减速齿轮箱设计计算.docx

1、减速齿轮箱设计计算一、传动装配的总体设计1.1电机的选择1 1.2求传动比21.3计算各轴的转速、功率、转矩 2二、齿轮的设计2.1原始数据32.2齿轮的主要参数32.3确定中心距42.4齿轮弯曲强度的校核 52.5齿轮的结构设计7三、轴的设计计算3.1轴的材料的选择和最小直径的初定83.2轴的结构设计83.3轴的强度校核10四、滚动轴承的选择与计算4.1滚动轴承的选择144.2滚动轴承的校核14五、键连接的选择与计算5.1键连接的选择155.2键的校核15六、联轴器的选择6.1联轴器的选择166.2联轴器的校核16七、润滑方式、润滑油型号及密封方式的选择7.1润滑方式的选择167.2密封方式

2、的选择17八、箱体及附件的结构设计和选择8.1箱体的结构尺寸178.2附件的选择18九、设计小结19十、参考资料20机械设计课程设计计算说明书 已知条件：项 目运输带拉力F（N）运输带速v（m/s）卷筒直径D(mm)参 数48002.5210结构简图 1传动装配的总体设计1.1电机的选择1.1.1类型：Y系列三项异步电动机1.1.2电动机功率的选择假设： 工作机所需功率, kw; 电动机的额定功率, kw； 电动机所需功率, kw；电动机到工作机的总效率为，。则： 查表可得：所以： 1.1.3电动机转速的选择以及型号的确定方案号电动机型号额定功率（kw）同步转速（r/min）满载转速（r/mi

3、n）总传动比1Y180L-615 1000 970 4.26辅助计算： 因为本设计为单级斜齿圆柱齿轮减速器的设计，总传动比应在3-5左右，所以应按方案二选择电动机。 查表可得：外伸轴长度80mm,直径38mm，额定功率和满载转速见上表。1.2求传动比 1.3计算各轴的转速n、功率p、转矩T1.3.1各轴的转速 1.3.2各轴的输入功率 1.3.3各轴的输入转矩 2齿轮的设计2.1原始数据材料牌号热处理方法强度极限屈服极限硬 度45正 火560200169217调 质580220229286 其中小齿轮45号钢调质，大齿轮45号钢正火2.2齿轮的主要参数 由上述硬度可知，该齿轮传动为闭式软尺面传

4、动，软尺面硬度350，所以齿轮的相关参数按接触强度设计，弯曲强度校核。 由教材图529查得：小齿轮； 大齿轮。所以：式中：重合度系数，对于斜齿轮传动=0.750.88，取=0.80； 载荷系数，一般近视取k=1.31.7,因是斜齿轮传动，故k取小=1.5；齿宽系数，对于软尺面（350），齿轮相对于轴承对称布置时，=0.81.4,取=1；齿数比，对于斜齿轮。 所以： 2.3确定中心距 式中：小齿轮的齿数； 大齿轮的齿数； 齿轮的螺旋角； 斜齿轮的模数。对于软尺面的闭式传动，在满足齿轮弯曲强度下，选取=36，则；螺旋角，一般情况下在，当制造精度较高或对振动、噪音有要求的齿轮，可取，或者更大值。本设

5、计为一般要求，所以初选 斜齿轮的模数，由渐开线圆柱齿轮第一系列，取=2所以：取中心距a=200 mm,所以，符合其条件。2.4齿轮弯曲疲劳强度的校核 式中： 试验齿轮的应力修正系数，取=2； 试验齿轮的齿根的弯曲强度极限应力， ； 弯曲强度的最小安全系数，取=1.3； 弯曲疲劳强度寿命系数，取=1； 弯曲疲劳强度的计算尺寸系数，取=1.所以： 又因为式中： 外齿轮的符合齿形系数； 螺旋角系数。（其他字符的意义同前。） 由教材图525可得：、 + 由教材图540可得，螺旋角系数。所以： 综上所述，两齿轮符合强度条件。2.5齿轮结构设计2.5.1计算齿轮分度圆直径小齿轮：mm大齿轮：mm2.5.2

6、齿轮宽度按强度计算要求，取齿宽系数=1，则齿轮的宽度为圆整后小齿轮的宽度为，大齿轮的宽度为2.5.3齿轮的圆周速度 （满足精度要求）2.5.4齿轮的相关参数如下表名 称代 号单 位小齿轮大齿轮中心距amm200传动比i4.26模 数mm2螺旋角变位系数X0齿 数Z36154分度圆直径dmm75.80324.21齿顶圆直径 d amm79.80328.21齿根圆直径d fmm70.80319.21齿 宽bmm84763轴的设计计算3.1轴的材料选择和最小直径估算3.1.1轴的材料选用45号钢，调质处理。3.1.2高速轴和低速轴直径初算直径时，若最小直径段开于键槽，应考虑键槽对轴强度的影响，当该段

7、截面上有一个键槽时，d增加5%7%，两个键槽时，d增加10%15%，有教材表12-2，高速轴，低速轴。同时要考虑电动机的外伸直径d=38mm。所以 结合电动机的外伸直径d=48mm，初选LT8联轴器 ,所以初确定3.2轴的结构设计3.2.1高速轴的结构设计 3.2.1.1各轴段径向尺寸的初定结合电动机的外伸直径d=48mm，初选LT6联轴器所以取；由此直径确定轴承，选择深沟球轴承,其具体尺寸如下表：基本尺寸/mm安装尺寸/mm基本额定负荷/kn极限转速r/mindDB脂油55100211.564911.543.229.260007500 ； ； 。3.2.1.2各轴端轴向尺寸的初定 ；（联轴器

8、的轴孔长度为82mm） ; ; ； ；（小齿轮的宽度为50mm） ； 。3.2.2低速轴的结构设计 3.2.2.1各轴段的径向尺寸的初定 结合电动机的外伸直径d=48mm，初选LT8联轴器所以取；由此直径确定轴承，选择深沟球轴承,其具体尺寸如下表：基本尺寸/mm安装尺寸/mm基本额定负荷/kn极限转速r/mindDB脂油55100211.5691011.547.832.856007000 ； ； ； 。3.2.2.2各轴段的轴向尺寸的确定 ；（联轴器的轴孔长度为82mm） ; ; ；（大齿轮的宽度为46m） ； ； 。3.3轴的强度校核（低速轴所受转矩大，且两轴的直径相差很小，只校核低速轴）3

9、.3.1求齿轮上的作用力的大小和方向3.3.1.1齿轮上作用力的大小 3.3.1.2齿轮上作用力的方向,方向如下图所示： 3.3.2求轴承的支反力3.3.2.1水平面上支力 3.3.2.2垂直面上支力 = 52115.16Nm384.64Nm327.28NmFRAFRB49.51Nm129.18NmFa2FRBFt2Fr22Ft2FRA103.97NmFa2Fr22T2=543.66Nm115.16Nm165.82Nm523.3.3画弯矩图3.3.3.1水平面上的弯矩 3.3.3.2垂直面上的弯矩 3.3.3.3合成弯矩 3.3.4画转矩图 3.3.5画当量弯矩图因单向回转，视转矩为脉动转矩，

10、,已知，查表12-1可得，剖面C处的当量弯矩：3.3.6判断危险剖面并验算强度3.3.6.1剖面C当量弯矩最大，而且直径与相邻段相差不大，故剖面C为危险面。已知则3.3.6.2剖面D虽仅受弯矩，但其直径最小，则该剖面为危险面。 所以轴的强度足够。 4滚动轴承的选择与计算4.1滚动轴承的选择低速轴和高速轴的轴承段的直径=48, =48 选用轴承，初选深沟球轴承, 4.2滚动轴承的校核FAFR2FR1由于低速轴的转矩大于高速轴，同时低速轴和高速轴的直径相差很小，所以只需校核高速轴的深沟球轴承。由前面的计算可得轴向力：转速：4.2.1求当量动载荷由上图可知轴2未受轴向载荷，轴2受轴向载荷，则，由教材表14