二级斜齿出入联轴器F1500 V11 D220 10X1概要.docx

1、二级斜齿出入联轴器F1500 V11 D220 10X1概要机械设计（论文）说明书 题 目：二级斜齿圆柱齿轮减速器 系 别： XXX系 专 业： 学生姓名： 学 号： 指导教师： 职 称：二零一二年五月一日目 录第一部分 课程设计任务书-3第二部分 传动装置总体设计方案-3第三部分 电动机的选择-4第四部分 计算传动装置的运动和动力参数-7第五部分 齿轮的设计-8第六部分 传动轴承和传动轴及联轴器的设计-17第七部分 键连接的选择及校核计算-20第八部分 减速器及其附件的设计-22第九部分 润滑与密封-24设计小结-25参考文献-25第一部分 课程设计任务书一、设计课题： 设计一用于带式运输机

2、上的两级展开式圆柱齿轮减速器.运输机连续单向运转,载荷变化不大,空载起动,卷筒效率为0.96(包括其支承轴承效率的损失),减速器小批量生产,使用期限10年(300天/年),1班制工作,运输容许速度误差为5%,车间有三相交流,电压380/220V。二. 设计要求:1.减速器装配图一张(A1或A0)。2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3或A2)。3.设计说明书一份。三. 设计步骤:1. 传动装置总体设计方案2. 电动机的选择3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比4. 计算传动装置的运动和动力参数5. 齿轮的设计6. 滚动轴承和传动轴的设计7. 键联接设计8. 箱体结构设计9. 润滑密封设计第

3、二部分 传动装置总体设计方案1.组成：传动装置由电机、减速器、工作机组成。2.特点：齿轮相对于轴承不对称分布，故沿轴向载荷分布不均匀，要求轴有较大的刚度。3.确定传动方案：考虑到总传动比不大，确定其传动方案如下：图一: 传动装置总体设计图初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。选择二级圆柱斜齿轮减速器（展开式）。计算传动装置的总效率a:a=132234=0.9830.9720.990.96=0.841为轴承的效率,2为齿轮啮合传动的效率,3为联轴器的效率,4为滚筒的效率（包括滚筒和对应轴承的效率）。第三部分 电动机的选择1 电动机的选择皮带速度v:v=1.1m/s工作机的功率pw:

4、pw= 1.65 KW电动机所需工作功率为:pd= 1.96 KW执行机构的曲柄转速为:n = 95.5 r/min 经查表按推荐的传动比合理范围，二级圆柱斜齿轮减速器传动比ia=840，电动机转速的可选范围为nd = ian = (840)95.5 = 7643820r/min。综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和减速器的传动比，选定型号为Y112M-6的三相异步电动机，额定功率为2.2KW,满载转速nm=940r/min，同步转速1000r/min。2 确定传动装置的总传动比和分配传动比（1）总传动比： 由选定的电动机满载转速n 和工作机主动轴转速n，可得传动装置总传动比为:ia=

5、nm/n=940/95.5=9.8（2）分配传动装置传动比:取两级圆柱齿轮减速器高速级的传动比为:i12 = 则低速级的传动比为:i23 = 2.65第四部分 计算传动装置的运动和动力参数（1）各轴转速:nI = nm = 940 = 940 r/minnII = nI/i12 = 940/3.7 = 254.1 r/minnIII = nII/i23 = 254.1/2.65 = 95.9 r/minnIV = nIII = 95.9 r/min（2)各轴输入功率:PI = Pd3 = 1.960.99 = 1.94 KWPII = PI12 = 1.940.980.97 = 1.84 KW

6、PIII = PII12 = 1.840.980.97 = 1.75 KWPIV = PIII13 = 1.750.980.99 = 1.84 KW 则各轴的输出功率：PI = PI0.98 = 1.9 KWPII = PII0.98 = 1.8 KWPIII = PIII0.98 = 1.71 KWPIV = PIV0.98 = 1.8 KW(3)各轴输入转矩:TI = Td3 电动机轴的输出转矩:Td = = 19.9 Nm 所以：TI = Td3 = 19.90.99 = 19.7 NmTII = TIi1212 = 19.73.70.980.97 = 69.3 NmTIII = TII

7、i2312 = 69.32.650.980.97 = 174.6 NmTIV = TIII13 = 174.60.980.99 = 169.4 Nm 输出转矩为：TI = TI0.98 = 19.3 NmTII = TII0.98 = 67.9 NmTIII = TIII0.98 = 171.1 NmTIV = TIV0.98 = 166 Nm第五部分 齿轮的设计（一） 高速级齿轮传动的设计计算1 齿轮材料、热处理及精度： 考虑此减速器的功率及现场安装的限制，故大小齿轮都选用软齿面渐开线斜齿轮。 1） 材料：高速级小齿轮选用40Cr钢调质，齿面硬度为小齿轮：274286HBW。高速级大齿轮选用

8、45钢调质，齿面硬度为大齿轮：225255HBW。取小齿齿数：Z1 = 21，则：Z2 = i12Z1 = 3.721 = 77.7 取：Z2 = 78 2） 初选螺旋角: = 150。2 初步设计齿轮传动的主要尺寸，按齿面接触强度设计：确定各参数的值: 1) 试选Kt = 2.5 2) T1 = 19.7 Nm 3) 选取齿宽系数d = 1 4) 由表8-5查得材料的弹性影响系数ZE = 189.8 5) 由图8-15查得节点区域系数ZH = 2.42 6) 由式8-3得： = 1.88-3.2(1/Z1+1/Z2)cos = 1.88-3.2(1/21+1/78)cos150 = 1.62

9、9 7) 由式8-4得： = 0.318dZ1tan = 0.318121tan150 = 1.79 8) 由式8-19得:Z = = = = 0.784 9) 由式8-21得：Z = = = 0.98 10) 查得小齿轮的接触疲劳强度极限:Hlim1 = 650 MPa，大齿轮的接触疲劳强度极限:Hlim2 = 530 MPa。 11) 计算应力循环次数：小齿轮应力循环次数：N1 = 60nkth = 6094011030018 = 1.35109大齿轮应力循环次数：N2 = 60nkth = N1/u = 1.35109/3.7 = 3.66108 12) 由图8-19查得接触疲劳寿命系数

10、:KHN1 = 0.88,KHN2 = 0.9 13) 计算接触疲劳许用应力,取失效概率为1%,安全系数S=1,得:H1 = = 0.88650 = 572 MPaH2 = = 0.9530 = 477 MPa许用接触应力:H = (H1+H2)/2 = (572+477)/2 = 524.5 MPa3 设计计算:小齿轮的分度圆直径:d1t:= = 38.9 mm4 修正计算结果： 1) 确定模数：mn = = = 1.79 mm取为标准值:2 mm。 2) 中心距：a = = = 102.5 mm 3) 螺旋角： = arccos = arccos = 150 4) 计算齿轮参数：d1 =

11、= = 43 mmd2 = = = 161 mmb = dd1 = 43 mmb圆整为整数为：b = 43 mm。 5) 计算圆周速度v:v = = = 2.12 m/s由表8-8选取齿轮精度等级为9级。 6) 同前，ZE = 189.8。由图8-15查得节点区域系数为:ZH = 2.42。 7) 由式8-3得： = 1.88-3.2(1/Z1+1/Z2)cos = 1.88-3.2(1/21+1/78)cos150 = 1.629 8) 由式8-4得： = 0.318dZ1tan = 0.318121tan150 = 1.79 9) = + = 3.419 10) 同前，取: = 1Z =

12、= = = 0.784 11) 由式8-21得：Z = = = 0.98 12) 由表8-2查得系数：KA = 1，由图8-6查得系数：KV = 1.1。 13) Ft = = = 916.3 N = = 21.3 38.9所以齿面接触疲劳强度足够。5 校核齿根弯曲疲劳强度：(1) 确定公式内各计算数值： 1) 当量齿数：ZV1 = Z1/cos3 = 21/cos3150 = 23.3ZV2 = Z2/cos3 = 78/cos3150 = 86.5 2) V = 1.88-3.2(1/ZV1+1/ZV2)cos= 1.88-3.2(1/23.3+1/86.5)cos150 = 1.648 3) 由式8-25得重合度系数：Y = 0.25+0.75cos2b/V = 0.68 4) 由图8-26和 = 1.79查得螺旋角系