机械设计课程设计二级展开式斜齿圆柱齿轮减速器.doc

机械设计课程设计——设计计算说明书设计：过控0503 吉林化工学院机电工程学院设计日期：2008.6.16～2006.7.5机械课程设计任务书及传动方案的拟订一、设计任务书设计题目:二级展开式斜齿圆柱齿轮减速器工作条件及生产条件: 该减速器用于带式运输机的传动装置工作时有轻微振动，经常满载，空载启动，单向运转，单班制工作运输带允许速度差为±5%减速器小批量生产，使用期限为5年（每年300天）第8组减速器设计基础数据卷筒直径D/mm 320运输带速度v(m/s) 0.75运输带所需转矩 T(N.m) 430二、传动方案的分析与拟定图1-1带式输送机传动方案带式输送机由电动机驱动电动机通过连轴器将动力传入减速器,再经连轴器将动力传至输送机滚筒,带动输送带工作传动系统中采用两级展开式圆柱齿轮减速器，其结构简单，但齿轮相对轴承位置不对称，因此要求轴有较大的刚度，高速级和低速级都采用斜齿圆柱齿轮传动目 录第一章 电动机的选择………………………………….......................................11．1 电动机的选择………………………………….….………………………..…....11．3 装置运动及动力参数计算……………………………………………....….2第二章 传动零件的设计计算………………….……………………….…....…32. 1高速级斜齿圆柱齿轮传动的设计计算………………………….…..........32．2 低速级斜齿圆柱齿轮传动的设计计算……….……….….…….….….....7第三章 轴的结构设计和计算…………………………………….….....……...123．1 轴的结构设计…………………………….……….……………….…….….…...123. 2 中间轴的校核..……..............................................................................................16第四章 联轴器的选择与计算…….....................................................................214.1 联轴器的选择和结构设计....................................................................................214.2 联轴器的校核........................................................................................................21第五章 键联接的选择与计算.............................................................................22第六章 滚动轴承的选择与计算........................................................................23第七章 润滑和密封方式的选择………………………………………............247．1 齿轮润滑 ……………………………………………………….……………….247．2 滚动轴承的润滑……………………………………………………….……..….25第八章 箱体及附件的结构设计和选择……………….…………….……....268．1 减速器箱体的结构设计……….………………….….........................................268．2 减速器的附件……………………………………….……………………......…27设计小结……………………………………………………………………....……..34参考资料……………………………………………………………………...……...35一、 电动机的选择1. 电动机的选择1.1 电动机类型的选择电动机的类型根据动力源和工作条件,选用Y系列三相异步电动机。

1.1 电动机功率的选择根据已知条件计算出工作机滚筒的转速为：44.7624 r/min工作机所需要的有效功率为:2.0155 kW为了计算电动机的所需功率，先要确定从电动机到工作机之间的总效率设为弹性联轴器效率为0.99，为齿轮传动（8级）的效率为0.97，为滚动轴承传动效率为0.98，为滚筒的效率为0.96则传动装置的总效率为:0.8166电动机所需的功率为:2.0155/0.8166 = 2.4682 kW在机械传动中常用同步转速为1500r/min和1000r/min的两种电动机，根据电动机所需功率和同步转速，由[2]P148表16-1查得电动机技术数据及计算总传动比如表3－1所示表3－1电动机技术数据及计算总传动比方 案型 号额定功率(kW)转速 (r/min)质量Kg参考价格(元)总传动比同步满载1Y100L2-431500142038584.0031.72312Y132S-63100096063821.0021.4466把这两种方案进行比较，方案1电动机质量最小，价格便宜，但是总传动比大，传动装置外廓尺寸大，制造成本高，结构不紧凑故不可取，为了能合理地分配传动比，使传动装置结构紧凑，综合考虑两种可选方案后，选择方案2比较合适。

选用方案2电动机型号Y132S-6，根据[2]P149表16-2查得电动机的主要参数如表3－2所示表3－2 Y132S-6电动机主要参数型 号中心高H／mm轴伸／mm总长L／mmY132S-64702. 装置运动及动力参数计算2.1传动装置总传动比和分配各级传动比根据电动机的满载转速和滚筒转速可算出传动装置总传动比为：960/44.785=21.4466 双级圆柱齿轮减速器分配到各级传动比为：①高速级的传动比为：===5.2802②低速级的传动比为：=/=21.4466/5.2802=4.06172.2传动装置的运动和动力参数计算：a) 各轴的转速计算：= =960r/min= /=960/5.2802=181.8111r/min=/=181.856/4.0617=44.7624r/min==44.7624r/minb) 各轴的输入功率计算：==2. 46940.99=2.4436kW==2.44360.97kW==2.3229 0.970.98=2.2081kW==2.20810.98 0.99=2.1423kWc) 各轴的输入转矩计算： =955095502.4436/960=24.3084N·m =955095502.3229/181.8111=122.0126N·m =955095502.2081/44.7624=471.0965 N·m =955095502.1423/44.7624=457.0578 N·m由以上数据得各轴运动及动力参数见表3－1。

3－1 各轴运动及动力参数轴号转速n/(r/min)功率P/kW转矩T/N.mm传动比1960.00002.443624.30845.27892181.81112.3229122.01264.0617344.76242.2081471.09651.0000444.76242.1423457.0578二、 传动零件的设计计算斜齿圆柱齿轮减速器的设计选用标准斜齿圆柱齿轮传动标准结构参数压力角，齿顶高系数，顶隙系数1. 高速级斜齿圆柱齿轮传动的设计计算1) 选择齿轮材料及热处理方式：由于软齿面齿轮用于齿轮尺寸紧凑性和精度要求不高，载荷不大的中低速场合根据设计要求现选软齿面组合：根据[1]P102表8-1得：小齿轮选择45钢调质,HBS=217～255；大齿轮选择45钢常化,HBS=162～217；此时两齿轮最小硬度差为217-162=55；比希望值略小些，可以初步试算2) 齿数的选择：现为软齿面齿轮，齿数以比根切齿数较多为宜，初选=24==5.278924=126.7249取大齿轮齿数=127，则齿数比（即实际传动比）为=/=127/24=5.2917与原要求仅差(5.2917-5.2789)/5.2917=0.2166%，故可以满足要求。

3) 选择螺旋角β： 按经验 ，8°<<20°,现初选=13°4) 计算当量齿数，查齿形系数：z= z/cosβ=24/ cos13°=25.9441z= z/cosβ=122/ cos13°=135.2878由[1]P111表8-8线性差值求得：5) 选择齿宽系数：由于减速器为展开式双级齿轮传动，所以齿轮相对支承只能为非对称简支结构，故齿宽系数不宜选得过大，参考[1]表8-5，选择为0.7～1.15，现选=0.96）选择载荷系数： 参考[1]P106表8-3，由齿轮承受中等冲击载荷，选载荷系数K为1.2～1.6取K=1.37）计算I号齿轮轴上的扭矩TI :24308.3820 N·m8) 计算几何参数：tg=tg/ cos=tg20°/ cos13°=0.3735 =20.4829°=sin= sincos== sin13°cos20°=0.2114 =12.2035°==1.6742=1/z1tg=1/3.141590.924tg13°=1.58739) 按齿面接触疲劳强度设计：区域系数： 2.4420弹性影响系数: Z=189.8由[1]P109表8-6取安全系数S=1.0许用接触应力：小齿轮分度圆直径： 计算法面模数m m=cosd/z=cos13°34.9323/24=1.4182 mm 10) 按齿根弯曲疲劳强度设计：计算螺旋角系数Y,因＝1.6238>1，按＝1计算得：Y＝1-＝1－1＝0.9981计算齿形系数与许用应力之比值：Y/[]=2.7380/148.9744=0.0184Y/[]=2.1424/137.1795=0.0156由于Y/[]较大，用小齿轮的参数Y/[]代入公式，计算齿轮所需的法面模数：11) 决定模数由于设计的是软齿面闭式齿轮传动，其主要失效是齿面疲劳点蚀，若模数过小，也可能发生轮齿疲劳折断。

所以对比两次求出的结果，按接触疲劳强度所需的模数较大，齿轮易于发生点蚀破坏，即应以mn≥1.3693mm为准根据标准模数表，暂定模数为：m=2.0mm12) 初算中心距：2.0(24+127)/2cos12°=154.9719mm标准化后取 a=155mm13) 修正螺旋角β 按标准中心距修正β：14) 计算端面模数：15) 计算传动的其他尺寸： 16) 计算齿面上的载荷：。