二级圆柱齿轮减速箱课程设计说明书.docx

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1、设计说明书设计题目一、设计要求1、设计用于爬杆式加料机的传动装置2、小车的原始数据：装料量为,速度为，轨距为，轮距为。3、工作条件：单班制，间歇工作，轻微振动；使用寿命5年；工作环境灰尘较大.二、原始技术数据绳牵引力F/KN绳牵引力速度v/(ms)卷筒直径D/mm3.030.4300三、设计任务1、根据设计任务提出两种以上传动方案,并进行比较.2、完成主要传动装置的结构设计；其中，减速器的级别至少是二级。3、完成减速器装配图1张(Al),零件工作图2张(A3或A4,建议选择非标准件轴、齿轮)；4、编写设计计算说明书1份。第一部分传动装置总体设计一、方案提出根据设计要求提出以下三种系总体设计方案

2、参考:方案1：二级圆柱齿轮方案2：二级圆柱圆锥方案3：涡轮蜗杆减速器二、系统方案总体评价及确定比较上述四种方案发现，在方案1中，结构简单,传动稳定，但是无过载保护；方案2中布局较小，但圆锥齿轮加工困难，特别是大直径，大模数的锥轮所以一般不用;方案3中整体布局较小，传动不稳定，虽然可以实现较大的传动比，但是传动效率低。三、方案的确定传动方案由以下各部分组成包括:传动装置由电机、减速器和工作机。设计方案所具有的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。考虑到电机转速高,传动功率大，将V带设置在高速级。其传动方案如下：四、方案论证本设计中原动机为电动机，工作机为皮

3、带输送机。传动方案采用了两级传动,第一级传动为带传动，第二级传动为二级斜齿圆柱齿轮减速器。带传动承载能力较低，在传递相同转矩时，结构尺寸较其他形式大，但有过载保护的优点,还可缓和冲击和振动，故布置在传动的高速级,以降低传递的转矩，减小带传动的结构尺寸。齿轮传动的传动效率高，适用的功率和速度范围广，使用寿命较长,是现代机器中应用最为广泛的机构之一。本设计采用的是展开式两级直齿轮传动。总体来讲，该传动方案满足工作机的性能要求，适应工作条件、工作可靠，此外还结构简单、尺寸紧凑、成本低传动效率高。采用皮带和二级齿轮减速器配合的颤动装置，其传动系统为:电动机一传动系统执行机构见下图皮带二级圆柱齿轮第二部

4、分电动机的选择及传动比分配一、电动机的选择1、传动装置的总效率按表25查得各部分效率为：带传动效率为，滚动轴承效率(一对)，闭式齿轮传动效率为，联轴器效率为，传动滚筒效率为，代入得2、工作机所需的输入功率,其中所以1.47kw使电动机的额定功率P=(l-lo3)P,由查表得电动机的额定功率P=1.5KWo3、确定电动机转速计算滚筒工作转速：由于推荐的传动比合理范围，二级圆柱齿轮减速器的传动比一般范围：，则总传动比的范围为，故电机的可选转速为：4、确定电动机型号根据以上计算在这个范围内电动机的同步转速有750rmin,1000rmin,1500rmin,3000rmin,综合考虑电动机和传动装置

5、的情况，同时也要降低电动机的重量和成本，最终可确定同步转速为IOoOrmin,根据所需的额定功率及同步转速确定电动机的型号为Y100L-6,满载转速940rmin。其主要性能:额定功率：1。5KW,满载转速940rmin,额定转矩2。0。二、计算总传动比及分配各级的传动比1、总传动比：2、分配各级传动比根据设计方案,减速器的传动比i为取两级援助齿轮减速器高速级的传动比则低速级的传动比为高速级的传动比为3、运动参数及动力参数计算电动机轴I轴（高速轴）11轴（中间轴）In轴（低速轴）IV轴（滚筒轴）各轴运动和动力参数如下表参数电动机1轴2轴3轴卷筒功率p/kw94037685.8425.4725.

6、47转速n/rom-1Io47Io41Io34Io27Io23转矩T/N。m14.93373149.1476.2461.2I传动比i2o54.383.371效率Oo960.95Oo950.97第三部分V带设计一、确定皮带轮1、确定计算功率。由表87查得工作情况系数；故2、选取V带带型。根据、由图8-11选用A型。确定带轮的基本直径并验算带速V.3、初选小带轮的基准直径.由表8-6和表8-8,取小带轮的基准直径；验算带速v；按式8-13验算带的速度；因为5msv30ms,故带速合适;计算带轮的基准直径；根据式8-15a,计算大带轮的基准直径；根据表88取250mm.二、确定V带的中心距a和基准长

7、度1、根据式8-20得/初定中心距.由式8-22计算带所需的基准长度由表8-2选带的基准长度1600mmo按式8-23计算实际中心距./由式8-24得中心距的变化范围为563-491mmo2、验算小带轮上的包角O3、计算带的根数计算单个V带的额定功率。由，查表84a得。根据查表8-5得，表82得，于是计算V带的根数z,圆整为2。4、计算单根V带初拉力的最小值由表8-3得A型带的单位长度质量q=0。lKgm,所以应使带的初拉力5、计算压轴力压轴力的最小值为第四部分齿轮的设计一、高速级斜齿轮副的设计计算1、选齿轮类型、精度等级、材料及齿数（1）齿轮类型按展开式结构设计齿轮箱，为了是传动平稳、满足强

8、度要求,选用斜齿圆柱齿轮传动。（2）材料及热处理由表101,小齿轮材料为（调制），硬度为280HBS;大齿轮材料为45钢（调制），硬度为240HBS。二者硬度差为40HBS.（3）精度等级选用7级,选取小齿轮比为，则大齿轮，圆整为，螺旋角2、按齿面接触强度设计由设计公式进行试算，即（1）确定公式内的各计算数值1）试选载荷系数.2）计算小齿轮传递的转矩由前面计算可知，3）由表10-74）由表106查得材料的弹性影响系数。5）由图10-21d按齿面硬度查得齿轮的接触疲劳强度极限小齿轮大齿轮6）由式计算应力循环次数7）由图10-19查得接触疲劳寿命系数，。8）计算接触疲劳许用应力（失效概率1%,安全

9、系数S=I）9）许用接触应力。10）由图10-30选取区域系数.11）1由图10-26查得，则.（2）计算1）试计算小齿轮的分度圆直径，由计算公式得2）计算齿轮的圆周速度3）计算齿宽b及模数4）计算纵向重合度5）计算载荷系数已知使用系数，根据,7级精度,由图108查得动载荷系数由表10-3查得，从表：10-4中的硬齿面栏查得小齿轮相对轴承非对称布置、7级精度、。另由图10-13查得,故载荷系数6）按实际的载荷系数校正所得的分度圆直径7）计算模数3、按齿根弯曲强度设计由式（1）确定公式内的各计算数值1）计算载荷系数2）根据纵向重合度，从图10-28查得螺旋角影响系数。3）由图10-2Od查得齿轮

10、的弯曲疲劳强度极限小齿轮大齿轮4）由图10-18查得弯曲疲劳寿命系数5）计算弯曲疲劳许用应力取弯曲疲劳安全系数S=I.46）计算当量齿数7）查取齿形系数由表10-5查得8）杳取应力校正系数由表10-5查得9）计算大小齿轮的并加以比较经比较得大齿轮的数值大。（2）设计计算对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算得法面模数大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数,取，可满足弯曲强度.但为了同时满足接触疲劳强度，需按接触疲劳强度算得的分度圆直径来计算应有的齿数。于是由,取，则取.4、几何尺寸计算（1）计算中心距将中心距圆整后取。（2）按圆整后的中心距修整螺旋角因值改变不大，所以参数、等不必修正。（3）计算大小齿

11、轮的分度圆直径（4）计算齿轮宽度取齿宽：=42mm,=47mm二、低速级直齿轮的设计计算1、选齿轮类型、精度等级、材料及齿数（1）齿轮类型按展开式结构涉及齿轮箱,为了是传动平稳、满足强度要求，选用斜齿圆柱齿轮传动。（2）材料及热处理由表101,小齿轮材料为（调质）,硬度为280HBS；大齿轮材料为45钢（调质），硬度为240HBS。二者硬度差为40HBS。（3）精度等级选用7级,选取小齿轮比为则大齿轮，取，螺旋角2、按齿面接触强度设计由设计公式进行试算，即（1）确定公式内的各计算数值1）试选载荷系数。2）计算小齿轮传递的转矩由前面计算可知，3）取.4）由表10-6查得材料的弹性影响系数。5）由

12、图102Id按齿面硬度查得齿轮的接触疲劳强度极限小齿轮大齿轮6）由式计算应力循环次数7）由图1019查得接触疲劳寿命系数，。8）计算接触疲劳许用应力（失效概率1%,安全系数S=I）9）许用接触应力10）由图IO-30选取区域系数11）1由图10-26查得，则。（2）计算1）试计算小齿轮的分度圆直径,由计算公式得2）计算齿轮的圆周速度3）计算齿宽b及模数4）计算纵向重合度5）计算载荷系数已知使用系数,根据，7级精度，由图10-8查得动载荷系数由表10-3查得，从表104中的硬齿面栏查得小齿轮相对轴承非对称布置、8级精度、。另由图10-13查得,故载荷系数6）按实际的载荷系数校正所得的分度圆直径7

13、）计算模数3、按齿根弯曲强度设计由式（1）确定公式内的各计算数值1）计算载荷系数2）根据纵向重合度，从图10-28查得螺旋角影响系数。3）由图10-20d查得齿轮的弯曲疲劳强度极限小齿轮大齿轮4）由图10-18查得弯曲疲劳寿命系数5）计算弯曲疲劳许用应力取弯曲疲劳安全系数S=1。46）计算当量齿数7）查取齿形系数由表10-5查得8）查取应力校正系数由表10-5查得9）计算大小齿轮的并加以比较经比较得大齿轮的数值大.（2）设计计算对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算得法面模数大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数，取，可满足弯曲强度.但为了同时满足接触疲劳强度，需按接触疲劳强度算得的分度圆直径来计算应

14、有的齿数。于是由,取，则，取。4、几何尺寸计算（1）计算中心距将中心距圆整后取。（2）按圆整后的中心距修整螺旋角因值改变不大,所以参数、等不必修正.（3）计算大小齿轮的分度圆直径（4）计算齿轮宽度取齿宽：=67mm,=72mm高、低速级齿轮参数名称高速级低速级中心距112146a(mm)法面摸数（mm）1.52o5螺旋角（2_齿顶高系数11顶隙系数0.25Oo25压力角齿2726数11887分(mm)41o7167o18(mm)182o29224o81直径齿(mm)4772宽（mm）4267齿轮等级精度77小齿轮材料为（调制）,硬度为小齿轮材料为（调制），硬度为材料及热处280HBS；大齿轮材料为45钢（调280HBS；大齿轮材料为45钢（调理制），硬度为240HBS。二者硬度差制）,硬度为240HBS。二者硬度差为40HBS为40HBS第五部分轴的设