二级展开式斜齿圆柱齿轮减速器设计说明书(表格式)

电机的选择计算项目计算与说明结果选择电机类型根据工作要求和工况，选用Y系列三相异步电动机。Y系列三相异步电动机选择电机容量工作及输入功率PW=3.15KW从电机到工作机的总效率分别为η∑=η12η24η32η4式中η1、η2、η3、η4分别为联轴器、轴承、齿轮传动，卷筒的传动效率。取手册中的η1=0.99,η2=0.98,η3=0.97，η4=0.96，则：η∑=0.992×0.984×0.972×0.96=0.817所以电机所需的功率为Pd=eqEQ\f(PW,η∑)==3.86KWPW=3.15KW钯=eq3.86KW_3.选择电机转速相关手册推荐的传动比合理，二级圆柱齿轮减速机驱动比ⅰ∑′=8～40，而工作机的输入速度因此，电机转速可以选择左右满足此圆的同步转速分别为750r/min、1000r/min、1500r/min、3000r/min四种。综合考虑尺寸、质量和由于价格因素，为了使传动装置紧凑，决定同步速度为1000转/分钟电机。手动选择电机型号Y132M1-6它的满载速度是960960(2)计算传动装置总传动比ⅰ∑，分配传动比计算项目计算与说明结果计算总传动比运动学总齿轮比=11.572、配电传动比，考虑润滑条件，为了使两个大齿轮的直径相近，因此，高速级的传动比取为低速档的传动比为：=4.02=2.88(3)计算传动各轴的运动和动态参数计算项目计算与说明结果1.各轴速度我轴Ⅱ轴Ⅲ轴=960238.8832、各轴输入功率Ⅰ轴==3.86KW×0.99=3.82KWⅡ轴==3.82KW×0.98×0.97=3.63KWⅢ轴==3.63KW×0.98×0.97=3.45KW=3.82KW=3.63KW=3.45KW每个轴的输出输入扭矩电机的输出转矩为(4)高速斜圆柱齿轮传动的设计计算计算项目计算与说明结果1.选择精度等等级、材料和齿数1）运输机为通用工作机，速度不高，故选用8级精度2）材料选择。小齿轮材料选自第八版《机械设计》表10-140cr（调质），硬度280HBS，大齿轮材质为45钢（调质），硬度为240HBS，两者的硬度差为40HBS。3）选择小齿轮的齿数z1=24，大齿轮的齿数z2=z1=24×4.02=96.48，取z2=97，则齿轮比.符合要求5)选择螺旋角和主螺旋角。7级精度小齿轮材料是40cr（调质）齿轮材质为45钢（调质）z1=24z2=97牙齿连接触控强度设计(1)确定公式的每个计算值1)试选2)计算小齿轮传递的扭矩3)从表10-7中选择齿宽系数=1.04）材料弹性的影响系数为189.8，由表10-6得到从图10-30中选择面积系数=2.433。6)由图10-26可知，，则1.67。7）小齿轮的接触疲劳强度极限由图10-21d=600MPa求得齿轮接触疲劳强度极限=550MPa。8)通过公式10-13计算应力循环次数。==9)由图10-19，取接触疲劳寿命系数=0.93；=0.9610）计算消除疲劳的许用应力（以失效率为1%，安全系数s=1）==(2)设计计算计算小齿轮分度圆直径时取较小值==40.36计算圆周速度3）计算齿宽b和模量4）计算齿宽高比5)计算垂直重合度6)计算负载系数根据工况，查表10-2，得到使用系数=1.0。根据v=2.0m/s，7级精度，动载荷系数=1.08，由图10-8求得；查表10-3=1.4由表10-4由插值法求得=1.417从图10-13可以看出=1.34。因此，负载系数7)由实际载荷系数修正后的分度圆直径由公式10-10a求得8)计算法向模量=40.36=2.0b=40.36=1.63=3.67=1.903=2.14=44.47=1.80按齿根弯曲抗弯强度设计(1)确定计算参数1)计算负载系数2)由图10-20c可知，小齿轮的弯曲疲劳强度极限为500MPa；大齿轮弯曲疲劳强度极限=400MPa。3)由图10-18，取弯曲疲劳寿命系数=0.87，=0.94。4)计算全疲劳许用应力取弯曲疲劳安全系数S=1.45）根据纵向重合度=1.903，由图10-28得到螺旋角的影响系数=0.88。6）计算等效齿数=26.272=106.1847）检查齿形系数由表10-5插值法计算=2.592,=2.1758）检查应力修正系数由表10-5插值法计算=1.596,=1.7959)计算齿轮的尺寸并进行比较。大齿轮价值大。(2)设计计算由于软齿面闭式齿轮传动的设计，主要失效是齿面疲劳点冲蚀取=1.5，可满足抗弯强度。但为了满足接触疲劳强度，由接触疲劳强度计算的指数圆直径=44.47计算所需的齿数。然后取=29，则=2.03=310.71=268.57=26.272=106.184=1.25=29=1134.几何尺寸的计算(1)计算中心距将中心距离四舍五入到110。(2)根据圆角中心距校正螺旋角因为数值变化不大，所以参数等不需要修改。(3)计算跳动齿轮和小齿轮的分度圆直径(4)计算齿轮宽度四舍五入后取=45；=50=109.76=14°29'13"44.932175.07344.93=45=50(5)低速斜圆柱齿轮传动的设计计算计算项目计算与说明结果1.选择齿轮精度等级材料和齿数1）选择7级精度。2）材料选择。根据第八版《机械设计》表10-1，小齿轮材质为40cr（调质），硬度为280HBS，大齿轮材质为45钢（调质），硬度为240HBS，两者的硬度差为40HBS。3)选择小齿轮的齿数z1=24大齿轮的齿数，取，则齿轮比可以满足要求。4)选择螺旋角和主螺旋角。7级精度小齿轮材质为40cr（调质）大齿轮材质为45钢（调质）z1=24z2=692.齿面连接接触强度设计(1)确定公式的每个计算值1)试选2)计算小齿轮传递的扭矩选择齿宽系数=1.0由表10-6可知，材料弹性的影响系数为189.85)从图10-30中选择面积系数ZH=2.433。6)由图10-26可知，，则7)由图10-21d可知，小齿轮的接触疲劳强度极限为600MPa；齿轮接触疲劳强度极限=550MPa。8)通过公式10-13计算应力循环次数。=60×238.8×1×(2×8×365×5)=4.184×1089)由图10-19，取接触疲劳寿命系数=0.94；=0.9510）计算消除疲劳的许用应力（以失效率为1%，安全系数s=1）(2)设计计算1)计算小齿轮分度圆的直径==64.932)计算圆周速度3）计算齿宽b和模量=1.0×64.93=64.93=2.634）计算齿宽高比=2.25×2.63=5.92=11.005)计算垂直重合度=0.318×1.0×24×tan14°=1.9036)计算负载系数根据工况，查表10-2，得到使用系数=1.0。根据v=0.81m/s，7级精度，动载荷系数=1.04由图10-8求得；查表10-3=1.4由表10-4由插值法求得=1.422从图10-13可以看出=1.32。因此，负载系数=1.0×1.04×1.4×1.422=2.077)由实际载荷系数修正后的分度圆直径由公式10-10a求得=70.758)计算法向模量=2.86.=64.93=0.81=64.93=2.63=5.92=1.903=2.07=70.75=2.863.按压牙根抗弯强度设计(1)确定计算参数1)计算负载系数=1.0×1.04×1.4×1.32=1.92从图10-20c可知，小齿轮的弯曲疲劳强度极限为500MPa；大齿轮弯曲疲劳强度极限=400MPa。3)由图10-18取弯曲疲劳寿命系数=0.94,=0.95。4)计算全疲劳许用应力取弯曲疲劳安全系数S=1.4=335.71=271.435）根据纵向重合度=1.903，由图10-28得到螺旋角的影响系数=0.886）计算等效齿数=26.272=75.537）检查齿形系数按表10-5的插值法=2.592,=2.2298）检查应力修正系数由表10-5插值法计算=1.596,=1.7619)计算齿轮的尺寸并进行比较。=0.01232=0.01446大齿轮价值大。(2)设计计算=1.91由于采用软齿面的闭式齿轮传动设计，主要失效是齿面的疲劳点蚀。，取=2，可以满足抗弯强度。但是，为了同时满足接触疲劳强度，齿数应按接触疲劳强度=70.75计算的分度圆直径计算。然后=34.32取=34，然后=2.88×34=97.92，取=1.92=335.71=271.43=26.272=75.53=1.91=34=984.几何计算(1)计算中心距=136.04将中心距离四舍五入为136。(2)根据圆角中心距校正螺旋角=13°58′11″因为数值变化不大，所以参数等不需要修改。(3)计算跳动齿轮和小齿轮的分度圆直径=70.06=201.94(4)计算齿轮宽度：=1×70.06=70.06四舍五入后取=70；=75=136.04=13°58′11″70.06201.9470.06=70=75(6)齿轮的主要参数高速低速齿数291133498中心距109.76136.04正常模量1.52端面模量1.5792.553螺旋角13°29′13″13°58′11″法向压力角端压角20°35′11″20°40′27″齿宽b50457570齿根高度系数标准值11附录高度因子0.9680.971附加系数标准值0.250.25等效齿数26.272106.18426.27275.532分度圆直径44.89181.10970.06201.94附录高度1.52根高1.8752.5牙齿全高3.3754.5附录直径47.93178.0774.06205.94根圆直径41.18171.3265.06196.94(7)中间轴的设计计算项目计算与说明结果1.确定轴最小直径因为传递的功率不大，对重量和机构没有特殊要求，所以选用45钢。调质处理，取C=112取=30=302、轴的结构设计轴的装配方案如下1）查手册取0基本游隙组，标准精度等级单列圆锥滚子轴承30307.它的尺寸是d×D×T=35×80×22.75。因此。轴承用抛油环定位。2)取。齿轮肩部定位，肩部高度h=(0.07-0.1)=3。领宽b≥1.4h=8。左端齿轮宽度B1=75，为了使导油板端面可靠地压住齿轮轴II-III段尺寸应略短于齿轮宽度取=72，也比B2=45取=42。齿轮端面与体壁的距离△2≥=8取为△2=12.5，滚动轴承与壁之间应有距离s=104)确定圆角和倒角查表1-27，轴端倒角为C1.6，套环两侧圆角为R=2，其余为圆角R=2轴承30307d×D×T=35×80×22.75轴端倒角为C1.6衣领两侧圆角R=2剩下的几轮R=23.按键选择齿轮与轴的圆周定位采用平键连接。按选择A型平键，其b×h=12×8键长L=63，键槽与轴肩的距离为6，同时为了保证齿轮与轴的良好对中，齿轮的选择和轴如下。b×h×L=12×8×32，键槽与轴肩的距离为7。齿轮和轴配合为。A型平键高速级：b×h×L=12×8×63低速阶段：b×h×L=12×8×364、中间轴的校准为了使中间轴上的轴向力相互抵消，高速级上小齿轮为顺时针方向，大齿方向盘是左撇子。在低速阶段，小齿轮为左旋，大齿轮为右旋。作用在齿轮上的力：高速低速所以水平方向：=1656N+4139N-3112N=2673N将每个力移动到轴的中心，产生额外的弯矩垂直方向：=1552N-623N-429.1N=499.9N那么，B截面的弯矩C型截面弯矩扭矩从弯矩图和扭矩图可以看出，C段是危险段。根据弯曲和扭转的联合应力检查轴的强度：检查时，通常只检查轴上承受最大弯矩和扭矩的部分（危险部分）由于轴的单向旋转，扭剪应力为脉动循环变应力，取=0.6。C截面总弯矩轴的计算应力之前选择的轴的材料是45钢，调质处理，从表中找到.，所以是安全的。1656.48N622.72N428.15N4139.31N1552.24N1026.68N3122N2673N3746535976499.9N429.1牛134076.3-24870202137.8-63762.3T=14500035.8k，安全5.密钥检查普通平键连接的强度条件为：其中是键、轴、齿轮中最薄弱的材料的许用应力，所以=100~120MPa由于二档键比一档短，其他参数相同，只需检查二档键即可安全。75.56、轴承的检查选用圆锥滚子轴承，选用正规安装，缩短支撑距离。1)求轴承上的径向力2)求轴承上的轴向力推导出轴向力，Y=1.9，e=0.31，所以：施加轴向载荷，所以轴承1被压缩，轴承2被松开。然后3)求轴承的当量动载荷查表：1轴承x=1，Y=02轴承x=0.4,Y=1.9由于轴承在运动中的轻微冲击，取=1.24)检查轴承寿命只需检查轴承2,()轴承具有基本额定动载荷，因为满足生活要求。27193151716829142882932633403292002113492,满足生活要求(8)高速轴设计计算项目计算与说明结果1.确定轴的最小直径因为高速轴是齿轮轴，所以材质和小齿轮一样，都是40cr。C=112。轴上有键槽，计算值增加3%，=18.28=18.282.选择联轴器根据传动装置的工况，提出了HL型弹性销联轴器。计算扭矩为了：HL1型联轴器可以满足手册中ML4型联轴器传递扭矩的要求(Tn=140N·m>Tc)。其轴孔直径d=(24～40)mm，能满足电机的轴径要求。半联轴器长度L=114mm，半联轴器和轴配合孔轮毂的长度最终决定了减速机高速轴的轴伸直径ML4型联轴器d=(24～40)L=1143、轴结构设计轴的组装方案如下1）为满足半联轴器的轴向定位要求，I-II轴段右端需要做一个台肩，所以II-III截面的直径；左端使用轴端挡圈定位，根据轴端直径，取挡圈直径D=32。保证轴端挡圈没有压在轴的截面上，I-II段的长度应该比L1短，现在就拿。2）轴承的初步选型。由于轴承同时受到径向力和轴向力的作用，请参考工作要求并根据手册，检查0基本间隙组，标记准精密单列圆锥滚子轴承30306在所以：3）轴承端面应与箱壁保持一定距离。轴承面到外壳壁距，齿轮端面到壁的距离。为了保护为证明轴承端盖的拆装和轴承加注润滑脂的方便性，取端盖半联轴器的距离为30mm。所以4)用挡油板定位轴承，取出。至今初步确定了轴的每一段的直径和长度。5)确定圆角和倒角查表1-27，轴端倒角为C1.6，IV、VI截面倒圆角为R=2。其余圆角R=1轴承30306轴的尺寸如左图所示轴端倒角为C1.6IV和VI部分四舍五入R=2其余圆角R=14.按键选择齿轮与联轴器的圆周定位采用平键连接。按选择A型平键，b×h=8×7键长L=40，键槽与轴肩的距离为3A型平键b×h=8×7键长L=70(9)低速轴设计计算项目计算与说明结果1.确定轴的最小直径因为传递的功率不大，对重量和机构没有特殊要求，所以选用45钢。调质处理，取C=112。取K=1.3联轴器的计算扭矩：38.82.选择联轴器根据计算出的扭矩小于联轴器的公称扭矩，从=38.8查表中选择GYH6型联轴器，其标称扭矩为900。半联轴器孔径d1=40,半联轴器长度L=112m，轴孔长度L1=84。GYH6型联轴器d1=40L=112L1=84三、轴的结构轴的装配方案如下：1）为满足半联轴器的轴向定位要求，需要在VII-VIII轴段的左端做一个台肩，所以VI-VII段的直径；左端定位有轴端挡圈，挡圈取轴端直径D=50。为保证轴端挡圈不压在轴段上，VII-VIII段长度应小于L1，现取。2）轴承的初步选型。由于轴承同时受到径向力和轴向力的作用，根据工作要求和手册，检查0基本游隙组、标准精度等级单列圆锥滚子轴承30310等所以3）轴承端面应与箱壁保持一定距离。轴承面到外壳壁距，齿轮端面到壁的距离。为了保护为证明轴承端盖的拆装和轴承加注润滑脂的方便性，取端盖半联轴器的距离为30mm。所以4)取。齿轮的右端有一个轴环，轴环的高度h=(0.07-0.1)=5。领宽b≥1.4h=8。左端塞油盘定位，齿宽B2=70，以使导油板端面压紧齿轮轴II-III段的尺寸应略短于齿轮的宽度，因此取=67，至这已经初步确定了轴的每一段的直径和长度。5)确定圆角和倒角查表1-27，轴端倒角为C1.6，轴环左侧倒圆角R=5，轴环右侧倒角侧面倒圆R=4,II和V截面倒圆R=4,其他倒圆R=2轴承30310轴的尺寸如左图所示轴端倒角为C2衣领左侧圆角R=2衣领右侧倒圆R=2二节四舍五入R=3V段修圆R=2剩下的几轮R=24键选择联轴器与轴的圆周定位用平键连接。按选择A型平键，b×h=16×10键长L=56，键槽到轴肩的距离为8A型平键b×h=16×10键长L=56(10)箱体结构及减速机附件设计姓名象征减速机形式与尺寸关系齿轮减速机车身壁厚8盖壁厚度