二级减速器课程设计说明书 (1)文档格式.doc

二级减速器课程设计说明书 (1)文档格式.doc

《二级减速器课程设计说明书 (1)文档格式.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《二级减速器课程设计说明书 (1)文档格式.doc（33页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

运输带上牵引力F/N

2100

每日工作时数T/h

24

传动工作年限

5年

单向连续平稳转动，常温空载启动。

三、设计任务：

1.减速器装配图1张（A0图纸）

2.低速轴零件图1张（A3图纸）

3.低速轴齿轮零件图1张（A3图纸）

4.设计说明书1份

在三周内完成并通过答辩

参考资料：

《机械设计》《机械设计基础》《课程设计指导书》《机械设计手册》

《工程力学》《机械制图》

指导教师签字：

年月日

目录

一、电机的选择 1

二、传动装置的运动和动力参数计算 1

三、V带传动设计 3

四、设计减速器内传动零件（直齿圆柱齿轮） 4

五、轴的结构设计计算 15

六、轴的强度校核 20

七、校核轴承寿命 27

八、键连接的选择和计算 28

九、箱体的设计 29

十、心得体会 30

一、电机的选择

1.1选择电机的类型和结构形式：

依工作条件的要求，选择三相异步电机：

封闭式结构

U=380V

Y型

1.2电机容量的选择

工作机所需的功率PW=Fv/1000=3.36kW

V带效率h1：

0.96

滚动轴承效率（一对）h2：

0.99

闭式齿轮传动效率（一对）h3:

0.97

联轴器效率h4：

0.99

工作机（滚筒）效率h5（hw）：

0.96

传输总效率h=0.825

则，电动机所需的输出功率Pd=PW/h=4.1kW

1.3电机转速确定

卷筒轴的工作转速=38.2r/min

V带传动比的合理范围为2~4，两级圆柱齿轮减速器传动比的合理范围为8~40，则总传动比的合理范围为=16~160，故电动机转速的可选范围为：

=611.2~6112r/min

在此范围的电机的同步转速有：

750r/min1000r/min1500r/min3000r/min

依课程设计指导书表18-1：

Y系列三相异步电机技术参数（JB/T9616-1999）选择电动机

型号：

Y112M-4额定功率Ped：

4kW

同步转速n：

1500r/min满载转速nm：

144r/min

二、传动装置的运动和动力参数计算

总传动比：

37.7

2.1分配传动比及计算各轴转速

取V带传动的传动比i0=3

则减速器传动比i=i/i0=12.57

取两级圆柱齿轮减速器高速级的传动比4.2

则低速级传动比3

2.2传动装置的运动和动力参数计算

0轴（电动机轴）4.1kW

1440r/min

27.2N×

m

1轴（高速轴）4kW

480r/min

79.6N×

2轴（中间轴）3.84kW

144.29r/min

320.87N×

3轴（低速轴）3.69kW

38.5r/min

924.92N×

4轴（滚筒轴）3.62kW

38.5r/min

905N×

以上功率和转矩为各轴的输入值，1~3轴的输出功率或输出转矩为各自输入值与轴承效率的乘积。

各轴运动和动力参数如下表：

表2-1各轴运动和动力参数

轴名

功率P/kW

转矩T/N×

转速

n/（r/min）

传动比i

效率h

输入

输出

0轴

4.1

27.2

1440

4

3.96

79.6

78.8

480

3

0.96

2轴

3.84

3.8

320.87

317.66

114.29

4.2

3轴

3.69

3.65

924.92

915.67

38.2

4轴

3.62

3.58

905

895.95

1

0.98

三、V带传动设计

3.1确定计算功率

根据已知条件结合教材《机械设计》由表8-8得到工作情况系数KA=1.3，故Pca=KA×

Pd=5.33kW。

3.2选择普通V带型号

已知Pca，nm，结合教材《机械设计》由图8-11确定所使用的V带为型。

3.3确定带轮基准直径并验算带速

（1）结合教材《机械设计》由表8-7，8-9，初选小带轮直径dd1=90mm。

（2）验算带速：

6.78m/s，满足5m/s<

v<

30m/s。

（3）计算大齿轮的基准直径270mm。

3.4确定V带中心距和基础长度

（1）根据，初定中心距a0=500mm。

（2）计算所需的带长

=1599mm。

由表8-2，对A型带进行基准长度Ld=1640mm。

（3）实际中心距520.5mm

中心距的变化范围475~549mm。

3.5验算小带轮包角

159°

>

120°

合格。

3.6计算V带根数Z

由nm，dd1结合教材《机械设计》查表8-4得P0=1.064kW。

由nm，i0，A型带，查表8-5得DP0=0.17kW。

已知a1查表8-6得Ka=0.95，已知Ld查表8-2得KL=0.99

则V带根数4.6，取z=5。

3.7计算压轴力

由教材《机械设计》表8-3，可知A型带单位长度质量q=0.105kg/m。

单根V带的初拉力最小值：

=133.1N。

压轴力的最小值：

=1308.71N。

四、设计减速器内传动零件（直齿圆柱齿轮）

4.1高速级齿轮传动设计计算

1.选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数

（1）根据传动方案选用直齿圆柱齿轮传动，压力角取为20°

。

（2）参考教材《机械设计》表10-6，选用7级精度。

（3）材料选择。

由教材《机械设计》表10-1，选择小齿轮材料为40Cr（调质），齿面硬度280HBS，大齿轮材料为45钢（调质），齿面硬度240HBS。

（4）选小齿轮齿数Z1=24，大齿轮齿数Z2=i1Z1=100.8，取Z2=101。

2.按齿面接触疲劳强度设计

（1）由式（10-11）试算小齿轮分度圆直径，即

1）确定公式中的各参数值

①试选=1.3②计算小齿轮传递的转矩

79580N·

mm

③由教材《机械设计》表10-7选取齿宽系数φd=1

④由教材《机械设计》图10-20查得区域系数ZH=2.5

⑤由教材《机械设计》表10-5查得材料的弹性影响系数ZE=189.8MPa1/2

⑥由教材《机械设计》式10.9计算接触疲劳强度用重合度系数ZƐ

29.841°

22.862°

1.73

所以：

0.87

⑦计算接触疲劳许用应力。

由《机械设计》图10-25d查得小齿轮和大齿轮的接触疲劳极限分别为=600MPa、=550MPa。

由教材《机械设计》式（10-15）计算应力循环次数：

1.04×

109

2.48×

108

由教材《机械设计》图10-23查取接触疲劳寿命系数KHN1=0.95、KHN2=1。

取失效概率为1%、安全系数S=1，得

570MPa

550MPa

取和中的较小者作为该齿轮副的接触疲劳许用应力，即550MPa

2）试算小齿轮分度圆直径

55.894mm

（2）调整小齿轮分度圆直径

1）计算实际载荷系数前的数据准备。

①圆周速度v

1.4m/s

②齿宽b

55.984mm

2）计算实际载荷系数KH

①由表10-2查得使用系数KA=1

②根据v=1.4m/s、7级精度，由图10-8查得动载系数KV=1.05

③齿轮的圆周力。

2.848×

103N

50.953N/mm<

100N/mm

查表10-3得齿间载荷分配系数=1.2

④由表10-4用插值法查得7级精度、小齿轮相对支承非对称布置时，得齿向载荷分布系数=1.4205。

由此，得到实际载荷系数

1.79

3）由式10-12按实际载荷系数算的分度圆直径

62.183mm

及相应的齿轮模数

2.951mm

3.按齿根弯曲疲劳强度设计

（1）由式10-7试算模数，即

①试选KFt=1.3

②由式10-5计算弯曲疲劳强度用重合度系数

0.684

③计算

由图10-17查得齿形系数YFa1=2.65、YFa2=2.21

由图10-18查得应力修正系数Ysa1=1.58、Ysa2=1.82

380

500

由图10-24C查得小齿轮和大齿轮的齿根弯曲疲劳极限分别为与。

由图10-22查得弯曲疲劳寿命系数KFN1=0.85，KFN2=0.89取弯曲疲劳安全系数S=1.4，由式（10-