二级减速器课程设计说明书 (1)文档格式.doc

1、运输带上牵引力F /N 2100每日工作时数T /h 24传动工作年限 5年单向连续平稳转动，常温空载启动。三、设计任务：1.减速器装配图1张（A0图纸）2.低速轴零件图1张（A3图纸）3.低速轴齿轮零件图1张（A3图纸）4.设计说明书1份在三周内完成并通过答辩参考资料：机械设计 机械设计基础 课程设计指导书 机械设计手册 工程力学 机械制图指导教师签字：年 月 日目录一、电机的选择1二、传动装置的运动和动力参数计算1三、V带传动设计3四、设计减速器内传动零件（直齿圆柱齿轮）4五、轴的结构设计计算15六、轴的强度校核20七、校核轴承寿命27八、键连接的选择和计算28九、箱体的设计29十、心得体

2、会30一、电机的选择1.1 选择电机的类型和结构形式：依工作条件的要求，选择三相异步电机：封闭式结构U=380 VY型1.2 电机容量的选择工作机所需的功率PW=Fv /1000= 3.36 kWV带效率h1： 0.96 滚动轴承效率（一对）h2： 0.99 闭式齿轮传动效率（一对）h3: 0.97 联轴器效率h4： 0.99 工作机（滚筒）效率h5（hw）： 0.96 传输总效率h= 0.825 则，电动机所需的输出功率Pd=PW/h= 4.1 kW1.3 电机转速确定卷筒轴的工作转速= 38.2 r/minV带传动比的合理范围为24，两级圆柱齿轮减速器传动比的合理范围为840，则总传动比的

3、合理范围为=16160，故电动机转速的可选范围为：= 611.2 6112 r/min 在此范围的电机的同步转速有：750r/min 1000r/min 1500r/min 3000r/min 依课程设计指导书表18-1：Y系列三相异步电机技术参数（JB/T9616-1999）选择电动机型 号： Y112M-4 额定功率Ped： 4kW 同步转速n： 1500r/min 满载转速nm： 144r/min 二、传动装置的运动和动力参数计算总传动比： 37.7 2.1 分配传动比及计算各轴转速取V带传动的传动比i0= 3 则减速器传动比i=i/i0= 12.57 取两级圆柱齿轮减速器高速级的传动比

4、 4.2 则低速级传动比 3 2.2 传动装置的运动和动力参数计算0轴（电动机轴） 4.1 kW 1440 r/min 27.2 Nm1轴（高速轴） 4 kW 480 r/min 79.6 N2轴（中间轴） 3.84 kW 144.29 r/min 320.87 N3轴（低速轴） 3.69 kW 38.5 r/min 924.92 N4轴（滚筒轴） 3.62 kW 38.5 r/min 905 N以上功率和转矩为各轴的输入值，13轴的输出功率或输出转矩为各自输入值与轴承效率的乘积。各轴运动和动力参数如下表：表2-1 各轴运动和动力参数轴名功率P/kW转矩T/N转速n/（r/min）传动比i效率

5、h输入输出0轴4.1 27.21440 4 3.9679.678.848030.962轴3.843.8320.87317.66114.294.23轴3.693.65924.92915.6738.24轴3.623.58905895.9510.98三、V带传动设计3.1 确定计算功率根据已知条件结合教材 机械设计由表 8-8 得到工作情况系数 KA= 1.3 ，故Pca=KAPd= 5.33 kW。3.2 选择普通V带型号已知Pca，nm，结合教材机械设计由图 8-11确定所使用的V带为 型。3.3 确定带轮基准直径并验算带速（1） 结合教材机械设计由表 8-7，8-9 ，初选小带轮直径dd1=9

6、0 mm。（2） 验算带速： 6.78 m/s，满足5m/sv120合格。3.6 计算V带根数Z由nm，dd1结合教材 机械设计 查表 8-4得P0= 1.064 kW。由nm，i0， A 型带，查表 8-5 得DP0= 0.17 kW。已知a1查表 8-6 得Ka= 0.95 ，已知Ld查表 8-2 得KL= 0.99 则V带根数 4.6 ，取z= 5 。3.7 计算压轴力 由教材 机械设计表 8-3 ，可知 A型带单位长度质量q= 0.105 kg/m。单根V带的初拉力最小值：= 133.1 N。压轴力的最小值：= 1308.71 N。四、设计减速器内传动零件（直齿圆柱齿轮）4.1 高速级

7、齿轮传动设计计算1.选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数（1） 根据传动方案选用直齿圆柱齿轮传动，压力角取为 20。（2） 参考教材 机械设计表 10-6 ，选用 7 级精度。（3） 材料选择。由教材 机械设计表 10-1 ，选择小齿轮材料为 40Cr（调质），齿面硬度 280 HBS，大齿轮材料为 45钢（调质） ，齿面硬度240 HBS。（4） 选小齿轮齿数Z1= 24 ，大齿轮齿数Z2=i1Z1= 100.8 ，取Z2= 101 。2. 按齿面接触疲劳强度设计（1）由式（10-11）试算小齿轮分度圆直径，即1）确定公式中的各参数值试选= 1.3 计算小齿轮传递的转矩 79580 Nmm由教

8、材机械设计表 10-7 选取齿宽系数d= 1 由教材机械设计图 10-20 查得区域系数ZH= 2.5 由教材机械设计表 10-5 查得材料的弹性影响系数ZE= 189.8 MPa1/2由教材机械设计式 10.9 计算接触疲劳强度用重合度系数Z29.84122.862 1.73所以：0.87计算接触疲劳许用应力。由 机械设计图 10-25d 查得小齿轮和大齿轮的接触疲劳极限分别为= 600 MPa、= 550 MPa。由教材 机械设计 式（10-15） 计算应力循环次数： 1.041092.48108由教材 机械设计 图 10-23 查取接触疲劳寿命系数KHN1= 0.95 、KHN2=1 。

9、取失效概率为 1 %、安全系数S= 1 ，得 570MPa550MPa取和中的较小者作为该齿轮副的接触疲劳许用应力，即550MPa2）试算小齿轮分度圆直径55.894mm（2）调整小齿轮分度圆直径1）计算实际载荷系数前的数据准备。圆周速度v 1.4m/s齿宽b55.984mm2）计算实际载荷系数KH由表 10-2 查得使用系数KA= 1 根据v= 1.4 m/s、 7 级精度，由图 10-8 查得动载系数KV= 1.05 齿轮的圆周力。2.848103N50.953N/mm100N/mm查表 10-3 得齿间载荷分配系数= 1.2 由表 10-4 用插值法查得 7 级精度、小齿轮相对支承非对称

10、布置时，得齿向载荷分布系数= 1.4205 。由此，得到实际载荷系数1.793）由式 10-12 按实际载荷系数算的分度圆直径 62.183mm及相应的齿轮模数2.951mm3.按齿根弯曲疲劳强度设计（1）由式 10-7 试算模数，即试选KFt= 1.3 由式 10-5 计算弯曲疲劳强度用重合度系数0.684计算由图 10-17 查得齿形系数YFa1= 2.65 、YFa2= 2.21 由图 10-18 查得应力修正系数Ysa1= 1.58 、Ysa2= 1.82 380500由图 10-24C 查得小齿轮和大齿轮的齿根弯曲疲劳极限分别为与。由图 10-22 查得弯曲疲劳寿命系数KFN1= 0.85 ，KFN2= 0.89 取弯曲疲劳安全系数S= 1.4 ，由式 （10-