展开式减速器实施方案计算及说明书

1、个人收集整理仅供参考学习1 / 28结果卷筒地拉鼓轮地直运输带速带速允许使用年限工作制度力 F(N )径D度V偏差(mm )(m/s)(%)（年）（班/日）16004001.0551设计内容1)2)3)4)5)6)7)设计任务1)2)3)、传动方案地拟定及说明设计计算及说明、设计任务书设计用于带式传动运输机传动装置中地三轴双极斜齿圆柱齿轮减速器 总体布置简图电动机地选择与运动参数计算; 斜齿轮传动设计计算；轴地设计；滚动轴承地选择；键和联轴器地选择与校核； 装配图、零件图地绘制； 设计计算说明书地编写 减速器总装配图1张（1号图纸） 齿轮、轴零件图各一张（3号图纸） 设计计算说明书一份（4号纸

2、）如任务说明书上布置简图所示，传动采用展开式二级圆柱齿轮减速箱工作情况工作有轻震，经常满载，空载起动，单向运转 原始数据个人收集整理仅供参考学习2 / 281)工作机所需功率PIFV1600时-1000 W _1000=1.6kwp =1.6kw2)传动装置总效率=0.868pd =1.84kwPed = 2.2 kwn. ,=48 r/min若选用2,则宗传动比inm =20nwi = 29.58三、电动机地选择电动机类型选择根据电源及工作及工作条件，选用卧式封闭型 Y性IP44系列三相交流异步电动机. 选择电动机容量齿=0.97 承=0.99 联=0.99 滚轴二 0.97二齿联承滚轴二

3、0.972 0.992 0.993 0.97 二 0.8683)所需电动机功率4)确定电动机额定功率Ped根据Ped - Pd ,查资料 2表20-1，Ped - 2.2kw5)电动机转速可选范围nd n-.由课程设计表2-2查得传动比可选范围i = 8 60所以 nd = 384 28806)电动机选用比较由课程设计表20-1得万案电机型号额定功率(kw)同步转速(r/min )满载转速(r/min )1Y100L1-42.2150014202Y132S-62.21000960若选用1，则总传动比i =29.58n w方案1虽然价格低廉，而且两者传动比相差不大，考虑到经济性,选方案1.个人收

4、集整理仅供参考学习3 / 28h =5.7i2 = 5.18nmn - _ 249 i2 - 5.18二 48r / min7)确定电动机型号电机型号额定功率(kw)同步转速(r/min )满载转速(r/min)Y110L1-42.215001420四、传动比分配因为是展开式，故 i1 =1.1i .1.1 .1.129.58 =5.7五、传动装置运动参数1)各轴地转速 n (r/min)减速器高速轴为I轴，中速轴为II轴，低速轴为III轴,nI = 1420 r / mi nn -1420nII249r / mini15.72)各轴地输入功率 P( kW)和输出功率 P (kW)P = Pd

5、联二 2.2 0.99 =2.18kW ；P=R E齿厲承=2.18汽0.970.99 =2.09kW ；P =P 齿承二2.09 0.97 0.99 = 2.00kWrP =P 一 承二2.00 0.99=1.98kW3)各轴地输入转矩T ( N?m)和输出转矩T (kW)Td =9550 Pd =14.80N m nmT = 14.66N mT =80.16N mT =397.92N m项目电动机轴高速轴1中间轴II低速轴III转速（r/min）1420142024948个人收集整理仅供参考学习4 / 28d1t -3功率（kW）2.22.182.092.00转矩（N?m）14.8014.

6、6680.16397.92传动比15.75.18效率0.980.960.96六、传动件地设计计算高速组齿轮设计选定齿轮类型、精度、材料及齿数 按传动方案，选用斜齿圆柱齿轮 运输机为一般工作机器，速度不高，故选用7级精度 材料：由资料1，P189表10-1选择小齿轮材料为 40Cr （调质），硬度为270-290HBS ；大齿轮材料为45钢（调质），硬度为230-250HBS，二者硬度差为40HBS 初选小齿轮齿数 乙=乙=24 :大齿轮齿数z2 =24 5.7 =137z4 = 24 5.18 =125初选取螺旋角 2 -14（1） 按齿面接触强度设计2KtT1U 1（ ZH ZE）2d 二

7、u（ H）确定公式内各计算数值a）试选 Kt =1.6b）由资料1图10-30选取区域系数ZH =2.425c）由资料1图10-26查得：1 =0.775;； ：2 =0.881- ； “；：2 =0.775 0.881 =1.656d）小齿轮传递地传矩 T =14.66N me）由表10-7选取齿宽系数d =11f）由表10-6查得材料弹性影响系数ZE =189.8MPa2g）由图10-21d按齿面硬度查得小齿轮地接触疲劳强度极限二Hlim1 =600MPa ；大齿轮地接触疲劳强度极限个人收集整理仅供参考学习5 / 286J二 H225405885=564.3MPamnt二 Hiim2 =

8、550MPah)应力循环次数：M =6OnjjLh =60 1420 1 (1 8 300 5)=1.0224 109i）由图10-19查得接触疲劳寿命系数KHN1 =09,KHN2 -1.07j）接触疲劳许用应力：取失效概率为1%，安全系数S=1，由式（10-12）H1 = KHN1CFHlim1 =0.9X600 =540MPaSK.2KT1C0S YFaYsa0 t g2%F确定计算参数a）计算载荷系数K =KAKvKFotKF0 =1 x 1.05X1.2X1.03 =1.30b）根据纵向重合度邛= 1.903，从图10-28查得螺旋角影响系数Y0=0.88c）计算当量齿数z124Zv

9、1 -3 E 一3 一。一 2627cos Pcos 14ZV2 - 3B_34八149.97cos Pcos 14d）查取齿形系数：由表 10-5查得YFa 1 = 2.592, YFa 2 = 2.140查取应力校核系数：由表10-5查得YSa1 =1.596,YSa2 i.830e）计算弯曲疲劳许用应力个人收集整理仅供参考学习8 / 28个人收集整理仅供参考学习9 / 28由图10-18查得弯曲疲劳寿命系数 KFNI =.85, KFN2 =.88由图1-2c查得小齿轮地弯曲疲劳强度极限TFEI =5MPa ；大齿轮地弯曲疲劳强度极限TFE2 =38MPa取弯曲疲劳安全系数 S-1.4K

10、FNIFEI0.85X500升 h =FE1 =33.57MPaS1.4r,KFN2FE20.88 汉38Qoi/mTF 2 =-=-= 238.86MPaS1.4f)计算大、小齿轮地 YFaYSa，并加以比较升丫Fa=2.592心.596 =.1363F1303.57丫，玄2丫$02=2.14.83=.164bF2238.86大齿轮地数值大设计计算：2.304.6603 汉 0.88汉COS214mn 輕 -2-x 0.01640V1241.656=0.82mm取模数mn = 1.25mm齿数乙一込卩= 25.94 OS142.13mn1.25取 z1 = 2，则 z2 114(3)几何尺寸

11、计算计算中心距a_0+z2)mn =(2+114)t25 =86.31mm，圆整为 86mm 2cosb2 汇COS14按圆整后地中心距修正螺旋角R(z+z2)mn(2+114)7P - arccos- arccos-13 312a2汉86mn = 1.25mm乙=20Z2 = 114个人收集整理仅供参考学习10 / 28di zimnCOS :20 1.2525.8mmcos 13 21d2 Z2mnCOS :114 1.25 cos13 21=146.4mm计算齿轮齿宽b = d d 1 =1 25.8 =25.8mm圆整后取 b2 = 25mm, b, = 30mm高速组齿轮设计（4）

12、按齿面接触强度设计d3t2KtT2 U 1（ZHZE）2 u 二 H确定公式内各计算数值a = 86mm；：=13 21di = 25.8mm d2 = 146.4mmb2 二 25mmd = 30mmN4Ni21.7928 1085.18-3.4610 107计算大、小齿轮地分度圆直径k）试选 Kt =1.3l）由资料1图10-30选取区域系数ZH =2.425m）由资料1图10-26查得；-.3 = 0.775；4 = 0.874, - ； .3；：4 =0.775 0.874 =1.649n）小齿轮传递地传矩 T =80.16N mo）由表10-7选取齿宽系数d =11p）由表10-6查

13、得材料弹性影响系数 ZE =189.8MPa2q）由图10-21d按齿面硬度查得小齿轮地接触疲劳强度极限-H lim 3 =600 MPa ；大齿轮地接触疲劳强度极限-H lim4 =550MPar）应力循环次数：N3 =60n3jLh =60 249 1 （1 8 300 5）=1.7928 108s）由图10-19查得接触疲劳寿命系数个人收集整理仅供参考学习11 / 28d3t41.39mmKHN3 =12,KHN4 - 1 .22t）接触疲劳许用应力：取失效概率为1%，安全系数S=1，由式（10-12）yH1 =KHNHJim! =1.12 疋 600 =672MPaSyH2 = KHN

14、2&Him2 =1.22 汉550 =671MPa SCTH1 +2H2二H H1671.5MPa2计算g)小齿轮分度圆直径3 2 1.3 80.16 103 5.18 1 2.425 189.8 2-3- -( -) mm = 仆1.6495.18671.5h)计算圆周速度d 3t n23.14 41.39 249v =-= -= 0.54m / s60 1000 60 1000i)齿宽b及模数mntb = dCh =1 41.39 =41.39mmd3t cos -41.39 cos 14mnt1.67mmz124h =2.25mnt =2.25 1.67 =3.76mmb h =41.3

15、9 3.76 =11.01j）计算纵向重合度=0.318 dz1 tan ： =0.318 1 24 tan 14 =1.903k）计算载荷系数K使用系数KA =1根据v=0.54m/s，7级精度，由图10-8得动载系数KV =1.由表10-4查得=1.417由图 10-13 查得 KFE =1.35个人收集整理仅供参考学习12 / 28g)计算载荷系数h)i)计算当量齿数Zv3j)由表10-3查得心=心-.=2故载荷系数 K 二 KAKVKH-.KH =1 1 1.2 1.417=1.7KI) 由d3 =d3t3；，修正得：d3 = 45.26mmmn = 1.83mm(5)按齿根弯曲强度设

16、计E确定计算参数二KAKVKF-.KF2=1 1 1.2 1.35=1.62根据纵向重合度 =1.903，从图10-28查得螺旋角影响系数丫严0.88眾=24 =26.27cos - cos 14查取齿形系数：由表10-5查得YFa3 =2.592, YFa4 = 2.151查取应力校核系数：由表10-5查得YSa3 =1.596, YSa4 =1.819k)计算弯曲疲劳许用应力由图10-18查得弯曲疲劳寿命系数KFN3 = 0.85, KFN4 = 0.88由图10-20c查得小齿轮地弯曲疲劳强度极限二FE3 =500MPa ；大齿轮地弯曲疲劳强度极限 二FE4 =380MPa取弯曲疲劳安全

17、系数 S=1.4ZV4cocoi2詁詁136.84=3K FN 3FE3S0.85 5001.4= 303.57MPa个人收集整理仅供参考学习13 / 28个人收集整理仅供参考学习14 / 28K FN 4匚 FE4S0.88 3801.4二 238.86MPaI)计算大、小齿轮地YFaYsa，并加以比较升YFa3YSa3二 F 32.592 1.596303.57-0.01363YFa4Ysa4=42.14083 =0.01638238.86大齿轮地数值大设计计算2 17 1816 1088 COS 140.0163821 241.649= 1.57mm取模数二2mm齿数z3 =d1 cos

18、 :45.26 cos 14=22mn取 z3 = 22，则 z4 -115(6)几何尺寸计算计算中心距a=(z3 z4)mn =(22 115) 2=141.1mm，圆整为 141mm 2cosP2 cos14按圆整后地中心距修正螺旋角=arccos(Z3 Z4)mn2a=arccos(22115) 22 141=13 36计算大、小齿轮地分度圆直径d3=Z3mncos :22 2cos 13 36=45.3mmmn 二 2mm.Z4mnd4 二 cos 1115 2cos13 36二 237 mm计算齿轮齿宽b 二 dd4 = 1 45.3 =45.3mmZ3 二 22Z2 =115a =

19、 141mm匕-13 36d3 = 45.3mmd4 二 237mmb3 二 50mmb4 二 45mm个人收集整理仅供参考学习15 / 28个人收集整理仅供参考学习16 / 28强度足够圆整后取 b4 =45mm, b3 = 50 mm齿轮结构设计小齿轮da乞160mm可采用实心式，小齿轮均做成齿轮轴大齿轮da Lh低速轴地轴承选用30310型圆锥滚子轴承，由手册表5-5-23得：C 130kN，e=0.35,Y=1.75、 两轴承所受地径向载荷 由轴地校核过程中可知：Fr1 =2861.9NFr2 =496.1N6、 两轴承地计算轴向力由=邑=841.7N2YFd2 =145.9NFa1

20、=max(卩朗，Fa +Fd2)=983.1NFa2 =maX Fd2,- Fa) =145.9N7、 轴承当里动载何Fa1983.1-0.34 eFM2861.9Fa2143.9.- - -0.29 ceFr2496.1根据教材，取载荷系数fp =1.P = fpFr1 =2861.9NP2 = fpFr2 =496.1N个人收集整理仅供参考学习31 / 288、轴承寿命6 6 10 ,1010/130000、Lh()X()h60n P160 汉 482861.9= 116119147h =39766年 a Lh九、键联结地选择及校核计算键地材料用钢，则crP=100MPa中速轴上大齿轮处地

21、键取普通平键10 X 8 GB1096-79332TX102x80.16x10，“门 一 fr、P = 47.9MPa Q P kid4 x 22 x 38低速轴上大齿轮处地键取普通平键16 X 10 GB1096-792T 心032 汉 397.96O03一 丿一35.8MPa c b P kid10g x 22 x 54输入轴联轴器处地键取普通平键5 X 5 GB1096-792T 乂1032 心4.66心03P =38MPa cbPkid52 汇 22 04输出轴联轴器处地键取普通平键12 X 8GB1096-79332T02 汉 397.9210“仆r 、P =-= -: -= 59.

22、2MPa 呻kid82 汉 80 疋 42十、联轴器地选择输入轴选用HL1联轴器14X 32GB5014-85 (选择过程见轴地校核)输出轴选用HL3联轴器42X 112GB5014-85 (选择过程见轴地校核)十一、减速器附件地选择通气帽选用M36 X 2游标尺选用M16油塞选用M16 X 1.5十二、润滑与密封个人收集整理仅供参考学习32 / 28由于高速轴上地小齿轮齿顶线速度小于2m/s，所以轴承采用脂润滑为防止箱内润滑油稀释油脂，采用挡油盘十三、设计小结在三个星期地努力后，我地展开式减速箱设计方案终于全部出路炉了 最后两周我几乎醒着地时间全都坐在电脑前画图或写说明书无数地汗水换来了我地

23、第一个完整地设计作品我地作品最大地优点就是体积小巧， 应该在安装上有一定地优势其次 就是质量过关，所有关键零件都经过精密校核，并达到设计要求最后便是在电动机地选择等方面考虑到了节约地原则这些优点也许很多其他同学地设计也能达到，所以并不算什么更重要地是这次课程设计使我认识了、也学到了很多比书本知识更有用地东西： 思维地缜密、知识地融汇思维是否缜密决定着修改地次数，而机械制图知 识地牢固程度又决定着画图地速度在不停地修改中，我看到了自己在“机械设计”这门课程地学习上地不足，也让我更深入地掌握了这门课程，这 也是这次“课程设计”地最大成果吧！总之，我们学到了很多，无论是知识上还是技能上地 同时我们也

24、取得 了很多经验教训，这同样对我地未来有很大价值也许这次地设计不算完美，但她必将对我们将来地学习工作有很大帮助十四、参考资料目录1、机械设计，高等教育出版社，2003年5月2、 机械设计/机械设计基础课程设计，高等教育出版社，2003年8月3、简明机械设计手册，同济大学出版社，2002年5月个人收集整理仅供参考学习33 / 28版权申明本文部分内容，包括文字、图片、以及设计等在网上搜集整理.版权为个人所有This article in eludes someparts, in cludi ng text, pictures,and desig n. Copyright is pers onal own ership.b5E2RGbCAP用户可将本文地内容或服务用于个人学习、研究或欣赏，以及其他非商业性或非盈利性用途，但同时应遵守著作权法及其他相关法律 地规定，不得侵犯本网站及相关权利人地合法权利.除此以外，将本文任何内容或服务用于其他用途时，须征得本人及相关权利人地书面 许可，并支付报酬.PlEanqFDPwUsers may use the contents or services of this articlefor pers onal study, research or appreciati on, and other non-commercial or non-pr