展开式二级圆柱齿轮减速器—课程设计论文.doc

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1、机械设计课程设计计算说明书题目： 展开式二级圆柱齿轮减速器 学院： 机械工程学院 专业： 机械设计制造及其自动化 年级： 1 姓名： 指导教师： 完成日期： - 35 -目录一、 设计任务书 1二、 传动方案的拟定 1三、 电动机的选择 1一、电动机类型的选择二、电动机功率的选择三、电动机的转速的选择四、电动机型号的确定四、 主要参数的计算 2一、确定总传动比和各级传动比的分配二、传动装置的运动和动力参数计算五、 减速器传动零件设计计算 4（一）、 高速级（级）齿轮（二）、低速级（级）齿轮六、 轴、键及轴承的设计计算 13一、 高速轴（I轴）及轴上键、轴承的设计二、 中间轴（II轴）及轴上键、

2、轴承的设计三、 低速轴（III轴）及轴上键、轴承的设计七、 润滑与密封的设计 31八、 箱体的设计 32一、 润滑方式、润滑油的选择二、 密封方式的选择参考文献 34一、 设计任务书一、设计题目： 展开式二级圆柱齿轮减速器（用于带式输送机传动装置中）二、 原始数据：输送带的工作拉力：。输送带的速度：v = 0.75m/s。卷筒的直径：D = 310mm。三、工作条件：两班制工作，连续单向运转，载荷较平稳，使用期限为10年，小批量生产；允许输送带速度误差为；生产条件是中等规模机械厂，可加工7-8级精度齿轮及蜗轮；动力来源是三相交流电（220V380V）。四、设计工作量： 1、绘制减速器装配图1张

3、(A0或A1)。 2、绘制减速器零件图12张。 3、编写设计说明书1份。五、设计要求： 1、各设计阶段完成后方可进行下一阶段的设计。 2、在指定的教室内进行设计。二、传动方案的拟定为确定传动方案，根据已知条件计算的工作机滚筒的转速为：三、电动机的选择一、电动机类型的选择因其动力源为三相交流电（220V/380V），单向运转，由此选用Y系列三相异步电机。二、电动机功率的选择工作机所需的有效功率为:Pw=Fv/1000=40000.75/1000KW=3KW为计算电动机所需的功率，先要确定从电动机到工作机之间的总效率，设、分别为：弹性联轴器、闭式齿轮传动（设齿轮精度为7级）、滚动轴承、卷筒的效率。

4、查表2-2得：=0.99，=0.97，=0.99，=0.96。则传动装置的总效率为:=0.990.970.990.96=0.859电动机所需功率为：Pd=Pw/=3/0.859 KW= 3.49 KW电动机的额定功率应大于电动机的所需功率， 。查表16-1选用的电动机的额定功率为4KW。三、电动机的转速的选择选择常用的同步转速为1500r/min和1000r/min两种。四、电动机型号的确定根据电动机所需功率和转速，由表16-1知电动机的型号为：Y132M1与Y112-M。由于Y132M1的转速较低，价格低，外部尺寸小，并且总传比也不是很大，故采用该类型的电动机，该电动机的参数数据如下表：表1

5、电动机型号额定功率/KW同步转速(r/min)满载转速(r/min)Y132M141000960该电动机中心高H=132mm，轴外伸周径38mm，轴外伸长度80 mm。四、齿轮主要参数的计算一、确定总传动比和各级传动比的分配： 传动装置的总传动比：=（1.11.5），=,取=（其中、分别为高速级和低速级的传动比）。高速级齿轮传动比为=5.923，低速级齿轮传动比为=3.504。二、传动装置的运动和动力参数计算：1、各轴转速计算：2、各轴的输入功率计算：3、各轴的输入转矩计算：将上述结果列于下表（表1），便于查用表1 各轴运动和动力参数汇总表轴号转速（r/min）输入功率（KW）转矩（）传动比电

6、动机轴9603.4934.7111轴9603，4634.4212轴162.083.32195.625.9233轴46.263.19658.553.504工作机轴46.263.03625.521五、减速器传动零件设计一、减速器斜齿圆柱齿轮传动的设计计算（一）、高速级（级）齿轮1、选定齿轮的类型，精度等级，材料及齿数。（1）由于斜齿传动平稳，冲击震动噪声小，故选用斜齿圆柱齿轮。（2）运输装置为一般工作机器，速度不高，故选用7级精度（GB10095-88）。（3）材料的选择：查表10-1选小齿轮材料为45Cr（调质），硬度为240HBS，大齿轮材料为45钢（正火），硬度为190HBS。（4）初选小齿

7、轮的齿数，大齿轮的齿数，取。（5）选取螺旋角：初选螺旋角。2、按齿面接触强度设计 按计算式计算：（1） 确定公式内的各计算数值。 试选取。 由图10-30选取区域系数。 查表2知小齿轮传递的转矩。 由表10-7选取齿宽系数。 由表10-6查得材料的弹性影响系数 由图10-26查得，。则 由图10-21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限；大齿轮的接触疲劳强度极限 由式10-13计算应力循环次数 由图10-19取接触疲劳寿命系数， 计算接触疲劳许用应力。取失效率为1，安全系数。由式10-12得：则许用接触应力为：（2） 计算 试计算小齿轮分度圆半径，由计算式得： 计算圆周速度: 计算齿宽及模

8、数。 计算纵向重合度: 计算载荷系数。根据，7级精度，由图10-8查得动载荷系数。查表10-2查得使用系数。由表10-3查得齿间载荷分配系数。由表10-4的差值法查得7级精度，小齿轮相对支撑非对称布置时。由， 查图10-13得。故载荷系数： 按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径。由式10-10a 计算模数。3、按齿根弯曲强度设计。 由式10-17得弯曲强度设计式：（1） 确定计算参数。 由图10-20c查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限；大齿轮的弯曲疲劳强度极限。 由图10-18取弯曲疲劳寿命系数；。 计算弯曲疲劳许用应力。取弯曲疲劳安全系数，由式10-12得： 计算载荷系数 根据纵向重合度，从图

9、10-28查得螺旋角影响系数。 计算当量齿数。 查取齿形系数。查表10-5的；。 查取应力校正系数。由表10-5查得；。 计算大小齿轮的，并加以比较 大齿轮的数值大。（2） 设计计算 对此计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的法面模数大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数，由于齿轮的模数的大小主要取决于弯曲强度所决定的承载能力，而齿面接触疲劳强度所决定的承载能力仅与齿轮直径有关，可取由弯曲强度算得的模数。为同时满足接触疲劳强度，需按接触强度算得的分度圆直径来计算应有的齿数，于是有：取，则，取。4、几何尺寸计算。 计算中心距：将中心距圆整为142mm。 按圆整后的中心距修正螺旋角：因值改变不多，故参数

10、等不必修正。 计算大小齿轮的分度圆直径。 计算齿轮宽度。 圆整后取； 结构设计。 小齿轮用实心式，大齿轮因圆齿顶圆直径大于而又小于，故以选用腹板式结构为宜。（二）、低速级（级）齿轮设计1、选定齿轮的类型，精度等级，材料及齿数。（1）按图示方案第级传动仍选用斜齿圆柱齿轮。（2）运输装置为一般工作机器，速度不高，故选用7级精度（GB10095-88）。（3）材料的选择：在同一减速器各级小齿轮（或大齿轮）的材料在没有特殊情况，应选用相同牌号。以减少材料品种和工艺要求。故查表壳选择小齿轮材料为45Cr（调质），硬度为240HBS，大齿轮材料为45钢（正火），硬度为190HBS。（4）选小齿轮的齿数z1

11、=24，大齿轮的齿数，取。2、按齿面接触强度设计 按计算式计算： 确定公式内的各计算数值。试选取。查表2知小齿轮传递的转矩由表10-7选取齿宽系数由表10-6查得材料的弹性影响系数由图10-21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限；大齿轮的接触疲劳强度极限。由式10-13计算应力循环次数由图10-19取接触疲劳寿命系数，。计算接触疲劳许用应力。取失效率为1，安全系数。由式10-12得： 计算 试计算小齿轮分度圆半径，由计算式得： 计算圆周速度 计算齿宽及模数。计算纵向重合度 计算载荷系数。根据，7级精度，由图10-8查得动载荷系数。查表10-2查得使用系数。由表10-3查得齿间载荷分配系数

12、。由表10-4的差值法查得7级精度，小齿轮相对支撑非对称布置时。由， 查图10-13得。故载荷系数 按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径。由式10-10a 计算模数。3、按齿根弯曲强度设计。 由式10-17得弯曲强度设计式：（3） 确定计算参数。 由图10-20c查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限；大齿轮的弯曲疲劳强度极限。 由图10-18取弯曲疲劳寿命系数；。 计算弯曲疲劳许用应力。取弯曲疲劳安全系数，由式10-12得： 计算载荷系数 根据纵向重合度，从图10-28查得螺旋角影响系数 计算当量齿数。 查取齿形系数。查表10-5的；。 查取应力校正系数。由表10-5查得；。 计算大小齿轮的，并加以比较 大齿轮的数值大。（4） 设计计算 对此计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的法面模数（2.97）大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数，取可满足弯曲强度，并为同时满足接触疲劳强度，需按接触强度算得的分度圆直径来计算应有的齿数，于是有： 取，则，取。4、几何尺寸计算。（1）计算中心距a ，圆整后为157mm(2) 按圆整后的中心距修正螺旋角（3）计算大小齿轮的分度圆直径。（4）计算齿轮宽度。 圆整后取；（5）结构设计。 小齿轮用实心式，大齿轮因圆齿顶圆直径大于而又小于，故以选用腹板式结构为宜。把各齿轮的主要参