一级圆柱斜齿轮减速器设计说明书.docx

1、一级圆柱斜齿轮减速器设计说明书机械设计课程设计计算说明书一、传动方案得拟定、二、电动机得选择、3三、运动参数及动力参数计、3四、传动零件得设计计算、4五、联轴器得选择及校与计算、8六、轴得设计计算、8七、滚动轴承得选择及校核计算、12八、减速箱得附件选择、1九、润滑及密封、1参考文献、6计算过程及计算说明一、传动方案得拟定第一组:设计用于0吨轻级起重机提升机构得一级圆柱斜齿轮减速器（1）工作条件：二班制工作,有轻微振动,使用期限0年。（2）原始数据：减速器输出转速(rmn) 350 减速器输出功率(KW) 3传动比 2 图1-二、电动机得选择1、电动机类型得选择：系列三相异步电动机2、电动机功

2、率选择:(1)传动装置得总效率:总=223 =0、98、70、92=0、92(其中联轴器效率1=0、99，轴承效率2=0、98齿轮极度级,效率3=、7)（）电机所需得工作功率：工作= Pw/总/0、92=、K、确定电动机转速: =in=250=700/min综合考虑电动机与传动装置尺寸、重量、价格与减速器得传动比,则选n电=750rmin。、确定电动机型号根据以上选用得电动机类型,所需得额定功率及同步转速，选定电动机型号为160M1-8。其主要性能:额定功率：4K,满载转速720r/min,额定转矩、0。质量120kg。三、运动参数及动力参数计算1、计算各轴转速nI=电机=720 r/minn

3、I=nI=20 r/innIIInI/i齿轮=20=60 r/min2、计算各轴得功率I=P工作=4 PI=PI1=4、9、8=、88 KWI=I23=、880、980、9=、68KW3、计算各轴扭矩T=9、55106I/nI=、551064/0=5306 NmmTI=、5516PI/I=、5、88/05464NmmIII=、5506PIII/nIII=9、551063、89/3=9861 Nm对以上得运动与动力参数得计算总结,加以汇总,列出表格（表1)。表1轴名转 速r/min功 率P/KW扭 矩Nmm电机轴720453056输入轴7203、8851464输出轴3603、68997861四、

4、传动零件得设计计算1、齿轮传动得设计计算()选择齿轮材料级精度等级考虑减速器传递功率不大,所以齿轮采用软齿面小齿轮选用4Cr调质，齿面硬度为4260HB,根据教材P2表10-8精度等级选8级（GB1095-8)。齿面粗糙度Ra、63、。( 2）按齿面接触疲劳强度设计d1t(2kT1(+1)（Z ZE/H) 2/ ）1/确定有关参数如下：传动比i齿=2取小齿轮齿数Z1。则大齿轮齿数:Z2=iZ1=224=8齿数比ui=2 由教材P205表1取d=1 小齿轮传递得转矩1T=、506P/=9、51063、88720 =51464Nm 载荷系数k取=1由课本1030选取区域系ZH=2、43由课本102

5、查得1 0、75 2 =0、85则 =+2 =0、75+、85=1、64由课本1-查得材料得弹性影响系数ZE18、M选取螺旋角。初选螺旋角=14度。许用接触应力 H=HlimkN/SH由教材P09图1021查得:HmZ10Ma Hlim2=0p由教材P06式10-1计算应力循环次数NLN1=60jh=0201(35)=2、49109N2=1/=2、49109/1、518由教材P07图019查得接触疲劳得寿命系数：KHN1=0、2 KHN0、94通用齿轮与一般工业齿轮，按一般可靠度要求选取安全系数SH=1、0H1=Hlim1 KHN1/SH=50、921、0pa=24、MpaH2Hli2 KHN

6、/SH=5200、94/1、Mpa88、8Mp(）齿轮参数计算试算小齿轮分度圆直径d,由计算公式得1（kT1（u+1)(H ZE/H） 2/d )/=21514(2+1)(、433189、/54、4）/121、613mm=41、91mm计算圆周速度V=d1n601000、141、91720/610001、 m/计算齿宽b与摸数mntb=dd1t14、91=4、mm mt=d1tcos/ Z1=41、9cos2=1、mm h=、25 mt2、51、9=3、8mm b/=41、1/3、11、计算纵向重合度 =0、31d Z1tan0、18124t4=、903计算载荷系数K 已知使用系数1,根据1、

7、58 m/，7级精度，由图0-8查得动载荷系数KV=1、14；由表14查得K、45;由图0-13查得KF=、5由表0-3查得K=KF、4。故载荷系数 K=AVKHKH=11、1、11、4=2、按实际得载荷系数校正所算得分度圆直径,由式(-10a)得d1=1t（K/K）3=1、91(2、11)155、m计算模数m n。m d1coZ1=5、4os1/2、4mm()按齿面弯曲强度设计 由教材216式10-11确定计算参数1计算载荷系数 =KVKF=1、141、41、35=2、52根据纵向重合度=、903,从图10-2查得螺旋角影响系数Y=0、883计算当量齿数V1= Z1/cos3=24/co31

8、4=6、27ZV2= 2/cs=4/cos31448、94由齿形系数由表10-5查得YF12、65;Y22、355查取应力校正系数由表1查得F1=1、8；F2=1、686计算弯曲疲劳许用应力 由教材P208 1020c查表得小齿轮得弯曲疲劳极限=480MP 大齿轮=360MPa 取弯曲疲劳安全系数S1、 由式012得 =/S、4Pa22、9 p计算大小齿轮得并加以比较 =、0437 =、4大齿轮数值大设计计算、7m对比计算结果 由齿轮接触mn大于齿根弯曲疲劳强度得计算得法面模数，取mn=2、5 已可以满足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分度圆直径d1=55、4mm来计算应有

9、得齿数。于就是由Z1 d1os/ mn=55、4s14/2、5=21、取Z1=21,则Z2=iZ=221=4（）几何尺从计算1计算中心距a= (Z+Z2) n/2 o(1+4)2、5/2 cos1481、8mm 将中心距圆整为82mm2按圆整得中心距修正螺旋角 =14、值改变不大,故参数、等不必修正。计算大小齿轮得分度圆直径 =4、1mm =0、mm计算齿轮宽度 =d5、15、1圆整后取2 =55mm B=60mm五、联轴器得选择及校与计算1、类型选择为了隔离振动与冲击,选用弹性套柱联轴器2、载荷计算公称转矩 =306 mm由教材P351表1-1查得KA=2、3,由式(4-1)得计算转矩为:T

10、c=KA T=、353、056=12、03 Nm3、型号选择从G 4323-8中查得TL5型弹性套柱销联轴器得许用转矩为12 m,许用最大转速为460rmin,轴径为2、28、30、32mm,故合用。半联轴器长度L62m,半联轴器与轴配合得毂孔长度=44mm。六、轴得设计计算输入轴得设计计算、按扭矩初算轴径选用45调质,硬度217255HS根据教材30（152)式,并查表153,取011511(4/20)1/3m=0、37mm考虑有键槽，将直径增大5%,则d20、7(1+5%)mm=2、3mm选din25mm2、轴得结构设计(1)轴上零件得定位,固定与装配单级减速器中可将齿轮安排在箱体中央，相

11、对两轴承对称布置,齿轮左面由轴肩定位,右面用套筒轴向固定，周向用平键连接。两轴承分别以轴肩与套筒定位。（2)确定轴各段直径与长度输入轴得最小直径显然就是安装联轴器处得轴得直径d1通过比较选择d-5mm,为了满足半联轴器得轴向定位要求。轴段右端需制出一轴肩,故取段得直径32;左端用轴端挡圈定位,按轴端直径取挡圈直径D35。半联轴器与轴配合得毂孔长度L1=4mm,为了保证轴端挡圈只压在半联轴器上而不压在轴得端面上,故段得长度应比L1略短一些,现取L42m。3初步选择滚动轴承。因轴承同时受有径向力与轴向力得作用,故选用单列圆锥滚子轴承。参照工作要求并根据d32mm,由轴承产品目录中初步选取0基本游隙

12、组、标准精度级得单列圆锥滚子轴承0，其尺寸为dDT=mm62mmm,故d= d=35m;而 取安装齿轮得轴承得直径d=40mm；齿轮得左端与左轴承之间采用套筒定位。已知齿轮轮毂得宽度为60mm，为了使套筒端面可靠地压紧齿轮，此轴段略短于轮毂宽度，故取L=5m。齿轮得右端采用轴肩定位，轴肩高度h0、0d,故取h=4m，则轴环处得直径d48m。轴环宽度b1、4h,取L8mm 轴承端盖得总宽度为m。根据轴承端盖得装拆及便于对轴承添加润滑脂得要求,取端盖得外端面与半联轴器右端面间得距离L=30m，故取L=4m。6齿轮距箱体内壁之距a=1m,考虑到箱体得铸造误差，在确定滚动轴承位置时,应距箱体内壁一段距

13、离s,取s=mm,前面已选出滚动轴承,宽度T=1mm LTs+(60-7)=188+16+=45mm 至此，已初步确定了轴得各段直径与长度。3、轴上零件得周向定位 齿轮、半联轴器与轴得周向定位均采用平键连接。按d4mm由表61查得平键截面bh=12,键槽用键槽铣刀加工,长为36mm,同时为了保证齿轮与轴配合有良好得对中性，故选择齿轮轮毂与轴配合为H7/n ;同样，半联轴器与轴得连接,选用平键为8720,半联轴器与轴得周向配合定位就是有过渡配合来保证得，此处选轴得直径尺寸公差为m6。4、轴上零件得周向定位 参考表5-2,取轴端倒角为145,5、求轴上得载荷1绘制水平面弯矩图如图： 图-1截面C在

14、水平面上弯矩为:M=Z=121、77084、7N（4）绘制合弯矩图(如图d)MC=(MC1+C22)1/2(30、82+84、7)/290、1Nm(5)绘制扭矩图（如图e）转矩: =90、8 Nm(6）绘制当量弯矩图(如图f)转矩产生得扭剪文治武功力按脉动循环变化,取=1,截面C处得当量弯矩:MecM2+(T)2/=9、12+(190、)21/2=2、9N(7)校核危险截面得强度由式(5-5)e=Me/0、1d3=127、9/0、13=27、1M0、7，故取=4,则轴环处得直径=63m。轴环宽度b、4h,又考虑到齿轮得对中性要求,取L=20mm。 轴承端盖得总宽度为0mm。根据轴承端盖得装拆及

15、便于对轴承添加润滑脂得要求,取端盖得外端面与半联轴器右端面间得距离=30m,故取L=0m。7齿轮距箱体内壁之距=6m,考虑到箱体得铸造误差,在确定滚动轴承位置时,应距箱体内壁一段距离,取=mm，前面已选出滚动轴承，宽度T=18mm =+s+（55-52)=18813=4mm 至此,已初步确定了轴得各段直径与长度。3、轴上零件得周向定位 齿轮、半联轴器与轴得周向定位均采用平键连接。按d=45mm由表6-1查得平键截面b=1610,键槽用键槽铣刀加工，长为5mm,同时为了保证齿轮与轴配合有良好得对中性，故选择齿轮轮毂与轴配合为H/n ;同样,半联轴器与轴得连接,选用平键为183，半联轴器与轴得周向

16、配合定位就是有过渡配合来保证得,此处选轴得直径尺寸公差为m6。（3）按弯扭复合强度计算求分度圆直径：已知2=08、2求转矩:已知T=978、62Nm求圆周力t：根据教材P198(10-3）式得Ft=2T3/d=298、210/18、889N求径向力Fr根据教材P198(1-3)式得FFttn=18089、679=658N两轴承对称LA=B=7m（1)求支反力FA、F、FAZ、FBZFXFBY=Fr/866、0=433NFA=FBZ=Ft/8、5/2=1190、25N(）由两边对称,截面C得弯矩也对称截面C在垂直面弯矩为MC=AL/2=330、07=3、1(3)截面C在水平面弯矩为C=AZ=19

17、、250、07=83、31m(4）计算合成弯矩C=(MC12+C2)12 （3、31+83、312)12 88、5Nm（5）计算当量弯矩:根据教材选=MC2（T)21/2=、652+(135、62）21/2 =52、9N()校核危险截面得强度由式(55)ec/(0、13)=27、06/(0、10、0453)=58、5Ma=5840h故所选轴承可满足寿命要求。(2) 输出轴得轴承进行寿命校核按照最不利得情况考虑,轴承得当量动载荷为：=、0=1266、56N 则: =5384h故所选轴承可满足寿命要求。八、减速箱得附件选择、检查孔与视孔盖 检查孔用于检查传动件得啮合情况,润滑状态、接触斑点及齿侧间

18、隙,还可用来注入润滑油,故检查孔应开在便于观察传动件啮合区得位置,其尺寸大小应便于检查操作。视孔盖可用铸铁、钢板或有机玻璃制成,它与箱体之间应加密封垫,还可在孔口处加过滤装置,以过滤注入油中得杂质,如减速器部件装配图1。.放油螺塞放油孔应设在箱座底面得最低处，或设在箱底。在其附近应有足够得空间,以便于放容器,油孔下也可制出唇边,以利于引油流到容器内。箱体底面常向放油孔方向倾斜11、5，并在其附近形成凹坑，以便于污油得汇集与排放。放油螺塞常为六角头细牙螺纹,在六角头与放油孔得接触面处,应加封油圈密封。也可用锥型螺纹或油螺塞直接密封。选择61、5得外六角螺塞（2表7-11)。 3油标油标用来指示油

19、面高度,应设置在便于检查及油面较稳定之处。常用油标有圆形油标(2表-7),长形油标(2表-8)与管状油标(2表7-9)、与杆式油标(2表7-1)等。由2表7-10得M14得杆式油标。4.通气器通气器用于通气,使箱内外气压一致,以免由于运转时，箱内油温升高,内压增大,而引起减速器润滑油得渗漏。简易得通气器钻有丁字型孔,常设置在箱顶或检查孔上,用于较清洁得环境。较完善得通气器具有过滤网及通气曲路,可减少灰尘进入。起吊装置起吊装置用于拆卸及搬运减速器。它常由箱盖上得吊孔与箱座凸缘下面得吊耳构成2表113。.定位销为保证箱体轴承孔得加工精度与装配精度,应在箱体联接凸缘上相距较远处安置两个圆柱销，并尽量

20、不放在对称位置，以使箱座与箱盖能正确定位。选择销 GB/T 186 A830。九、润滑及密封一)、传动件得润滑 减速器传动件与轴承都需要良好得润滑,其目得就是为了减少摩檫、磨损,提高效率,防锈,冷却与散热。减速器润滑对减速器得结构设计有直接影响,如油面高度与需油量得确定,关系到箱体高度得设计;轴承得润滑方式影响轴承轴向位置与阶梯轴得轴向尺寸。因此，在设计减速器结构前,应先确定减速器润滑得有关位置。高速级齿轮在啮合处得线速度:V=、m/s (前面已经计算出)则采用浸油润滑，箱体内应有足够得润滑油,以保证润滑及散热得需要。二)、滚动轴承润滑 对齿轮减速器,当浸油齿轮得圆周速度v2/s 时,滚动轴承

21、宜采用脂润滑;当齿轮得圆周速度时,滚动轴承多采用油润滑。由上有v=、58m/s则采用脂润滑。 三）、密封 在润滑后,为防止油外漏,故减速器需密封。则轴出来需加密封圈,在据机械设计手册表-14选择相应得密封圈。总0、92P工作=3、2KWn电=750r/minI=720 r/minnI720 r/minnIII=36 rmnP4 WPII=3、88 KWII=3、89KWTI=305NmmI514 mTIII=7861 Nmm124Z2481=524、4MpH2=48、8Mpa、 msb=41、91mn1、69 t=1、90d1=5、mmm n、24mmK2、ZV2、2ZV2=4、4Z1=21=42=2mm1、5B16mmB =551=44mmin=25mmd-=2mmd=32mmL