同轴式二级圆柱齿轮减速器.doc

目录1. 题目及总体分析…………………………………………………22. 各主要部件选择…………………………………………………23. 选择电动机………………………………………………………34. 分配传动比………………………………………………………35. 传动系统的运动和动力参数计算………………………………46. 设计高速级齿轮…………………………………………………57. 设计低速级齿轮…………………………………………………108. 减速器轴及轴承装置、键的设计………………………………14１轴（输入轴）及其轴承装置、键的设计………………………15２轴（中间轴）及其轴承装置、键的设计………………………21３轴（输出轴）及其轴承装置、键的设计………………………279. 润滑与密封………………………………………………………3210. 箱体结构尺寸……………………………………………………3211. 设计总结…………………………………………………………3312. 参考文献…………………………………………………………33一.题目及总体分析题目：设计一个带式输送机的减速器给定条件：由电动机驱动，卷筒轴所需扭矩为1400N.m，运输带速度为0.55m/s，卷筒直径为350mm。

自定条件：工作寿命10年（设每年工作300天），三年一大修,连续单向运转,载荷平稳,室内工作,有粉尘生产批量: 成批减速器类型选择：选用同轴式两级圆柱齿轮减速器整体布置如下：图示：１为电动机，２及６为联轴器，３为减速器，４为高速级齿轮传动，５为低速级齿轮传动，７为输送机滚筒辅助件有:观察孔盖,油标和油尺,放油螺塞,通气孔,吊环螺钉,吊耳和吊钩,定位销,启盖螺钉,轴承套,密封圈等.二.各主要部件选择目的过程分析结论动力源电动机齿轮斜齿传动平稳高速级做成斜齿，低速级做成直齿轴承此减速器轴承所受轴向力不大球轴承联轴器弹性联轴器三.选择电动机目的过程分析结论类型根据一般带式输送机选用的电动机选择选用Y系列（IP44）封闭式三相异步电动机功率工作机所需有效功率为Pw＝T/1000＝4.4KW带传动效率=0.95球轴承传动效率(四对)为η2＝0.99 4圆柱齿轮传动(7级精度)效率(两对)为＝0.972弹性联轴器传动效率(两个)取＝0.992输送机滚筒效率为＝0.96总效率为=0.81电动机输出有效功率为=4.4/0.82=5.45KW要求电动机输出功率为=5.45KW型号查得型号Y132M2-6封闭式三相异步电动机参数如下额定功率\kW=5.5V带传动比为2～4，二级圆柱齿轮减速器传动比为9～36，则总传动比为18~144,r/min取满载转速\r/min=960选用型号Y132M2-6封闭式三相异步电动机四.分配传动比目的过程分析结论分配传动比传动系统的总传动比其中i是传动系统的总传动比，多级串联传动系统的总传动等于各级传动比的连乘积。

卷筒转速为30r/min,则总传动比=960/30=32取带传动比为=2.97，则i=/=32/2.97=10.78,根据课设指导书上的建议取=4.51，=2.39.五.传动系统的运动和动力参数计算目的 过程分析结论传动系统的运动和动力参数计算设：从电动机到输送机滚筒轴分别为0轴、1轴、2轴、3轴、4轴；对应于各轴的转速分别为 、 、 、 、 ；对应于0轴的输出功率和其余各轴的输入功率分别为 、 、 、 、 ；对应于0轴的输出转矩和其余名轴的输入转矩分别为 、 、 、 、 ；相邻两轴间的传动比分别为 、 、 、 ；相邻两轴间的传动效率分别为 、 、 、 轴号电动机两级圆柱减速器工作机O轴1轴2轴3轴4轴转速n(r/min)n0=960n1=320n2=269.44n3=74.84n4=74.84功率P(kw)P0=5.45P1=5.18P2=4.92P3=4.67P4=4.44转矩T(N·m)T0=54.22T1=154.53T2=662.49T3=1504.81T4=1428.97两轴联接联轴器齿轮齿轮联轴器传动比 ii01=1i12=4.51i23=2.39i34=1传动效率ηη01=0.99η12=0.95η23=0.95η34=0.97六.设计高速级齿轮目的过程分析结论选精度等级、材料和齿数１） 选用直齿圆柱齿轮传２） 选用７级精度３） 材料选择。

大、小齿轮材料均为４５钢（调质）４） 选小齿轮齿数Ｚ1＝２0，大齿轮齿数Ｚ2＝ｉ1·Ｚ1＝20×4.51=90.2,取Z2=90目的过程分析 结论按齿根弯曲疲劳强度设计1）初估圆周速度为3m/s，由表5.14取=0.9（对称）2）工作情况系数，由表5.12取=1.25.3）由3m/s查图5.12取=1.10.4）由=0.9（对称）查图5.15取=1.08.5）=1.88-3.2×（1/z1+1/z2）=1.68,查图5.17取=1.22.6）载荷系数1.81.7)总工作时间==24000h=4.61×=1.02×8） 求弯曲许用应力【】，由图5.28，取寿命系数=0.90，=0.95.由图5.27c，取弯曲疲劳极限=370×0.7=259Mpa由图5.29，取尺寸系数，参照表5.17取安全系数，有2=372.96Mpa=393.68Mpa（１）试选 （２）由图１０－３０，选取区域系数（３）由图１０－２６查得　　（４）计算小齿轮传递的转矩　　　　 （５）由表１０－７选取齿宽系数（６）由表１０－６查得材料的弹性影响系数（７）由图１０－２１ｄ按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限，大齿轮的接触疲劳强度极限（８）由式１０－１３计算应力循环次数　　　　　　　　（　　　　=0.9=1.25=1.10=1.08=1.22目的 过程分析结论按齿面接触强度设计２）计算　（１）试算小齿轮分度圆直径，由计算公式得　　　　（２）计算圆周速度　　　　（３）计算齿宽ｂ及模数　　　　　　　（４）计算纵向重合度　　　　　（５）计算载荷系数K　　　已知使用系数　　　根据，７级精度，由图１０－８查得动载荷系数　　　由表１０－４查得　　　　　　　由图１０－１３查得　　　假定，由表１０－３查得故载荷系数　（６）按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，由式１０－１０ａ得目的过程分析结论按齿面接触强度设计　（７）计算模数　　　按齿根弯曲强度设计由式１０－１７　１） 确定计算参数（１）计算载荷系数　　　　（２）根据纵向重合度，从图１０－２８查得螺旋角影响系数　　　（３）计算当量齿数　　　（４）查取齿形系数由表１０－５查得　　（５）查取应力校正系数　　　由表１０－５查得　　（６）由图１０－２０ｃ查得，小齿轮的弯曲疲劳强度极限　　　　大齿轮的弯曲疲劳强度极限（７）由图１０－１８查得弯曲疲劳强度寿命系数　　　　　　目的过程分析结论按齿根弯曲强度设计（８）计算弯曲疲劳许用应力　　　取弯曲疲劳安全系数S＝1.4，由式１０－１２得　　　　　　　（９）计算大小齿轮的　　　　　　　　大齿轮的数据大２） 设计计算对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的法面模数大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数，取＝2.0mm，已可满足弯曲强度。

但为了同时满足接触疲劳强度，须按接触疲劳强度算得的分度圆直径来计算应有的齿数于是由取，则齿数几何尺寸计算１） 计算中心距将中心距圆整为124mm２）按圆整后的中心距修正螺旋角因值改变不多，故参数、、等不必修正中心距α=124mm螺旋角目的分析过程结论几何尺寸计算３） 计算大、小齿轮的分度圆直径４） 计算大、小齿轮的齿根圆直径５） 计算齿轮宽度圆整后取；分度圆直径齿根圆直径齿轮宽度验算合适合适七.设计低速级圆柱直齿传动目的设计过程结论选定齿轮精度等级、材料及齿数１） 选用７级精度２） 由表１０－１选择小齿轮材料为４０Ｃｒ（调质），硬度为２８０ＨＢＳ，大齿轮材料为４５钢（调质），硬度为２４０HBS３） 选小齿轮齿数，大齿轮齿数取目的过程分析结论按齿面接触疲劳强度设计由设计计算公式１０－９ａ进行试算，即　　　　１） 确定公式各计算数值（１） 试选载荷系数（２） 计算小齿轮传递的转矩　　　（３） 由表１０－７选取齿宽系数（４） 由表１０－６查得材料的弹性影响系数（５） 由图１０－２１ｄ按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限大齿轮的接触疲劳强度极限（６）由式１０－１３计算应力循环次数　　　　　（７）由图１０－１９查得接触疲劳强度寿命系数（８）计算接触疲劳强度许用应力　　取失效概率为１％，安全系数为S=1，由式１０－１２得　　　　　　２） 计算（１） 试算小齿轮分度圆直径，代入中的较小值　　目的过程分析结论按齿面接触疲劳强度设计（２） 计算圆周速度v （３） 计算齿宽ｂ　　　　（４） 计算齿宽与齿高之比ｂ／ｈ模数　　　　齿高（５） 计算载荷系数K　　　　根据，７级精度，由图１０－８查得动载荷系数　　　　假设，由表１０－３查得　　由表１０－２查得使用系数由表１０－４查得　　　　　　由图１０－2３查得故载荷系数　（６）按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，由式１０－１０ａ得（７）计算模数ｍ　　分度圆直径模数按齿根弯曲强度设计由式１０－５得弯曲强度的设计公式为目的分析过程结论按齿根弯曲强度设计１） 确定公式内的计算数值（１） 由图１０－２０ｃ查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限大齿轮的弯曲疲劳强度极限（２） 由图１０－１。