二级齿轮减速器

1122燕山大学机械设计课程设计说明书：车辆与能源学院11学号：教师职称：教授日期：2014.1.15目录一．电动机选择计算 1原始数据 1电动机型号选择 1二．总传动比确定及各级传动比分配 2三．运动和动力参数的计算 2四．传动零件的设计计算 3II轴小齿轮 3五．轴的设计和计算 8初选材料以及轴承润滑方式 8Ⅲ轴强度校核 8六．滚动轴承的选择计算 12七．键连接的选择 14八．减速器附件的选择 15九．润滑和密封说明 16润滑说明 16密封说明 16十．拆装和调整的说明 16十一．减速箱体的附加说明 16十二．设计小结 17十三．参考资料 17燕ft大学课程设计说明书燕ft大学课程设计说明书燕ft大学课程设计说明书燕ft大学课程设计说明书1122一．电动机选择计算原始数据①运输链牵引力F=2104N②运输链工作速度V=0.63m/s③滚筒直径D=0.24m电动机型号选择类型：选择Y系列电动机容量：工作功率，取 Pw

=1.33kwPFV＝21040.631.33kw1000 1000取η1=0.99（连轴器）,η2=0.97（齿轮传动效率8级）,η3=0.991 2 （轴承,=0.9（卷筒，则 =η2η2×η×1 2 电动机功率Pd=Pw/ηa=1.33/0.85=1.56kw3.转速：卷筒轮转速

ηa=0.85Pd=1.56Kwn=50.2r/minn60v＝

60

50.2r/minD 3.140.24二级圆柱齿轮减速器推荐传动比为ia’=8~40故电动机转速可选范围nd’=ia’×n=(8~40)×50.2=401.6~2008r/min综合考虑选电动机型号为Y112M-6，主要性能如下表：

电动机型号Y112M-6额定功

同步转

满载转

起动转矩最大转矩n

=1000r/min电动机 率型号

速 速 额定转矩额定转

dnm=940r/min（Kw）（r/min）（r/min）Y112M-6

2.2 1000 940 2.0 2.2二．总传动比确定及各级传动比分配a总传动比为 i=18.73ani 总 n

940r/minr/

18.73

i=4.33工作 1传动比分配i总

ii1 2

i=4.332故ii i21 2

18.734.33三．运动和动力参数的计算123轴4轴。各轴转速：1 n=n =940r/1 4 2 m 3 2 n=n /i=940/4.33=217.09r/minn=n/i=217.09/4.33=50.14r/4 2 m 3 2 各轴输入功率：P1=Pd×η1=1.56×0.99=1.54kwP=P3η3=1.40.99=1.41kw各轴输入转距：1 1 T=9.55×103×P/n=9.55×103×1.54/940=15.65N·1 1

n=940r/min1234n=217.09r/n=50.14r/minn=50.14r/min12341234P=1.54kwP=1.48kwP=1.42kwP=1.41kw12341234T=15.65TTT1234燕ft大学课程设计说明书燕ft大学课程设计说明书燕ft大学课程设计说明书燕ft大学课程设计说明书PAGEPAGE5PAGEPAGE6T2=9.55×103×P2/n2=9.55×103×1.48/217.09=65.11N·mT3=9.55×103×P3/n3=9.55×103×1.42/50.14=270.46N·mT4=9.55×103×P4/n4=9.55×103×1.39/50.14=264.75N·m运动和动力参数计算结果整理于下表：功率P轴号（Kw）Ⅰ轴 1.54

转矩15.65

转速n 传动比（r/min) i940 Ⅱ轴1.48Ⅱ轴1.4865.11217.09Ⅲ轴1.42270.4650.141四．传动零件的设计计算II轴小齿轮(1).选择材料、精度及参数

=240HBS，z

=25

齿轮计算公式和有关数据皆引自《机械设计》第751 1~100页号钢，正火，HB2=200HBS，z2=108

齿轮材料用45z=z×i=4.33×25=108.252 1 1 钢，1 HB—HB=40HBS合适1 初选8级精度，d(2)β=14°，ψ=1.0d按齿面接触疲劳强度设计

z1=25z2=108确定小齿轮分度圆直径u1

ZZZud3 u1d

H①确定公式内各计算数值使用系数查表取KA=1.25动载系数预估v=4m/svZ1/100=1m/s查图取KV=1.08c.齿间载荷分配系数端面重合度

KA=1.25K=1.45α 1 1

K=1.093.2

1.67 β1 2轴向重合度

Kv=1.08K=2.13nbsin/n

Z

tan/d1=1.0×25/π×tan14=1.98>1d1总重合度 3.65r 查图取 K1.45齿向载荷分布系数查图取K=1.09β则K=K·K·K·K=2.13A V α β材料的弹性影响系数查表得ZE=189.8齿向区域系数查图取ZH=2.43重合度系数z

1 0.77螺旋角系数Z cos0.985接触疲劳强度极限查图取σ =550MPaHlim1σ =450MPaHlim2应力循环次数N 60nL 60217.09630081.881081 1hN N2

1i 4.341071%)

查表得接触疲劳寿命系数KHN1=1 KHN2=1.05计算接触疲劳许用应力，取安全系数SH=1(失效概率为则 []H1=550MPa[故 []=472.5MPa②计算试算小齿轮分度圆直径d1d

22.1365.111035.33189.82.430.770.9852 157.20mm

1.0

4.33

472.5 校核圆周速度nd

3.14217.0957.20v 11 0.654ms601000 601000结果与前面假设不符合，需要对计算结果修正。c修正载荷系数v1/100=0.1625m/s 取V’1则d.校正分度圆直径3dd3

K

57.20

1.97

55.73mm1 1 Kv 2.13确定主要参数①计算法向模数mn

dcos1

55.731Z 251

2.16查表取标准值mn=2.5mm②计算中心距am

ZZ1

171.34n 2cos圆整取a=171mm③修正螺旋角

mn

Z2

14.00062aβ大于出去值，故设计合理，不需再做修正。④计算分度圆直径md n

Z164.411 cosmd n

Z2278.272 cos⑤计算齿宽 b d 64.41d 1则取b1=70mm，b2=65mm校核齿根弯曲疲劳强度 1

Y Y

F1 bdm1 n

Fa1

Sa1 F1燕ft大学课程设计说明书燕ft大学课程设计说明书燕ft大学课程设计说明书燕ft大学课程设计说明书PAGEPAGE7PAGEPAGE82KT 1

Y Y

F2 bdm1 n

Fa

Sa2 F2①计算重合度系数Y 0.25

0.250.750.6991.67②计算螺旋角系数Y 1

11120

0.883③计算当量齿数Z 25Z 1 27.371V cos3 cos314.000612Z Z 108 118.2322V cos3 cos314.00062④查取齿形系数 YFa1=2.6，YFa2=2.17⑤查取应力集中系数

Sa1

=1.6，Y

Sa2=1.8

[]F1=420MPa⑥计算弯曲疲劳许用应力［σ］=K ·σ /S

[]F2=390MPaF FN Flim H弯曲疲劳极限应力

=390MPa查取寿命系数

Flim2安全系数 SH=1 取失效概率为

38.39MPaF1则［σ］=1×420/1=420MPaF1F2［σ］=1×390/1=390MPaF2

36.05MPaF2⑦计算弯曲应力 22.1365.11103

2.61.60.6890.883

=1.251F 8003 A138.39MPa

420MPaF1

KV=1.08 F F2 1

2.171.82.61.6

36.05MPaF2

390MPa故设计合理。五．轴的设计和计算初选材料以及轴承润滑方式轴的材料：选用45钢调质， 650MPa, 360MPab s

轴的计算公式和有关数据皆引自《机械设计》第137页~第153页轴的材料选用 1

0.45650293MPa0.26650169MPa

常用的45钢1 0 b

0.81650527MPa0.50650325MPa0 b 1 00

2293527

0.11 1 0

21693250.04325

d=28mm0轴承润滑及密封：

13d=42mm3d=30mm因 为 齿 轮 的 圆 周 速 度 2vv1

1.72ms2ms;v v3 4

0.58ms2ms,所以轴承采用脂润滑，毡圈密封。Ⅲ轴强度校核AC=121.5mm，CB=67mm。燕ft大学课程设计说明书燕ft大学课程设计说明书燕ft大学课程设计说明书燕ft大学课程设计说明书PAGEPAGE19PAGEPAGE18a图2TF t2 d4

2237.5

2025NFF t22

tann

2025tan20768N2r cos2

cos16.26F Ft2 2

tan2025tan12659N由此画出大齿轮轴受力图，见上图（a图）水平面4F d F BC 591237.5768674R 2 r4 2

100NHA AB 188.54F d F AC 591237.5768121.54F 2 r4 2HB867N垂直面

AB 188.5FR t

BC202567720NVA AB 188.5FR t

AC2050121.51305NVB AB 188.5画出水平弯矩MH图b)，垂直面弯矩Mv图(图c)M

M2MH V

图（图。MHMVMT=407890N

T 图（图·

h ），mmT

10.12; 0 W 0.1473 mT

407890

16.3MPaW 0.2523 T T

240430

5.79MPa m t

40.1473

(K ),(K) D D截面 C 为过盈配合，由附表 3 ， 650MPa,(K )b

3.363.663.512 ,(K) D

10.6(K) D

12.512.过渡圆角rd2470.043Dd52471.11K

K

1.39 650MPab查手册可得：0.93;

0.81;r

0.76D

K2.58D

K

1.97求安全系数 设为无限寿命SD

1

293 10.123.51169S D

1

5.792.515.79

11.45则综合安全系数为S SSS2S2

8.2511.458.25211.452

6.70

1.5故轴安全。六．滚动轴承的选择计算轴承的计算公由于传动装置采用二级展开式斜齿轮传动，存在一定的轴向力，式和有关数据故选用深沟球轴承。现计算Ⅲ轴上的一对轴承的寿命。

皆引自《机械设轴承型号为6209，d=45mm，D=85mm，B=19mm，基本额定动载荷计》第159页~Cr=31500NCor=20500N173nlim=7000r/min,。计算内部轴向力 受力如图1轴承的径向反力R1R R2A 2

2R VA

10027202727N

S=315.765NR RB

2R VB

8672130521567N

S=713.25NFa1=315.765NFa2=924.5NfP=1.1当量动负荷PA轴承当量动负荷：只受径向R

作用。A

X1=0.56，P fRA P

1.1727800N

Y1=1.99查手册得f

1.1p轴承当量动负荷

X2=0受轴向FA

力的联合作用。B

Y2=0.6P1=800N根据FA

R 与B

P2=2557N当F RA B当F R

e时：PBe时：P

fRp Bf

yFA B B p B AiF

C 15910.028e0.220 20500

L 665798hF R 59115670.377e0.22

h10A B 则：P fB p

xR yFB A查手册得：x0.56;y1.99P1.115671.997272557NBA,两轴承较大载荷计算PmaxP,PA B

PB

2557N计算寿命取P1P2因为是球轴承，取106 C 106 315003Lh10

60nP 6046.802557静载荷验算查表得X0=0，Y0=0.6，则P =Y

=0.6727=436.2N0 AA 因P01< R，故取P01= R=727N<<CA P =Y

=0.61567=940.2N<<C0 B极限速度验算 1 2 0.081C 31500 C 31500查图得f =1，f =1，tanβ=

R =0727=0，11

1 A A

轴承选择合理tanβ= F R =59125572 A B21 查图得f =1，f =121

0.23f f n =1×1×7000=7000r/min>n21limf f n =1×1×7000=7000r/min>n22lim故选用6209型角接触球轴承符合要求。七．键连接的选择Ⅰ轴键槽部分的轴径为所以选择普通圆头平键A6×28 GB/T1096-79强度校核:

4

0.018MPa

125MPap dhl 22622 p该键满足强度要求。Ⅱ轴上端键槽部分的轴径为32mm，所以选择普通圆头平键键A10×56GB/T1096-79强度校核:

4

0.022MPa

125MPap dhl 32846 p该键满足强度要求。下端键槽部分的轴径为所以选择普通圆头平键 A1025 GB/T1096-79强度校核: p

466.0632815

0.068MPap

125MPa该键满足强度要求。Ⅲ轴下端键槽部分的轴径为所以选择普通圆头平键A14×50 GB/T1096-79强度校核:

4240.430.063MPa

125MPap dhl 47936 p该键满足强度要求。上端键槽部分的轴径为所以选择普通圆头平键A10×50 GB/T1096-79强度校核:

4240.430.085MPa

125MPap dhl 35840 p该键满足强度要求。八．减速器附件的选择窥视孔盖窥视孔盖的规格为。箱体上开窥视孔处设有凸台强密封，盖板材料为Q215A钢，用四个M6螺栓紧固。通气器 减速器运转时，箱体内温度升高，气压加大，密封不利，故在窥视孔盖上安装通气器，是箱体内热膨胀气体自由逸出，以保证压力均衡，提高箱体缝隙处的密封性能。考虑到室外的工作环境，选用带金属滤网的通气器。启盖螺钉 在减速器装配时于箱体剖分面上涂有水玻璃或密封胶，为了便于开盖故设有启盖螺钉。其螺纹长度要大于机连接凸缘的厚度，螺杆端部做成圆柱形、大倒角或半圆形，以免坏螺纹。定位销 为了保证剖分式箱体的轴承座孔的加工及装配精度，在箱体连接凸缘的长度方向两端各安置一个圆锥定位销，两销尽量远些，以提高定位精度。定位销的直径为长度应于箱盖和箱座连接凸缘的总厚度，以便于装卸。吊环和吊钩 为了便于拆卸和搬运在箱盖上装有环首钉或铸出吊环、吊钩，并在箱座上铸出吊钩。油标尺 油标尺应放在便于观测减速器油面及油面稳定之处。先确定右面高度，再确定油标尺的高度和角度