二级减速器同轴式说明书.

1、目录1任务书.错误！未定义书签。2传动装置的总体设计 .32.1电动机的选择 .错误！未定义书签。2.1.1电动机类型的选择 .错误！未定义书签。2.1.2电动机功率的确定 .错误！未定义书签。2.1.3 确定电动机转速 .错误！未定义书签。2.2总传动比的计算和分配各级传动比.错误！未定义书签。2.3传动装置的运动和动力参数计算.错误！未定义书签。3传动零件的设计计算 .错误！未定义书签。3.1第一级齿轮传动的设计计算 .错误！未定义书签。3.2第二级齿轮传动的设计计算 .错误！未定义书签。4箱体尺寸计算与说明 .错误！未定义书签。5装配草图的设计 .错误！未定义书签。5.1初估轴径 .错误

2、！未定义书签。5.2初选联轴器 .错误！未定义书签。5.3初选轴承 .错误！未定义书签。5.4润滑及密封 .错误！未定义书签。6轴的设计计算及校核 .错误！未定义书签。6.1中间轴的设计计算及校核 .错误！未定义书签。6.2低速轴的设计计算及校核 .错误！未定义书签。7滚动轴承的选择和计算 .错误！未定义书签。7.1高速轴轴承的计算 .错误！未定义书签。7.2中间轴轴承的计算 .错误！未定义书签。7.3低速轴轴承的计算 .错误！未定义书签。8键连接的选择和计算 .错误！未定义书签。8.1高速轴与联轴器键联接的选择和计算.错误！未定义书签。8.2中间轴与小齿轮键联接的选择和计算.错误！未定义书签

3、。8.3中间轴与大齿轮键联接的选择和计算.错误！未定义书签。8.4低速轴与齿轮键联接的选择和计算.错误！未定义书签。8.5低速轴与联轴器键联接的选择和计算.错误！未定义书签。9减速器附件的选择及说明 .错误！未定义书签。9.1减速器附件的选择 .错误！未定义书签。9.2减速器说明 .错误！未定义书签。10结论 .错误！未定义书签。参考文献.错误！未定义书签。1 任务书设计一用于带式运输机上的同轴式两级圆柱齿轮减速器（如图），连续工作，单向运转;空载启动较平稳。运输带容许速度误差为5%。每天 8 小时，使用期限8 年。设计参数：运输机最大有效拉力 2600N ，运输带速度v=1.5m/s ，卷筒

4、直径D=400。图 1-1 带式输送机传动系统简图同轴式两级减速器径向尺寸紧凑，但轴向尺寸较大。减速器的输入输出轴位于同一轴线两端。2 传动装置的总体设计电机的选择Pw =Fw v=2600 1.5 kW 3.9kW10001000电动机工作效率P0Pw电动机到输送机的总效率422滚齿卷联根据表 9-6取滚动轴承传递效率滚0.98（三对和卷筒轴承） ，齿轮传动效率齿0.97 ，卷筒传动效率卷0.96，联轴器传动效率联 0.99420.9840.9722带滚齿卷联0.96 0.99 0.817查 zd 表 2-1 选电动机额定动率为5.5kW3.2.2 确定电动机转速卷筒轴工作转速601000v

5、6010001.5min 71.6r minnwD3.14r400二级圆柱齿轮减速器传动比i860,电动机转速可选范围n0inw =（ 840） 71.6 r min=（ 5603200） r min符合这一范围的同步转速为750 r min 、1000 rmin 、1500 r min 和 3000 r min 四种。选取合适的电机参数如下型号功率 kW同步转速rmin满载转速r minY132S-45.515001460额定转矩2.2最大转矩2.3电机轴直径 D(mm)384、 传动装置运动及动力参数计算。4.1 传动装置总传动比和分配各级传动比4.1.1 传动装置总传动比inm=1460

6、1440= 20.11nw71.64.1.2 分配各级传动比ii ii其中，为使两级大齿轮直径相近，取ii ，两级圆柱齿轮减速器传动比 i i =iii=20.114.484符合一般圆柱齿轮传动和两级圆柱齿轮减速器传动比的常用范围。4.2 传动装置的运动和动力参考数的计算4.2.1各轴转速电动机轴为0 轴，减速器高速轴为轴，中速轴为轴，低速轴为 轴。n0nm1460r minn = n 0 =1440r/minnn1440min321.1r mini、r4 484nn321.1 rmin71.606 r mini4.484nwn71.606r min4.2.2各轴功率P05 .5 kWPP0带

7、 5.50.99kW5.445kWPP齿滚5.4450.980.99kW5.18kWPP齿滚5.180.980.99kW4.92kWPwP24.9220.980.96kW 4.774kW滚联卷0.994.2.3各轴扭矩T0P05.536.48 Nm95509550nm1440TP9550 5.44536.11 Nm9550n1440TP5.18154.06Nm95509550n321.1TP95504.929550656.17 N mn71.606TwPw4.774636.7Nm95509550nw71.606运动和动力参数如下表：轴名电动机轴高速轴中速轴低速轴卷筒轴参数转速 n (r min

8、171,60671.606功率 P（kW ）5.55.4455.184.924.774扭矩 T（ N m）36.4836.11154.06656.17636.7传动比 i14.4844,4841效率 0.990.980.960.935.2齿轮传动设计5.2.1高速级齿轮强度设计输入功率 P5.445kW ，转速 n1440r min ，齿数比4.484 ，工作寿命 8 年（每天 8 h ）。1、 选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数。1）根据传动方案，选用直齿圆柱齿轮传动。2）运输机为一般工作机器，速度不高，故选用8 级精度。选用软齿面齿轮传动3）材料选择。选择小齿轮材

9、料为 45，调质，硬度为240HBS ，大齿轮材料为45 钢，调质，硬度为220HBS ，二者材料硬度差为 20HBS 。4）选小齿轮齿数z1 20 ，大齿轮齿数z2z2 4.484 20 90 ，取 z2 90 。2、 按齿面接触强度设计322KT1d1tZE ZH H d1）确定公式内的各计算数值。试选载荷系数K t 1.2 ，计算小齿轮传递的扭矩，T95.5 105 P95.5 1055.445 N mm 36110N mmn1440由于同轴式联轴器需要轴向尺寸，由jxsj 表 10-13选取齿轮宽系数d 1.2 ，1由 jxsj 表 10-12 查得材料的弹性影响系数Z E189.8M

10、Pa 2，节点区域系数Z H2.5 (=20)由 jxsj 图 10-26 按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限H lim 1620MPa ，大齿轮的接触疲劳强度极限MPa ，H lim 2570有jxsj 表 10-14得 查 取SHm i n 1 ， 有 试 （ 10-27 ） 得H lim 1610MPaH lim 2570MPa ，取HHlim 2570MPa计算接触疲劳许用应力322K t T1ZEZHd1tH d21.2361104.4841189.8232.50.84.484570m m45.11mm 计算圆周速度 vvdt n45.1131440m s3.4014 m s 6

11、m/s6010006010006）计算载荷系数 K有 jxsj表 10-9差得使用系数K A =1 由 v =1.88m/s,8级精度，由 jxsj图 10-10查得动载荷系数 K v =1.12由 jxsj表 10-11查得 K1.06，直齿齿轮传动，齿间载荷分配系数K a 1故载荷系数 KK A K v KK11.1211.061.1872按实际的载荷系数校正所算的的分度圆直径d 2 d1t 3K45.113 3 1.1872 mm44.95mmK t1.2 计算模数 md244.95mm 2.25mmm20z1有表 10-1 取 2.5mm分度圆直径 d1=mZ1=2.5 20=50mm

12、d 2=mZ2=2.5 90=225mm传动中心距a=m(Z1+Z2)/2=2.5(20+90)/2=137.5mm齿宽b 2=b=dd1=1.2 50=60mmb165 mm， b260 mm，验算齿轮圆周速度V 齿 = d1n1 /60 1000=3.14144050/60 1000=3.77m/s由 jxsj表 10-10 选齿轮传动精度等级8 级合宜4) 校核齿根弯曲疲劳强度由课本 P148式（ 10-26 ）得F =(2kT 1 /d 1mb)YFS1F 由表 10-15 查得：YFa12.80 ， YFa22.20YSa11.55， YSa21.78由图 10-28 查得F lim

13、 1480，Flim 2430由图 10-28 查得取弯曲强度最小安全系数SFmin1.25Flim 1F1368MPaSFminF 2Flim 2344MP aSFmin计算两轮的许用弯曲应力F =(2kT 1/d 1mb)YFS1=（21.1872 36110)/(40 502.5 ） 2.8 1.55Mpa=74.42Mpa F1=368MPa F2=(2kT1 /d 1mb)YFS2=（21.1872 36110)/(40 50 2.5 ） 2.2 1.78Mpa=67.15Mpa F2=344MPa2） 低速轴输入功率 P5.18kW ，转速 n321r min ，齿数比4.484

14、，工作寿命 8 年（每天 8 h ）。因为此联轴器同轴式联轴器，故选用相同时轮用高速齿轮进行校核。看是否符合条件。校核齿根弯曲疲劳强度由课本 P148式（ 10-29 ）得F =(2kT 1 /d 1mb)YFS1F 由表 10-15 查得：YFa12.80 ， YFa22.20YSa11.55， YSa21.78由图 10-28 查得F lim 1480，Flim 2430由图 10-28 查得取弯曲强度最小安全系数SFmin1.25F1Flim 1368MPaSFminF 2Flim 2344MPaSFmin计算两轮的许用弯曲应力F =(2kT 1/d 1mb)YFS1=（21.1872

15、154060)/(40 50 2.5 ） 2.8 1.55Mpa=317.5Mpa F1=368MPa F2=(2kT1 /d 1mb)YFS2=（21.1872 36110)/(40 50 2.5 ） 2.2 1.78Mpa=286.5Mpa F2=344MPa有结果得符合强度校验齿轮结构设计参数。高速级低速级小齿轮大齿轮小齿轮大齿轮传动比4.484模数 m （ mm）2.5中心距 a （mm）137.5啮合角20齿数20902090齿宽 B （ mm）65606560分度圆5022550225直径46.875221.87546.875227.5齿根圆（ mm）52.5227.552.522

16、7.5齿顶圆）输入轴的设计计算高速轴参数 P =5.445 ， n=14401、选择轴的材料，确定许用应力由于设计的是单级减速器的输入轴，属于一般轴的设计问题，选用45#正火钢，硬度170 217HBS，抗拉强度 b =650Mpa，许用弯曲应力1 b6002、估算轴的基本直径根据 jxsi式 14-2 ，对 45 钢取 A=110d minP110 *35.445A17.449mm31440n考虑有键槽，将直径增大5%，则 d1=17.449 (1+5%)mm=18.375mm3) 确定各轴段轴颈直径和长度1 ）周径。 因为电动机直径为 38 故从联轴器开始向左取 d1-2 为=19mmd

17、2- 3=22mm（d+0.14d）d3 -4 =25mm查轴承内径d 4-5=35d 5-6 =25mm轴承内径2 ）轴长。取决于轴零件的宽度以及他们的相对位置。选用 N209E其宽度为 B=10；齿轮端面到箱体壁间距离a=15mm；考虑铸造误差，装配时留有余地，取滚轮轴承与箱体内边距 s=5mm；轴承处箱体凸缘宽度，应按箱体与箱座连接螺母尺寸及结构要求确定，暂定：该宽度 B=轴承宽 +0.1a+20mm综.上，每段取值为 d1-2 =28mm，d 2-3 =56mm，d 3-4 =35mm，d 4 -5 =65mm， d 5- 6 =20mm， d6-7 =15mm3) 考虑轴的工艺特性考

18、虑轴的结构工艺特性，在轴的左右端均制成 2*45 倒角；左端支撑轴轴承的轴颈磨削加工到位，留有砂轮越程槽；为便于加工，齿轮，半联轴器处的键槽不知在键槽处在同一母线上。强度计算1）求齿轮上作用力大小和方向先做出力学模型，如图取集中载荷作用于齿轮及轴承中点。转矩T=9550*P/n=36110N/mm圆周力Ft =9550*P*2/ （ d*n ）=1444.4N轴向力FrFt tan525.7 N各力方向如图所示按平面力系列平衡方程式进行计算Xy 面M(A)0L2FtLF BH0得 FBHFt722.2N2FX0FAHFtFBH0FAHFtFBH722NM xF (x) x , M (max)

19、44.776 N m2zy 面M(A)0L2FrLFBV0Fr得 FBV262.86N2FZ0FAVFrFBV0FAVFrFBV262.86NM ZF(Z)Z , 得 M (max) 16.3N m2合成弯矩 M 总FAV2(FAHL ) 247.7N m2M e36.11Nm画当量弯矩图-1b0.60bM 当2（2M 总T） 52.38 N m6】判断危险面及验算强度（ 1）当剖面在处当量弯矩最大，而其直径与旁边相差不大故剖面为危险面。已知 M e52.38Nm,-1 b =59MPaM eM e523804.2MPa e0.1d 30.1503-1 bW(2) 剖面处虽然扭矩小，但直径小，

20、也为剖面危险面。M DT 21.7MPa ， emaxM D31.7MPa-1 bW】轴零件图中速轴速轴参数 P =5.18Kw，n=321r/min ，T=154N/m1、选择轴的材料，确定许用应力由于设计的是单级减速器的输入轴，属于一般轴的设计问题，选用45#正火钢，硬度170 217HBS，抗拉强度 b =650Mpa，许用弯曲应力1 b6002、估算轴的基本直径根据 jxsi式 14-2 ，对 45 钢取 A=110d minAP35.18110 *27.79mm3n3213) 确定各轴段轴颈直径和长度1）周径。初选滚动轴承。因轴承只受有径向力的作用，故zds 书 14-4 选用圆柱滚

21、子轴承选轴承 N207E参数为 d*D*B=35*62*16 故从轴承开始向左取d1-2 为=35mmd 2- 3=42mm（d+0.14d）d3 -4=48mmd 4 -5=齿轮安装尺寸d 5-6=35mm轴承内径2 ）轴长。取决于轴零件的宽度以及他们的相对位置。选用 N209E其宽度为 B=10；齿轮端面到箱体壁间距离a=15mm；考虑铸造误差，装配时留有余地，取滚轮轴承与箱体内边距 s=5mm；轴承处箱体凸缘宽度，应按箱体与箱座连接螺母尺寸及结构要求确定，暂定：该宽度 B=轴承宽 +0.1a+20mm综.上，每段取值为 d1- 2 =36mm，d2 -3 =60mm，d3-4 =110mm，d 4 -5 =65mm， d 5- 6 =36m