二级斜齿输入联轴器输出链轮P=6500 n=40
机械设计减速器设计说明书 系 别： 专 业： 学生姓名： 学 号： 指导教师： 职 称：目 录第一部分 设计任务书.4第二部分 传动装置总体设计方案.5第三部分 电动机的选择.5 3.1 电动机的选择.5 3.2 确定传动装置的总传动比和分配传动比.6第四部分 计算传动装置的运动和动力参数.7第五部分 齿轮传动的设计.8 5.1 高速级齿轮传动的设计计算.9 5.2 低速级齿轮传动的设计计算.16第六部分 链传动和链轮的设计.23第七部分 传动轴和传动轴承及联轴器的设计.24 7.1 输入轴的设计.24 7.2 中间轴的设计.29 7.3 输出轴的设计.35第八部分 键联接的选择及校核计算.42 8.1 输入轴键选择与校核.42 8.2 中间轴键选择与校核.42 8.3 输出轴键选择与校核.42第九部分 轴承的选择及校核计算.43 9.1 输入轴的轴承计算与校核.43 9.2 中间轴的轴承计算与校核.44 9.3 输出轴的轴承计算与校核.44第十部分 联轴器的选择.45第十一部分 减速器的润滑和密封.46 11.1 减速器的润滑.46 11.2 减速器的密封.47第十二部分 减速器附件及箱体主要结构尺寸.47设计小结.49参考文献.50第一部分 设计任务书一、初始数据 设计展开式二级斜齿圆柱齿轮减速器，初始数据P = 6500w，n = 40r/m，设计年限（寿命）：8年，每天工作班制（8小时/班）：1班制，每年工作天数：300天，三相交流电源,电压380/220V。二. 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. 链传动和链轮的设计7. 轴的设计8. 滚动轴承和传动轴的设计9. 键联接设计10. 箱体结构设计11. 润滑密封设计12. 联轴器设计第二部分 传动装置总体设计方案一. 传动方案特点1.组成：传动装置由电机、减速器、链传动和工作机组成。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：选择电动机-展开式二级斜齿圆柱齿轮减速器-链传动-工作机。二. 计算传动装置总效率ha=h1h24h32h4h5=0.99×0.994×0.972×0.95×0.96=0.816h1为联轴器的效率,h2为轴承的效率,h3为齿轮传动的效率,h4为链传动的效率，h5为工作装置的效率。第三部分 电动机的选择1 电动机的选择工作机的转速n:n=40r/min工作机的功率pw:pw= 6.5 KW电动机所需工作功率为:pd= 7.97 KW工作机的转速为:n = 40 r/min 经查表按推荐的传动比合理范围，链传动的传动比范围为i0 = 26，二级圆柱齿轮减速器传动比i = 840，则总传动比合理范围为ia=16240，电动机转速的可选范围为nd = ia×n = (16×240)×40 = 6409600r/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Y160M-4的三相异步电动机，额定功率为11KW,满载转速nm=1460r/min，同步转速1500r/min。电动机主要外形尺寸：中心高外形尺寸地脚螺栓安装尺寸地脚螺栓孔直径电动机轴伸出段尺寸键尺寸HL×HDA×BKD×EF×G160mm600×385254×21015mm42×11012×373.2 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=nm/n=1460/40=36.5（2）分配传动装置传动比:ia=i0×i 式中i0,i1分别为链传动和减速器的传动比。为使链传动外廓尺寸不致过大，选取i0=2.5，则减速器传动比为:i=ia/i0=36.5/2.5=14.6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 = 3.35第四部分 计算传动装置的运动和动力参数（1）各轴转速:输入轴：nI = nm = 1460 = 1460 r/min中间轴：nII = nI/i12 = 1460/4.36 = 334.86 r/min输出轴：nIII = nII/i23 = 334.86/3.35 = 99.96 r/min小链轮轴：nIV = nIII = 99.96 r/min（2)各轴输入功率:输入轴：PI = Pd×h1 = 7.97×0.99 = 7.89 KW中间轴：PII = PI×h1×h2 = 7.89×0.99×0.97 = 7.58 KW输出轴：PIII = PII×h1×h2 = 7.58×0.99×0.97 = 7.28 KW小链轮轴：PIV = PIII×h2 = 7.28×0.99 = 7.21 KW 则各轴的输出功率：输入轴：PI' = PI×0.99 = 7.81 KW中间轴：PII' = PII×0.99 = 7.5 KW中间轴：PIII' = PIII×0.99 = 7.21 KW小链轮轴：PIV' = PIV×0.99 = 7.14 KW(3)各轴输入转矩:输入轴：TI = Td×h1 电动机轴的输出转矩:Td = = 52.13 Nm 所以：输入轴：TI = Td×h1 = 52.13×0.99 = 51.61 Nm中间轴：TII = TI×i12×h2×h3 = 51.61×4.36×0.99×0.97 = 216.09 Nm输出轴：TIII = TII×i23×h2×h3 = 216.09×3.35×0.99×0.97 = 695.16 Nm小链轮轴：TIV = TIII×h2 = 695.16×0.99 = 688.21 Nm 输出转矩为：输入轴：TI' = TI×0.99 = 51.09 Nm中间轴：TII' = TII×0.99 = 213.93 Nm输出轴：TIII' = TIII×0.99 = 688.21 Nm小链轮轴：TIV' = TIV×0.99 = 681.33 Nm第五部分 齿轮传动的设计5.1 高速级齿轮传动的设计计算1.选精度等级、材料及齿数（1）选择小齿轮材料为40Cr（调质），齿面硬度280HBS，大齿轮材料为45钢（调质），齿面硬度为240HBS。（2）一般工作机器，选用8级精度。（3）选小齿轮齿数z1 = 24，大齿轮齿数z2 = 24×4.36 = 104.64，取z2= 103。（4）初选螺旋角b = 14°。（5）压力角a = 20°。2.按齿面接触疲劳强度设计（1）由式试算小齿轮分度圆直径，即1）确定公式中的各参数值。试选载荷系数KHt = 1.6。计算小齿轮传递的转矩T1 = 51.61 N/m选取齿宽系数d = 1。由图查取区域系数ZH = 2.44。查表得材料的弹性影响系数ZE = 189.8 MPa1/2。计算接触疲劳强度用重合度系数Z 。端面压力角：at = arctan(tanan/cosb) = arctan(tan20°/cos14°) = 20.561°aat1 = arccosz1cosat/(z1+2han*cosb) = arccos24×cos20.561°/(24+2×1×cos14°) = 29.982°aat2 = arccosz2cosat/(z2+2han*cosb) = arccos103×cos20.561°/(103+2×1×cos14°) = 23.225°端面重合度：ea = z1(tanaat1-tanat)+z2(tanaat2-tanat)/2 = 24×(tan29.982°-tan20.561°)+103×(tan23.225°-tan20.561°)/2 = 1.656轴向重合度：eb = dz1tanb/ = 1×24×tan(14°)/ = 1.905重合度系数：
