二级减速器同轴式说明书

1、.专业整理 .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

2、.1初估轴径 .错误！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。.学习帮手 .专业整理 .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

3、轴与小齿轮键联接的选择和计算.错误！未定义书签。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。.学习帮手 .专业整理 .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

4、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Fw v= 2600 1.5 kW 3.9kWPw =10001000电动机工作效率.学习帮手 .P0.专业整理 .Pw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0.9942联 0.9840.9720.96 0.9

5、920.817带滚齿卷查 zd 表 2-1 选电动机额定动率为 5.5kW确定电动机转速卷筒轴工作转速nw60 1000v 60 1000 1.5 r min 71.6r minD3.14400二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 r min 、 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r min满载转速r minY132S-45.515001460额定转矩2.2最大转

6、矩2.3电机轴直径 D(mm)384 、 传动装置运动及动力参数计算。.学习帮手 .专业整理 .4.1 传动装置总传动比和分配各级传动比传动装置总传动比inm=14601440= 20.11nw71.6分配各级传动比iiii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ii= 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 。n0nm1460 r minn = n 0 =1440r/minnn1440rmin321.1r mi

7、ni、4 484nn321.1 rmin71.606 r mini4.484nwn71.606 rmin各轴功率P05 .5 kWPP0带5.50.99kW5.445kW.学习帮手 .专业整理 .PP齿滚5.4450.98 0.99kW5.18kWPP齿滚5.180.980.99kW4.92kWPwP24.9220.98 0.96kW 4.774kW滚联卷0.994.2.3各轴扭矩T09550P095505.536.48N·mnm1440T9550P95505.44536.11N·mn1440T9550 P95505.18154.06N·mn321.1TP9550

8、4.92656.17N·m9550n71.606Tw9550 Pw95504.774636.7N·mnw71.606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 min171,60671.606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齿轮传动设计高速级齿轮强度设计.学习帮手 .专业整理 .输入功率 P5.445kW ，转速 n14

9、40 r 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 4.48420 90，取z290 。2、 按齿面接触强度设计32KT21 ZEZHd1t H d1 ）确定公式内的各计

10、算数值。 试选载荷系数 K t1.2 ，计算小齿轮传递的扭矩，95.5 105 P5T95.5 10 5.445 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d1.2 ，1由jxsj 表 10-12查得材料的弹性影响系数Z E189.8MPa 2 ，节点区域系数.学习帮手 .专业整理 .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H lim 2570MPa ， 有jxsj 表 10-14得 查 取SH

11、m i n 1 ， 有 试 （ 10-27） 得H lim 1610MPa H lim 2570MP a ，取 HH lim 2570MPa计算接触疲劳许用应力322K t T1ZEZHd1t H d21.2361104.4841189.8232.50.84.484570mm45.11mm计算圆周速度vvdt n45.113 1440100060m s 3.4014 m s <6m/s6010006）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Kv =1.12由 jxsj 表 10-

12、11 查得 K1.06 ，直齿齿轮传动 ，齿间载荷分配系数K a1故载荷系数KK A K v K K11.121 1.061.1872按实际的载荷系数校正所算的的分度圆直径d 2d1t 3K45.113 3 1.1872mm44.95mmK t1.2计算模数m.学习帮手 .专业整理 .d244.95mmm 2.25mmz120有表 10-1 取 2.5mm分度圆直径 d 1=mZ 1 =2.5 ×20=50mmd 2=mZ 2 =2.5 ×90=225mm传动中心距a=m(Z 1+Z 2 )/2=2.5(20+90)/2=137.5mm齿宽b 2=b= d×d1

13、=1.2 ×50=60mmb1 65 mm ， b260 mm ，验算齿轮圆周速度V 齿= d1 n1/60 ×1000=3.14 ×1440 ×50/60 ×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 1 mb)Y FS1F 由表 10-15 查得：YFa12.80 ， YFa22.20YSa11.55 ， YSa21.78由图 10-28 查得Flim 1480 ，Flim 2430.学习帮手 .专业整理 .由图 10

14、-28 查得取弯曲强度最小安全系数SF min1.25F1Flim 1368MPaSFminF 2Flim 2344MP aSFmin计算两轮的许用弯曲应力F =(2kT 1/d 1mb)Y FS1= （2×1.1872 ×36110)/(40 ×50×2.5）×2.8×1.55Mpa =74.42Mpa F1=368MPaF2=(2kT 1 /d 1 mb)Y FS2=（ 2×1.1872 ×36110)/(40 ×50×2.5）×2.2×1.78Mpa=67.15Mpa

15、F2=344MPa2）低速轴输入功率 P5.18kW ，转速 n321r min ，齿数比4.484 ，工作寿命8 年（每天 8h ）。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 1 mb)Y FS1F .学习帮手 .专业整理 .由表 10-15 查得：YFa12.80 ， YFa22.20YSa11.55 ， YSa21.78由图 10-28 查得Flim 1480 ，Flim 2430由图 10-28 查得取弯曲强度最小安全系数SF min1.25F1Flim 1368MPaS

16、FminF 2Flim 2344MP aSFmin计算两轮的许用弯曲应力F =(2kT 1/d 1mb)Y FS1= （2×1.1872 ×154060)/(40 ×50×2.5）×2.8×1.55Mpa =317.5Mpa F1=368MPaF2=(2kT 1 /d 1 mb)Y FS2=（ 2×1.1872 ×36110)/(40 ×50×2.5）×2.2×1.78Mpa=286.5Mpa F2=344MPa有结果得符合强度校验.学习帮手 .专业整理 .齿轮结构设计参数。

17、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 a137.5（ mm ）啮合角20齿数20902090齿宽 B （mm ）65606560直径分度圆5022550225（mm齿根圆46.875221.87546.875227.5）齿顶圆52.5227.552.5227.5）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.学习帮手 .专业整理 .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

18、轴的基本直径根据 jxsi 式 14-2 ，对 45 钢取 A=110d min A3P110 * 3 5.44517.449mmn1440考虑有键槽 ，将直径增大 5%，则 d 1=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=19mmd2 -3 =22mm （ d+0.14d ）d3-4 =25mm 查轴承内径d 4-5 =35d 5-6 =25mm 轴承内径.学习帮手 .专业整理 .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

19、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 ， d3 -4 =35mm ， d 4-5 =65mm ， d 5-6 =20mm ， d 6- 7 =15mm3)考虑轴的工艺特性考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

20、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 tan525.7N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.学习帮手 .专业整理 .M(A) 0LFt LF BH 02Ft得 FBH722.2N2FX0FAHFtFBH0FAHFtFBH722NM xF (x) x , M (max) 44.776N m2zy 面M ( A)0L Fr LF BV 02Fr得 FBV262.86N2FZ0FAV Fr FBV 0FAVFrF

21、BV262.86 NM 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-1b0.60b.学习帮手 .专业整理 .M 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<-1 be0.1d 30.1503W(2)剖面处虽然扭矩小 ，但直径小 ，也为剖面危险面 。M DT 21.7MPa ， emaxM D31.7MPa-1

22、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=110.学习帮手 .专业整理 .d 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 选用圆柱滚子轴承选轴承 N207E 参数为

23、d*D*B=35*62*16故从轴承开始向左取 d1-2 为=35mmd2 -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 ， d 2 -3 =60mm ， d3 -4 =110mm ， d4 -5 =65mm ， d 5-6 =36mm低