减速箱说明书.docx
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减速箱说明书
广州大学机械设计制造及其自动化特色专业
带式传输机设计说明书
专业班级:
13机械2班
姓名:
梁桂铭
学号:
1307200088
指导老师:
江帆、戴新
完成日期:
2015年月24日
广州大学机电工程系
第一章设计任务--------------------------------------------3
第二章整体初步设计--------------------------------------4
第三章锥齿轮设计-----------------------------------------6
第四章直齿轮设计-----------------------------------------11
第五章高速轴的设计--------------------------------------17
第六章低速轴的设计--------------------------------------23
第七章键的校核--------------------------------------------29
第八章箱体的设计-----------------------------------------30
第九章润滑设计--------------------------------------------32
第十章数据总结--------------------------------------------33
参考文献------------------------------------------------------35
第一章设计任务：
带式运输机工作传动装置的设计
1.1工作原理
1.2已知条件
Ø工作条件：
两班制，连续单向运转，载荷平稳，室内工作，有粉尘，环境最高温度35℃；
Ø使用折旧期：
8年；
Ø检修间隔期：
四年一次大修，两年一次中修，半年一次小修；
Ø动力来源：
电力，三相交流，电压380/220V；
Ø运输带速度允许误差：
±5%；
Ø制造条件及生产批量：
一般机械厂制造，小批量生产。
1.3设计数据
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
运输带工作压力F/N
1500
2200
2300
2500
2600
2800
3300
4000
4500
4800
运输带工作速度m/s
1.1
1.1
1.1
1.1
1.1
1.4
1.2
1.6
1.8
1.25
卷筒直径D/mm
220
240
300
400
220
350
350
400
400
500
设计过程
结果
第二章整体的初步设计
第二章整体的初步设计
根据题意，这是一般机械制造运输传动系统，考虑到为大多数机械厂使用，所以载重量不会太大，而且载荷较平稳。
所以，可以选择运输带工作压力为3300N左右的传动机构应该可以满足比较多方面的要求，通过题目所给设计数据，我选择7号，工作拉力3300N、工作速度为1.2m/s，卷筒直径为350mm（半径为0.175m）。
通过计算，可计算出卷筒的角速度
。
2.1电机的选用
由于动力来源电力，三相交流，电压380/220V而且工作环境多粉尘，所以选用具有防尘功能的IP44的电动机。
根据题意我们选用锥齿轮减速器——开式齿轮的传动方案，如图2
1）电动机功率计算P
工作机功率：
Pw=FV/1000=3300×1.2/1000=3.96kw；
电动机需要功率：
Pd=Pw/η；
总效率：
η=η1.η2.η3……（η1卷筒轴承效率，η2卷筒效率，η3低速级联轴器效率，η4III轴轴承效率，η5低速级齿轮啮合效率，η6II轴轴承效率，η7高速级齿轮啮合效率，η8I轴轴承效率，η9高速级联轴器效率。
=0.97×0.96×0.95×0.98×0.96×0.97×0.97×0.998=0.767
2）电动机转速计算n
工作机转速
=（V*60*1000）/πD（rpm）
=1.2×60×1000/（π×350）
=65.5rpm
电机的转速=
=（8-40）
（rpm）
=65.5×（8~40）
=（524~2620）rpm
通过查找机械设计课程设计手册相关资料，选用Y132S-4电动机，同步转述n=1500r/min，满载转速
=1440r/min，额定功率
=5.5kw，轴的中心高132mm，电动机轴径S=38mm。
2.2传动比分配
所以
。
2.3各轴的功率p，扭矩T，转速n
1选用Y132S-4电动机.
传动比：
=1440r/min
=5.5kw
第三章锥齿轮设计
第三章锥齿轮设计
3.1精度等级、材料及齿数
（1）运输机为一般工作机器，选用7级精度
（2）由《机械设计》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，二者材料硬度差为40HBS。
（3）选用小齿轮齿数
，大齿轮齿数
3.2按齿面接触强度设计
由
a）确定公式内的各计算数值
1）试选载荷系数
=1.2.
2）小齿轮传递的转矩
3）选取齿宽系数
=0.286。
4）由《机械设计》表10-6查得材料的弹性影响系数
5）由《机械设计》图10-21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳极限
，大齿轮的接触疲劳极限
6）由《机械设计》式10-13计算应力循环系数
7）查《机械设计》图10-19取接触疲劳寿命系数
。
8）计算接触疲劳许用应力，取失效概率为1%
[
]
=
[
]
=
b）计算
1）试算小齿轮分度圆直径
，代入[
]中较小值
=57.45mm
2）计算圆周速度V
V
=
3）计算载荷系数
根据V
，7级精度，由《机械设计》图10-8查得动载荷系数K
=1.13；查表10-2查得使用系数K
=1;由于是锥齿轮，所以
，由表10-9查得
=1.25，所以
=1.5×1.25=1.875；锥齿轮齿间载荷分配系数
取1，所以K=K
K
=1×1.13×1×1.875=2.11875。
c）按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，由式10-10a得
d）计算模数
m=
3.3按齿根弯曲强度校核
由《机械设计》式10-23得：
σ
=
（1）确定公式内的各计算数值
1）K=2..11875
2）
3）查取齿形系数：
由《机械设计》表10-5查得
4）计算许用弯曲疲劳许用应力。
取弯曲疲劳安全系数S=1.4，由《机械设计》图10-18，取疲劳寿命系数
；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
[σ
]
=
[σ
]
=
5）计算
σ
=
σ
=
所以校核结果符合要求。
取模数圆整为m=3.25。
所以，小齿轮
大齿轮
3.4几何尺寸计算
分度圆直径
锥距R=
齿宽B
=30.1，所以取B
=30mm，B
=25mm。
高速齿轮参数
齿轮
模数
齿数
分度圆直径
齿宽
锥距
高速级大齿轮
3.25
51
163
25
90.25
高速级小齿轮
3.25
22
72
30
=
3.71m/s
=22
第四章直齿轮设计
第四章直齿轮设计
4.1选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数
1）按图2的传动方案，选用直齿圆柱齿轮传动。
2）运输机为一般工作机器，速度不高，故选用7级精度（GB10095-88）
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。
硬度差大于30且小于50，所以选取合适。
4）选小齿轮的齿数z1=17，大齿轮的齿数
。
4.2按齿面接触强度设计
由设计计算公式进行试算，即
（1）确定公式内的各计算数据
1）试选载荷系数Kt=1.2；
2）计算小齿轮传递的转矩。
3）查《机械设计》表10-7，选取齿宽系数
。
4）根据弹性影响系数表，查得弹性影响系数
5）查《机械设计》图10-21查得小齿轮的接触疲劳强度极限
；查得大齿轮的接触疲劳强度
。
6）计算应力循环次数。
7）由《机械设计》图10-19查小得齿轮接触疲劳寿命系数
，查得大齿轮解除疲劳寿命系数
8）计算接触疲劳许用应力。
取失效概率为1%，安全系数S=1，根据
得，
（2）计算
1）试算小齿轮分度圆直径
，代入
的较小值。
2）计算圆周速度V
3）计算齿宽
。
4）计算齿轮与齿高之比
。
模数
齿高
5）计算载荷系数。
根据v=1.46m/s，7级精度，根据动载系数曲线图，查得动载系数
;
根据齿间载荷分配系数表，可知直齿轮，
根据使用系数表，选
.00;
根据接触疲劳强度计算用的齿向载荷分布系数表，可查得7级精度等级，小齿轮相对于两支承对称布置时，
;
由
，
，根据弯曲强度计算的齿向载荷分布系数图线，可知
；
6）按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径。
7）计算模数m。
4.3按齿根弯曲强度设计
齿根弯曲强度设计计算公式
（1）确定公式内的各计算数值
1）根据《机械设计》齿轮的弯曲疲劳强度极限曲线图查得小齿轮的弯曲疲劳强度
，查得大齿轮的弯曲疲劳强度
；
2）由《机械设计》图10-18选取小齿轮的弯曲疲劳寿命系数
，选取大齿轮的弯曲疲劳寿命系数
3）计算弯曲疲劳许用应力。
取弯曲疲劳安全系数S=1.4
4）计算载荷系数K。
5）根据齿形系数及应力校正系数表，查得
，
6）根据齿形系数及应力校正系数表，查得
，
7）计算大小齿轮的
并加以比较。
大齿轮的数值较大。
（2）设计计算
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，由于齿轮模数m的大小主要取决于弯曲强度所决定的承载能力，而齿面接触疲劳强度所决定的承载能力，仅与齿轮直径有关，可取由弯曲疲劳强度算得的模数2.18并就近圆整为标准值m=2.5mm，按接触强度算得的分度圆直径
，算出
小齿轮的齿数
大齿轮的齿数
4.4几何尺寸计算
（1）计算分度圆直径
（2）计算中心距
（3）计算齿轮宽度
取
，
低速级齿轮数据总结
齿轮
模数
齿数
分度圆直径
齿宽
中心距
高速级大齿轮
2.5
178
445
47.5
246.25
高速级小齿轮
2.5
19
47.5
52.5
V=1.46m/s
第五章高速轴设计
第五章高速轴设计
5.1高速轴上的功率p
=5.06kw，n
=1440rr/min，T
=33557.6Nmm。
5.2求作用
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