机械设计——减速器齿轮箱设计手册

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1、机械设计课程设计二级直齿圆柱齿轮减速器 学 院： 专 业： 班 级： 学 号： 姓 名： 目录 一、 传动方案的确定 3 二、 电动机的选择 52.1 电动机类型和结构形式选择 52.2 确定电动机功率 52.3 确定电动机型号 滚筒工作转速5三、 计算总传动比及分配各级的传动比53.1 计算总传动比 53.2 分配各级传动比 6 四、运动参数及动力参数及传动零件的设计计算64.1、计算各轴转速64.2、计算各轴的功率64.3、计算各轴的扭矩6 五、 带的设计计算 75.1、确定计算功率Pca 75.2、选择V带的带型 75.3、确定带轮的基准直径dd=及验算带速v 75.4、根据V带的中心距

2、和基准长度Ld75.5、验算小带轮上的包角75.6、计算带的根数 75.7、计算单根V带的初拉力的最小值 85.8、计算压轴力 85.9、带轮结构设计8 六、 齿轮的设计计算 9 第一对齿轮：6.1、选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数 96.2、按齿面接触强度设计106.3、计算相关数值106.4、按齿根弯曲强度设计116.5、设计计算126.6、齿轮结构设计13第二对齿轮6.7、选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数146.8、按齿面接触疲劳强度设计146.9、确定公式数值146.10 计算相关数值156.11 按齿根弯曲强度设计166.12 设计计算166.13 齿轮结构设计18七、轴的设计及

3、强度校核187.1、轴的选材187.2、各轴最小直径估算187.3、装配工作底图的设计197.4、高速轴的结构设计及强度校核197.5、中速轴的结构设计及强度校核237.6、低速轴的结构设计及强度校核267.7、轴承润滑方式确定 30 八、键联接的选择及校核计算308.1、高速轴（A型键）308.2、中速轴（A型键）308.3、低速轴（A型键）31九、设计小结 32十、参考资料 32计算及说明主要结果一传动方案的确定传动装置选用V带传动和闭式二级圆柱齿轮传动系统，具有结构简单、制造成本低的特点。V带传动布置于高速级，能发挥它的传动平稳、缓冲吸振和过载保护的优点。但本方案结构尺寸较大，带的寿命短

4、，而且不宜在恶劣环境中工作。因而，在对尺寸要求不高、环境条件允许的情况下，可以采用本方案。二电动机的选择 2.1 电动机类型和结构形式选择按照已知的动力源和工作条件选用Y系列三相异步电动机。2.2 确定电动机功率1）传动装置的总效率查表得： =0.97（传动滚筒），=0.97（V带）， =0.99， =0.98， =0.99。0.970.970.9940.9820.99=0.8592）工作机所需电动机功率 由公式得：Pd=Fv1000总=20001.610000.859=3.725kw2.3 确定电动机型号 滚筒工作转速nw=60*1000vD=60*1000*1.6*350=87.36r/m

5、in按推荐传动比常用范围，取V带传动比 = 24，二级圆柱齿轮传动比=35，则总传动比的范围为 = =620。因此，电动机转速的可选范围为 符合这一范围的电动机同步转速有1000r/min和1500r/min。因为电动机转速越高，价格越低，而传动装置的轮廓尺寸越大，综合考虑电动机价格和和传动装置尺寸及环境条件，先选择1500r/min。即电动机型号为Y112M-4。其满载转速nm=1440r/min,额定功率Ped=3kw。附表1 电动机数据及总传动比电动机型号额定功率满载转速额定转速额定最大转速Y112M-44kw1440r/min2.22.3三传动装置总传动比的计算及各级传动比的分配3.1

6、 计算总传动比i总=nmnw=144087.36=16.483.2 分配各级传动比查表得，带的传动比取为i带=2，则圆柱齿轮的传动比i齿=i总i带=16.482=8.24i f =(1.21.3)i,i 1=3.21 , i 2=2.567四传动装置运动及动力参数的计算4.1 计算各轴转速n0=nm=1440r/minn1=n0i带=14402=720r/minn2=nIi1=7203.21=224.30r/minn3=n2i2=224.302.567=87.378r/minn4=n|i3=n3=87.378r/min4.2 计算各轴功率P0=Pd=3.725kwP1=P0 带=3.725 0

7、.97=3.576kwP2=P1 轴承 齿轮=3.5760.990.98=3.470kwP3=P2 轴承 齿轮=3.4700.980.99=3.367kwP4=P3 轴承 联轴器=3.30kw4.3 计算各轴转矩T0=9550*P0n0=9550*3.7251440=24.70NmT1=9550*P1n1=9550*3.576720=47.432NmT2=9550*P2n2=9550*3.470224.3=147.742NmT3=9550*P3n3=9550*3.36787.367=368.04Nm传动比效率20.96（带）3.210.980.992.5670.980.9910.990.99T

8、4=9550*P4n4=9550*3.3087.367=360.72Nm 附表2 各轴的运动及动力参数轴功率转速转矩03.7251440r/miin24.70Nm13.576720r/min47.432 Nm23.470224.30r/min147.742 Nm33.36787.378r/min368.00 Nm43.3087.378r/min360.67 Nm五减速器外的传动零件的设计带传动的设计计算5.1 确定计算功率Pca由载荷变动较小、每天单班制工作，查表取带传动工作情况系数KA=1.0，则Pca=KAPd=1.03.725=3.725kw。5.2 选择V带的带型根据求得的Pca=3.

9、725kw以及n0=1440r/min，查图得选用A型V带。5.3 确定带轮的基准直径dd=及验算带速v1）初选小带轮的基准直径dd1取小带轮的基准直径dd1=90mm。2）验算带速vV=dd1n060*1000=*90*144060*1000=6.7824m/s5m/svd30m/s，故带速合适。3）计算大带轮的基准直径dd2dd2=i带dd1=290=180mm5.4 根据V带的中心距和基准长度Ld1） 根据0.7（dd1+dd2） a0 2（dd1+dd2），得189a01.5d=42mm，所以：L1=（1.52）d=（1.52） 28=4256mm。又电动机输出长度为60mm，取L1=

10、62mm。2）大带轮结构设计大带轮采用腹板式。大带轮毂直径由后续高速轴设计而定，取d=25mm。同理：d12=(1.82)d=(1.82)25=4550mm，取48mm。da2=dd2+2ha=180+23=186mm。B2=B1=50mm。由于B2=50mm1.5d=37.5mmL2=（1.52）d=（1.52） 25=37.550mm，取L2=50mm。S=(17-14)B2=(17-14)50=7.14312.5mm，取S=12mm。由表取=10mm。六减速器内的传动零件的设计齿轮传动设计的设计计算第一对齿轮6.1 选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数1）按传动方案选用直齿圆柱齿轮传动。2

11、）运输机为一般工作机器，速度要求不高，故选用7级精度。3）材料选择。查表可选择小齿轮材料为45钢 (调质)，硬度为250HBW；大齿轮材料为45钢(正火)，硬度为200HBW，二者材料硬度差为50HBW。4）选小齿轮齿数，大齿轮齿数，取。5）齿数比u=z2z1=6721=3.190。6.2 按齿面接触强度设计按计算式试算即：1）试选Kr=1.3，由图得： 2) 小齿轮传递的转矩 T1=T1=47.432Nm=4.743104Nmm3）查表选取齿宽系数d=14）查表可得材料的弹性影响系数5）查取齿面硬度小齿轮的接触疲劳强度极限大齿轮的接触疲劳强度极限6）应力循环次数7) 查图可选取接触疲劳寿命系