二级圆柱齿轮减速器课程设计文档格式.docx
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目的
过程分析
结论
类型
根据一般带式输送机选用的电动机选择
选用Y系列（IP44）封闭式三相异步电动机
功率
工作机所需有效功率为Pw＝F×
V＝2000W-6400W
圆柱齿轮传动（7级精度）效率（两对）为η1＝0.972
球轴承传动效率（四对）为η2＝0.994
弹性联轴器传动效率（两个）取η3＝0.9932
输送机滚筒效率为η4＝0.96
涡轮蜗杆传动效率（一对）为η＝0.95
电动机输出有效功率为
要求电动机输出功率为
型号
查得型号Y160M-6封闭式三相异步电动机参数如下
额定功率\kW=7.5
满载转速\r/min=970
满载时效率\%=86
满载时输出功率为
略小于在允许范围内
选用
型号Y160M-6封闭式三相异步电动机
三.分配传动比
分
配
传
动
比
传动系统的总传动比其中i是传动系统的总传动比，多级串联传动系统的总传动等于各级传动比的连乘积；
nm是电动机的满载转速，r/min；
nw为工作机输入轴的转速，r/min。
计算如下
设定涡轮蜗杆的传动比ⅰ1=20
当ⅰ=13.33时，ⅰ2=ⅰ/ⅰ1=0.67；
当ⅰ=42.64时，ⅰ2=2.13
ⅰ1=20，ⅰ2=0.67
ⅰ1=20，ⅰ2=2.13
四.传动系统的运动和动力参数计算
过程分析
系
统
的
运
和
力
参
数
计
算
设：
从电动机到输送机滚筒轴分别为0轴、1轴、2轴、3轴、4轴；
对应于各轴的转速分别为、、、、；
对应于0轴的输出功率和其余各轴的输入功率分别为、、、、；
对应于0轴的输出转矩和其余名轴的输入转矩分别为、、、、；
相邻两轴间的传动比分别为、、、；
相邻两轴间的传动效率分别为、、、。
轴号
电动机
两级圆柱减速器
工作机
O轴
1轴
2轴
3轴
4轴
转速n（r/min）
n0=970
n1=970
n2=48.5
n3=72.39
n4=72.39
功率P（kw）
P0=7.40
P1=7.33
P2=6.96
P3=6.62
P4=6.42
转矩T（N·
m）
T0=72.86
T1=72.13
T2=1371.34
T3=873.41
T4=847.38
两轴联接
联轴器
涡轮蜗杆
齿轮
传动比i
i01=1
i12=20
i23=0.67
i34=1
传动效率η
η01=0.99
η12=0.95
η23=0.95
η34=0.97
n3=22.77
n4=22.77
P0=2.20
P1=2.18
P2=2.07
P3=1.97
P4=1.91
T0=21.66
T1=21.44
T2=407.62
T3=825.34
T4=800.74
i23=2.13
五.设计低速级直齿圆柱齿轮传动
选
精
度
等
级
、
材
料
齿
1）选用直齿圆柱齿轮传
2）选用７级精度
3）材料选择。
小齿轮材料为４０Ｃｒ（调质），硬度为２８０ＨＢＳ，大齿轮材料为４５钢（调质），硬度为２４０HBS，二者材料硬度差为４０HBS。
4）选小齿轮齿数Ｚ1＝２４，大齿轮齿数Ｚ2＝ｉ1·
Ｚ1＝2.13×
24=52
过程分析
按
面
接
触
强
设
按式（10－21）试算，即
１）确定公式内的各计算数值
（１）试选
（2）算小齿轮传递的转矩
（3）表１０－７选取齿宽系数
（4）０－６查得材料的弹性影响系数
（5）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
（6）式１０－１３计算应力循环次数
（7）图１０－１９查得接触疲劳强度寿命系数
（8）算接触疲劳强度许用应力
取失效概率为１％，安全系数为S=1，由式１０－１２得
２）计算
（１）试算小齿轮分度圆直径，由计算公式得
（２）计算圆周速度
（３）计算齿宽ｂ及模数
（4）算载荷系数K
已知使用系数
根据，７级精度，由图１０－８查得动载荷系数
由表１０－４查得
由图１０－１３查得
假定，由表１０－３查得
故载荷系数
（5）实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，由式１０－１０ａ得
（6）算模数
根
弯
曲
由式１０－１７
1）确定计算参数
（１）计算载荷系数
（2）取齿形系数
由表１０－５查得
（3）取应力校正系数
由表１０－５查得
（4）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
（6）图１０－１８查得弯曲疲劳强度寿命系数
（7）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
（8）算大小齿轮的
大齿轮的数据大
2）设计计算
对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的法面模数大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数，取＝3.5㎜足弯曲强度。
但为了同时满足接触疲劳强度，须按接触疲劳强度算得的分度圆直径来计算应有的齿数。
于是由
取，则
齿轮Z1=34,
Z2=73
几
何
尺
寸
1）计算中心距
将中心距圆整为188㎜
中心距
α=188
分析过程
（2）、小齿轮的分度圆直径
3）计算大、小齿轮的齿根圆直径
4）计算齿轮宽度
取B1=125，B2=119
分度圆直径
齿根圆直径
齿轮宽度
设计过程
定
轮
及
1）选用７级精度
2）由表１０－１选择小齿轮材料为４０Ｃｒ（调质），硬度为２８０ＨＢＳ，大齿轮材料为４５钢（调质），硬度为２４０HBS。
3）选小齿轮齿数，
大齿轮齿数Z2=Z1/ⅰ2=24/0.67=35.8
取
疲
劳
由设计计算公式１０－９ａ进行试算，即
1）确定公式各计算数值
（1）试选载荷系数
（2）计算小齿轮传递的转矩
（3）由表１０－７选取齿宽系数
（4）由表１０－６查得材料的弹性影响系数
（5）由图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
（６）由式１０－１３计算应力循环次数
（７）由图１０－１９查得接触疲劳强度寿命系数
（８）计算接触疲劳强度许用应力
取失效概率为１％，安全系数为S=1，由式１０－１２得
2）计算
（1）试算小齿轮分度圆直径，代入中的较小值
（2）计算圆周速度v
（3）计算齿宽ｂ
（4）计算齿宽与齿高之比ｂ／ｈ
模数
齿高
（5）计算载荷系数K
根据，７级精度，由图１０－８查得动载荷系数
假设，由表１０－３查得
由表１０－２查得使用系数
由表１０－４查得
由图１０－2３查得
（６）按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，由式１０－１０ａ得
（７）计算模数ｍ
按齿根弯曲强度设计
由式１０－５得弯曲强度的设计公式为
1）确定公式内的计算数值
（1）由图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
（2）由图１０－１８查得弯曲疲劳寿命系数
（3）计算弯曲疲劳许用应力
取失效概率为１％，安全系数为S=1.4，由式１０－１２得
（4）计算载荷系数
（５）查取齿形系数
（６）查取应力校正系数
（７）计算大小齿轮的，并比较
对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的模数ｍ大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数，可取有弯曲强度算得的模数4..26㎜，并就近圆整为标准值
ｍ＝5ｍｍ。
按接触强度算得的分度圆直径
算出小齿轮齿数 取
大
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