机械设计课程设计二级展开式斜齿圆柱齿轮减速器1

1、 二级展开式斜齿圆柱齿轮减速器 教 学 院 机电工程学院 专业班级 机自 1104学生姓名 学生学号 指导教师 截止日期 2013年12月1日 目 录设计任务书：3第一章 电动机的选择4第二章 斜齿圆柱齿轮减速器的设计6第三章 联轴器的校核11第四章 轴的设计各轴轴径计算12第五章 滚动轴承的选择及计算16第六章 键联接的选择及计算17第七章 润滑和密封方式的选择17第八章 箱体及设计的结构设计和选择18第九章 减速器的附件19参考文献22 设计任务书1 设计题目二级展开式斜齿圆柱齿轮减速器2工作条件及生产条件 该减速器用于带式运输机的传动装置。工作时有轻微振动，经常满载，空载启动，单向运转，

2、单班制工作。运输带允许速度差为5%，减速器小批量生产，使用期限为5年（每年300天）。应完成任务：1.减速器装配图一张（a0）； 2中间轴上大齿轮和中间轴零件图两张（a2）； 3设计说明书一份（3000）字。卷筒联轴器联轴器带式输送机圆柱齿轮减速器vf电动机3.原始数据卷筒直径 d(mm) 350运输带速度 v(m/s) 0.85 运输带所需转矩 t(n.m) 390 第1章 电动机的选择 1计算工作机滚筒的转速： 根据已知条件可知 2. 电动机的选择 类型：选用y系列三相异步电动机功率：电动机至工作机间的总功率 设1为弹性联轴器效率为0.99，2为闭式齿滚动轴承的效率为0.97，3为圆柱齿轮

3、传动（8级）传动效率为0.99，4为滚筒的效率为0.95。所以电动机所需功功率：型号：同步转速为1500 r/min和1000 r/min方案电 动 机型 号额 定功 率同 步转 速满 载转 速总 传动 比外 伸轴 径轴 外 伸长 度1y100l243.01500142030.679602y132s63.0100096020.68780 由上表可知，方案1的转速高，价格低，可传动比大，而方案2相对来讲比较好，故选方案2，即y132s6由表16-2，该电机的中心高h=132mm,外伸轴径为38mm,轴外伸长度为80mm。 3.传动比的分配双级圆柱齿轮减速器传动计算公式i =20.687高速级传动

4、比低速级传动比 4.传动装置的运动和动力参数计算 各轴的转速计算 各轴的输入功率计算p=pd1=2.275x0.99=2.252kwp= p23=2.252x0.97x0.99=2.163 kwp= p23=2.163x0.97x0.97=2.077kwp=p21=2.077x0.99x0.99=2.036kw 各轴的输入转矩的计算t=9550p/n1=9550x2.252/960=22.403nmt=9550p/n2=9550x2.163/185.114=111.590 nmt=p9550/n3=9550x2.077/46.406=427.431nmt=p9550/n4=9550x2.036

5、/46.406=418.993 nm各轴运动的动力参数轴号转速n功率p转矩t传动比9602.25222.4035.186185.1142.163111.5903.98946.4062.077426.43146.4062.036418.9931第二章 斜齿圆柱齿轮的设计1.确定材料 鉴于选材原则，结合机械设计教程表8-1,8-3,8-5,8-6参考所设计装置的各种环境，选择下列材料： 齿轮序号材料热处理方式硬度(hbs)所用硬度(hbs)z145调质217-255235z245常化162-217195z345调质217-255235z445常化162-2171952.高速级的齿轮的设计计算齿数的

6、选择选小齿轮齿数=25 =5.18625=129.65 取=129 则 u=129/25=5.16误差仅为0.5%，故可以满足要求（2）初选螺旋角 按经验820,现初选=13（3）计算几何参数 =139.450 .483 =arcsin0.2432=12.206按齿面接触疲劳强度设计式中： k=1.3 t1=22403n/mm u=5.18 式中： 108 mm / 可取 或校核，取进行校核式中： 选择大齿轮进行校核 故满足要求最终尺寸的确定 （6） 最终尺寸的确定 ft1=2t1/d1=222.4031000/42.987=1042.3n fa1= ft1tan=389.820n fr1=

7、ft1tan=240.634n 2. 低速级的齿轮的设计计算（1）齿数的选择选小齿轮齿数=23 =3.98923=91.717 取=91 则 u=91/23=3.957误差仅为0.8%，故可以满足要求（2）初选螺旋角 按经验820,现初选=12（3）计算几何参数 =97.226 .405 =arcsin0.2432=14.064（4） 按齿面接触疲劳强度设计 式中： k=1.3 t1=111590n/mm u=3.957 式中： / 可取 或 （5） 校核，取进行校核 式中： 选择大齿轮进行校核 （7） 故满足要求（8） 最终尺寸的确定 ft2=2t2/d1=3170nn fa2= ft2ta

8、n=642n fr2= ft2tan=1177n 齿轮标号中心距158176法面模数23端面模数20.0523.061修正螺旋角125436121626法面压力角2020端面压力角202834202548齿顶高23齿根高2.53.75齿全高4.56.75ft878.63170fr3281177fa201.4642齿数251292391分度圆直径51.297264.69170.61279.39齿顶圆直径55.297268.69776.61285.39齿根圆直径47.297259.69165.11271.89基圆直径52.62726566.14280齿宽58527670第三章 联轴器的选择与计算

9、联轴器是机械传动常用的部件，它主要用来是联接轴与轴（有时也联接其它回转零件）。以传递运动与转矩。1. 联轴器的选择和结构设计 根据所传转矩的大小，由表13-9选择弹性柱销联轴器型号公称转矩(n.m)许用转矩轴孔直径轴孔长度（mm）钢y型lx31250475025,288230,32,35lx42500387045，48，50，55，（56）112（60），（63）2.联轴器的校核校核公式： 查机械设计手册得 ， 第四章 轴的结构设计与计算1. 各轴最小直径的计算2. 轴的尺寸设计与确定（1） 由于选用3kw的电动机，则其外端直径为38mm，可选用lt6-y型的联轴器，取其轴孔最小直径d=32m

10、m。（2） 由得，可以选择d2min=32mm。（3）由，并且与所选联轴器lt7-y型综合，可以选d3min=42mm。3. 轴的结构及其尺寸的确定低速轴高速轴中间轴轴的校核 (1) ft2 =878.6n fa2=201.4n fr2=328n, ft3=3170n fa3=642n fr3=1177n (2)计算支反力水平面 mb=0: rah184.5-ft2133-ft365=0 得 rah=1868n f=0: rbh=ft2+ft3-rah=2344n铅垂面 mb=0： rav184.5+fr365- fr2 x133+fa3d3/2+fa2d2/2=0 rav=-583.58 n

11、 f=0: rbv=-fr2+fr3+rav=387 n（3）作弯矩图水平面弯矩： mch=rah51.5=96202nm mdh=rbh2344=152360 nm铅垂面弯矩：mcv1=rav51.5=20600 nm mcv2=ravx51.5-fa2d2/2=-6030.5 nm mdv1=rbv65=25155 nm mdv2=rbv65+fa3d3/2=47625 nm显然在d点最危险，所以只需要较核该点即可： md1= （4）作转矩图：t2=111590 nmm减速器单向运转，扭转剪应力按脉动循环变应力，取系数=0.59，则 查表轴的材料为45号调质钢，所以 (0.09-0.1)=

12、58.5mpa， 2m/s （2） 滚动轴承的润滑由于在油池中的齿轮速度为2.14m/s，可选用飞溅润滑。在箱体内壁加工出油沟，减速器中滚动轴承可采用润滑油或润滑脂进行润滑。2. 密封可在轴承的外端加上轴承端盖，在轴承的内侧加上挡油环。第8章 箱体及设计的结构设计和选择1. 箱体材料的选择 箱体是加速器中所有零件的基座，是支承和固定轴系部件、保证传动零件正确相对位置并承受作用在减速器上载荷的重要零件，选用铸铁铸造成型。2.减速器铸造箱体的结构尺寸名称符号结构尺寸箱座壁厚10箱盖壁厚18凸缘的厚度b,b1,b215，12，25箱座肋厚m21轴承旁凸台的高度和半径h,r由结构尺寸轴承盖的外径d2d

13、+2.5d3地脚螺钉直径与数目df双级减速器n4a1+a2小于350df16n6通孔直径df20沉头座直径d045底座凸缘尺寸c1min25c2min23联接螺栓轴承旁联接螺栓直径d112箱座、箱盖联接螺栓直径d28通孔直径d13.5联接螺栓直径d12沉头座直径d26凸缘尺寸c1min20 c2min16定位销直径d10轴承盖螺钉直径d38视孔盖螺钉直径d46.4吊环螺钉直径d5m16箱体外壁至轴承座端面的距离l158大齿轮顶圆与箱体内壁的距离112齿轮端面与箱体内壁的距离212第9章 减速器的附件 为了保证减速器正常工作和具备完善的性能，如检查传动件的啮合情况、注油、排油、通气和便于安装、吊运等。减速器箱体上常设置某些必要的装置和零件，这些装置和零件及箱体上相应的局部结构统称为附件。结合设计手册，现将附件作如下分述。1窥视孔和视孔盖窥视孔用于检查传动件的啮合情况和润滑情况等，并可由该孔向箱内注入润滑油，平时由视孔盖用螺钉封住。为防止污物进入箱内及润滑油渗漏，盖板底部垫有纸质封油垫片。2通气器减速器工作时，箱体内的温度和气压都很高，通气器能使热膨胀气体及时排出，保证箱体内、外气压平衡，以免润滑油沿箱体接合面、轴伸处及其它缝隙渗漏出来。结构图如下4. 定位销5.油面指示装置6放油孔和螺塞d=24mm7.起盖螺钉8.起吊装置 参