变速箱课程设计设计二级圆柱斜齿轮减速器Word文档下载推荐.docx
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5.工作情况：
两班制，（每年300天）,连续单向运转，载荷较平稳;
6.制造条件及生产批量：
一般机械厂制造，小批量生产.
确定传动装置总体设计方案:
传动设计方案有：
单级圆柱齿轮传动+链传动；
V带传动+单级圆柱齿轮传动；
两级圆柱齿轮传动；
圆锥﹑圆柱齿轮传动；
蜗杆传动。
先由已知条件计算驱动卷筒的转速，即：
一般选用同步转速为1000或1500的电动机作为原动机，因此，传动装置总传动比约为28.46。
由于工作环境灰尘较大，故方案和方案不合适；
方案不适宜长时间连续工作，且成本较高；
由于对结构尺寸无特别要求，且考虑到其经济性，方案比方案制造成本低，故选取方案。
方案传动装置简图如下：
二、电动机选择
1、电动机类型的选择：
Y系列三相异步电动机
2、电动机功率选择：
（1）传动装置的总功率：
η总=η带轮×
η4球轴承×
η2齿轮×
η联轴器×
η滚筒
=0.96×
0.984×
0.972×
0.99×
0.995
=0.846
（2）电机所需的工作功率：
3、确定电动机转速：
经查表按推荐的传动比合理范围，V带传动的传动比i＝2～4，二级圆柱斜齿轮减速器传动比i＝9～36，
则总传动比合理范围为i＝18～144，电动机转速的可选范围为n＝i×
＝（18～144）×
50.6＝1008～7286.4r/min。
综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比，
选定型号为Y132S—4的三相异步电动机，它为卧式封闭结构
查《课程设计指导书》P142表14.1选取电动机额定功率=5.5
1、总传动比：
2、分配传动装置传动比
＝×
式中分别为带传动和减速器的传动比。
为使V带传动外廓尺寸不致过大，初步取＝2，则减速器传动比为＝＝14.23
根据各原则，查图得高速级传动比为＝4.3，则＝＝3.31
1、各轴转速
取电动机为0轴，高速轴为1轴，中间轴为2轴，低速轴为3轴，各轴转速为：
2.各轴输入功率
按电动机的工作功率计算各轴输入功率：
3.各轴转矩
将以上计算结果整理如下表：
项目
O轴
轴
转速（r/min）
1440
720
167.4
50.6
功率（kw）
5.5
5.28
5.02
4.77
转矩（N•m）
36.5
70
286
900
传动比
2
4.3
3.31
效率
0.96
0.95
五、传动零件的设计计算
5.1.设计Ｖ带和带轮
1. 确定计算功率
查课本表8-7得：
1.1
式中为工作情况系数，为传递的额定功率,既电机的额定功率.
2. 选择带型号
根据，,可选用带型为A型带．
3. 选取带轮基准直径
查课本表8-6和表8-8得小带轮基准直径，则大带轮基准直径.
4. 验算带速v
在5～30m/s范围内，Ｖ带充分发挥。
5. 确定中心距a和带的基准长度
由于
所以0.7（100+200）<
<
2（100+200）初步选取中心距a：
，所以带长,
=.查课本表8-2选取基准长度得实际中心距
取
6. 验算小带轮包角
，包角合适。
7. 确定v带根数z
因，带速，传动比
查课本表8-4a和8-4b,并由内插值法得.
查课本表8-2得=0.99
查课本表8-5,并由内插值法得=0.98
由公式8-22得
故选Z=4根带。
8. 计算预紧力
查课本表8-3可得,故:
单根普通Ｖ带张紧后的初拉力为
9.计算作用在轴上的压轴力
利用公式8-24可得:
5.2.齿轮传动的设计计算
一：
设计减速器的高速级齿轮
选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数
根据传动方案，选用斜齿圆柱齿轮传动。
运输机为一般工作机器，速度不高，故选用8级精度（GB10095-88）。
材料选择。
由《机械设计》P191表10-1选择小齿轮材料为45钢（调质），硬度为280HBS，大齿轮材料为45钢（正火），硬度为240HBS，二者材料硬度差为40HBS。
选小齿轮齿数24，大齿轮齿数
圆整后齿数取。
初选螺旋角为。
按齿面接触强度设计
按照下式试算：
确定公式内的各计算数值
转矩
试选载荷系数1.6
由《机械设计》P205表10-7选取齿宽系数
由表《机械设计》P201表10-6查得材料的弹性影响系数
由《机械设计》P207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
由《机械设计》P206式10-13计算应力循环次数
由《机械设计》P207图10-19查得接触疲劳寿命系数，
计算接触疲劳应力
取失效概率为1％，安全系数S=1，由式10-12得：
因此，许用接触应力
由《机械设计》P217图10-30选取区域系数
由《机械设计》P215图10-26查得，
因此有
设计计算
试算小齿轮分度圆直径，由计算公式得：
计算圆周速度
计算齿宽b及模数
计算纵向重合度
计算载荷系数
查《机械设计》P190表10-2得载荷系数=1
根据v=2.310m/s，8级精度，由《机械设计》P194图10-8查得动载荷系数=1.12
由《机械设计》P196表10-4查得：
由《机械设计》P195表10-13查得=1.35
由《机械设计》P193表10-3查得==1.2
因此，载荷系数
按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径
计算模数
按齿根弯曲强度设计
按下式计算：
根据纵向重合度，从《机械设计》P215图10-28查得螺旋角影响系数
计算当量齿数
查取齿形系数
由《机械设计》P200表10-5查得，
查取应力校正系数
由《机械设计》P200表10-5查得，
由《机械设计》P208图10-20C查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限；
大齿轮的弯曲疲劳强度极限
由《机械设计》P206图10-18查得弯曲疲劳寿命系数，
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：
计算小、大齿轮的并加以比较
大齿轮的数值较大。
对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的法面模数mn大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数，取mn=2.0mm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d1=58.52mm来计算应有的齿数。
于是由：
取，则，取。
几何尺寸计算
计算中心距
将中心距圆整为153mm。
修正螺旋角
因值改变不多，故参数、、等不必修正。
小、大齿轮的分度圆直径
计算齿宽
圆整后，小齿轮齿宽，大齿轮齿宽。
二：
设计减速器的低速级齿轮
选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数
精度等级仍选用8级精度（GB10095-88）。
由《机械设计》P189表10-1选择小齿轮材料为45（调质），硬度为280HBS，大齿轮材料为45钢（正火），硬度为240HBS，二者材料硬度差为40HBS。
选小齿轮齿数，大齿轮齿数
试选载荷系数
由《机械设计》P201表10-6查得材料的弹性影响系数
由图《机械设计》P20710-21d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
由《机械设计》P215图10-30选取区域系数
由《机械设计》P214图10-26查得，
根据v=0.703m/s，8级精度，由图10-8查得动载荷
数=1.04
由《机械设计》P194表10-4查得：
由《机械设计》P198表10-13查得=1.35
由《机械设计》P195表10-3查得==1.2
根据纵向重合度，从图10-28查得螺旋角影响系数。
由《机械设计》P190表10-5查得，
取弯曲疲劳安全系数S=1，由式10-12得：
对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的法面模数mn大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数，取mn=2.5mm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d3=83mm来计算应有的齿数。
则。
将中心距圆整为176mm。
圆整后，小齿轮齿宽，大齿轮齿宽
参数齿轮
齿轮1
齿轮2
齿轮3
齿轮4
齿数z
28
120
40
132
分度圆d
58
248
82
270
螺旋角
齿宽b
50
42
80
85
齿全高h
4.95
5.88
模数m
2.0
中心距a
153
176
六.轴的设计计算
1、选择轴的材料：
在减速器中有三根轴，传递的功率都属于中小型功率，故轴的材料可选择45钢，经调质处理。
2.初算最小轴径:
1）高速轴的最小轴径为
该轴段上有一键槽，将计算值加大3％，故取23mm
2）中间轴的最小轴径为=35.25mm取36mm
3）低速轴的最小轴径为=52.14mm
因为该轴上有键槽所以将其值加大7%算得,取53mm
3.轴的校核与结构设计
高速轴
1234567
先按课本15-2初步估算轴的最小直径,由于是齿轮轴,选取轴的材料为40Cr,调质处理,根据课本取112
轴的最少直径显然是安装在带轮的
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