减速箱设计说明书
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设计题目:带式传输机的传动装置学院:君远学院
班级:君远1001班
设计者:王丛邦
学号:0401100115
指导老师:陈老师
设计时间:2012年6月
目录
一、已知技术参数 (3)
二、拟定三种方案 (3)
三、电机选择 (6)
四、传动系统的计算 (7)
五、V带设计 (11)
六、高速齿轮设计 (13)
七、低速齿轮设计 (19)
八、轴的设计及校核 (25)
九、轴承的选择及计算 (35)
十、键的选择及校核 (37)
十一、润滑和密封说明 (37)
十二、拆装和调整说明 (38)
十三、减速箱体的附件说明 (38)
一、已知技术参数和条件:
1.1工作机器特征的分析
由设计任务书可知:该减速箱用于皮带运输机,工作速度不高(V=1.6m/s)由于工作运输机工作平稳,转向不变(单向运转),工作环境多尘,最高温度为35℃,故减速箱应尽量设计成闭式,箱体内用油液润滑,轴承用脂润滑。要尽可能使减速箱外形及体内零部件尺寸小,结构简单紧凑,造价低廉,生产周期短,效率高。工作时有轻微振动,使用期8年,小批量生产,两班制工作,输送机工作轴转速允许误差为5%
。带式输送机的传动效率为0.96.
二、拟定的三种方案如下:
方案(一)
二级圆柱轮减速器(展开式)优点:采用V带传动与齿轮传动的组合,既可满足传动比要求,同时由于带传动具有良好的缓冲、吸振性能,可适应大起动转矩工况要求,结构简单,成本低,使用维护方便,并且有过载保护功能。两级大齿轮直径接近,有利于浸油润滑。且减速器结构紧凑、效率较高,传动运动准确可靠,使用维护简单,并可成批生产。
缺点:缺点是传动尺寸较大,V带使用寿命较短。轴向尺寸比较大,中间轴比较长,刚度较差。
方案
(二)
二级圆柱齿轮减速器(展开式)优点:采用齿轮传动,传动效率高,使用寿命长,,使用维护较方便。
缺点:由于齿轮相对于轴承为不对称布置,因而沿齿向载荷不均匀,要求轴有较大刚度。另外还要求大起动力矩时,起动冲击大,并且成本太高,没有过载保护且润滑条件不好磨损较严重,寿命较短。
方案(三)
一
级人字齿轮减速器(链传动)优点:链传动,它能满足传动比要求。成本较低。
缺点:在要求大起动力矩时,链传动的抗冲击性能差,噪音大,链磨损快寿命短,不宜采用。
综合分析:
以上三种传动方案都可满足带式输送机的功能要求,但其结构性能和经济成本则各不相同。布置传动顺序时,一般应考虑以下几点:
(1)带传动的承载能力较小,传递相同转矩时结构尺寸较其他传动形式大,但传动平稳,能缓冲减振,因此宜布置在高速级(转速较高,
传递相同功率时转矩较小)。
(2)链传动运转不均匀,有冲击,不适于高速传动,应布置在低速级。
(3)开式齿轮传动的工作环境较差,润滑条件不好,磨损较严重,寿命较短,应布置在低速级。
根据以上的要求和机构的特点,应该选择方案a最好,最合适。
是
四、传动系统的计算——确定传动装置的总传动比和分配传动比
五、V带传动设计
六、高速级齿轮设计
七、低速级齿轮设计
八、轴的设计及校核
()4轴的结构设计
1)根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 a 、 由联轴器的选择可知mm d 63II -I =
为了满足半联轴器的轴向定位要求,Ⅰ-Ⅱ轴端右端需制出一轴肩,故取Ⅱ-Ⅲ段的直径 d II-III =70mm ;半联轴器与轴配合的毂孔长度L 1=105mm,为了保证轴端挡圈只压在半联轴器上而不压在轴的端面上,故Ⅰ-Ⅱ段的长度应比 L 1略短一些,现取m m 105L II -I =
b 、初步选择深沟球轴承。因轴承主要受轴向力作用。故选用深沟球球轴承。参照工作要求并根据 d II-III =70mm ,由轴承产品目录中选取0基本游隙组、标准精度级的深沟球轴承轴承6015,故 d Ⅲ-Ⅳ=75mm ;而m m 20L VIII -VII =。 ()()mm 404~210~8220L IV -III =++=∴
c 、 对于齿轮段由于齿轮的参数已知,所以 ()mm B 15141554~2L V -IV =-=-=,mm 80
d V -IV =
d 、 轴环的长度:
()mm
h L mm 104.16d 10.0~07.0h VI -V V -IV VI -V ≈===
轴环直径mm 90d =
e 、 取齿轮距箱体内壁之距离a=10mm ,圆锥齿轮与圆柱齿轮之间的距离c=10mm 。考虑到箱体的铸造误差,在确定滚动轴承位置时,应距箱体内壁一段距离s ,取s=8mm 。已知滚动轴承宽度 T=36mm ,高速齿轮宽度T=105mm mm s c 123108*********a T L VII -VI =-+++=-+++=
MPa MPa MPa B 155,275,64011===--τσσ 截面上由于轴肩而形成的理论应力集中系数ασ及ατ按手册查取。因14.17080,0285.0700.2====d D d r ,经插
值后可查得 28.1,1.2==τσαα
又由手册可得轴的材料的敏性系数为 88.0,83.0==τσq q 故有效应力集中系数为 91.1)1(1=-+=σσσαq k 25.1)1(1=-+=ττταq k 由手册得尺寸系数65.0=σε;扭转尺寸系数80.0,=τε。 轴按磨削加工,由手册得表面质量系数为 92.0==τσββ 轴未经表面强化处理,即
,则按手册得综合系数为
03.311
=-+=
σ
σ
σ
σβεk K
65.111
=-+
=
τ
τ
τ
τβεk K
又由手册得材料特性系数
05
.0,1.0~05.01
.0,2.0~1.0====ττσσϕϕϕϕ取取
于是,计算安全系数Sca 值,按公式则得
77.260
1.039.303.3275
1=⨯+⨯=+=
-m a K S σϕσσσσσ
46.8255.2105.0255.2165.1155
1=⨯+⨯=+=-m a K S τϕτττττ