二级V带同轴式直齿式减速器设计（T=1250 V=1.5 D=440 10X2）.docx
第一部分 设计任务书4第二部分传动装置总体设计方案5第三部分电动机的选择53 . 1电动机的选择54 .2确定传动装置的总传动比和分配传动比6第四部分计算传动装置的运动和动力参数7第五部分V带的设计95.1 V带的设计与计算95.2 带轮的结构设计11第六部分齿轮传动的设计131.1 低速级齿轮传动的设计计算131.2 高速级齿轮传动的设计计算19第七部分传动轴和传动轴承及联轴器的设计257. 1输入轴的设计257.1 中间轴的设计307.2 输出轴的设计35第八部分键联接的选择及校核计算418. 1输入轴键选择与校核418.1 中间轴键选择与校核418.2 输出轴键选择与校核41第九部分轴承的选择及校核计算429. 1输入轴的轴承计算与校核429.2中间轴的轴承计算与校核439. 3输出轴的轴承计算与校核43第十部分联轴器的选择44第十一部分减速器的润滑和密封4511.1 减速器的润滑4511.2 减速器的密封46第十二部分减速器附件及箱体主要结构尺寸47设计小结49参考文献50第一部分设计任务书一、初始数据设计同轴式二级直齿圆柱齿轮减速器，初始数据T = 1250Nm, V = 1. 5m/s,D = 440mm,设计年限（寿命）：10年，每天工作班制（8小时/班）：2班制，每年工作天数：300天，三相交流电源，电压380/220V。设计步骤1.传动装置总体设计方案2.电动机的选择3.确定传动装置的总传动比和分配传动比4.计算传动装置的运动和动力参数5.设计V带和带轮6.齿轮的设计7.滚动轴承和传动轴的设计8.键联接设计9.箱体结构设计10.润滑密封设计11.联轴器设计第二部分传动装置总体设计方案一.传动方案特点1 .组成：传动装置由电机、V带、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，V带具有缓冲吸振能力，将V带设置在高速级。选择V带传动和同轴式二级直齿圆柱齿轮减速器。二.计算传动装置总效率小二T| 切24rl32rl4rl5=0.96 X 0.994 X 0.972 X 0.99 X 0.95=0.816T|1为V带的效率,"2为轴承的效率,H3为齿轮啮合传动的效率,H4为联轴器的效率,小为工作装置的效率。第三部分电动机的选择1电动机的选择圆周速度V：v=1.5m/s工作机的功率Pw：Pw=2TV 2X1250X1.51 ()()(2 =440= 8,52 .电动机所需工作功率为:工作机的转速为:pw 8.52Pd= 71 = 011610.44 KW60X1000V XD60X1000XL5Ji X440=65.1 r/min经查表按推荐的传动比合理范围，V带传动的传动比ii=24,二级圆柱直齿轮减速器传动比i2=840,则总传动比合理范围为ia=16160,电动机转速的可选范围为川二iaX n=（16义160）义65.1 = 1041.610416r/min。综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比，选定型号为Y180L-8的三相异步电动机，额定功率为UKW,满载转速nm=730r/min,同步转速75（h7min。电动机主要外形尺寸：中心高外形尺寸地脚螺栓安装尺寸地脚螺栓孔直径电动机轴伸出段尺寸键尺寸HLXHDAXBKDXEFXG180mm710X430279X27915mm48X11014X42.53.2确定传动装置的总传动比和分配传动比(1)总传动比：由选定的电动机满载转速n和工作机主动轴转速n,可得传动装置总传动比ia=nm/n=730/65.1 = 11.21(2)分配传动装置传动比:ia=io X i式中io,ii分别为带传动和减速器的传动比。为使V带传动外廓尺寸不致过大,初步取io=3,则减速器传动比为：i=ia/io=l 1.21/3=3.74取两级圆柱齿轮减速器高速级的传动比为:ii2 =，i =、3.74 = 1.93则低速级的传动比为:123 = il2 = 1.93第四部分计算传动装置的运动和动力参数(1)各轴转速:输入轴：m = nm/io = 730/3 = 243.33 r/min中间轴：nn = m/ii2 = 243.33/1.93 = 126.08 r/min输出轴:nni = nn/i23 = 126.08/1.93 = 65.33 r/min工作机轴：niv = nm = 65.33 r/min(2)各轴输入功率:输入轴：Pi = PdXr|i = 10.44X0.96= 10.02 KW中间轴：Pn = Pi Xr|2Xr3= 10.02 X 0.99 X 0.97 = 9.62 KW输出轴：Pin = Pn XT|2Xr|3 = 9.62 X 0.99 X 0.97 = 9.24 KW工作机轴：Piv = Pm X r)2 Xr|4 = 9.24 X 0.99 X 0.99 = 9.06 KW则各轴的输出功率：输入轴：Pi = Pi X 0.99 = 9.92 KW中间轴：Pn=PnX 0.99 = 9.52 KW中间轴：Pin = PmX0.99 = 9.15 KW工作机轴:Piv' = Piv X 0.99 = 8.97 KW(3)各轴输入转矩：输入轴：Ti = TdXi°X中电动机轴的输出转矩：P(110 44Td= 9550 X一 = 9550X77- = 136.58 Nmnm所以：输入轴：Ti = TdXi0Xr|i = 136.58X3X0.96 = 393.35 Nm中间轴：Tn = TiXi12Xr|2Xv3 = 393.35X1.93X0.99X0.97 = 729.03 Nm输出轴：Tin = Th X i23 X r|2 义 r)3 = 729.03 X1.93X 0.99 X 0.97 = 1351.17Nm工作机轴：Tiv = TinXri2Xr|4= 1351.17X0.99X0.99 = 1324.28 Nm输出转矩为：输入轴：Ti = 1X0.99 = 389.42 Nm中间轴：Tn = Tn X 0.99 = 721.74 Nm输出轴：Tm = Tin X 0.99 = 1337.66 Nm工作机轴：Tiv' = Tiv X 0.99 = 1311.04 Nm第五部分V带的设计1.1 V带的设计与计算L确定计算功率Pea由表查得工作情况系数Ka =1.1,故Pea = KaPc1 = 1.1X10.44 kW= 11.48 kW2 .选择V带的带型根据Pea、nm由图选用B型。3 .确定带轮的基准直径dd并验算带速V1）初选小带轮的基准直径ddi。由表，取小带轮的基准直径ddi = 180 mm。2）验算带速v。按课本公式验算带的速度-ddl% n X 180X73060X1000 = 60X1000 m/s = 6,88 1nzs因为5 m/s < v < 30m/s,故带速合适。3）计算大带轮的基准直径。根据课本公式，计算大带轮的基准直径dd2 = ioddi = 3X 180 = 540 mm根据课本查表，取标准值为dd2 = 560 mm。4 .确定V带的中心距a和基准长度Ld1）根据课本公式，初定中心距ao = 500 mm。2）由课本公式计算带所需的基准长度兀"24)Lo % 2a0+y(ddl+dd2)+4a0n(560-180)2=2 * 500+5 X (180+560)+ ( * so。 2234 mm由表选带的基准长度Ld = 2180 mm。3)按课本公式计算实际中心距ao。a % ao + (Ld - Ldo)/2 = 500 + (2180 - 2234)/2 mm % 473 mm按课本公式，中心距变化范围为440538 mm。5 .验算小带轮上的包角ouai 弋 180° -(dd2-ddi)X57.3° /a=180° - (560- 180)X57.3° /473 忆 134° > 120°6 ,计算带的根数z1)计算单根V带的额定功率P。由 dai = 180 mm 和 nm = 730 r/min,查表得 P()= 2.61 kW。根据 nm = 730r/min, io = 3 和 B 型带，查表得APo = 0.23 kW。查表得Ka = 0.88,查表得Kl = 0.99,于是Pr = (Po + APo)K«Kl = (2.61 + 0.23) X 0.88 X 0.99 kW = 2.47 kW2)计算V带的根数zz = Pca/Pr = 11.48/2.47 = 4.65取5根。7计算单根V带的初拉力R)由表查得B型带的单位长度质量q = 0.17kg/m,所以Fo =50()(Z5-K q )Pca+ qv2=315.22 N(25-0.88)X11480- 500>< 0,88X5X6.888.计算压轴力FpFp = 2zFosin(ai/2) = 2 ><5X315.22 Xsin( 134/2) = 2900.88 N9.主要设计结论带型B型根数5根小带轮基准直径ddl180mm大带轮基准直径dd2560mmV带中心距a473mm带基准长度Ld2180mm小带轮包角。1134°带速6. 88m/s单根V带初拉力F0315. 22N压轴力Fp2900.88N5. 2带轮结构设计1 .小带轮的结构设计1）小带轮的结构图代号名称计算公式代入数据尺寸取值内孔直径d电动机轴直径DD = 48mm48mm分度圆直径ddl180mmdaddl+2ha180+2X3.5187mmdl(L82)d(L82) X4896mmB(z-1) Xe+2Xf(5-1) X 19+2X11. 599mmL(1.52)d(L52) X4896mm2.大带轮的结构设计2）小带轮主要尺寸计算1）大带轮的结构图2）大带轮主要尺寸计算代号名称计算公式代入数据尺寸取值内孔直径d输入轴最小直径D = 41mm41mm分度圆直径ddl560mmdaddl+2ha560+2X3.5567mmdl(1.82)d(1.82)X4182mmB(z-l)Xe+2Xf(5-1)X19+2X11.599mmL(1.52)d(1.52)X4182mm第六部分齿轮传动的设计6.1低速级齿轮传动的设计计算1 .选精度等级、材料及齿数(1)选择小齿轮材料为40
