设计用于传动设备用的两级圆柱斜齿轮减速机.docx

1、设计用于传动设备用的两级圆柱斜齿轮减速机机械设计课程设计1. 设计目的22. 设计方案33. 电机选择54. 装置运动动力参数计算75.带传动设计 96.齿轮设计187.轴类零件设计288.轴承的寿命计算319.键连接的校核3210.润滑及密封类型选择 3311.减速器附件设计 33 1. 设计目的 另配有设计图纸cad.proe. Qq275673028机械设计课程是培养学生具有机械设计能力的技术基础课。课程设计则是机械设计课程的实践性教学环节，同时也是高等工科院校大多数专业学生第一次全面的设计能力训练，其目的是： （1）通过课程设计实践，树立正确的设计思想，增强创新意识，培养综合运用机械设

2、计课程和其他先修课程的理论与实际知识去分析和解决机械设计问题的能力。 （2）学习机械设计的一般方法，掌握机械设计的一般规律。 （3）通过制定设计方案，合理选择传动机构和零件类型，正确计算零件工作能力，确定尺寸和掌握机械零件，以较全面的考虑制造工艺，使用和维护要求，之后进行结构设计，达到了解和掌握机械零件，机械传动装置或简单机械的设计过程和方法。 （4）学习进行机械设计基础技能的训练，例如：计算，绘图，查阅设计资料和手册，运用标准和规范等。2. 设计方案及要求 机械设计课程设计任务书题目D：设计用于传动设备用的两级圆柱斜齿轮减速机。 原始数据：（题号 53 ）F=15000N L=300 V=1

3、20mm/s题号D1D2D3D4D5D6D7D8D9D10D11D12运输带工作扭矩T（N.m）400370380450460440360430410390420400运输带工作速度V（m/s）0.630.750.850.800.800.70.840.750.80.850.730.9卷筒直径D（mm）300330350350380300360320340350400450工作条件：一班制，连续单向运转，工作时有轻微振动，室内工作，有粉尘（运输带与卷筒及支撑间、包括卷筒轴承的摩擦阻力影响已在T中考虑）。年工作天数300天，轴承寿命为齿轮寿命的三分之一。使用期限：6年。生产批量：10台。生产条件：

4、中等规模机械厂，可加工78级精度齿轮及蜗轮。动力来源：电力，三相交流（220/380V）。运输带速度允许误差：5%。设计工作量：1、减速器装配图1张（A0或A1）。2、零件图3张（1张轴零件、1张齿轮零件、1张箱体或箱盖零件）。3、设计说明书1份。3. 电机选择3.1 电动机类型的选择 按工作要求和工作条件选用Y系列鼠笼三相异步电动机。其结构为全封闭自扇冷式结构，电压为380V。3.2 选择电动机的容量工作机有效功率P=,根据任务书所给数据F=1.5KN，V=0.12。则有：P=1.8KW从电动机到工作机输送带之间的总效率为 =式中，分别为V带传动效率, 滚动轴承效率，齿轮传动效率： =0.9

5、6， =0.99， =0.97， =0.7，则有： =0.960.7 =0.6135所以电动机所需的工作功率为： P=2.25KW 取P=2.25KW3.3 确定电动机的转速按推荐的两级同轴式圆柱斜齿轮减速器传动比I=913和带的传动比I=24，则系统的传动比范围应为：I=I=（925）（24）=27125由计算可得齿轮齿条传动中：齿轮的转速n=23r/min 所以电动机转速的可选范围为 n=I=（18100）23=（4142300）【常有电动机】-【三相异步电动机】-【三相异步电动机的选型】-【Y系列（IP44）三相异步电动机技术条件】-【电动机的机座号与 转速对应关系】确定电机的型号为Y1

6、32-6.其满载转速为960r/min,额定功率为3KW。4. 装置运动动力参数计算4.1 传动装置总传动比和分配各级传动比1）传动装置总传动比 I=41.72）分配到各级传动比 因为I=已知带传动比的合理范围为24。故取V带的传动比=3.6则I分配减速器传动比，参考机械设计指导书图12分配齿轮传动比得高速级传动比，低速级传动比为4.2 传动装置的运动和动力参数计算电动机轴：转速：n=960输入功率：P=P=2.25KW输出转矩：T=9.55=9.55=2.5N轴（高速轴）转速：n=输入功率：P=P输入转矩 T=9.55轴（中间轴）转速：n=输入功率：P=P =2.01KW输入转矩： 轴（低速

7、轴）转速：n=输入功率：PP1.87KW输入转矩：TN 5.带传动设计5.1 确定计算功率P 据2表8-7查得工作情况系数K=1.1。故有： P=KP5.2 选择V带带型 据P和n有2图8-11选用B带。5.3 确定带轮的基准直径d并验算带速 （1）初选小带轮的基准直径d取小带轮直径d=125mm。 （2）验算带速v，有： =6.35 因为6.35m/s在5m/s30m/s之间，故带速合适。 （3）计算大带轮基准直径 新的传动比i=3.65.4 确定V带的中心距a和基准长度L (1)据2式8-20初定中心距a=700mm(2)计算带所需的基准长度 =2207mm由2表8-2选带的基准长度L=2

8、240mm（3）计算实际中心距 ；取717mm中心距变动范围： 5.5 验算小带轮上的包角5.6 计算带的根数z（1）计算单根V带的额定功率P由和r/min查2表8-4a得 P=1.64KW据n=970，i=3.04和B型带，查28-4b得 P=0.30KW查2表8-5得K=0.98，K=1.00，于是： P=(P+P)KK =（1.39+0.11）0.981.00 =1.90KW5.7 计算单根V带的初拉力最小值（F）由2表8-3得B型带的单位长质量q=0.18。所以 =220.20N应使实际拉力F大于（F）5.8 计算压轴力F压轴力的最小值（F）=2（F）sin=25179.960.99

9、=2197.60N5.9 带轮设计 （1）小带轮设计 由Y132-6L电动机可知其轴伸直径为d=42mm，故因小带轮与其装配，故小带轮的轴孔直径d=42mm。有4P表14-18可知小带轮结构为实心轮。 （2）大带轮设计 大带轮轴孔取36mm，其结构为辐板式。 B=101 mm ，L=70mm，d=36mm6.齿轮设计 6.1高速级齿轮设计1.选定齿轮类型，精度等级，材料及模数（1）按要求的传动方案，选用圆柱斜齿轮传动；（2）减速器主轴转速不高，故用8级精度； （3）材料的选择。由2表10-1选择小齿轮材料为45Cr（调质）硬度为280HBS，大齿轮的材料为45钢（正火）硬度为240HBS，两者

10、硬度差为40HBS；（4）选小齿轮齿数为Z=24，大齿轮齿数Z可由Z=得 Z=72，（5）初选螺旋角=14。2.按齿面接触疲劳强度设计 按公式： （1）确定公式中各数值 1）试选K=1.6。 2）由图10-30选取区域系数Z=2.433 3）由图10-26可得：=0.78，=0.87，则=0.78+0.87=1.65。 4）由表10-7选取齿宽系数=1。4）计算小齿轮传递的转矩，由计算可知： T=7.7N。 5）由2表10-6查的材料的弹性影响系数Z=189.8MP 6）由2图10-21d按齿面硬度查的小齿轮的接触疲劳强度极限=560MP；大齿轮的接触疲劳强度极限=540MP。 7）由2图10

11、-19取接触疲劳寿命系数K=0.90； K=0.95。 8）计算接触疲劳许用应力。 取失效概率为1%，安全系数S=1，有 =0.90560=504MP =0.95540=513MP (2) 计算 确定小齿轮分度圆直径d，代入 1）计算小齿轮分度圆直径d，由公式可得： 2)计算圆周速度。 v=0.75m/s 3）计算齿宽b b=177=53mm 4）计算模数与齿高 模数 齿高 5) 计算齿宽与齿高之比 6）计算载荷系数K。 K=KKKK =1=2.19 7)按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径： 8）计算模数m 3.按齿根弯曲疲劳强度设计 按公式： m （1）确定计算参数 1）计算载荷系数。

12、K=KKKK=1 =2.102）根据纵向重合度=1.59，由图10-28查得螺角影响系数 Y=0.88。3）计算当量齿数。 Z=26.37 Z=105.49 2）查取齿形系数 由2表10-5查得Y=2.60，Y=2.18 3）查取应力校正系数 由2表10-5查得Y=2.18，Y=1.79 4）由2图10-20c查得小齿轮的弯曲疲劳强度极=500MP，大齿轮的弯曲疲劳强度极限=380MP 5）由2图10-18取弯曲疲劳寿命系数K=0.90，K=0.956）计算弯曲疲劳许用应力 取弯曲疲劳安全系数S=1.4，则有： =321.42Mp =257.86MP 7）计算大、小齿轮的 ，并加以比较 =0.

13、01286 =0.01513经比较大齿轮的数值大。 （2）设计计算 mmm对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的模数m大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数，取 m =3mm，已可满足弯曲疲劳强度。于是有： =28.5取Z=19，则Z76.几何尺寸：（1）计算中心距 a=; ( 2 )按圆整后的中心距 =（3）计算大，小齿轮的分度圆直径 （4）计算齿轮宽度 b=57mm 5. 大小齿轮各参数见下表高速级齿轮相关参数(单位mm)表6-1名称符号计算公式及说明模数m3压力角齿顶高3齿根高=(+)m=3.75全齿高=(+)m=6.75分度圆直径=m Z=57228齿顶圆直径=m=63=（）=234齿根圆直径=49.5=220.5基圆直径=中心距6.2 低速级齿轮设计 1.选定齿轮类型，精度等级，材料及模数 1）按要求的传动方案，选用圆柱直齿轮传动； 2）运输机为一般工作机器，速度不高，故用8级精度； 3）材料的选择。由2表10-1选择小齿轮材料为45Cr（调质）硬度为240HBS，大齿轮的材料为45钢（正火）硬度为200HB