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1、毕业设计(论文)(届 ) 学 生 姓 名 院 (系) 专 业 机电一体化 学 号 导 师 设计(论文)题目 设计螺旋传输机传动装置中的一级圆柱齿轮减速器 设计螺旋传输机传动装置中的一级圆柱齿轮减速器摘要: 本次毕业设计的课题是设计螺旋传输机传动装置中的一级圆柱齿轮减速器,减速器是一种由封闭在箱体内的齿轮、蜗轮、蜗杆等组成,一般用于低转速大扭矩的传动设备。它是位于原动机和工作机之间的机械传动装置,把原动机动力通过减速器的输入轴上的齿数少的齿轮啮合输出轴上的大齿轮来达到减速的目的。本文主要是从以下几个方面来进行一级圆柱齿轮减速器的设计:第一,合理的传动装置总体设计,了解机械传动装置的原理及参数搭配
2、,为设计各级传动件和装配草图提供依据。第二,传动零件的设计计算及齿轮、轴、滚动轴承、联轴器的设计选择与校正,为进行装配草图的设计作好准备。第三,减速器结构及其附件的设计以便提高效率、降低成本,使用维修简单。第四,减速器装配图和零件工作图的设计以便进行机器装配、调试及维护。关键词:齿轮减速器 箱体 机械传动装置 原理及参数 设计Design of spiral transmission machine transmission device in a cylindrical gear reducerAbstract: The graduation design topic is the leve
3、l of the design of cylindrical gear reducer, it is a closed in the box body, gear, worm gear, worm and other components,generally used for low speed large torque transmission equipment. It is located in the original motivation and work between the machine and the mechanical transmission device, the
4、original motive power through the gear reducer input shaft on a small number of teeth of gear meshing of the big gear output shaft to achieve the purpose of deceleration.This article is mainly from the following aspects to a cylindrical gear reducer design:First, reasonable gear design, understandin
5、g the mechanical transmission principle and parameter matching design levels, transmission parts and Assembly Sketches provide a basis.In second, transmission parts of the design and calculation of gear, shaft, bearing, selection of design, the design for Assembly Sketches ready.Third, speed reducer
6、 structure and its attachment to the design in order to improve efficiency, reduce costs, the use of simple repair.In fourth, the reducer assembly drawing and parts drawing design for machine assembly, commissioning and maintenance.Key words: Gear reducer Casing A mechanical transmission device Prin
7、ciple and Parameter Design目 录摘要IAbstractII1 绪论11.1 选题背景11.2 选题意义11.3 减速器的国内外现状及发展趋势11.4 减速器的分类及载荷分类21.5 设计的主要工作31.6 设计的总结及展望未来32 传动装置的总体设计42.1 一级圆柱齿轮减速器的工作原理及技术说明42.2 传动方案的分析与拟定42.3 选择电动机52.4 计算总传动比和分配传动比63 传动零件的设计计算93.1 带传动的设计计算93.2 齿轮传动的设计计算123.3 轴的设计计算143.4 轴承的选择及校核173.5 联轴器的选择184 一级圆柱减齿轮速器的结构204
8、.1 减速器的简介204.2 一级圆柱齿轮减速器箱体的尺寸204.3 一级齿轮圆柱减速器箱体结构及其工艺性214.4 一级圆柱齿轮减速器的附件224.5 一级圆柱齿轮减速器的润滑和密封234.6 一级圆柱齿轮减速器的安装与拆卸顺序245 绘制装配图和零件图26总 结27致 谢28参考文献291 绪论1.1 选题背景减速器其实已经在工业生产中应用非常的广泛。其一般用于低转速大扭矩的传动设备,把电动机,内燃机或其它高速运转的动力通过减速器的输入轴上的齿数少的齿轮啮合输出轴上的大齿轮来达到减速的目的。随着现代工业突飞猛进地发展,一般的速度已经无法满足快速工业生产的要求,于是就开发了利用减速器的传输机
9、生产线,它能够很好地提高作业人员和设备工装的效率,有效地降低成本,提高生产能力。然而,传输机生产线的传送速度就是依靠减速器来实现快慢控制的。传输机生产线的装置最常用的就是螺旋传输机传动装置中的一级圆柱齿轮减速器。减速器是一种由封闭在箱体内的齿轮、蜗轮、蜗杆等组成的传动装置,是将电动机的回转数减速到我们所要的回转数。其可以很好的实现动力的传递、获得某一速度和获得较大的扭矩,效率十分之高,非常之准确可靠。目前在大多数工业生产中应用非常广泛,几乎在各式机械的传动系统中都可以见到它的踪迹。随着工业快速的发展和工厂自动化程度的日益加剧,减速器的需求量也会大大增长。然而,一级圆柱齿轮减速器又是各式各样减速
10、器中典型的代表.在这种背景下我们选择了一级齿轮减速器的设计具有重要性。1.2 选题意义 本论文主要内容是对一级圆柱齿轮减速器进行设计计算,是对我们即将毕业走向工作岗位的又一次全面的、规范的机械设计能力的综合训练。毕业设计课题的主要意义(1)通过此次毕业设计使我们运用机械制图、机械设计基础、机械CAD等有关课程知识,起到巩固、深化、融会贯通及扩展有关机械设计方面知识的作用,树立正确的设计思想。(2)通过对一级圆柱齿轮减速器的设计,使我们掌握了机械零件、机械传动装置或简单机械的一般设计步骤和方法,培养了我们理论联系实际的设计思想及独立、全面科学的工程分析与设计能力。 (3)能够提高我们查找和翻阅设
11、计资料的能力以及计算、绘图数据处理、计算机辅助设计方面的能力。1.3 减速器的国内外现状及发展趋势20世纪70年代末以来,世界减速器技术有了很大的发展。产品发展的总趋势是小型化、高速化、低噪音和高可靠性;技术发展中最引人注目的是硬齿面技术、功率分支技术和模块化设计技术。对于通用减速器而言,除普遍采用硬齿面技术外,模块化设计技术已经成为其发展的一个主要方向。它旨在追求高性能的同时,尽可能减少零部件及毛坯的品种规格和数量,以便于组织生产、形成批量、降低成本、获得规模效益。同时,利用基本零件,增加产品的形式和花样,尽可能多地开发实用的变型设计或派生系列产品,如由一个通用系列派生出多个专用系列;摆脱了
12、传统的单一有底座实心轴输出的安装方式,增添了空心轴输出的无底座悬挂式、浮动支承底座、电动机与减速器一体式连接、多方位安装面等不同形式,扩大了使用范围。促使减速器水平提高的主要因素还有: (1)理论知识更完善、更接近实际(如齿轮强度计算方法、变形计算、修形技术、优化设计方法、齿根圆滑过渡、新齿形、新结构等)。 (2)齿轮和轴材料普遍采用各种优质合金钢锻件,材料和热处理质量控制水平提高。 (3)结构设计更合理。 (4)齿轮加工精度提高到GB/T 10095.1-2008的4到6级。 (5)箱体的刚度和加工精度提高。 (6)轴承质量和寿命提高。 (7)采用含添加剂的工业齿轮油,润滑油质量提高。改革开
13、放以来,我国陆续引进先进加工装备,通过引进、消化、吸收国外先进技术和科研攻关,开始掌握了各种高速和低速重载齿轮装置的设计制造技术。材料和热处理质量及齿轮加工精度都有较大提高,通用圆柱齿轮的制造精度可以从JB179-1960的8到9级提高到GB/T 10095.1-2001的6级。目前我国已经可设计制造2800KW的水泥磨减速器、1700mm轧钢机各种减速器。20世纪80年代末到90年代初,我国相继制定了近100个齿轮和蜗杆减速器的标准,研制了许多新型减速器,大体上实现了通用减速器的更新换代。许多产品达到了20世纪80年代的国际水平。部分减速器采用硬齿面后,体积和质量明显减小,承载能力、使用寿命
14、、传动效率和可靠性有了大幅度的提高,对节能和提高主机的总体水平起到了明显的作用,为发展我国的机械产品作出了贡献。进入20世纪90年代中后期,国外又陆续推出了更新换代的减速器,不但更突出了模块化设计的特点,而且在承载能力、总体水平、外观质量方面又有明显提高。面对这方面差距,我们的对策应该是:(1)有条件的企业应该瞄准国际最先进的水平,尽快研究开发面向21世纪的新产品。要研究出更好的模块化设计方法,以期形成较大的批量,求得规模效益。现在国内有的企业已经开发了这类产品。(2)研究、开发、推广成本较低而承载能力又能接近硬齿面的中硬齿面滚齿的新齿形和新结构。国内多年来使用行之有效的双圆弧齿轮、三环减速器
15、和已成功应用的点线啮合齿轮等技术,应不断完善,大力推广。(3)加快渐开线行星齿轮减速器的更新换代,扩大其市场占有率。(4)产品的发展应着重提高内在质量,严格控制材料热处理、几何加工精度和装配试验的质量和稳定性,以提高产品的可靠性和无重大故障的工作寿命。企业应制订高于国家标准和行业标准的内控标准。(5)改进外观设计和涂漆质量,杜绝渗有漏油现象。(6)提高配套件(如润滑冷却装置、风扇、逆止器、液压泵、制动器等)的质量。随着社会的发展,应不断地开发出新结构、新类型的产品,以适应市场的需求。 1.4 减速器的分类及载荷分类 我们工业实际应用中其类型众多,一般按传动装置的类型可分为圆柱齿轮减速器、圆锥齿
16、轮减速器、圆锥-圆柱齿轮减速器、蜗杆减速器、齿轮-蜗杆减速器、行星齿轮减速器等,按传动级数又可以将其分为一级、二级、三级减速器等。圆柱齿轮减速器:单级、二级、二级以上二级。布置形式:展开式、分流式、同轴式。圆锥齿轮减速器:用于输入轴和输出轴位置成相交的场合。蜗杆减速器:主要用于传动比i10的场合,传动比较大时结构紧凑。其缺点是效率低。齿轮蜗杆减速器:若齿轮传动在高速级,则结构紧凑;若蜗杆传动在高速级,则效率较高。行星齿轮减速器:传动效率高,传动比范围广,传动功率12W50000KW,体积和重量小。联接的工作机载荷状态比较复杂,对减速器的影响很大,是减速器选用及计算的重要因素,减速器的载荷状态即
17、工作机(从动机)的载荷状态,通常分为三类:均匀载荷、等冲击载荷、冲击载荷。1.5 设计的主要工作我们在得知毕业设计之时,我们通过查阅资料才明白本毕业设计课题是一级圆柱齿轮减速器,它是一个机械传动装置,设计的主要工作内容一般包括五个个方面。第一部分:传动装置的总体设计,其主要包括传动方案的分析与拟定、选择电动机型号、计算总传动比、合理分配各级传动比以及计算传动装置的运动与动力参数等,为计算各级传动件作准备条件。第二部分:传动零件的设计计算及齿轮、轴、滚动轴承、联轴器的设计选择与校正,这些工作是为进行装配草图的设计作准备。第三部分:减速器结构及其附件的设计及选择润滑和密封方式。第四部分:绘制减速器
18、装配图及绘制零件工作图。第五部分:编写毕业设计论文,准备答辩。我们完成了这五个部分的设计也就完成了整个论文设计,但是,我们在设计过程中,首先要树立一个正确的设计思想。就是力求自己认真、踏实、对待事情一丝不苟,要认真对待每一个设计细节,要经得起反复修正,保质保量、按时完成任务。1.6 设计的总结及展望未来在毕业设计过程中,我们通过查阅大量有关资料,与同学交流经验和自学,并向老师请教等方式,使自己学到了不少知识,也经历了不少艰辛,但收获同样是巨大的,可谓受益匪浅。在整个设计中我们掌握了机械零件、机械传动装置或简单机械装置的一般设计方法和步骤,也提高了我们机械设计的基本能力,树立了对自己工作能力的信
19、心。而且大大提高了动手的能力,使我们充分体会到了在创造过程中探索的艰难和成功时的喜悦。本次毕业设计不仅是对我们大二所学的机械设计知识的一种检验,而且也是对自己机械设计能力的一种综合训练是培养我们分析和解决工程实际问题的能力。通过这次毕业设计使我们对之前所学知识起到了巩固、深化、融会贯通的作用,使我们树立了正确的设计思想。通过这次毕业设计,我们才明白学习是一个长期积累的过程,在以后的工作、生活中都应该不断的学习,努力提高自己专业知识和综合素质。2 传动装置的总体设计2.1 一级圆柱齿轮减速器的工作原理及技术说明2.1.1 工作原理一级圆柱齿轮减速器是通过装在箱体内的一对啮合齿轮的转动,把原动机动
20、力通过其输入轴上的齿数少的齿轮啮合输出轴上的大齿轮来达到减速的目的。一级圆柱齿轮减速器有两条轴系即两条装配线,两轴分别由滚动轴承支承在箱体上,采用过渡配合,有很好的同轴度,从而保证大小齿轮啮合的稳定性。端盖嵌入箱体内,从而确定了轴和轴上零件的轴向位置。装配时只要修磨调整环的厚度,就可使轴向间隙达到设计要求。2.1.2 运动简图一级圆柱齿轮减速器运动简图如图2-1所示。图2-1运动简图1电动机 2带传动 3联轴器 4皮带式输送机 5一级圆柱齿轮减速器2.1.3 主要技术参数说明 技术参数主要根据表2-1的参考数据表2-1 参考数据题 号123456789101112131415F(KN)3.63
21、.84.04.24.44.64.85.05.25.45.65.86.06.26.4V(m/s)1.21.11.01.151.31.41.21.11.01.21.11.21.31.11.0D(mm)350330300250200350330300250200350300250200330在本毕业设计中我们选择了输送带的最大有效拉力F=4.0KN, 输送带的工作速V=1.0 m/s,输送机滚筒直径D=300mm。2.1.4 传动系统工作条件皮带式输送机单向运转,有轻微的震动,两班制工作,使用年限5年,输送机带轮轴转速的允许误差为5%。小批量生产,每年工作300天。2.2 传动方案的分析与拟定传动方
22、案一般用于机构运动简图表示,它反映了运动、动力的传递路线及各部件的组成和链接关系。合理的传动方案满足工作机的工作要求,具有结构简单、尺寸紧凑、易于生产加工、使用维护方便及传递效率高,有效的降低生产成本。在本毕业设计课题运动简图中我们可知,传动方案选择的是带传动。带传动的承载能力比较小,传递相同转矩时,其结构尺寸要比其他传动形式的大,但是带传动平稳性是比较好的,能够很好地缓冲吸振性能。带传动我们又分为平带传动和V带传动,在此毕业设计中,我们应选择适用功率比较大的V带传动。采用带传动与齿轮传动的组合,即可满足传动比要求,适应工作机要求。不过,对于我们已拟定的传动方案,我们还是要在设计过程中不断地修
23、改完善,力求设计合理。2.3 选择电动机设计一级圆柱齿轮减速器等一般的机械传动装置,我们通常采用电动机作为原动机。因为电动机的发展已经非常正规化、标准化、系列化,所以,在设计过程中我们要根据实际工作载荷的大小及相关性质、转速的高低、启动特性、工作的环境、过载相关情况及空间尺寸大小的限制和经济性等要求,从产品目录中选择电动机的类型、结构形式、转速、功率以及具体的型号。2.3.1 选择电动机的类型与结构形式电动机分为直流电动机和交流电动机两种,在工厂里面一般采用三相交流电,故多采用交流电动机。交流电动机又分为同步电动机和异步电动机两类。对于我们本次设计的一级圆柱齿轮减速器而言,由于此传动装置是工作
24、在传动平稳,载荷均匀,运动方向不变且转速高、工作时间长的环境下,我们应该选择Y系列自扇冷式笼型三相异步电动机。因为Y系列自扇冷式笼型三相电动机结构简单、启动性良好、价格便宜、维护简单,适用于无特殊要求的场合。2.3.2 确定电动机的功率电动机功率的选择合不合理,对电动机的工作性能和经济性能都有一定的影响。假如所选择的电动机的功率比工作时功率要求的要小,就不能够保证工作机的正常工作,要么就会使电动机因为在长期过载情况下运行而过早的损坏;如果所选择的电动机的功率过大于工作时功率要求,这就导致电动机的制造复杂、价格不再低廉,传动能力又不能得到很充分地利用。在功率过大的这种情况下,由于电动机经常在不满
25、载运行功率因素和效率非常低,增加电能的损耗,造成了不必要的浪费。因此在此设计过程中一定要选择合适且合理的电动机功率。对于我们设计的一级圆柱齿轮减速器,通常是作为传动装置使用在载荷比较稳定、长期运转的机械上,确定电动机的功率时应该保证电动机的额定功率等于或稍大于工作机要求的功率,即所需电动机的输出功率为 (2-1)工作机所需的工作功率为 (2-2)所以 (2-3)电动机到运输带之间的传动总效率(包括工作机效率)为 (2-4) 查机械设计手册表2-3确定各部分效率为V带传动效率1=0.96,滚动轴承(一对)效率2=0.98,齿轮传动效率3=0.97,联轴器效率4=0.99,传动滚筒效率5=0.96
26、,则 =0.960.970.990.96 =0.83 所以:电动机所需要的工作功率为 2.3.3确定电动机转速计算滚筒的工作转速:滚筒 按机械设计手册推荐的传动比合理范围,取一级圆柱齿轮减速器传动比范围I1 =3 6。取V带传动比I2=24,则总传动比理时范围为Id=624。故电动机转速的可选范围为: =(624)滚筒=(624)63.7r/min =(382.21528.8) r/min符合这一范围的电动机同步转速有750 r/min、1000 r/min、和1500r/min。现以同步转速750 r/min、1000 r/min、和1500r/min三种方案进行比较。根据电动机所需的工作功
27、率及转速,查机械设计基础实训指导附录5附表5-1得到电动机相关参数,并将计算出的总传动比列表2-2中 表2-2 电动机数据及总传动比方案电动机型号额定功率电动机转速(r/min)总传动比最大转矩额定转矩同步转速满载转速1Y132S-45.5 KW1500144022.62.22 Y132M2-65.5 KW100096015.12.03 Y160M2-85.5 KW75072011.32.0综合考虑电动机数据及总传动比,可知方案2比较适合,因此电动机的转速确定为2.3.4 确定电动机的型号 根据以上选用的电动机类型,以及所需要的额定功率与同步转速,选定电动机型号为Y132M2-6。其主要性能有
28、:额定功率:5.5KW,满载转速960r/min,总传动比为15.1,额定转矩2.0。2.4 计算总传动比和分配传动比2.4.1 计算总传动比 我们通过选定的电动机的满载转速和工作机主动轴的转速也就是滚筒轴的转速可以求出传动装置的总传动比为: (2-5)2.4.2 分配传动比 总传动比是等于各级传动比的乘积,在本设计中总传动比是由带传动比i1与齿轮传动比i2的乘积组成。查阅资料可知,普通V带的传动比i1=24,在本设计中我们取V带传动比i1=3因为: (2-6)所以: 2.5 计算传动装置的运动和动力参数在合理地确定了电动机的型号传动比的分配后,我们应该计算出各轴的转速、功率及转矩,为我们进行
29、传动件和轴的设计计算提供依据。我们的设计通常按由电动机到工作机之间运动传递的路线推算各轴的运动和动力参数。2.5.1 计算各轴转速 为进行传动件的设计计算,要推算出各轴的转速和转矩,现将传动装置各轴由高速至低速依次定为I轴和II轴 I轴 =960/3=320(r/min) II轴 =320/5=64(r/min) 滚筒轴=64(r/min)2.5.2 计算各轴的输入功率查机械设计基础实训指导表2-3确定各部分效率为V带传动效率1=0.96,滚动轴承(一对)效率2=0.98,齿轮传动效率3=0.97,联轴器效率4=0.99,则轴: 轴: 滚筒轴: 2.5.3 计算各轴的输入转矩电动机轴输出转矩为
30、: 轴:轴:滚筒轴:2.5.4 计算各轴的输出功率由于轴的输出功率分别为输入功率乘以轴承效率:故:轴:轴:2.5.5计算各轴的输出转矩由于轴的输出功率分别为输入功率乘以轴承效率:则: 轴: 轴: 运动和动力参数的计算结果列于表2-3中,供以后设计计算使用。表2-3 各轴的运动和动力参数轴名效率P (KW)转矩T (Nm)转速nr/min传动比i效率输入输出输入输出电动机轴4.847.7596030.96轴4.6084.52137.52134.7732050.95轴4.384.29653.58507.976410.97滚筒轴4.254.17634.10640.51643 传动零件的设计计算传动零
31、件的设计计算主要包括确定传动零件的材料、热处理的方法、参数、尺寸和主要结构,这些工作就是为进行装配草图的设计准备。3.1 带传动的设计计算 设计带传动必须确定出带的型号、长度、根数,带传动的中心距、安装要求(初拉力、张紧装置)、对轴的作用力及带轮的材料结构、直径和宽度等尺寸。3.1.1 带传动的类型的选择及传动的特点 带传动适用于要求传动平稳,但传动比要求不严格且中心距较大的场合。根据工作原理带传动可以分为两类,即靠传动带与带轮间的摩擦力的摩擦带传动和靠带轮内侧的凸齿与带轮外缘上的齿槽直接啮合实现带传动的啮合带传动。本次毕业设计中选择的带传动是摩擦带传动方式,由于V带的截面积形状为等腰梯形,其
32、工作面为内表面与平带相比,当量摩擦系数大,能传递较大的功率,且结构紧凑,在机械传动中应用最为广泛。V带还具有一些特点: (1)缓冲吸振,传动平稳、噪声低。 (2)传动的中心距较大,安装维护方便。 (3)过载时,带会在带轮上打滑,从而起到保护其他传动件免受损坏的作用。3.1.2 普通V带传动的设计计算3.1.2.1 确定计算功率Pc根据该机器的工作要求由教材机械设计基础表6-8查得工作情况系数KA=1.2,故功率3.1.2.2 选择普通V带的型号由机械设计基础图6-7,如下图,图3-1。根据Pc =6.05KWn1=960r/min,得知其交点在A、B型交界线处,但在草稿设计中我选择了B型V带。
33、图3-1普通V 带选型图 3.1.2.3 确定带轮基准直径dd1和dd2由教材机械设计基础表6-2小带轮的标准直径dd1是重要的自选参数,较小的dd1可以使传动结构紧凑,但弯曲应力大,使带的寿命降低。由机械设计手册表6-5得,推荐的B型小带轮基准直径125mm280mm。取小带轮的基准直径dd1=140mm ,则大带轮的基准直径dd2 即大带轮的基准直径dd2=384mm (虽使略有减少但其误差小于5%,允许)3.1.2.4 验算带速v =140960/(601000) =7.03 m/s因为5v25m/s介于525m/s范围内,故合适。3.1.2.5 确定V带的的基准长度Ld和中心距a根据
34、0.7(dd1+ dd2) a02 (dd1+ dd2) 0.7(140+384)a02(140+384)366.8a01048初定中心距a0=700则,初定带长为 L0=2a0+(dd1+ dd2)+(dd1- dd2)2/(4a0) =2700+(140+384)/2+(384-140)2/(4700) =2244.2 mm查机械设计手册表6-3选择带的基准长度 Ld=2240mm 计算实际中心距a = a0+( Ld - L0)/2=700+(2240-2244.2)/2=697.9mm考虑到安装调整和张紧的需要,中心距应有调整量。一般取: amin=a-0.015Ld=697.9-0.
35、0152240=664.3mmamax=a+0.03Ld=697.9+0.032240=765.1mm3.1.2.6 验算小带轮包角a1 所以,适合3.1.2.7 计算V带根数z (3-1) 根据B型V带n1=960 r/min和dd1=140mm,查教材机械设计基础表6-5,用线性插值法得P0=2.08 kw;查教材机械设计基础表6-6,查得功率增量为P0=0.30kw;查教材机械设计基础表6-3得带长度修正系数KL=1.00,由表6-7查得包角系数K=0.95。因而得到普通V带的根数为 故取3根B型V带3.1.2.8 计算初拉力F0 (3-2) 查机械设计手册表6-1得B型V带的每米长质量
36、q=0.17kg/m;故 3.1.2.9 计算轴上压力3.1.2.10 V带轮的机构设计小带轮的材料为铸铁(AT150)因为直径采用实心式带轮。大带轮的材料为HT150,因为直径dd2=384mm。采用腹板式带轮,确定尺寸如下:查机械设计手册表6-4得 hfmin=10.8mm,hamin=3.5mm, e=190.4mm,f=9mm , b0=15.2mm min=7.5mm, =380,B=(z-1)e+2f=(3-1)19+29=78mm , 由资料得:取d=30(又轴的强度和带轮的要求确定)所以d1=2d=230=60mm D0=D2+2h=384+23.5=391 mmD1=D0-2
37、(H+)=391-2(10.8+7.5)=354.4mm d2=0.5(D1+d1)=0.5(354.4+60)=207.2mm d0=0.25(D1-d1)=0.25(354.4-60)=73.6mm I=2d=230=60mm S=16mm V带轮的结构图如下图3-2d0dHL 图3-2 V带轮的结构3.1.2.11 带轮的张紧、安装与维护V带工作一段时间后,会因为产生变形而松弛,使张紧力减小,传动能力下降。所以必须定期检查,如发现张紧力不足则需要重新安装。重新安装的方法通常有调整中心距和采用张紧力。正确安装、合理使用和妥善维修,是保证V带传动正常工作及延长V带寿命的有效措施。一般要注意下
38、面几点:(1)V带安装时首先要缩小中心距,将V带套入轮槽中,之后按初拉力进行张紧。V带类型,新旧不要混用。(2)安装时两轮轴线必须要是平行的,并且两带轮相应的V型槽的对称平面应该要重合的。(3)带传动不需要加润滑油之类的东西且清理带上的油污,带不能在外暴晒。(4)带传动装置长时间不用的话,我们要将传动带放松,维护其寿命。3.2 齿轮传动的设计计算3.2.1 齿轮传动的类型及特点 齿轮传动的类型很多,在本次设计中我们是按两轮轴线的相对位置和齿像可分为平面齿轮传动和空间齿轮传动。平面齿轮传动又分为直齿圆柱齿轮传动、斜齿圆柱齿轮传动、人字齿轮传动、内啮合齿轮传动、齿轮齿条传动;空间齿轮传动又分为直齿
39、锥齿传动、斜齿锥齿传动、曲线齿锥齿传动、交错轴斜齿传动、准双曲面齿轮传动、蜗轮蜗杆传动。 齿轮传动既有优点又有缺点,在此仅列一二:(1)优点:适用的圆周速度和功率范围广,效率高,工作可靠,能够很好的保证瞬时传动比恒定。(2)缺点:制造安装要求高、费用高,不宜用轴间距过大的两轴之间的传动且精度低时噪声比较大。3.2.2 选择齿轮材料及精度 小齿轮选用45号钢调质,硬度为220到250HBS;大齿轮选用45号钢正火,硬度为170到210HBS。由于是一级圆柱齿轮减速器,根据机械设计手册表7-7选择中等精度即8级精度,要求齿面粗糙度Ra3.26.3um。3.2.3 按齿面接触疲劳强度设计因为两齿轮均
40、为钢质齿轮,可以应用求出d1值,确定有关参数与系数。3.2.3.1 转矩T1 3.2.3.2 载荷系数K及材料的弹性系数ZE 根据机械设计手册表7-10取K=1.2,由表7-11得。3.2.3.3 齿数Z1和齿宽系数d 取小齿轮的齿数Z1=25.则大齿轮的齿数Z2= Z1I=255=125.因为一级齿轮传动为对称布置,而齿轮面又为软齿面,所以由材机械设计基础表7-14选取d=1。3.2.3.4 许用接触应力H 根据机械设计手册图7-24查得Hlin1=560MPa, Hlin2=530MPa。 其中N为应力循环次数,n为齿轮转速(r/min),j为齿轮转一转时同侧齿面的啮合次数,Lb为齿轮工作
41、寿命。 根据机械设计手册图7-24查得ZN1=1, ZN2=1.06(允许有一定的点蚀) 根据机械设计手册表7-9查得SH=1。 根据机械设计手册式(7-15)可得 取两式计算中的较小值,即H=560Mpa所以初算小齿轮分度圆直径为 3.2.3.5 确定的模数 根据机械设计手册表7-2取标准模数=。3.2.3.6 主要尺寸的计算 经圆整后取齿轮宽度 , 圆整中心距取 3.2.4 按齿根弯曲疲劳强度校核 根据机械设计基础式(7-12)求出F,如果FF,则校核合格。确定有关系数与参数。3.2.4.1 齿形系数YF 根据机械设计基础表7-12查得YF1=2.65, YF2=2.18。3.2.4.2 应力修正系数Ys 根据机械设计基础表7-13查得Ys1=1.59, Ys2=1.80。3.2.4.3 许用弯曲应力F 根据机械设计基础图7-26查得Flin1=205 MPa, Flin2=190 MPa。 根据机械设计基础表7-9查得SF=1.3。 根据机械设计基础图7-23查得YN1=YN2=1。 根据机械设计基础式(7-16)得 所以