单极斜齿轮带传动减速器的设计..doc

目录第一章设计任务书2 第二章电机的选择3 第三章计算传动装置的运动和动力参数5 第四章传动装置的运动和动力设计5 第五章圆柱斜齿轮传动的设计7 第六章轴的设计计算13 第七章轴承的设计与校核20 第八章键的选择和连接25 第九章联轴器的选用26 第十章箱体设计26 第^一章减速器润滑密封27 第十二章设计心得28 第十三章参考文献29第一章设计任务书题目：设计一用于螺旋输送机上的单级圆柱齿轮减速器 --# -工作有轻轻微震动，使用期限轴转速的容许误差为土 5%原始数据：运输机工作轴转矩8年，生产10台，两班制工作输送机工作T=500 N2 m运输机工作轴转速n=120 rpm第二章电机的选择1、 电动机类型和结构的选择：选择 丫系列三相异步电动机，此系列电动机属 于一般用途的全封闭自扇冷电动机，其结构简单，工作可靠，价格低廉，维护 方便，适用于不易燃，不易爆，无腐蚀性气体和无特殊要求的机械2、 电动机容量选择：螺旋输送机所需功率：由式 Pw=T2 n/9550 (kw) 得：Pw=500x120/9550=6.28 kw电动机所需工作功率为：式(1): P d=PW/ n a (kw)由电动机至输送机的传动总效率为：n 总=n 13 n ?3 n 33 n 43 n 5根据《机械设计课程设计》P 34表3-4 式中：n 1、n 2、n 3、n 4、n 5分别为 联轴器1、滚动轴承(一对)、圆柱直齿轮传动、联轴器2和圆锥齿轮传动的传 动效率。

取 n 1 =0.99 n 2= 0.99， n 3 — 0.97，n 4 = 0.99、n 5=0.93贝U: n 总=0.993 0.9943 0.97 3 0.99 3 0.93 = 0.85所以：电机所需的工作功率：Pd =PW/ n 总=6.28/ 0.85 = 7.39 (kw)由设计指导书可知，满足 Pe> Pd条件的系列三相交流异步电动机额定功率 Pe应取7.5 KW3、确定电动机转速输送机工作轴转速为：nw= [ (1-5%)〜(1+5% ]3 120r/min=85.5 〜94.5 r/min根据《机械设计课程设计》P 10表2-3推荐的传动比合理范围，取圆柱齿轮传动一级减速器传动比范围I'=3〜6取开式圆锥齿轮传动的传动比II' =2〜3则总传动比理论范围为：I a'=I' 3I1' =6〜18故电动机转速的可选范为Nd ' = I a'3 n w=(6 〜18)3 120=7202160 r/min-# --# -则符合这一范围的同步转速有： 750、1000和1500r/min根据容量和转速，由相关手册查出三种适用的电动机型号： (如下表)万案电动机型号额定功率kw电动机转速(r/min)传动装置传动比同步转速满载转速总传动比圆锥齿轮传动减速器1Y132M-47.51500144012342Y160M-67.510009708.0824.043Y160L-87.5750720623综合考虑电动机和传动装置的尺寸和圆锥齿轮带传动、减速器传动比，可见第 2方案比较适合。

此选定电动机型号为丫160M-6其主要性能:中心高H外形尺寸L3 (AC/2+AD)3 HD底角安装尺寸A 3 B地脚螺栓孔直径K轴伸尺寸D3 E1606003 417.53 2102543 21015423 10电动机主要外形尺寸:-# --# --t-11 11(E ,C ■——-# -第三章计算传动装置的运动和动力参数1、确定传动装置的总传动比和各级传动比的分配1.1、 传动装置总传动比由选定的电动机满载转速nm和工作机主动轴转速n可得传动装置总传动比为：i a= n m n w = 960/120=8.08总传动比等于各传动比的乘积i a=i o3 i （式中io、i分别为开式圆锥齿轮传动和减速器的传动 比）1.2、 分配各级传动装置传动比：根据指导书，取io=2 （圆锥齿轮传动i=2〜3）因为： ia = io3 i所以： i = ia/ io= 8.08/2 = 4.04第四章 传动装置的运动和动力设计将传动装置各轴由高速至低速依次定为电机轴、I轴、U轴、川轴、W轴i0,i 1,…… 为相邻两轴间的传动比n 01, n 12,…… 为相邻两轴的传动效率Pi, Pn,…… 为各轴的输入功率 （KWTi, Tn,…… 为各轴的输入转矩 （N2 mni,n n, 为各轴的输入转矩 （r/min ）可按电动机轴至工作运动传递路线推算，得到各轴的运动和动力参数-# -4.1、运动参数及动力参数的计算(1) 计算各轴的转速：I轴：ni= nm=970(r/min )U轴：n“= n i/ i=970/4.04=240.10r/minIII 轴：n^ = n n螺旋输送机：niv= n 皿/i 0=240.10/2=120.05 r/min(2) 计算各轴的输入功率：I 轴：P i=Pd3 n 01 =Pd3 n 1=7.43 0.99=7.326 (KWn轴：P n= P13 n 12= P13 n 23 n 3=7.326 3 0.99 3 0.97=7.035 (KWIII 轴：P m = P n 2 n 23= P n 2 n 22 n 4=7.035 3 0.993 0.99=6.895 (KW螺旋输送机W轴：Pv= P m2 n 22 n 5=6.8953 0.933 0.99=6.348 (KW(3) 计算各轴的输入转矩：电动机轴输出转矩为：T d=95502 Pd/nm=9550 3 7.4/970=72.86 N 2 mI 轴：T i = T d2 n 01= T d2 n 1=72.863 0.99=72.13 N 2 mn轴：Tn = T i2 i2 n 12= T12 i 2 n 22 n 3=572.13 3 4.04 3 0.99 3 0.97=279.84 N 2 mIII 轴：Tm = Tn2 n 22 n 4=274.27 N2 m螺旋输送机W轴：Tiv = T m 2 io2 n 22 n 5=505.04 N2 m计算结果汇总表轴名功效率P（Kvy转矩t （ N2 m转速nr/mi n传动比i效率n电动机轴97010.99I轴7.32672.139700.964.04U轴7.035279.84240.100.98川轴6.895274.27240.1020.92输送机W轴6.348505.04120.05第五章圆柱斜齿轮传动的设计齿轮传动的适用范围很广，传递功率可高达数万千瓦，圆周速度可达 150m/ s（最高300m/s），直径能做到10m以上，单级传动比可达8或更大，因此在 机器中应用很广。

5.1齿轮参数计算1、 选精度等级、材料及齿数① 运输机为一般工作机器，速度不高，故选用 7级精度（GB10095-88）② 由表10-1选择小齿轮40C r （调质热处理）硬度280HBS，大齿轮45 钢（调质热处理）硬度240HBS，二者硬度差值为40HBS;③ 选择初选螺旋角 B =15°，取Z1=20,Z2=Z13 i= 243 4.04=80.8 取Z2=812、 按齿面接触强度设计按式（10-21）试算，即d2t》3豐i 1(ZhZei [、H]（1）确定公式内的各计算数值1） 试选载荷系数kt=1.62） 小齿轮传递的转矩 Ti=（95.53 105Pi）/ni=7.2133 104N?mm3） 查阅图10-30查得，选取区域系数zh=2.4354） 查阅图 10-26查得，-=0.705, ；.2=0.805,则：；： = ；：.!+ -=1.515） 查阅P201表10-6可得，材料的弹性影响系数ZE=189.8MPa1/2齿轮材料为锻 钢6） 查阅P205表10-7可得，选取持宽系数d =17） 查阅P206式10-13可得，计算应力循环次数 N=60njLhj为齿轮每转一圈时，同一齿面啮合的次数；n为齿轮转速；Lh为齿轮的工 作寿命。

N^60n1 jL^60 970 1 （2 8 300 8）2.235 1099 8N2=2.2353 109/4.04=5.5323 1088） 查阅图10-19可得，接触疲劳寿命系数 kHN1=0.9，kHN2=0.959） 查阅图10-21d可得，按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限匚H1m1=600Mpa，大齿轮的接触疲劳强度极限-H1m2=550Mpa10）计算接触疲劳许用应力取失效概率为1%,安全系数s=1《机械零件设计手册》匕h 1 = kHN1 ^Hlim1 =0.9 為00= 540 Mpas!「h 2 = kHN2gHlim2 =0.95 g50= 522.5 Mpa s[(T H]=(540+522.5)/2=531.25Mpa(2)计算-# --# -1)试算小齿轮分度圆直径d1t 一「6 72130 4・04((佃8 2435)21 1.514.04531.25=52.45mm-# -2）计算圆周速度3)ndit nv=60 1000=3.14 汉 52.45 汉 97060 1000=2.66 m/s-# --# -4）计算齿宽b及模数mnt.b= © dd2t=1 X52.45=52.45mmd1tcos pmnt=』Z1；=52.45 cos150 =2.53mm20h=2.25mnt=2.25 忽.53=5.693mmK—=52.45/5.693=9.21h5） 计算纵向重合度 …% = 0.318© 乙 tan p =0.318 K>20Xtan15 =1.7046） 计算载荷系数k查阅资料可得使用系数kA=1，根据v=2.66m/s, 7级精度， 查阅图10-8可得动载荷系数kv=1.11，查阅表10-4可得，=1.42,查阅图10-13可得，Kf p =1.35查阅表10-3可得，kH厂kF厂1.47） 计算动载荷系数K * Kv Kha Kh产 1 1.11 1.4 1.42 = 2.218） 按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，由试（10-10a）得,-# --# -d1=d1t3 kkt=52.45 3 2.21 = 58.41mm1.6-# --# -9）计算模数mn二 2.82mmd1cosS 58.41cos15mn= =。