机械设计课程设计双级圆柱齿轮减速器Word格式.docx

1、= =0.99 0.99 0.97 0.96=0.8504Pr=4.939 kwPm=5.5 kwn s=750r/minY160M2 8PwPr=4.939 kw取电动机额定功率Pm =5.5kw2、电动机转速的选择输送机滚筒轴的工作转速i=13.19n=60000 v60000 0.8=54.60r/mind 3.14 280计 算 及 说 明由于整个传动系统采用二级减速，因此总传动比不易过大，所以选择同步转速 n s=750r/min 的电动机为宜。3、电动机型号的确定根据工作条件：单向运转、两班制连续工作，工作机所需电动机功率 Pr=4.939kw 等，选用 Y 型系列三相异步电动机，

2、卧式封闭结构，型号为 Y160M2 8，其主要数据如下：电动机额定功率 Pm=5.5kw 电动机满载转速 nm=720r/min电动机轴伸直径 D=42mm （ p24 ，查表 3-3 ）电动机轴伸长度 E=110mm电动机中心高 H=160mm四、传动比的分配带式输送机传动系统的总传动比i= n m = 720 =13.19n54.60由系统方案知i 01=1 ；i 34 =1取高速传动比 i12 =1.3i =1.3 13.19 =4.14i13.19低速传动比 i 23=3.19i124.14传动系统各传动比分别为：i 01=1 ，i 12 =4.14 ，i 23 =3.19 ，i 34

3、=1五、传动系统的运动和动力参数计算0 轴（电动机轴） ：n0 =n m =750r/minp 0=p r=4.94kw结 果i 12 =4.14i 23 =3.19n 0=750r/minp 0=3.76kwT0=49.91N Mn 1=750r/minp 1=3.73kwT1=49.41N mn 2=173.89r/minP2=3.58kwT2=196.47N n 3=54.60r/minp 3=3.44kwT0 =9550 P0 =9550 3.76 =62.89N n0 7501 轴 （减速器高速轴） ：n1 =n0 =750=750r/mini 011p 1=p 001 =4.94

4、0.99=4.89kwT1 =T 0i 0101 =62.89 1 0.99=62.26N 2轴（减速器中间轴） ：n 2= n1 = 750 =173.89r/mini 12 4.14P2=p 1 12 =4.89 0.9603=4.70kwT2=T 1i 1212 =62.26 4.14 0.9603=247.52N 3 轴 （减速器低速轴） ：n3 = n2 = 173.89 =54.60r/mini 23 3.19p 3=p 223 =4.70 0.9603=4.51kwT3=T 2 i2323 =247.52 3.19 0.9603=758.24N 4轴（滚筒轴）n 4= n3 =

5、54.60 =54.60r/mini 34 1p 4=p 334=4.51 0.9801=4.42kwT =T =758.24 0.9801=743.15N 43上述计算结果和传动比效率汇总如下：电动机两级圆柱齿轮减速器工作机轴 号0 轴1 轴2 轴3 轴4 轴转速 n（r/min）720173.8954.60T3=600.93N n 4=54.60r/minp 4=3.27kwT4=571.12N HBS=230250HBS=190210N F1=88.64 10N F2=2.09 YN1=0.9YN2=0.93计算及说明功率 P（kW）4.944.894.704.514.42转矩 T（Nm

6、）62.8962.26247.52758.24743.15两轴连接件、传动件联轴器齿轮传动比 i3.190.960传动效率0 990.96030.9801六、减速器传动零件的设计计算1、高速级斜齿圆柱齿轮传动的设计计算（ 1）选择齿轮材料及热处理方法小齿轮选用 45 钢，调质处理 HBS=230250大齿轮选用 45 钢，调质处理 HBS=190210Yst=2SFlim =1.25 F1=360MPa F2=327.36MPa（2）确定许用弯曲应力：弯曲疲劳极限应力由图 13-9c 小齿轮Flim1 =250MPa 大齿轮Flim2 =220MPaN H1=8 寿命系数 应力循环次数N=60

7、 jnN =60 jF1Ht=8.64 n t =2.09 F22由图 13-10 YN1=0.9 YN2 =0.93应力修正系数 由标准规定， Yst=2最小安全系数由表 13-4 ，按一般可靠度 SFlim =1.25许用弯曲应力 由试（ 13-8 ）F lim 1YN1YST250 0.9 2F 1360MPaSF lim1.25F2=327.36MPaF1 F2, F= F2=327.36MPa（ 3）许用接触应力计算N H2=2.09 Z N1=0.92SHmin =1 H1 =533.6MPa H2 = 528MPa H=528MPaK=1.2d=0.9由机械设计图 13 13（以

8、下所用依据均为机械设计课本中的图表）得：两齿轮接触疲劳极限应力为小齿轮Hlim1 =580MPa大齿轮Hlim2 =550MPa应力循环次数N H1 =60 1720 5 250 16=8.64 =60jH2n t= 60 173.89 16=2.09 H 1由图 13 14得ZN2 =0.96由表 13 4最小安全系数失效概率低于 1/100, S Hmin =1则需用接触应力为：H1=Hlim1 Z N15800.92 SHlim1Hlim2 Z N2528SHlim2 , = = 528MPa（ 4）按齿面接触应力强度确定中心距载荷系数设齿轮按8 级精度制造由表 13 2，取 K=1.2

9、齿宽系数齿轮相对于轴承非对称布置由表 13 6，软齿面取 =0.9d由式 13 15，a=2 d2 0.9= 0.35u 14.14 1弹性系数由表 13 5， ZE=189.8节点区域系数初设螺旋角 =12 由图 1312， ZH =2.46重合度系数取Z=22， Z=iZ=22 4.14 = 91.08，取 Z=91a= 0.35Z E=189.8Z H=2.46Z1=22Z2=91Z =0.776Z =0.989m n=2mm91i=u= =4.1363 （误差 0.1%5%，在 5%允许围）22端面重合度由式 13 19 a1.88 3.2 1cosZ1Z2a =118mm=1.66Y

10、1 22 tan1.49 1=16.738 = 1.66 ,Y = 1.49由式 13 24， Z =0.7761.66螺旋角系数由式 13 25 ， Z=0.989设计中心距由式 13 13，a（u1 ）500KTZEZHZ Z）au（ H =（4.14+1） 5001.249.41189.82.460.780.9890.354.18=101.19mm101.19cos121.751m n z2z1取 m n=2mm重求中心距a =m n （ z1z2 ） =（ 22 91）=115.52mm2cos圆整中心距，取a = 118mmd 1=45.950mmd 2=190.052mmb=45m

11、mb 1=50mm调整= cos -1 mn （z1z2 ） =cos -1（22 91）=16.738 2a118（5）确定齿轮参数与尺寸齿数： z1=22 ， z2 =91 ；模数： m n=2mm确定实际齿数比：u4.136分度圆直径：d 1=mn z1=45.950mmcos16.738d 2=mn z2=190.052mm确定齿宽：b=b=a =118 0.35 = 41.3mm取 b=b=45mmab 1=b 2+5=45+5=50mm（ 6）验算齿轮弯曲强度、 式 138F lim YN 1YST2500.92 /1.25同理可得： F2=327.36 MPa 当量齿数zv1co

12、s3=25.05（ 按 25 查表 ）16.738v293z=103.36 （按 150 查表） 齿形系数 YFa 和修正系数 YSa由表 13 3 ， YFa1=2.62 YSa1=1.59YFa2=2.14 YSa2=1.83=360 MPa=327.36 MPaYFa1=2.62YSa1=1.59YFa2=2.14YSa2=1.83Y=0.713Y= 0.88F1=59.88MPa F1 重合度系数 Y由式 13 191.88 3.2=1.620.750.7130.25 螺旋角系数查图 13 17 ， 取 Y= 0.88 校核弯曲强度2000KTYFa1 Y Y =bd1mn200049

13、.41 2.620.884545.950=59.88MPa 同理，= 64.803 MPa 两齿轮弯曲强度足够2、低速级斜齿圆柱齿轮的设计计算（1）确定第二级齿轮相关系数根据第一级齿轮相关系数算出二级齿轮相应的要求参数：n 2=n 1/i 1=720/4.136=174.08 r/mini2 =i/i 1=13.088/4.136=3.188 r/minn 3=174.08/3.188=54.60 r/min（ 2）选择齿轮材料及热处理方法（3）确定许用弯曲应力：由图 13-9c 小齿轮Flim1 =250MPa大齿轮Flim2 =220MPa2.08 0.65 YN1=0.93YN2=0.9

14、4=372MPa=330.8MPaHlim1=580MPaHlim2=550MPaN F1=60 174.08 16=2.08 N F2=0.65 10 8N H1=2.08 N H2=0.65 Z N1=0.94由图 13-10Y =0.93Y =0.94N1N2应力修正系数 Yst=2250 0.93 2372MPaF2=330.8MPa（ 4）许用接触应力计算两齿轮接触疲劳极限应力为 :小齿轮Hlim1 =580MP 大齿轮Hlim2 =550MPaZ N2=0.96=535.2MPa=528 MPa H =528 MPaa= 0.435Z =2.46N H2 =60 54.60 16=0.65 Z=0.94=0.960.94=545.2MPa550 = = 528MPaZ1=28Z2=89 =1.69=1.49（5）按齿面接触应力强度确定中心距载荷系数