二级圆柱齿轮减速器课程设计.docx

1、二级圆柱齿轮减速器课程设计(一)题目及总体分析1(二)选择电动机2(三)分配传动比3(四)传动系统的运动和动力参数计算4(五)设计低速级齿轮5(六)减速器轴及轴承装置、键的设计12轴（中间轴）及其轴承装置、键的设计132 轴（输出轴）及其轴承装置、键的设计19(七)箱体结构尺寸24(八)参考文献25一.题目及总体分析题目：设计一个带式输送机的减速器给定条件：由电动机驱动，运输带工作拉力为4000N，运输带速度为0.51.6m/s，运输机滚筒直径为420mm。自定条件：工作寿命15年（设每年工作300天），三年一大修,连续双向运转,载荷平稳,室内工作,有粉尘生产批量: 10台减速器类型选择：选用

2、涡轮蜗杆圆柱齿轮减速器。整体布置如下：图示：为电动机，及为联轴器，为减速器，涡轮蜗杆传动，为低速级齿轮传动，为输送机滚筒。辅助件有:观察孔盖,油标和油尺,放油螺塞,通气孔,吊环螺钉,吊耳和吊钩,定位销,启盖螺钉,轴承套,密封圈等.。二.选择电动机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PwFV2000W-6400W圆柱齿轮传动(7级精度)效率(两对)为10.972球轴承传动效率(四对)为20.99 4弹性联轴器传动效率(两个)取30.9932输送机滚筒效率为40.96涡轮蜗杆传动效率（一对）为0.95电动机输出有效

3、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.分配传动比目的过程分析结论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1=20当=13.33时，2=/1=0.67；当=42.64时，2=2.131=20，2=0.671=20，2=2.13四.传动系统的运动

4、和动力参数计算目的 过程分析结论传动系统的运动和动力参数计算设：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=970n1=970n2=48.5n3=72.39n4=72.39功率P(kw)P0=7.40P1=7.33P2=6.96P3=6.62P4=6.4

5、2转矩T(Nm)T0=72.86T1=72.13T2=1371.34T3=873.41T4=847.38两轴联接联轴器涡轮蜗杆齿轮联轴器传动比 ii01=1i12=20i23=0.67i34=1传动效率01=0.9912=0.9523=0.9534=0.97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=970n1=970n2=48.5n3=22.77n4=22.77功率P(kw)P0=2.20P1=2.18P2=2.07P3=1.97P4=1.91转矩T(Nm)T0=21.66T1=21.44T2=407.62T3=825.34T4=800.74两轴联接联轴器涡轮

6、蜗杆齿轮联轴器传动比 ii01=1i12=20i23=2.13i34=1传动效率01=0.9912=0.9523=0.9534=0.97五.设计低速级直齿圆柱齿轮传动目的过程分析结论选精度等级、材料和齿数1）选用直齿圆柱齿轮传2）选用级精度3）材料选择。小齿轮材料为（调质），硬度为，大齿轮材料为钢（调质），硬度为HBS，二者材料硬度差为HBS。4）选小齿轮齿数1，大齿轮齿数2112.1324=52目的过程分析 结论按齿面接触强度设计按式（1021）试算，即 ）确定公式内的各计算数值（）试选（2）算小齿轮传递的转矩 （3）表选取齿宽系数（4）查得材料的弹性影响系数（5）图按齿面硬度查得小齿轮的接

7、触疲劳强度极限，大齿轮的接触疲劳强度极限（6）式计算应力循环次数（7）图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，安全系数为S=1，由式得目的 过程分析结论按齿面接触强度设计）计算（）试算小齿轮分度圆直径，由计算公式得（）计算圆周速度（）计算齿宽及模数（4）算载荷系数K已知使用系数根据，级精度，由图查得动载荷系数由表查得由图查得假定，由表查得故载荷系数（5）实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，由式得目的过程分析结论按齿面接触强度设计（6）算模数按齿根弯曲强度设计由式1）确定计算参数（）计算载荷系数（2）取齿形系数由表查得（3）取应力校正系数由表查得（4）图查得，小齿轮

8、的弯曲疲劳强度极限大齿轮的弯曲疲劳强度极限（6）图查得弯曲疲劳强度寿命系数目的过程分析结论按齿根弯曲强度设计（7）算弯曲疲劳许用应力取弯曲疲劳安全系数S1.4，由式得（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几何尺寸计算1）计算中心距将中心距圆整为188中心距=188目的分析过程结论几何尺寸计算(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=

9、125，B2=119分度圆直径齿根圆直径齿轮宽度目的设计过程结论选定齿轮精度等级、材料及齿数1）选用级精度2）由表选择小齿轮材料为（调质），硬度为，大齿轮材料为钢（调质），硬度为HBS。3）选小齿轮齿数，大齿轮齿数Z2=Z1/2=24/0.67=35.8取目的过程分析结论按齿面接触疲劳强度设计由设计计算公式进行试算，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）由表选取齿宽系数（4）由表查得材料的弹性影响系数（5）由图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（）由式计算应力循环次数（）由图查得接触疲劳强度寿命系数（）计算接触疲劳强度许用应力取失

10、效概率为，安全系数为S=1，由式得2）计算（1）试算小齿轮分度圆直径，代入中的较小值目的过程分析结论按齿面接触疲劳强度设计（2）计算圆周速度v （3）计算齿宽（4）计算齿宽与齿高之比模数齿高（5）计算载荷系数K根据，级精度，由图查得动载荷系数假设，由表查得由表查得使用系数由表查得由图2查得故载荷系数（）按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，由式得（）计算模数分度圆直径模数按齿根弯曲强度设计由式得弯曲强度的设计公式为目的分析过程结论按齿根弯曲强度设计1）确定公式内的计算数值（1）由图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，安全系数为S=1.4，由式得（4）计算载荷系数（）查取齿形系数由表查得（）查取应力校正系数由表查得（）计算大小齿轮的，并比较大齿轮的数据大2）设计计算对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的模数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5。目的分析过程结论按齿根弯曲强度设计按接触强度算得的分度圆直径算出小齿轮齿数取大