二级圆柱直齿齿轮减速器设计 精品.docx

1、二级圆柱直齿齿轮减速器设计 精品二级圆柱齿轮减速器的设计目 录一、 设计任务书3二、 传动方案的分析与拟定4三、 电动机的选择计算5四、 传动装置的运动及动力参数的选择和计算6五、 传动齿轮的设计计算7六、 轴的设计计算七、 滚动轴承的选择和计算八、 键联接选择和计算九 、联轴器的选择十、 减速器箱体的设计十一、 减速器附件的选择与设计十二、减速器的润滑方式和密封类型的选择十三.设计小结十四.参考资料一、设计任务书I、课程设计()题目：带式输送传动装置（二级圆柱齿轮减速器）的设计II、课程设计()使用的原始资料(数据)及设计技术要求：1、 设计题目：要求：拟定传动关系：由电动机、V带、减速器、

2、联轴器、工作机构成。包括：电动机的选择、计算传动装置的运动和动力参数、三角带传动设计、齿轮的设计计算、轴的设计计算、滚动轴承的选择及计算、键联接的选择及校核计算、联轴器的选择、润滑与密封（润滑与密封方式的选择、润滑剂的选择）2、原始数据：1.运输机工作卷矩T= 660 NM 2.运输带工作速度V= 0.85m/s3.卷筒直径D= 330mm3、工作要求：带速均允许误差5%，减速器设计寿命均为6年.每年按300天计算, 单班工作制(每天10小时)，常温下连续工作，工作载荷轻微振动；电压为380/220V的三相电源III、 工作量1.减速器装配图A0(A1)一张；2.零件图2张（输入轴上较大的齿轮

3、和输出轴上较大的齿轮）；3.设计说明书二、 传动方案的分析与拟定1. 传动装置总体设计方案1）传动装置由三相交流电动机、二级减速器、工作机组成。2）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）电动机转速较高，传动功率大，将带轮设置在高速级。传动装置简图：三、 电动机的选择计算已知：运输机工作卷矩T= 660 NM ,运输带工作速度V= 0.85m/s,卷筒直径D= 330mm.则nw=(60x1000v )/D=(60000x0.85)/(3.14x330)=49.2转/min, Pw=(T x nw)/9550w=(660x49.2)/(9550x0.95)=3

4、.58kw效率范围：v=0.96(v带效率) c=0.97(齿轮传动效率按8级精度) z=0.99(滚动轴承效率) l=0.99(弹性联轴器效率) 总 =v(cc)（zzz）l=0.96x0.97x0.97x0.99x0.99x0.99=0.8677电动机功率Pd=Pw/总=3.58/0.8764=4.12 kw又因为额定转速Ped Pd=4.08 kw ,取Ped=5.5kw传动比范围：iv=2(v带)，ir=840(二级圆柱齿轮减速器传动比)i总=ivir=16160所以电动机转速范围是：n0=i总nw=(16160)x49.2=787.27872转/min根据电动机所需功率和转速查表有3

5、种适用的电动机型号，因此有3种传动比方案如下：型号额定功率 KW满载转速r/min启动转矩最大转矩中心H mmY132S-4Y132S1-2Y132M2-65.55.55.5144029009602.22.02.02.32.32.2132132132综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、和带传动、减速器的传动比，可见第1种方案比较合适，因此选用电动机型号为Y132S-4四、 传动装置的运动及动力参数的选择和计算1. 确定传动装置的总传动比和分配传动比i总=n0/nw=1440/49.2=29.27取iv=3,则ir=9.757,又ir=i1i2,i1=(1.21.3)i2,所以i1=3.56,

6、i2=2.74(i1为高速级传动比，i2 为低速级传动比)2. 计算传动装置的运动和动力参数 1）各轴转速(r/min)n0=1440 r/minn=n0/iv=480n= n/i1= 134.83 r/minn = n/i2= 49.2 r/min2）各轴输入功率（kW）P0=Ped= 5.5 kWP=P0v=5.50.96=5.28kWP = Pzc=5.280.990.97= 5.07 kWP = P cz = 5.070.970.99= 4.87 kWPw= P lz = 4.870.990.99= 4.77 kW3）各轴输入扭矩（N.m）T0=9550Ped/n0=36.476 N.

7、mT=9550P/n=105.05 N.mT =9550P/n=359.1 N.mT =9550P/n=945.3 N.m运动和动力参数结果如下表编号理论转速（r/min）输入功率（kw）输入转矩(Nm)传动比效率电机轴014405.536.47630.96高速轴4805.28105.053.560.9603中间轴134.835.07359.12.7140.9603低速轴49.24.87945.3滚筒轴w49.24.776600.9801五、 传动零件的设计计算1. V带设计(1)计算功率 根据公式Pc=KaPd.Ka查课本第218页表13-8，取Ka=1.2.则Pc=1.25.5=6.6kw

8、(2)选v带型号选取普通V带，由课本图13-15可知，选用A型计算（3）大、小带轮基准直径d1,d2按表13-9取d175，取d1=100mmd2=i0(1-)=3x0.992x100=294mm(4)验算带速V=d1n1/60000=x100x1440/60000=7.356m/s,又5m/sV25m/s,故带速合适（5）V带基准长度Ld和中心距a此时实际传动比io实=d2/d1=294/100=2.94ao=1.5(d1+d2)=1.5x394=591mm,取ao=600mm,符合0.7（d1+d2）ao2(d1+d2)带长Lo=2ao+/2(d1+d2)+(d2-d1)(d2-d1)/4

9、ao=1834.3mm查表13-2，对A型带选用Ld=2000mm(6)验算小带轮包角11=180-（d2-d1）57.3/a =163.7120满足要求(7)V带根数zn1=1440转/min,d1=100mm,查表13-13,得Po=1.32kw,传动比i=d2/d1/(1-)=3查表13-15,得Po=0.17kw有1=163.7，查表13-7,得K=0.96查表13-7,得Kl=1.03, 根据公式Z=Pc/(Po+Po)/ KKl=4.48,取Z=5根2高速级齿轮的设计输入功率P=5.28 KW，小齿轮转速n=480r/min 齿数比u=3.56，寿命均为6年.每年按300天计算,

10、单班工作制(每天10小时)A.选定高速级齿轮的类型，精度等级，材料(1)选用直齿圆柱齿轮；(2)由于工作平稳，速度不高，选用8级精度；(3)材料选择：选择小齿轮材料为45（调质），硬度为240HBS，大齿轮材料为45钢（正火）硬度为200HBS，二者材料硬度差为40HBS；(4)选小齿轮齿数为Z1=24，大齿轮齿数为Z2=3.56*24=85.44取Z2=86；B.按齿面接触强度设计由计算公式（10-21）进行计算，即d1确定公式内的各计算数值：（1） 试选Kt=1.5（2） 选取区域系数ZH =2.5（3） 查的a1= 0.312, a2=0.682, a=a1+a2=1.0（4）计算小齿轮

11、传递的转矩 T1=9550000P1/n1=105050 N.mm(5)选取齿宽系数d=0.8(6)查表13-7,得Ze=188(7)具表11-5，取SH=1.0,SF=1.25.具表11-1，取H1=Hlim1SH=580/1.0580MpaH2=Hlim2SH=380/1.0=380MpaF1=FE1SF=450/1.25360MpaF2=FE2SF=310/1.25=248 MpaH= H2=380Mpa计算出d1=91.695mm,则模数m=d1/z1=91.7/24=3.82mm,具表4-1，取m=4mm.实际的d1=z1m=24x4=96mm,d2=z2m=86x4=344mm齿宽

12、b=dd1=0.8x91.7=73.36,取b2=75mm,b1=80mm.中心距a=（d1+d2）/2=（96+344）/2=220mmC.验算轮齿弯曲强度YFa1=2.76,YSa1=1.48YFa2=2.23,YSa2=1.78F1=2KT1YFa1YSa1/(b2xmxmxz1)=2x1.5x105050x2.76x1.48/(75x4x4x24)=44.7MPaF1=360MpaF2=F1x YFa2x YSa2/ (YFa1x YSa2)=46 MPaF2=248Mpa检验安全。D.齿轮的圆周速度V=d1n1/60000=x96x480/60000=2.41m/s对照表11-2可知

13、选用8级精度是合宜的3低速级齿轮的设计输入功率P=5.07 KW，小齿轮转速n=134.83r/min 齿数比u=2.714，寿命均为6年.每年按300天计算, 单班工作制(每天10小时)A.选定高速级齿轮的类型，精度等级，材料(1)选用直齿圆柱齿轮；(2)由于工作平稳，速度不高，选用8级精度；(3)材料选择：选择小齿轮材料为45（调质），硬度为235HBS，大齿轮材料为45钢（正火）硬度为190HBS，二者材料硬度差为45HBS；(4)选小齿轮齿数为Z1=24，大齿轮齿数为Z2=2.714*24=65.136取Z2=66；B.按齿面接触强度设计由计算公式（10-21）进行计算，即d1确定公式

14、内的各计算数值：(1)试选Kt=1.5(2)选取区域系数ZH =2.5(3)查的a1= 0.456, a2=0.544, a=a1+a2=1.0(4)计算小齿轮传递的转矩 T1=9550000P2/n2=359107.77 N.mm(5)选取齿宽系数d=0.8(6)查表13-7,得Ze=188(7)具表11-5，取SH=1.0,SF=1.25.具表11-1，取H1=Hlim1SH=580/1.0580MpaH2=Hlim2SH=380/1.0=380MpaF1=FE1SF=450/1.25360MpaF2=FE2SF=310/1.25=248 MpaH= H2=380Mpa计算出d1=141.

15、1mm,则模数m=d1/z1=141.1/24=5.88mm,具表4-1，取m=6mm.实际的d1=z1m=24x6=144mm,d2=z2m=66x6=396mm齿宽b=dd1=0.8x144.1=112.88,取b2=155mm,b1=120mm.中心距a=（d1+d2）/2=（144+396）/2=270mmC.验算轮齿弯曲强度YFa1=2.76,YSa1=1.48YFa2=2.3,YSa2=1.73F1=2KT1YFa1YSa1/(b2xmxmxz1)=44.29MPaF1=360MpaF2=F1x YFa2x YSa2/ (YFa1x YSa2)=45.47 MPaFd1所以被“压紧

16、”的轴承1 Fa1= Fae+ Fd2=2672.44N被“放松”的轴承2 Fa2=Fd2=787.44N 2) 当量动载荷P1和P2低速轴轴承选用7213AC， 由于有轻微震动，取,Fa1/Fr1=0.84e,查表13-5 取X=0.41,Y=0.87P1=fp(XFr1+YFa1)=3985.19NFa2/Fr2=e,取X=1,Y=0P2=fp(XFr2+YFa2)= 1158.0N取Pmax=3985.19N3）验算轴承寿命因为，所以按轴承1的受力大小验算LLh所选轴承可满足寿命要求.八、 键联接选择和计算1高速轴带轮的键联接根据d =26 mm，查机械课程设计手册，选用A型，bh=87

17、，L=32 mm2中间轴齿轮的键联接根据d小=40 mm，查机械课程设计手册，选用A型，bh=128，L=25mm根据d大=44 mm，查机械课程设计手册，选用A型，bh=149，L=50mm3低速轴齿轮的键联接（1） 选择类型及尺寸根据d =62 mm，查机械课程设计手册，选用A型，bh=2012，L= 80mm（2）键的强度校核a. 键的工作长度l及键与轮毂键槽的接触高度kl = L -b= 80-20=60 mmk = 0.5h =6 mmb.强度校核此处，键、轴和轮毂的材料都是钢，查表6-2，有轻微震动，取p=110MPaT=945.3N.mp =101.6 p键安全合格4.低速轴联轴器的键联接1 选择类型及尺寸根据d =56mm，查机械课程设计手册，选用C型，bh=1610 , L=70mm 2 键的强度校核(1) 键的工作长度l及键与轮毂键槽的接触高度kl = Lb/2=66 mmk = 0.5*h =5 mm(2) 强度校核此处，键、轴和轮毂的材料都是钢，查表6-2，有轻微震动，取p=110MPaT=945.3 N.mp =102.3p键安全合格九 、联轴器的选择1.类型选择.选取联轴器的型号：齿式联轴器十、 减速器箱体的设计采用HT200铸造箱体，水平剖分式箱体采用外肋式结构。箱内壁形状简单，润滑油流动阻力小，铸造工艺