将V 带设置在高速级。 其传动方案如下:
三.选择电动机
1.选择电动机类型:
按工作要求和条件,选用三相笼型异步电动机,封闭型结果,电压380V ,Y
型。
2.选择电动机的容量
电动机所需的功率为: W
d a
P P KW =
η 1000
W FV
P KW =
所以 1000d a FV
P KW =
η
由电动机到运输带的传动总功率为
1a 242234
η=ηηηη
1
η—联轴器效率:0.99
2η—滚动轴承的传动效率:0.98 3η—圆柱齿轮的传动效率:0.97 4
η—卷筒的传动效率:0.96
则:24210.990.980.970.960.817a 242234η=ηηηη=⨯⨯⨯= 所以 1.65
=
2.020.817
d a
FV
p KW η=
= 3.确定电动机转速
卷筒的工作转速为 601000601000 1.1
96/min 220
w V n r D ππ⨯⨯⨯=
==⨯
二级圆柱齿轮减速器传动比=840i ,
总
所以电动机转速可选范围为
,(840)96/min (7643822)/min d w n i n r r ==⨯=总 符合这一范围的同步转速有750、1000和1500r/min 。
根据容量和转速,由书本表14.1或有关手册选定电动机型号为Y100L-4。其主要
性能如下表:
电动机型号
额定功率 KW 同步转速 r/min 额定转速 r/min 起动转矩额定转矩 最大转矩
额定转矩
Y100L1-4 2.2
1500
1420
2.2
2.2
综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量和带传动、减速器的传动比,可见第二方案比较适合。因此选定电动机型号为Y100L1-4,其主要参数如下;
四.确定传动装置的总传动比和分配传动比
总传动比:1420
=
==14.896
n i n 电总卷 分配传动比:121.4i i =,取1 4.55i =,经计算2 3.25i =注: 1i 为高速级传动比,2
i
为低速级传动比。
五.计算传动装置的运动和动力参数
将传动装置各轴由高速到低速依次定为1轴、2轴、3轴、4轴;
1η,2η,3η,4η—依次为联轴器、轴承、齿轮传动和卷筒的的传动效率。
1.各轴转速:11420/min m n n r == 121142031
2.1/min 4.55
n n r i =
== 232312.196/min 3.25
n n r i =
== 4n =3n =96/min r
2.各轴输入功率: 1 2.020.99 2.00d P P KW 1=η=⨯=
21 2.000.980.97 1.90P P KW 23=ηη=⨯⨯= 32 1.900.980.97 1.81P P KW 23=ηη=⨯⨯= 43 1.810.980.99 1.76P P KW 21=ηη=⨯⨯=
3.各轴输入转矩: 6
49.5510 1.3610d
m
p T N mm n =⨯=⨯⨯d 41 1.3410d T T N mm 1=η=⨯⋅ 421 5.810T T i N m 23=ηη=⨯⋅1 5322 1.810T T i N m 23=ηη=⨯⋅ 53 1.7410T T N m 12=ηη=⨯⋅卷
1-3轴的输出功率、输出转矩分别为各轴的输入功率、输入转矩乘轴承传动效率0.99。
运动和动力参数结果如下表:
六.齿轮的设计
Ⅰ.高速级大小齿轮的设计
1材料选择,由表10-1选择小齿轮材料为40Cr,硬度为280HBS ,大齿轮材料为45钢硬度为240HBS ,二者材料硬度差为40HBS
2 选小齿轮齿数124z =,大齿轮齿数2 4.5524109.2z =⨯=,取2110z = 3按齿面接触强度设计 由设计计算公式进行试算,即
11()E t H
d u σ≥(1)确定公式内内的各计算数值 1)试选载荷系数 1.3t K = 2)计算小齿轮的传递转矩