关于减速器计算.docx

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关于减速器计算

机械设计课程设计计算说明书

设计题目：

二级展开式圆柱齿轮减速器

设计者：

指导教师：

年月日

目录

一、设计任务书·········································································3

二、整体结构及电动机的选择

一、电机和工作机的安装位置·························································3

二、选择电动机············································································4

三、运动和动力参数的计算

一、分配传动比·····································································5

二、计算传动装置的运动和动力参数·········································5

四、齿轮的设计计算

一、高速级齿轮的设计与校核·························································6

二、低速级齿轮的设计与校核························································10

五、箱体的结构尺寸确定

······················································13

六、轴、联轴器、轴承的设计

一、最小轴径的确定····································································14

二、联轴器的选择···································································14

三、轴承的选择··········································································14

四、轴承润滑方式的选择····························································15

五、轴的结构设计········································································15

七、轴的校核

一、高速轴校核············································································17

二、中间轴校核··········································································18

三、低速轴校核··········································································19

八、轴承使用寿命校核

····························································21

九、键的校核

·········································································21

十、参考资料

·········································································22

一、设计任务书

一、课题：

减速器传动装置分析设计

二、课程设计的目的

1）通过机械设计课程设计，综合运用机械设计课程和其它有关选修课程的理论和生产实际知识去

分析和解决机械设计问题，并使所学知识得到进一步地巩固、深化和发展。

2）学习机械设计的一般方法。

通过设计培养正确的设计思想和分析问题、解决问题的能力。

3）进行机械设计基本技能的训练，如计算、绘图、查阅设计资料和手册，熟悉标准和规范。

三、课程设计内容

1）传动装置的总体设计。

2）传动件及支承的设计计算。

3）减速器装配图及零件工作图。

4）设计计算说明书编写。

四、工作要求

1）部件装配图一张（A1）；

2）零件工作图两张（A3）；

3）对传动系统进行结构分析、运动分析并确定电动机型号、工作能力分析；

4）对传动系统进行精度分析，合理确定并标注配合与公差；

5）设计说明书一份。

五、已知条件

1）输送带工作拉力：

0.85KN；

2）运输带工作速度：

V=1.6m/s；   

3）滚筒直径：

D=260mm；

4）工作情况：

一班制单向运载，载荷平稳；

5）工作环境：

室内多尘；

六、完成时间

共3周（2009、6、22——2009、7、10）

二、整体结构及电动机的选择

一、电机和工作机的安装位置：

电机安装在远离高速轴齿轮的一端；

工作机安装在远离低速轴齿轮的一端。

图一:

传动装置总体设计图

初步确定传动系统总体方案如:

传动装置总体设计图所示。

二、选择电动机

1、选择电动机系列

按工作要求及工作条件，选用三相异步电动机，封闭式扇式结构，即：

电压为380VY系列的三相交流电源电动机。

2、选电动机功率

1）、传动滚筒所需有效功率

2）、传动装置总效率

按《机械设计课程设计》表2-4确定部分效率如下:

联轴器1传动效率：

联轴器2传动效率：

闭式齿轮传动效率：

滚动轴承效率：

传动滚筒效率：

得

3）、所需电动机功率

4）、电动机的额定功率

3、确定电动机转速

1）传动滚筒转速

I’=（3—6）x（3—6）=（9—36）

nd’=I’nw=（1053—4212）

由此可以选出，Y180L－8，结构紧凑。

三、运动和动力参数的计算

一、传动比分配

（1）、两级齿轮传动比公式

（2）、减速器传动比

（３）分配传动比

=3.82

=3.18

二、计算传动装置的运动和动力参数

数据汇总:

项目

电动机转轴

高速轴I

中间轴II

低速轴III

转速r/min

1420

1420

371.7

117

功率kw

2.2

2.178

2.09

2.01

转矩N.m

14.8

14.65

53.70

164.06

传动比

1

3.82

3.18

1

效率

0.99

0.9702

0.9831

0.99

四、齿轮的设计计算

一、高速级齿轮的设计与校核

1、选材

1）选择使用圆柱直齿轮

2）一般机器,速度不高,选用7级精度（GB10095-88）

3）.材料选择,由《机械设计》表10-1中知选择:

小齿轮材料为40Cr（调质处理）硬度为280HBS.

大齿轮材料为45钢（调质处理）硬度为240HBS,

硬度差为40HBS.

2、初步计算

（1）计算公式内的各计算数值

1）试取载荷系数为Kt=1.3.

2）小齿轮的转矩为T1=14.65N.m

3）由表10-7取齿宽系数=1.0

4）由表10-6查得材料弹性影响系数=189.8.

5）由图10-2按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限=600MPa.大齿轮接触疲劳强度极限=550MPa.

6）应力循环次数

取失效概率为1%.安全系数为S=1.

由式：

（2）计算

1）小齿轮分度圆直径.

2）计算圆周速度

3）宽度b及模数

6）按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径

3、按齿根弯曲强度设计

（1）确定参数

（2）设计计算

综合考虑取m=1.5

4．几何尺寸的计算

1）计算大小齿轮的分度圆直径

2）计算中心距

3）计算齿轮宽度

二、低速级齿轮的设计与校核

1、选材

材料与高速轴相同

2、初步计算

选取小齿轮齿数=20.则大齿轮的齿数为=67.

1）试取载荷系数为Kt=1.3.

2）小齿轮的转矩为T1=53700N.m

3）由表10-7取齿宽系数=1.0

4）由表10-6查得材料弹性影响系数=189.8.

5）由图10-2按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限=600MPa.大齿轮接触疲劳强度极限=550MPa.

6）应力循环次数

接触疲劳许用应力:

取失效概率为1%.安全系数为S=1.

3、计算

1）小齿轮分度圆直径.

2）计算圆周速度

3）宽度b及模数

4、按齿根弯曲强度设计

7）计算

（2）设计计算

综合考虑取m=2.

5、几何尺寸的计算

三、所有齿轮的参数

高速级

大

138

1.5

92

87

36

小

36

24

44

低速级

大

172

2

86

113

54

小

54

27

60

五、箱体的结构尺寸确定（机械设计课程设计手册p173）

箱座壁厚：

，而，0.025×240+3=9

所以，取=10mm。

箱盖壁厚：

，所以，取。

箱座、箱盖、箱底座凸缘的厚度：

b=10mm,b1=10mm,b2=10mm.

箱座、箱盖的肋厚：

取m=8mm。

轴承旁凸台的半径：

轴承盖外径：

（其中，D为轴承外径，为轴承盖螺钉的直径）。

中心高：

H=146mm

地脚螺钉的直径：

=13mm；数目：

6。

轴承旁联接螺栓的直径：

=6mm；

箱盖、箱座联接螺栓的直径：

=10mm

至箱外壁的距离：

=20mm=20mm=15mm=13mm=24.5mm=20mm

至凸缘边缘的距离：

=20mm=22mm=20mm。

外箱壁到轴承座端面的距离：

L1=40mm。

齿轮顶圆与内箱壁距离：

取：

=38.5mm。

齿轮端面与内箱壁距离：

取：

=14mm。

轴承端面至箱体内壁的距离，脂润滑时：

=10mm

旋转零件间的轴向距离：

=15mm

齿顶圆至轴表面的距离：

=70.5mm

大齿轮顶圆至箱底内表面的距离：

=38.5mm

箱底至箱底内壁的距离：

=20mm

箱体内壁轴向距离：

=135mm

箱体轴承座孔端面间的距离：

=170.5mm

六、轴、联轴器、轴承的设计

一、最小轴径的确定

按扭转强度估算轴的直径，即，由于转速不高,选45钢。

高速轴：

A=110d>12.686mm

中间轴：

A=110d>19.560mm

低速轴：

A=110d>28.383mm

二、联轴器的选择

联轴器的计算转矩，查表14-1，考虑为输送机，转矩变化很小，故取1.7，所以

高速级：

T=14.65Nm选TL4内径d=20mm

低速级：

T=164.06Nm选YL8YLD8内径d=32mm

三、轴承的选择

轴承的选择由联轴器或最小轴径确定，

高速轴：

6006，

中间轴：

6005

低速轴：

6006,6008

四、轴承润滑方式的选择

高速级齿轮的圆周速度V=1.08，所以选脂润滑。

五、轴的结构设计

1、高速轴

1