二级斜齿圆柱齿轮减速器设计说明书综述.docx
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二级斜齿圆柱齿轮减速器设计说明书综述
双级斜齿轮减速器
计算说明书
机械工程学院机械设计制造及其自动化专业
班级09级机电学号200900162096
设计者李圣
指导教师刘鸣
2011年2月15日
一、设计任务书
（一）设计任务
铸工车间一造型用砂型运输带，系由电动机驱动传动装置带动，该减速器传动装置由一个双级齿轮减速器和其他传动件组成，运输带每日两班制工作，工作7年。
设计此传动装置。
（二）原始数据
运输带主动鼓轮轴输入端转矩
Tw＝750N/m
主动鼓轮直径
D＝400mm
运输带速度
vw＝0.80m/s
减速器设计寿命
7年
（三）设计工作条件
两班制工作,空载启动，载荷变化小，常温下连续（单向）运转，工作环境多尘；三相交流电源，电压为380/220V
二、传动总体方案设计
（一）传动方案
此传动系统由电动机驱动。
电动机先通过联轴器将动力传入带轮，再由带轮传到两级圆柱减速器，然后通过联轴器及开式链传动将动力传至砂型运输带。
传动系统中采用两级展开式圆柱齿轮减速器，其结构简单，但是齿轮相对于轴承位置不对称，因此要求轴有较大的刚度，高速级及低速级均为斜齿圆柱齿轮传动。
（二）运输带功率：
传动效率
传动装置
选用装置
效率
带传动
V带
=0.95
一对滚动轴承
球轴承
=0.99
圆柱齿轮传动
八级精度
=0.97
联轴器
弹性联轴器
=0.992
链传动
滚子链（闭式）
=0.96
总效率：
电动机所需输出功率：
（三）确定电动机型号：
电机型号
额定功率PM
满载转速nm
同步转速ns
Y112M-4
4KW
1440r/min
1500r/min
（四）计算各级传动比和效率：
总传动比：
分配各级传动比：
初取传动比
解得高速级传动比：
i高=3.536
低速级传动比：
i低=2.828
（五）计算各轴的转速功率和转矩：
1、各轴输入功率：
电动机
轴I：
轴II：
轴III
轴IV：
轴V：
2、转速：
电动机
轴I：
轴II：
轴III：
轴IV：
轴V：
3、输出转矩：
电动机
轴I：
轴II：
轴III：
轴IV：
轴V：
轴号
参数
电动机
I
II
III
IV
V
输入功率
P（Kw）
3.736
3.549
3.408
3.273
3.214
3.055
转速
n（r/min）
1440
798.669
225.868
79.868
79.868
38.198
输入转矩
T（N·m）
24.777
42.437
144.095
391.360
384.305
763.790
三、V带传动设计计算
Y系列三相异步电动机，Y112M-4，功率P=3.736KW，转速==1440r/min==800r/m。
每天工作16h。
计算项目
计算内容
计算结果
（一）定V带型号和带轮直径
工作情况系数
计算功率
选带型
小带轮直径
取滑动率
大带轮直径
大带轮转速
（二）计算带长
求Dm
求△
初取中心距
带长L
基准长度Ld
（三）求中心距和包角
中心距a
小轮包角
（四）求带根数
带速
传动比
带根数
（五）求轴上载荷
张紧力
轴上载荷
（六）V带尺寸
顶宽b
节宽bp
高度h
带质量q
（七）轮毂尺寸参数
带宽B
由表11.5
Y系列三相异步电动机，每天工作16小时，工作平稳
Pc=KAP0=1.2x3.736kw
由图11.15
由表11.6
A型D1=80-100,Dmin=75
2（D1+D2）≥a≥0.5（D1+D2）+h
2（160+90）≥a≥0.5（160+90）+8
500≥a≥133取a=400mm
由表11.4
由表11.8Po=1.07kw
由表11.7=0.980338
由表11.12KL=0.93
由表11.10△Po=0.17
由表11.4q=0.10kg/m
表11.4
表11.4
e=15
f=10
KA=1.2
Pc=4.483kw
A型
D1=90mm
D2=160.647mm
n2=801.9r/min
Dm=125mm
=35mm
a=400mm
Ld=1400mm
a=427.217mm
<500mm
=170.169°
>120°
v=6.786m/s
5<6.786<25
i=1.796
Po=1.07kw
=0.980
KL=0.93
△Po=0.17
取Z=4根
Fo=132.685N
FQ=1057.576N
b=13mm
bp=11mm
h=8mm
q=0.10g/m
B=65mm
四、齿轮传动设计
（一）高速级齿轮设计
计算项目
计算内容
计算结果
大齿轮
小齿轮
（1）初步计算
齿面转矩T
齿宽系数
接触疲劳极限
初步计算许用接触应力
Ad 值
初步计算小轮直径
初步计算齿宽b
（2）校核计算
圆周速度v
齿数Z
模数m
螺旋角
使用系数KA
使用系数KV
齿间载荷分系数
齿向载荷分布系数
载荷系数
弹性系数
节点区域系数
重合度系数
螺旋角系数
接触最小安全系数
工作时间
应力循环次数
接触寿命系数
许用接触应力
验算
（3）确定传动
主要尺寸
中心距
圆整中心距
两齿轮实际分度圆直径
齿宽b
螺旋角
齿形系数
应力修正系数
重合度系数
螺旋角系数
齿间载荷分配系数
齿向载荷分布系数
载荷系数
弯曲疲劳极限
弯曲最小安全系数
弯曲寿命系数
尺寸系数
许用弯曲应力
验算
1、选材
45钢调质处理平均硬度240HB
40Cr调质处理平均硬度270HB
2、齿面接触疲劳强度计算
由图12.17C，小齿轮为合金钢，大齿轮为碳钢
由表12.16估计取
取Z1=28，Z2=i×Z1=99
由表12.3mn=2mm
由表12.9
由图12.9
由表12.10先求
由此得
由表12.11非对称分布，八级精度，装配时不作检验调整或对研跑和
由表12.12
由图12.16
由式12.31因取故
由表12.14，一般可靠度，取
假定工作时间七年,每年工作300天，双班制,则有
由图12.18
接触应力符合要求
取a=139,则
2、齿根弯曲疲劳强度验算
由图12.21
由图12.22
由表12.11注③
前已求得
由图12.14
由图12.23c
由表12.14
由图12.24
由图12.25
此对齿轮弯曲疲劳强度足够
取
b=40mm
Z1=28
Z2=99
mt=2.07mm
mn=2mm
KA=1.25
KV=1.17
K=3.302
<
a=132mm
K=3.202
（二）低速级齿轮设计
计算项目
大齿轮
小齿轮
（1）初步计算
齿面转矩T
齿宽系数
接触疲劳极限
初步计算许用
接触应力
Ad 值
初步计算小轮
直径
初步计算齿宽b
（2）校核计算
圆周速度v
齿数Z模数m
螺旋角
使用系数KA
动载系数KV
齿间载荷分系数
齿向载荷分布
系数
载荷系数
弹性系数
节点区域系数
重合度系数
螺旋角系数
工作时间
应力循环次数
接触寿命系数
许用接触应力
验算
4确定传动主要尺寸
中心距
螺旋角
两齿轮实际分度圆直径
齿宽b
齿形系数
应力修正系数
重合度系数
螺旋角系数
齿间载荷分配
系数
齿向载荷分布
系数
载荷系数
许用弯曲应力
验算
计算内容
1、选材
45钢调质硬度240HB
40Cr调质硬度270HB
2、齿面接触疲劳强度计算
由图12.17c
估计取
取Z1=27,
由表12.3mn=3
由表12.9
由图12.9
由表12.10先求
由此得
由表12.11
由表12.12
由图12.16
由式12.31因取故
假定工作时间七年,每年工作300天，双班制,则有
由图12.18
计算表明,接触疲劳强度较为合适。
mm
将中心距圆整到158mm,则
2、齿根弯曲疲劳强度计算
由图12.21
由图12.22
由表12.11注
由图12.14
此对齿轮弯曲疲劳强度满足要求
计算结果
取d1=83mm
b=64
Z1=27,Z2=76
mt=3.074
mn=3
KA=1.25
KV=1.09
K=3.111
<
a=158mm
齿轮设计小结：
材料
齿数
螺旋角
分度圆
直径
mm
齿顶圆
直径
mm
齿宽
mm
中心距
mm
模数
mm
旋向
高
速
级
小齿轮
40Cr
调制
28
15°
5′
25″
58.201
62.201
45
132
2
左旋
大齿轮
45钢
调制
99
205.799
209.799
40
右旋
低
速
级
小齿轮
40Cr
调制
27
12°
4′
56″
82.831
88.831
69
158
3
右旋
大齿轮
45钢
调制
76
233.169
239.169
64
左旋
五、轴的设
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