减速器设计及齿轮计算参考文档

1、减速器设计计算及安装1、摘要：如图所示，设计带式输送机减速器的高速级齿轮传动。已知输入功率P1=10KW小齿轮转速n1=960r/min,齿数比u=3.2,由电动机驱动，工作寿命15年(设每年工作300天)，带式输送机工作平稳，转向不变。2、前言1、选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数1.1 按图所示的方案，选用直齿圆柱齿轮传动1.2 运输机一般工作机器，速度不高，故选用7级精度(GB10095-88)1.3 材料选择。按理论我们可以选择40Cr(调质)硬度为280HBs大齿轮材料为45钢(调质)硬度为240HBs二者材料硬度差为40HBS1.4 选小齿轮齿数Z1=24,大齿轮齿数Z2=uz1=

2、3.2X24=76.8,取Z2=77。3、齿轮选择及计算3.1 安齿面接触强度设计由于设计计算公式进行试算，即d2A2.32()2d3.2 确定公式内的各计算数值3.2.1 试选载荷系数Kt=1.33.2.2 计算小齿轮传递的转矩T1=95.5XP1/960NXmm=9.948XNXmm3.2.3 按表格选取齿宽系数d=13.2.4 按表查得材料的弹性影响系数ZE=189.8MPa1/23.2.5 安手册齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限8Hlim1=600MR;大齿轮的接触疲劳强度极限8Hlim2=550MP；3.2.6 按手册计算应力循环次数9N1=60mjLh=60X960X1X(2X

3、8X300X15)=4.147X10N2=4.147X109/3.2=1.296X1093.2.7 按手册查得接触疲劳寿命系数Khn1=0.90;Khn2=0.953.2.8 计算接触疲劳许用应力取失效I率为1%安全系数S=1,得出：6h1=0.9X600MPa=540MPa6h2=0.95X550MPa=522.5MPa3.3 计算3.3.1 计算小齿轮分度圆直径dit,代入Sh中较小的值dit>2.32)2=2.32X2mm8=65.396mm3.3.2 计算圆周速度UUm/s=3.29m/s3.3.3 计算齿宽bb=d&t=1X65.396mm=65.396mm3.3.4

4、计算齿宽与齿高之比b/h模数mt=d1t/zi=65.396/24=2.725mm齿高h=2.25mt=2.25X2.725mm=6.13mmb/h=65.396/6.13=10.693.3.5 计算载荷系数根据U=3.29m/s,7级精度，由手册查出动载荷系数Kv=1.12;直齿轮，假设KFt/bV100N/mni。查得KhyKfa=1.2;查得K=1;小齿轮相对支承非对称布置时，KhP=1.12+0.18(1+0.6d2)d2+0.23X10-3b将数据代入后得Khb=1。12+0.18(1+0.6X12)X12+0.23X10-3X65.396=1.423;由b/h=10.67,Khb=

5、1.423,查手册得Kfb=1.35;故载荷系数K=KakKvKhOKhp=1X1.12X1.2X1.432=1.9133.3.6 按实际载荷系数校正所算的分度园直径，d1=d1t=65.396Xmm=74.38mm3.3.7 模数mm=d1/Z1=74.38/24mm=3.10mm3.3.8 根弯曲强度计算得出弯曲强度的设计公式为3.4. 1确定公式内的各计算数值3.4.2由手册查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限bFE1=500MPa大齿轮的弯曲疲劳强度极限bFE2=380MPa1.1.3 手册查得弯曲疲劳寿命系数Kfn1=0.85,Kfn2=0.88;1.1.4 计算弯曲疲劳许用应力取弯曲疲劳安

6、全系数S=1.4;由式得(TFMPa=303.57MPabf2=MPa=238.86MPa1.1.5 计算载荷系数KK=KAK/KaKFB=1x1.12X1.2X1.35=1.8141.1.6 查取齿形系数手册查得YFa1=2.65；YFa2=2.226。1.1.7 查取应力校正系数查得Ysa1=1.58；YSa2=1.764比较后可以知道大齿轮的数值大。3.4 设计计算一、3m>mm=2.176mm2对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的模数m大于由齿根弯曲强度计算的模数，由于齿轮模数m的大小主要取决于弯曲强度所决定的承载能力，而齿面接触疲劳强度所决定的承载能力，仅与齿轮直径(即模数与

7、齿数的乘积)有关，可取由弯曲强度算得的模数2.176并就近圆整为标准值m=2.5mm,按接触强度算得的分度圆直径d1=74.38mm,算出小齿轮齿数Z1=30大齿轮齿数Z2=uz1=3.2X30=96,取z2=96。这样设计出道德齿轮传动，既满足了齿根曲疲劳强度，并做到结构紧凑，避免浪费。3.5 几何尺寸计算3.5.1 计算分度园直径d1=z1m=30X2.5mm=75mmd2=z2m=96X2.5mm=240mm3.5.2 计算中心距a=(d1+d2)/2=(75+240)/2=157.5mm3.5.3 计算齿轮宽度B=dd1=1X75=75mm取巳=75则，B1=80mm3.6 验算R=13N=2652.8N=N/mm=35.37N/mm<100N/mm合适4、箱体工件划线方法4.1 箱体工件的划线，除按照一般划