二级圆柱齿轮减速器设计最新【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 优秀设计 1. 设计任务书 设计任务：设计一带式输送机用单级圆柱齿轮减速器。已知输送拉力F=速 V=s，传动卷筒直径 D=400电动机驱动，工作寿命八年（每年工作 300 天），两班制，带式输送机工作平稳，转向不变 。 1) 工作条件 两班制工作，常温下连续运转；空载起动，工作载荷有轻微振动；电 压为 380/220 2. 传动系统方案的拟定 带式输送机传动系统方案如下图所示。 带式输送机由电动机驱动。电动机 1通过 将动力传入两级 圆柱齿轮减速器 3，再经过联轴器 4，将动 力传至输送机滚筒 5，带动输 送机 6工作。传动系统中经 通过两级齿轮减速器，其 结构简单，但齿轮相对于轴承位置不对称，因此要求轴有较大的刚度，高 速级为斜齿圆柱齿轮传动，低速级为直齿圆柱齿轮传动。 3. 电动机的选择 1) 电动机容量的选择 由已知条件可以算出工作机所需有效功率 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1000 ）传动系统总效率 5w 输送机滚筒轴至输送带之间的传动效率； c 联轴器效率， c = g 闭式圆柱齿轮传动效率， g= b 对滚动轴承效率， b = b v = 输送机滚筒效率， 估算传动系统总效率 = 23 34 45 56 7w 式中 23= v = 34= b g= 45= b g= 56= b c= 7w= b 系统总效率 = 23 34 45 56 7w =工作机所需要电动机功率 由文献 1表 3系列三相异步电动机技术数据中 可以确定，满足 为 4.0 2) 电动机转速的选择 根据已知条件由计算得知输送机滚筒的工作转速 d 60000 r/由文献 1 表 3500 r/ 1000 r/应于额定功率 电动机 型号应分别取为 132 和 动比列于下表： 方案的比较 方案 电动机型号 额定功率 （ 同步转速 （ r/ 满载转速 （ r/ 总传 动比 I 500 1440 I 000 960 ) 电动机型号的选择 r=m=4.0 112m=4.0 n=1440 r/文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 对两级圆柱齿轮传动来说，方案 量轻、 价格低，总传动比为 对两级减速传动来说不算大，故方案 选用 号为 主要性能数据如下： 电动机额定功率 .0 动机满载转速 440 r/动机中心高 H=112 动机轴伸直径 D=28 动机轴伸长度 E=60 . 传动比的分配 带式输送机传动系统的总传动比 i= 由传动系统方案知 ； 按表 3带传动的传动比 iv=带传动比取为 由计算可得两级圆柱齿轮减速器的总传动比 i =误 !未找到引用源。 = 为便于两级圆柱齿轮减速器采用浸油润滑，当两级齿轮的配对材料 相同，齿 面硬度 350，齿宽系数相等时，考虑齿面接触强度接 近相等的条件，取高速级传动比： 速级传动比 12=动系统各级传动比分别为： ； 5. 传动系统的运动和动力参数计算 传动系统各轴的转速、功率和转矩计算如下： 1轴（电动机轴） 1440 r/ r= 550119550 m； i= .5 440 r/1=w m 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3轴（减速器高速轴） 23r/ 1 13 = 55033 m； 4轴（减速器中间轴） 34r/ 3 34 = 55044= m； 5轴（减速箱低速轴） 45r/ 4 45 = 955055 m； 6轴（输送机滚筒轴） 56r/ 5 56 = 55066 m； 将上述计算结果和传动比效率汇总如表： 轴 号 电动机 两级圆柱齿轮减速器 工作机 1轴 3 轴 4轴 5轴 6轴 转速 n(r/1440 r/3=3= m r/4=4= m r/5=5= m r/6=6= m 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1) 低速级圆柱齿轮设计 （此处的下标 1 表示为小齿轮， 2为大齿轮） 选择齿轮材料及热处理方式 小齿轮选用 45号钢，调质处理， 2862291 大齿轮选用 45号钢，正火处理， 2302002 确定许用接触应力 1和 2 疲劳极限应力 201102 根据接触应力变化次数 30028(30028(3取接触强度计算寿命系数1，2； 因 1对齿轮均为软尺面，故取工作硬化系数； 一般计算中取润滑系数 1; 按文献 3，当失效概率低于 1/100时，取接触强度最 小安全系数 1 将以上数值代入许用接触应力计算公式 功率 P(矩 T(N m) 接件传动件 齿轮 齿轮 联轴器 传动比 i 传动效率 齿轮： 45 钢调质 大齿轮： 45 钢正火 20 1 70 2 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 得 20 1 10 2 按齿面接触强度条件计算中心距 a 3222)1( 大齿轮转矩 T N m 理论传动比 i 齿宽系数 35.0a初取载荷系数 K 弹性系数 Z 初取节点区域系数 Z 初取重合度系数 上数据带入公式 1(3 23222按表取 702 确定主要参数和计算主要尺寸 模数 2170) 齿数 21, 181 702 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 702)1( 2121 07,29 21 理论传动比 实际传动比 ： %i 允许误差范围内） 分度圆直径2,1 齿宽 21, a 取 02 550)105(21 取 51 确定载荷 系数 K 使用系数 按表 6 动载系数轮圆周速度 1 齿轮精度，参考表 6级精度， 按图 6载荷系数 K，齿向载荷分布系数 K ， 761621 01 52 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 端面重合度 =1z +21z ） =291+1071） =总重合度 时，则齿间载荷分配系数 K=后求得在和系数 验算齿面接触疲劳强度 按文献 3,算得重合度系数 Z= 8 6 3 1 22由于 22 ，故设计偏于安全。 确定许用弯曲应力 21 ， m 文献 3，取弯曲疲劳极限应力10 ,2402 根据弯曲应力变化总次数 30028(30028(,121 寸系数 1 按标准中有关规定，取试验齿轮的应力修正系数 2 按文献 3，当失效概率低于 1/100时，取弯曲强度最小 安全系数 1 K=文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 代入公式m 得 M P a 20,480 21 验算齿轮弯曲强度 121 212 0 0 0 222 222 0 0 0根据齿数： 107,29 21 按文献 3，取齿形系数 3算的重合度系数 将以上数值代入应力计算公式 T 0 0 112121 T 0 0 222222 因为 2211 , ， 故齿轮弯曲强度满足要求， 设计偏于安全。 主要设计计算结果 中心距 a=170面模数 数 1z =29 2z =107 分度圆直径 1d 2d = 齿顶圆直径 1 2根圆直径 1 2文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 齿宽 1b =65 2b =60轮精度等级 8级 材料 及热处理 小齿轮选用 45号钢，调质， 29 286，油润滑； 大齿轮选用 45号钢，正火， 00 230 ， 油润滑； （数据图表来源自文献 2） 2) 高速级斜齿圆柱齿轮传动的设计计算 选择齿轮材料及热处理方式 小齿轮 1选用 45号钢，调质处理， 29 286； 大齿轮 2选用 45号钢，正火处理， 69 217 ； 确定许用接触应力 1和 2 疲劳极限应力 201702 根据接触应力变化次数 30028(30028(14401603取接触强度计算寿命系数1，2； 因 1对齿轮均为软尺面，故取工作硬化系数； 一般计算中取润滑系数 1; 按文献 3，当失效概率低于 1/100时，取接触强度最 小安全系数 1 将以上数值代入许用接触应力计算公式 得 20 1 70 2 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 按齿面接触强度条件计算中心距 a 3222)1( 初取螺旋角 =10， 大齿轮转矩 T N m 理论传动比 i 齿宽系数 35.0a初取载荷系数 K 弹性系数 Z 初取节点区域系数 初取重合度系数 Z 将以上数据带入公式 1(3 23222按表取 181 确定主要参数和计算主要尺寸 中心距 181 ，按表 4 2， 低速级 702 模数 2200) 齿数 21, 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 初设 10 理论传动比 0c o (c o 21 经元整后取 76,16 21 实际传动比 ： %i 允许误差范围内） 螺旋角： 7616(c o s 21 a n 在 208 范围内，取小齿轮右旋，大齿轮左旋 分度圆直径2,1 o o 齿宽 21, a 取 52 550)105(21 取 01 确定载荷系数 K 使用系数 按表 6 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 动载系数轮圆周速度 1 齿轮精度，参考表 6级精度， 按图 6K，齿向载荷分布系数 K， 端面重合度 =1z +21z ） =161+761） =向重合度 = 重合度 =+= 则齿间载荷分配系数K=后求得在和系数 6 6 验算齿面接触疲劳强度 节点区域系数，按图 6合度系数 Z= 1=旋角系数 Z= 2222由于 22 )()( H ，故设计偏于安全。 确定许用弯曲应力 m 文献 3，取弯曲疲劳极限应力90 ,2302 根据弯曲应力变化总次数 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 30028(30028(1440160,121 寸系数 1 按标准中有关规定，取试验齿轮的应力修正系数 2 按文献 3，当失效概率低于 1/100时，取弯曲强度最小 安全系数 1 代入公式m 得 M P a 80,460 21 验算齿轮弯曲强度 121 212000 222 222000根据当量齿数： 22311按文献 3，取齿形系数 3算的重合度系数 按文献 3，当纵向重合度 时， 螺旋角系数 Y。 将以上数值代入应力计算公式 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 T 0 0 112121 M P T 0 0 222222 因为 2211 , ， 故齿轮弯曲强度满足要求， 设计偏于安全。 主要设计计算结果 中心距 a=118面模数 旋角 = (小齿轮左旋、大齿轮右旋 ) 齿数 1z =16 2z =76 分度圆直径 1d = 2d = 齿顶圆直径 1 2根圆直径 1 2宽 1b =50 2b =45轮精度等级 7级 材料及热处理 小齿轮选用 45号钢，调质， 26 286，油润滑； 大齿轮选用 45号钢，正火， 69 217，油润滑； 6. 减速器轴及轴上零件的设计 1) 轴的布置 轴的布置参照图 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 已知数据0,456 5 m m,b 5 0 m m, 0 m m,a 1 1 8 m m, 考虑相邻齿轮沿轴向不发生干涉，计入尺寸 s=10 考虑齿轮与箱体内壁沿轴向不发生干涉，计入尺寸 k=10 为保证滚动轴承放入箱体轴承座孔内，计入尺寸 c=5 初取轴承宽度分别为 0 2 2 3根轴的支承跨距分别为： 1111 )(2 =175 2112 )(2 =177 3 1 1 32 ( ) c k b s b n =177 2) 轴的设计 高速轴（ 1轴）的设计 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 轴上小齿轮的直径较小，采用齿轮轴结构。选择轴的材 料及热处理 45号钢，调质。 轴的受力分析轴的受力简图如图（ a）所示。 图中 1=175 22 11 =50 =125 a) 计算齿轮的啮合力 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 F t 20001 o s 20t a 8 9c o st a a 8 9t a b) 求水平面内的支承反力，作水平面内的弯矩图 轴在水平面内的受力简图如（ b）所示。 Nl 91 0 M 4 2 4 9 8 在水平面内的弯矩图如图（ d）所示 c) 求垂直面内的支承反力，作水平面内的弯矩图 轴在垂直面内的受力简图如图（ c）所示。 Nl 52/111 0 M 174761 N 在垂直面内的弯矩图如 图（ e）所示。 d) 求支承反力，作轴的合成弯矩图，转矩图 轴向力 故得拟用深沟球轴承，并采用两 端固定组合方式，故轴向力作用在轴承 0 M 2211 4 5 9 5 0 . 9 5C c x c M N 222 4 4 1 2 1 . 2 5C c x c M N 动力矩 1T = mm e）轴的初步设计 由文献 2表 155 37 ，取折算系数 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 由式 22)(10 所以 d f）轴的结构设计 按经验公式，减速器输入端的轴端直径 ,33初步确定轴的最小直径，由式（ 15算， 查表得，所选电动机轴直径 5 输入轴端选用 37弹性套柱销联轴器 n=4600r/ 输入轴端直径选用 2 安装齿轮，联轴器处轴肩结构尺寸参考文献 1的表 5所以高速轴的结构设计如下 : 中间轴（ 2轴）的设计 选择轴的材料及热处理 45号钢，调质 a) 轴的受力分析 轴的受力简图如图（ a）所示。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 图中 2=177 125010522222 12 ； 2 6511 7 7 ； 2 ； 计算齿轮的啮合力 F t 5 29 5 4 22 0 0 02 0 0 0222 o s 20t a 5 2c o st a a 5 2t a F t 9 575 0 02 0 0 0323 9 a 9 5t a 轴在水平面内的受力简图如（ b）所示。 Nl 1 032 (b) (c) (a) （ a）轴的受力简图；（ b）轴在水平面内的受力分析； （ c）轴在垂直面内的受力简图； 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 732 0 M 36741 N 在垂直面内的受力简图如图（ c）所示。 Nl 9 92/ 3222 923 0 M 1 2 支承反力，作轴的合成弯矩图，转矩图 = = 轴向力 故得拟用深沟球轴承，并采用两 端固定组合方式，故轴向力作用在轴承 0 M 1 2 M N 2222 t = b) 轴的初步设计 由文献 2表 155 45号钢调制处理， 37 取折算系数 式 122)(10122)(10 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 所以 轴 C、 直径增大 4%， 的结构设计 安装齿轮，联轴器处轴肩结构尺寸参考文献 1的表 5定 按经验公式，减速器高速级从动轴的危险截面直径 D a=( 118=41.3 取减速器中间轴的危险截面的直径 =40 速 器中间轴的结构图。 低速轴（ 3轴）的设计 选择轴的材料及热处理 45号钢，调质 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 a) 轴的受力 分析 b) 轴的受力简图如图（ a）所示。 图中 3177 3 ； 8177 ； c) 计算齿轮的啮合力 F t 6 7 62 0 0 02 0 0 0 4 34 8 a 6 7t a 求水平面内的支承反力， 轴在水平面内的受力简图如（ b）所示。 N 34 M 求垂直面内的支承反力， 轴在垂直面内的受力简图如图（ c）所示。 N N 0 M 求支承反力，合成弯矩，转矩 （ a）轴的受力简图；（ b）轴在水平面内的受力分析； （ c）轴在垂直面内的受力简图； (b) (c) (a) 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 = = 0 M 3T 396969 N d) 轴的初步设计 由文献 2表 155 40 取折 算系数 式 22)(10 所以 在轴 个键槽，直径增大 4%， mm e) 轴的结构设计 按经验公式，减速器低速级从动轴的危险截面直径 a=( 170=51 59.5 安装齿轮，联轴器处轴肩结构尺寸参考文献 1的表 5定 取减速器中间轴的危险截面的直径d= 56 减速器低速轴的结构图 : 6206 94 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7. 减速器滚动轴承的选择 1) 高速轴（ 1轴）上滚动轴承的选择 因为支撑跨距不大，故采用两端固定式轴承组合方式， 轴承类型选择深沟球轴承，轴承的预期寿命为 24000h。 由前计算结果所知， 轴承所受径向力 N 轴向力 本额定 动载荷 27 基本额定静载荷 承工作转速 1440n r/选滚动轴承 6206 94 (参见附录 F e = X= Y =径向当量动载荷 5.1 7 8 3)1014402 4 0 0 060(316311因为所以选深沟球轴承 6206 94 满足要求。 相关数据如下： D=72 B=19 37 2) 中间轴（ 2轴）上滚动轴承的选择 选择深沟球轴承，轴承的预期寿命为 24000 由前计算结果所知， 轴承所受径向力 N 6307 94 6208 94 6329 94 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 轴向力 作转速 n r/选轴承 6307 94 (参见附录 基本额定动载荷 N 基本额定静载荷 N F e = X=1 Y =2 径向当量动载荷 5.1 0 3 2) 0 0 060(316311因为所以选深沟球轴承 6307 94满足要求。 相关数据如下： D=80 B=21 443) 低速轴（ 3轴）上滚动轴承的选择 选择深沟球轴承，轴承的预期寿命为 24000 由前计算结果所知， 轴承所受径向力 N 工作转速 n r/选轴承 6239 94 (参见附录 基本额定动载荷 N 径向当量动载荷 5.1买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 因为所以选深沟球轴承 6239 94满足要求。 相关数据如下： D=85 B=19 528. 键联接和联轴器的选择 1) 高速轴（ 1轴） 由前面的计算结果知：工作转矩 T= m， 工作转速 1440n r/择工作情况系数 K=算转矩 N m 选 按附录 F，选用 型号为 :4425 622884 许用转矩 T=63 N m,许用转速 n=5700 r/因T,nn,故该联轴器满足要求。 选 511 411 530)105(4021 初选键： b=8 h=7 L=34 l=26 考文献 5表 4 =110 =90表 4 004 0 00 p 0 02 00 0 d 的挤压强度和剪切强度都满足要求。 2) 中间轴（ 2轴）上键联接的选择 由前面的计算结果知： 工作转矩 T= m 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 选 高速极大齿轮连接键： 0,40 2121 530)105(4021 初取： b=12 h=8 L=32 l=20 12 32 79 参考文献 5表 4 =110 =90 表 4 p 0