三级减速器设计

机械系统创新设计综合实践

设计说明书

*名：***

班级：机电1104

学号：********

指导教师：杜永平、李德才

日期：2014.1.9

目录

0. 设计题目及要求 (3)

1. 传动装置的总体设计 (4)

1.1 传动方案的确定 (4)

1.2 电动机的选择 (5)

1.3 传动比的计算及分配 (7)

1.4传动装置的运动和动力参数的计算 (7)

2.齿轮的设计和计算 (9)

2.1 高速级齿轮传动的设计计算 (9)

2.2中速级齿轮设计计算 (11)

2.3低速级齿轮设计计算 (14)

3.轴的设计与计算 ........................................................................................................................ .17 3.1Ⅰ轴的设计.. (18)

3.2 Ⅱ轴的设计计算 (19)

3.3 Ⅲ轴的设计计算 (20)

3.4Ⅳ轴的设计 (21)

4.轴承的校核 (23)

4.1 (23)

4.2 (23)

5.联轴器的选择 (24)

5.1输入端联轴器. ............................................................................................................... (24)

5.2输出端联轴器 (24)

6.箱体设计与减速器的润滑 (25)

6.1箱体的参数设计 (25)

6.2减速器的润滑 (26)

7. 经济性分析 (26)

8. 设计心得 (27)

9. 参考文献 (27)

0. 设计题目：卷扬机传动装置设计

（一）设计要求

（1）卷扬机由电动机驱动，用于建筑工地提升物料，具体参数：绳的牵引力为12kN，绳的速度0.4m/s，卷筒直径500mm

（2）室内工作，小批量生产。

（3）动力源为三相交流电380/220V，电动机单向运转，载荷较平稳。

（4）使用期限为10年，大修周期为三年，两班制工作。

（5）专业机械厂制造，可加工7、8级精度的齿轮、蜗轮。

（二）原始技术数据

绳牵引力F ( kN )10

绳牵引速度v(m/s)0.5

卷筒直径D/mm470

（三）应完成的任务

（1）完成卷扬机总体方案设计和论证（至少提出两种以上的方案），绘制总体设计原理方案图。

（2）完成主要传动装置的结构设计，其中减速器的级别至少是二级。

（3）完成减速器装配图1张（A0或A1）；零件（建议低速轴、大齿轮）工作图2张（A3或A4）。

（4）进行经济性分析。

（5）编写设计计算说明书1份。

设计计算结果1.传动装置的总体设计

1.1传动方案的确定

传动方案的选择主要考虑

1）电机与减速器间是用带连接还是联轴器

2）减速器是二级还是更高级

初步确定以下三种方案：

方案一如图：

特点：传动稳定，价格便宜。但安全性差，承载性能小。拆装难。

方案二：特点：传动比稳定，结构紧凑，承载能力大，但是安装精度高，齿

轮工作条件差，磨损严重价格高。

方案三：特点：承载能力大，传动比稳定，工作可靠，结构紧凑，拆装方便，

通过在经济性、方便性、特别是题设条件等方面的考虑最终确定传动方案三优点有：承载能力大，传动比稳定，工作可靠，结构紧凑，拆装方便等优缺点：安装精度高，价格贵，电机与减速器间无过载保护等。

⑥进行校核时候，通常只是校核轴上承受最大弯矩和扭矩的截面的强度根据式及上面的数据，以及轴单向旋转，扭转切应力为静应力，取0.3，轴的计算应力。

由教材表15-4得：W=d

t d bt d 2(32)23--π=1398.13 ⑦][57)(12

2-≤=∂+=σσMpa W

T M ca

其中T 为轴输出扭矩。

所以是安全的，但离极限值较近，可以考虑用更好材料

3.2 Ⅱ轴的设计计算

选取轴的材料为45刚,进行调质处理。

W=1398.13

Mpa

ca 15=σ<

][1-σ

所以是安全的。

3.4 Ⅳ轴的设计计算 3.

4.1 Ⅳ轴的结构设计

3.4.2Ⅳ轴的强度校核

①由教材表15-1得][1-σ=60Mpa

且已知低速级大齿轮的分度圆直径为 d=382mm 齿轮作用在轴上的水平力即周向力： N d

T F t 31

1055.122⨯==

齿轮作用在轴上的铅垂力即径向力： N F F t r 3

1057.420tan ⨯== 在垂直面上： 左侧：32108.6)

2352253296111()

235111(⨯=÷+÷+++÷+⨯=

t NH F F N

右侧：3

211075.5⨯=-=NH t NH F F F N

弯矩m N F M NH H •=÷+÷+⨯=629)29622532(21 ④水平面上： 左侧：321018.2)

2352253296111()

235111(⨯=÷+÷+++÷+⨯=

t NH F F N

右侧：3

211039.2⨯=-=NH t NH F F F N

弯矩m N F M NH H •=÷+÷+⨯=65.201)29622532(21

⑤总弯矩：m N M M M H H •=+=

6602221 如图：

2xNH F

3108.6⨯=

Nm

1xNH F

3

1075.05⨯=Nm

1

H M =

m N •629

2zNH F

3

1018.2⨯=Nm

1zNH F

3

1039.2⨯=Nm

1

H M =

m

N •65.201

M=660Nm