二级减速器设计说明书

西南大学工程技术学院课程设计（论文）PAGE20目录1引言 22传动装置的总体设计 32.1电动机的选择 32.1.1电动机类型的选择 32.1.2电动机功率的确定 32.1.3确定电动机转速 32.2总传动比的计算和分配各级传动比 42.3传动装置的运动和动力参数计算 43传动零件的设计计算 53.1第一级齿轮传动的设计计算 53.2第二级齿轮传动的设计计算 104箱体尺寸计算与说明 155装配草图的设计 165.1初估轴径 165.2初选联轴器 175.3初选轴承 175.4润滑及密封 186轴的设计计算及校核 186.1中间轴的设计计算及校核 186.2低速轴的设计计算及校核 217滚动轴承的选择和计算 257.1高速轴轴承的计算 257.2中间轴轴承的计算 267.3低速轴轴承的计算 278键连接的选择和计算 288.1高速轴与联轴器键联接的选择和计算 288.2中间轴与小齿轮键联接的选择和计算 288.3中间轴与大齿轮键联接的选择和计算 288.4低速轴与齿轮键联接的选择和计算 298.5低速轴与联轴器键联接的选择和计算 299减速器附件的选择及说明 299.1减速器附件的选择 299.2减速器说明 3010结论 30参考文献 31带式运输机传动装置的设计1引言 机械设计课程是培养学生机械设计能力的技术基础课。机械设计课程设计是机械设计课程的重要实践教学环节，其基本目的是：1）通过课程设计，综合运用机械设计课程和其他先修课程的理论和实际知识，培养分析和解决实际问题的能力，掌握机械设计的一般规律，树立正确的设计思想；2）学会从机器功能的要求出发，合理选择执行机构和传动机构的类型，制定传动方案，合理选择标准部件的类型和型号，正确计算零件的工作能力，确定其尺寸、形状、结构及材料，并考虑制造工艺、使用、维护、经济和安全等问题，培养机械设计能力；3）通过课程设计，学习运用标准、规范、手册、图册和查阅科技文献资料以及计算机应用等，培养机械设计的基本技能和获取有关信息的能力。在本课程设计中用计算机绘图或手工绘图都能达到以上要求，但是由目前发展趋势应尽量采取计算机绘图。2传动装置的总体设计2.1电动机的选择2.1.1电动机类型的选择Y系列三相异步电动机2.1.2电动机功率的确定工作机效率=1传动装置各部分的效率，查表1-78级精度齿轮传动效率=0.97弹性联轴器传动效率=0.99齿式联轴器传动效率=0.99球轴承传动效率=0.99（一对）球轴承传动效率=0.99（一对）球轴承传动效率=0.99（一对）==0.990.990.970.990.970.990.99=0.89工作机所需输入功率所需电动机功率2.1.3确定电动机转速查表13-2，得圆柱齿轮传动比常值为3~5，故电动机转速的可选范围：对Y系列电动机，通常多选用同步转速为1000r/min或1500r/min的电动机，如无特殊需要，不选用低于750r/min的电动机。查表12-1，选用Y160L-8,额定功率7.5kW,满载转速为720r/min，D=42mm，E=110mm2.2总传动比的计算和分配各级传动比传动装置的总传动比要求为又由于取解得： 2.3传动装置的运动和动力参数计算（1）各轴转速（2）各轴功率=6.74kW=6.740.990.97=6.41kW=kW（3）各轴转矩3传动零件的设计计算3.1第一级齿轮传动的设计计算计算及说明结果1.选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数1）由于斜齿轮啮合性能好，传动平稳，噪声小，重合度大，承载能力强，故第一级选用斜齿圆柱齿轮传动2）运输机为一般工作机器，速度不高，由表10-4可选用8级精度3）由表10-1选择小齿轮材料为40Cr（调质），硬度为280HBS，大齿轮材料为45钢（调质），硬度为240HBS4）初选小齿轮齿数为20，则大齿轮齿数，圆整取=925）初选螺旋角2.按齿面接触强度设计按教材公式10-21试算，即（1）确定公式内的各计算数值1）试选载荷系数=1.32）由图10-30选取区域系数=2.433）由图10-26查得=0.76，=0.87，故=0.76+0.87=1.634）由表10-7选取齿宽系数=15）由表10-6查得材料的弹性影响系数=6）由图10-21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限；大齿轮的接触疲劳强度极限7）由式10-13计算应力循环次数8）由图10-19查得接触疲劳寿命系数，9）计算接触疲劳许用应力取失效概率为1%，安全系数S=1，由式10-12得=541.75（2）计算1）试计算小齿轮分度圆直径直径，由公式计算得2）计算圆周速度3）计算齿宽及模数4）计算齿宽与齿高之比齿高=2.25=2.252.41=5.42==9.215）计算纵向重合度6）计算载荷系数已知使用系数=1由=1.88m/s,8级精度，由图10-8查得动载荷系数=1.05由表10-3查得由表10-4用插值法查得8级精度、小齿轮相对支承非对称布置时，由图10-13查得=1.38故载荷系数7）按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，由式10-10a得8）计算模数=3.按齿根弯曲强度设计由式10-17（1）确定公式内的各计算数值1）由图10-20c查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限；大齿轮的弯曲强度极限2）由图10-18查得弯曲疲劳寿命系数3）计算弯曲疲劳许用应力取弯曲疲劳安全系数S=1.4，由式10-12得4）计算载荷系数5）根据纵向重合度，由图10-28查得螺旋角影响系数6）计算当量齿数7）查取齿形系数由表10-5查得；8）查取应力校正系数由表10-5用插值法得；9）计算大、小齿轮的并加以比较大齿轮的数值较大（2）设计计算对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的法面模数大于齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数，取=2已可满足弯曲强度。但为了同时满足接触疲劳强度，需按接触疲劳强度算得的分度圆直径=55.97来计算应有的齿数，圆整取=27；，圆整取1244.几何尺寸计算（1）计算中心距，圆整取157（2）按圆整后的中心距修正螺旋角（3）计算大、小齿轮的分度圆直径（4）计算齿轮宽度圆整后取；选用斜齿圆柱齿轮8级小齿轮：40Cr（调质），280HBS大齿轮：45钢（调质），240HBS20，=92=1.3=2.43=1.63=1=，49.94=5.42=9.21=1=1.05=1.38=27，1241573.2第二级齿轮传动的设计计算计算及说明结果1.选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数1）该级为低速级齿轮传动，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，由表10-4可选用8级精度3）由表10-1选择小齿轮材料为40Cr（调质），硬度为280HBS，大齿轮材料为45钢（调质），硬度为240HBS4）初选小齿轮齿数为25，则大齿轮齿数2.按齿面接触强度设计由设计计算公式10-9a进行试算（1）确定公式内的各计算数值1）试选载荷系数=1.32）由表10-7选取齿宽系数=13）由表10-6查得材料的弹性影响系数=4）由图10-21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限；大齿轮的接触疲劳强度极限5）由式10-13计算应力循环次数6）由图10-19查得接触疲劳寿命系数，7）计算接触疲劳许用应力取失效概率为1%，安全系数S=1，由式10-12得（2）计算1）试计算小齿轮分度圆直径直径，代入中较小的值2）计算圆周速度3）计算齿宽4）计算齿宽与齿高之比模数齿高==11.115）计算载荷系数根据，8级精度，由图10-8查得动载荷系数=1.02直齿轮，由表10-2查得使用系数由表10-4用插值法查得8级精度、小齿轮相对支承非对称布置时，查图10-13得故载荷系数6）按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，由式10-10a得7）计算模数=3.按齿根弯曲强度设计由式10-5得弯曲强度的设计公式为（1）确定公式内的各计算值1）由图10-20c查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限；大齿轮的弯曲强度极限2）由图10-18查得弯曲疲劳寿命系数3）计算弯曲疲劳许用应力取弯曲疲劳安全系数S=1.4，由式10-12得4）计算载荷系数5）查取齿形系数由表10-5查得；6）查取应力校正系数由表10-5用插值法得；7）计算大、小齿轮的并加以比较大齿轮的数值大（2）设计计算对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的模数大于齿根弯曲疲劳强度计算的模数，取=4已可满足弯曲强度。但为了同时满足接触疲劳强度，需按接触疲劳强度算得的分度圆直径=103.64来计算应有的齿数，圆整取=26，圆整取854.几何尺寸计算（1）计算分度圆直径（2）计算中心距（3）计算齿轮宽度取；选用直齿圆柱齿轮8级小齿轮：40Cr（调质），280HBS大齿轮：45钢（调质），240HBS25，=82=1.3=1==11.11=1.02=26，85表1传动零件设计计算数据表类型模数中心距材料齿数齿宽分度圆直径第Ⅰ级小齿轮斜齿圆柱齿轮2mm157mm40Cr2765mm56.145mm大齿轮4512460mm257.854mm第Ⅱ级小齿轮直齿圆柱齿轮4mm222mm40Cr26110mm104mm大齿轮4585105mm340mm4箱体尺寸计算与说明表2箱体尺寸数据表名称符号具体数值箱座壁厚8mm箱盖壁厚8mm箱盖凸缘厚度12mm箱座凸缘厚度12mm箱座底凸缘厚度20mm地脚螺钉直径20mm地脚螺钉数目4轴承旁连接螺栓直径16mm盖与座连接螺栓直径12mm轴承端盖螺钉直径10mm视孔盖螺钉直径6定位销直径10mm、、至外箱壁距离26mm、22mm、18mm、、至凸缘边缘直径24mm、20mm、16mm轴承旁凸台半径20mm铸造过渡尺寸、4mm、20mm大齿轮顶圆与内箱壁距离10mm齿轮端面与内箱壁距离9mm箱盖、箱座肋厚、8mm、箱体其他尺寸由后续计算与画图确定5装配草图的设计5.1初估轴径（1）高速轴选取高速轴的材料为40Cr，调质处理。由教材表15-3取=110由于此处要安放键，故该最小轴径应再放大7%由手册表12-3查得机座号为160L的机座带底脚，端盖有凸缘的电动机轴伸直径D=42mm。高速轴的最小轴径是安装联轴器处的直径，可取。（2）中间轴选取轴的材料为45钢，调质处理。由教材表15-3取=110此最小直径是安装轴承处的直径，可取。（3）低速轴选取轴的材料为45钢，调质处理。由教材表15-3取=110由于此处要安放键，故该最小轴径应再放大7%，可取。5.2初选联轴器（1）高速轴联轴器考虑到工作条件，高速轴采用弹性联轴器较好。由教材表14-1取，则，查手册表8-7可知，选用LX3型弹性柱销联轴器合适，其公称转矩为>。半联轴器轴孔直径为30mm，轴孔长度为60mm，与轴配合长度为58mm，标记为。（2）低速轴联轴器