电动机驱动带式运输减速器设计与减速器加工工艺毕业设计.doc

1、 电动机驱动带式运输减速器设计与减速器加工工艺毕业设计 1 前言 . 2 第 1 章 减速机齿轮的设计 . 3 1.1 减速机高速级齿轮的设计 . 3 1.1.1 要求分析 . 3 1.1.2 选择齿轮的材料、热处理方式及疲劳极限应力 . 3 1.2 减速机低速级传动齿轮的设计 . 10 1.2.1 要求分析 . 10 1.2.2 选择齿轮的材料、热处理方式及疲劳极限应力 . 10 第 2 章 轴的设计 . 16 2.1 按轴的扭矩初选轴径和联轴器 . 16 2.2 轴的结构设计 . 17 2.3 轴的受力分析 . 17 2.4 轴的强度校核 . 18 第 3 章 电机的选择 . 21 第 4

2、 章 箱体的设计 . 22 4.1 结 构和尺寸 . 22 4.2 箱体内壁线的确定 . 24 4.2.1 圆柱齿轮减速器 . 24 4.2.2 输油沟的确定 . 24 4.2.4 箱体结构设计还应考虑的几个问题 . 25 4.2.5 减速箱的附件 . 26 第 5 章 键、轴承、带传动的选择与校核 . 28 5.1 键的选择与校核 . 28 5.2 轴承的选择与校核 . 29 5.2.1 轴承的选择 . 29 5.2.2 轴承寿命的计算 . 29 5.3 带传动的选择与校核 . 30 结 论 . 33 主要参考文献 . 34 电动机驱动带式运输减速器设计与减速器加工工艺毕业设计 2 前 言

3、减速器是电机和皮带机之间的独立的闭式传动装置，用来降低转速和增大转矩，以满足工作需要。本次设计的减速器为二级圆柱齿轮减速器，速比为 16，传递功率为 3.8Kw。高速级齿轮为一对模数mn=2.5mm、螺旋角 =13 32的斜齿轮，低速级齿轮为一对模数 m=4mm的直齿轮。电机与减速器的传动为三角带传动，选用 A 型三角带，带轮为 4 槽结构，带传动速比为 1.54。电机为 Y 系列电机，功率 4KW，同步转速 1500rpm。 本设计对减速器齿轮、轴等零件进行了强度校核，对轴承进行了寿命计算，均能满足设计要求。对箱体进行了设计，在满足使用要求的前提下，力求结构简单，易于加工，节约材料。 关键词

4、：减速器；齿轮；电机；箱体；强度校核 电动机驱动带式运输减速器设计与减速器加工工艺毕业设计 3 第 1 章 减速机齿轮的设计 1.1 减速机高速级齿轮的设计 1.1.1 要求分析 （ 1） 使用条件分析 传递功率： P1=7.1 KW； 减速机输入轴转速： n1=960 rpm； 电机与减速机传动方式： V形带传动； 齿数比 u=4； 转矩 ： T=9.55106 11nP =9.551069608.3 =70630 Nmm 圆周速度：估计 v N ，取 zN1=1； 由图 23.2-19 查 zN2=1.05 润滑油膜影响系数 zLVR: v=2.714 m/s 选 90#中极压工业齿轮油，

5、 50=90 mm2/s 由图 23.2-20 查 zLVR =0.83 工作硬化系数 zW:因小齿轮齿面未硬化，取 zW=1 按接触强度计算的尺寸系数 zX:由图 23.2-23 查 zX =1 则： SH1=HXWL VRNH zzzz lim = 1 8 7.15 5 9 1183.018 0 0 SH2=HXWL VRNH zzzz lim = 0 1 3.15 5 9 1183.005.16 5 0 由式 23.2-19 知， SHmin=1， SH1， 2 SHmin 故安全 （ 4） 校核齿根弯曲强度 由表 23.2-22， F= YYKKKKbmF FSFFVAnt 弯曲强度计

6、算的载荷分布系数： KF =KH =1.49， KF =KH =1.5 复合齿形系数 YFS：由 zv1=22.8， zv2=91.3 图 23.2-24 查得， YFS1=4.3， YFS2=3.94 电动机驱动带式运输减速器设计与减速器加工工艺毕业设计 8 弯曲强度计算的重合度与螺旋角系数 Y ： 按 v =1.65， =1332 ，图 23.2-28 得， Y =0.64 则： F1= YYKKKKbmF FSFFVAnt = M P a1 2 264.03.45.149.153.125.15.254 1 4 0 0 F2= F1 MP aYY FSFS 1 1 23.4 94.31 2

7、 212 计算安全系数 SF： 由表 23.2-22 ， SF=FXRrelTrelTNFE YYYY 寿命系数 YN：对调质钢，由图 23.2-30 查得弯曲疲劳应力的循环基数N =3106 因 N1=1.728109 N N2=4.32108 N ，取 YN1=YN2=1 相对齿根圆角敏感系数 Y relT：图 23.2-24， qs11.5， qs21.5 由表 23.2-30 得， Y relT= Y relT=1 相对齿根表面状况系数 YRrelT： 表 23.2-45，齿面粗糙度 Ra1=Ra2=1.6 由式 23.2-24 得， YRrelT= YRrelT=1 尺寸系数 YX：

8、 图 23.2-31，由 mn=2.5得， YX=1 则： SF1= 62.2122 1111320 SF2= 14.2112 1111240 由式 23.2-20 ， SFmin=1.4 电动机驱动带式运输减速器设计与减速器加工工艺毕业设计 9 SF1， SF2均大于 SFmin 故安全。 （ 5）主要几何尺寸 mn=2.5mm mt=2.5715mm z1=21 z2=84 =1332 d1=z1mt=212.5715=54.002mm d2=z2mt=842.5715=216.006mm da1=d1+2ha=54.002+22.5=59.002mm da2=d2+2ha=216.006

9、+22.5=221.006mm a=(d1+d2)/2=135.004 b2= aa=0.4135=54mm b1=60mm 电动机驱动带式运输减速器设计与减速器加工工艺毕业设计 10 1.2 减速机低速级传动齿轮的设计 1.2.1 要求分析 （ 1）使用条件分析 传递功率： P1=3.8 KW； 主动齿轮转速： n1=240 rpm； 齿数比 u=4； 转矩： T=9.55106 11nP =9.551062408.3 =151208 Nmm=151.208 Nm 圆周速度：估计 v 4m/s。 属中速、中载，重要性和可靠性一般的齿轮传动。 （ 2） 设计任务 确定一种能满足功能要求和设计约束的较好的设计方案，包括： 齿轮的基本参数： m,z1,z2,x1,x2, , d 齿轮的主要尺寸： d1,d2,a,da1,da2 1.2.2 选择齿轮的材料、热处理方式及疲劳极限应力 （ 1）齿轮材料及热处理方式及疲劳极限应力 按使用条件，属中 速、中载，重要性和可靠性一般的齿轮传动，可选用软齿面齿轮，也可选用硬齿面齿轮。本例选用软齿面齿轮，根据机械设计手册（ 3）表 23.2-38，具体选用： 小齿轮： 40Cr，调质处理，硬度为 241-286HBS； 大齿轮： 45，正火处理，硬度为 217-255HBS。