二级斜齿轮减速器设计概述

1、列表一课程设计书2第二设计要求23个设计阶段21.变速器总体设计32.选择电动机43.变速器总传动比和分配传动比的确定54.变速器的运动和动力参数计算55.v型皮带和皮带轮6设计齿轮设计8滚动轴承和驱动轴设计198.键连接设计26箱子结构设计27润滑密封设计30耦合设计304种设计摘要315参考资料32一.课程设计书设计挑战：两级展开圆柱齿轮减速器，用于皮带运输机。运输机连续单向运转，负载变化不大，空载启动，卷筒效率为0.96(包括支撑轴承效率的损失)，少量批量生产减速器，使用期限为8年(300天/年)，两班作业，运输容限5%，工作场所三相交换，电压380%表1 :文豪参数1 2 3 4 5运

2、输皮带工作张力(kN)2 . 5 2 . 3 2 . 1 . 9 1 . 8皮带运行速度(m/s) 1.0 1.1.2 1.3 1.4滚动直径(mm) 250 250 250 300 300 300二.设计要求1.减速器装配图第1章(A1)。2.CAD图面轴线、齿轮零件图(A3)。3.设计指南第一部分。三.设计阶段1.变速器总体设计2.选取马达3.确定变速器的总传动比和分配传动比4.变速器的运动和动力参数计算5.v型皮带和皮带轮设计6.齿轮设计滚动轴承和驱动轴设计8.键连接设计9.箱形结构设计10.润滑密封设计11.耦合设计1.变速器总体设计：1.配置：驱动器由电动机、减速器、工作机器组成。2

3、.特征：齿轮相对于轴承不对称分布，因此沿轴向载荷分布不均匀。轴需要更大的刚度。3.确定驱动器方案：考虑到电动机转速高、驱动器功率大，将v波段设置为高速。驱动器方案包括：图：(驱动器总体设计图)驱动器系统的总体方案在：驱动器的总体设计中列出。选取v型皮带驱动和次要圆柱斜齿轮减速器(平)。变速器的总效率=0.96 0 . 970 . 96=0.759；v型皮带的效率，第一对轴承的效率，第二对轴承效率，第三对轴承效率，每个齿轮对的啮合传动的效率(齿轮的7级精度，润滑脂润滑)。因为是薄壁盾牌，所以使用开放式效率计算。）2.选取马达马达所需的工作功率为p=p/=19001.3/10000.759=3.2

4、5kw，执行器的曲柄速度为n=82.76r/min，建议的传动比，v型皮带驱动传动比I=2 4，次圆柱螺旋齿轮减速器传动比I=8 40，总传动比的合理范围为I=16到160，电动机速度的选择范围为n=I n=(16到160) 82.76=1324.16到13241.6r/min。综合考虑马达和驱动装置的大小、重量、价格、皮带驱动、减速器的传动比选定型号Y112M-4的三相异步电动机(额定功率为4.0)额定电流8.8安，满载速度1440 r/min，同步速度1500r/min。程序电动机型号额定功率pKw马达速度马达重量n参考价格元件变速器的传动比同步速度满载速度总传动比v带传动减速器1y 11

5、dm-4 1500 1440 470 230 16.15 2.3 7.02重心高外形规格L(AC/2 AD)HD底脚安装尺寸AB锚螺栓孔径k轴扩展尺寸DE键部分尺寸FGD132 515 345 315 216 178 12 36 80 10 413.确定变速器的总传动比和分配传动比(1)总传动比选定电动机产生的满载速度n和工人活动轴速度n，总可用传动比=n/n=1440/82.76=17.40(2)变速器传动比分配2=驱动器分别是皮带驱动器和减速器的传动比。为了防止v型皮带驱动外部轮廓大小过大，如果备用=2.3，则减速器齿轮比=17.40/2.3=7.57根据每个原则，如果高速齿轮比=3.24

6、，则=2.334.变速器的运动和动力参数计算(1)角度轴速度=1440/2.3=626.09r/min=626.09/3.24=193.24r/min=/=193.24/2.33=82.93r/min=82.93 r/min(2)每个轴输入功率=3.250.96=3.12kw=2=3 . 120 . 980 . 95=2.90千瓦= 2=2.970.980.95=2.70kw=24=2 . 770 . 980 . 97=2.57千瓦每个轴的输出：=0.98=3.06kw=0.98=2.84千瓦=0.98=2.65kw=0.98=2.52千瓦(3)在每个轴上输入转矩=Nm马达轴的输出扭矩=955

7、0=95503.25/1440=21.55 N因此：=21.552.30.96=47.58nm=47.583.240.980.95=143.53nm=143.532.330.980.95=311.35nm=311.350.950.97=286.91 Nm输出扭矩：=0.98=46.63nm=0.98=140.66nm=0.98=305.12nm=0.98=281.17nm运动和动力参数结果如下表所示轴名称功率P KW转矩T Nm速度r/min输入输出输入输出电机轴3.25 21.55 14401轴3.12 3.06 47.58 46.63 626.092轴2.90 2.84 143.53 14

8、0.66 193.243轴2.70 2.65 311.35 305.12 82.934轴2.57 2.52 286.91 281.17 82.936.齿轮设计(a)高速齿轮传动的设计计算齿轮材料、热处理和精度考虑到该减速器的功率和现场安装限制，大型齿轮都使用硬齿面渐开线锥齿轮(1)齿轮材料和热处理材料：高速小齿轮选择钢调质，齿表面硬度小齿轮280HBS小齿数=24高速大齿轮选择钢制正火，齿侧硬度为大齿轮240HBS Z=iZ=3.2424=77.76的Z=78。齿轮精度按Gb/t10095-1998，然后选择级别7，齿根快照皮。齿轮传动的初步设计主要尺寸根据齿面接触强度设计确定每个参数的值：考

9、试选择=1.6教科书中的图10-30选择区域系数Z=2.433教科书图10-26邮报应力值环数按教科书公式10-13计算N=60n j=60626.091 (28308)=1.442510 hN=4.4510 h #(3.25是齿数比，即3.25=)查找教科书10-19图：K=0.93 K=0.96齿轮疲劳强度极限失败概率为1%，安全系数S=1，应用公式10-12中的：=0.93550=511.5=0.96450=432允许的接触应力根据表10-6确认教科书：=189.8MP表10-7中的：=1T=95.510=95.510 3.19/626.09=4.8610 N.m3.设计计算小齿轮分度圆

10、直径d2=计算圆周速度齿宽b和系数计算齿宽度计算bB=49.53mm触控数m计算备用螺旋角=142=计算齿宽与高度的比率齿高h=2.25=2.252.00=4.50=11.01纵向匹配度计算=0.318=1.903载荷系数k计算使用系数=1根据步骤7的精确度，课本可在表10-8中找到。动态负载系数K=1.07，教科书由表10-4中的计算公式：确认K=0.2310 b=1.12 0.18(1 0.6 1)1 0.2310 49.53=1.42查找课本是表10-13中的： K=1.35查找教科书是表10-3中的： K=1.2因此，负载系数：K=k k k=11.071.21.42=1.82实际载荷

11、系数计算的分度圆直径修正D=d=49.53=51.73计算系数2=4.齿根弯曲疲劳强度设计按弯曲强度计算的设计公式确定公式的每个计算值小齿轮传动力矩=48.6kNm确定齿数z由于是硬齿侧，因此使用z=24、z z=i z=3.2424=77.76传动比误差I=u=z/z=78/24=3.25 I=允许0.032% 5%计算等效齿数Z=z=z /cos=24/cos 14=26.27Z=z/cos=78/cos14=85.43初步齿宽系数根据对称布局，在表中确定=1初步螺旋角初始螺旋角=14载荷系数kK=k k k=11.071.21.35=1.73检查齿形系数y和应力修正系数y教科书见表10-

12、5 :齿系数y=2.592 y=2.211应力修正系数y=1.596 y=1.774重合度系数y端面匹配度大约为=1.88-3.2()=1.88-3.2(1/24 1/78)cos 14=1.655=arc TG(TG/cos)=arc TG(tg20/cos 14)=20.64690=14.07609=cos，因此匹配度系数为y=0.25 0.75 cos/=0.673螺旋角系数y轴匹配度=1.825，Y=1-=0.78大小计算齿轮安全系数在表格中验证为s=1.25工作寿命量化，8年，每年工作300天小齿轮应力循环数n1=60 nkt=60271.471830028=6.25510大齿轮应力

13、循环N2=n1/u=6.25510/3.24=1.93510课本在表10-20c中获得弯曲疲劳强度的限制小齿轮大齿轮表10-18弯曲疲劳寿命系数：K=0.86 K=0.93弯曲疲劳安全系数S=1.4=大齿轮的数量很大。选择。设计计算模数计算比较计算结果显示齿数大于齿根弯曲疲劳强度计算的法向系数m，标准模块GB/T1357-1987为m=2mm，但是为了同时满足接触疲劳强度，必须通过接触疲劳强度计算的分度圆直径d=51.73来计算。因此，计算结果为：Z=25.097 z=25然后z=3.2425=81几何尺寸计算计算的中心距离a=109.25将中心距离舍入到110单击舍入中心距离以修改螺旋角=a

14、rccos不需要修改参数，因为值变化不大。计算大齿轮。小齿轮的分度圆直径D=51.53D=166.97齿轮宽度计算B=圆圆的(b)低速齿轮传动的设计计算材料：低速小齿轮选择钢淬火回火，齿表面硬度小齿轮280HBS小齿数=30高速大齿轮选择钢精火，齿表面硬度大齿轮240HBS z=2.3330=69.9舍入z=70。齿轮精度按Gb/t10095-1998，然后选择第7级“伊根快照”“隔离”。根据齿面接触强度设计1.确定公式中的每个计算值试选K=1.6课本在图10-30中选择面积系数Z=2.45努力在图10-26中确认教科书。=0.83=0.88=0.83 0.88=1.71应力循环数N=60nj

15、l=6016093.241 (28308)=4.4510N=1.9110教科书图10-19中接触疲劳寿命系数的确认K=0.94 K=0.97找课本是图10-21d根据齿侧硬度检查小齿轮的接触疲劳强度极限。大型齿轮的接触疲劳强度极限失败概率为1%，安全系数S=1时，表示接触疲劳许用应力=0.98550/1=517540.5检验教科书表10-6调查材料的弹性影响系数Z=189.8MP选取齿宽度系数T=95.510=95.510 2.90/193.24=14.3310 N.m=65.712.计算圆周速度0.6653.齿宽度计算B=d=165.71=65.714.计算齿高度与齿宽度的比率模块m=齿高h=2.25m=2.252.142=5.4621=65.71/5.4621=12.035.计算垂直匹配度6.计算负载系数kK=1.12 0.18(1 0.6 0.