机械设计课程设计说明书二级展开式斜齿圆柱齿轮减速器.doc

机械设计课程设计前 言 2设计任务书 3第一章 电动机的选择 41.1电动机类型和结构形式的选择 41.2 电动机功率的选择 4 1.3 电动机转速和型号的选择…………………………………………….........41.4传动比的分配 51.5传动装置的运动和动力参数计算： 5第二章 斜齿圆柱齿轮的设计 72.1 高速级的大小齿轮参数设计 72.2 低速级的大小齿轮参数设计 11第三章 轴的结构设计和计算 163.1 轴的选择与结构设计 163.2 中间轴的校核： 20第四章 联轴器的选择……………………………………………………………244.1 联轴器的选择和结构设计 24第五章 键联接的选择及计算 265.1 键的选择与结构设计 26第六章 滚动轴承的选择及计算 276.1 轴承的选择 276.2 轴承的校核………………………………………………………………... .27第七章 润滑和密封方式的选择 337.1 齿轮润滑 337.2 滚动轴承的润滑 33第八章 箱体及设计的结构设计和选择…………………………………………348.1 减速器箱体的结构设计 348.2 减速度器的附件 35参考资料 40前 言本次课程设计于2011年6月23日开始，经历了三周时间的设计，时间仓促，设计任务较重。

设计过程中或多或少的存在一些错误希望广大审阅者提出宝贵意见，以便及时改正，力争达到合格要求本次设计的内容：明确课程设计的目的，内容和进行方式，机械设计的一般过程，课程设计中注意的一些问题具体的设计过程是审阅题目要求计算，核算，制图，最后修改总结等过程整个过程都要求严谨求实.经过细心计算.校核.具有一定参考价值这次课程设计经高路老师的指导，审阅，并提出宝贵意见，特此表示感谢参加本次课程设计的有姚璐、柴岩岩限于设计者水平有限，不妥之处欢迎审阅者指示 2011年6月设计任务书一、设计题目：二级展开式斜齿圆柱齿轮减速器 二、工作条件及生产条件：1、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）卷筒联轴器联轴器带式输送机圆柱齿轮减速器VF电动机机三、完成任务:1、减速器装配图一张（A0）；2、中间轴上大齿轮和中间轴零件图各一张（A2）；3、设计说明书一份（4000字）。

四、第12组课程设计原始数据：卷筒直径D(mm)： 450运输带速度v(m/s)： 0.90运输带所需转矩T(N.m): 400第一章 电动机的选择选择电动机包括电动机的类型、结构形式、功率、转速和型号1.1电动机类型和结构形式的选择根据电动机的电源种类、工作条件、工作时间的长短、载荷条件以及过载情况等条件来选择一般情况下，多采用Y系列三相交流异步电动机1.2电动机功率的选择根据已知条件可以计算出工作机卷筒的转速为：已知工作机的转矩T（N.m）和转速n(r/min),则工作机的有效功率为：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查表可知传动装置中每对运动副或传动副的效率选择如下：　类型　数量　效率　弹性联轴器　2个　　滚动轴承　4对　　圆柱齿轮　2对　　运输机滚筒　1个　则传动装置的总效率为：电动机所需的功率为根据电动机所需功率选取电动机的额定功率为2.2KW1.3电动机转速和型号的选择常用的电动机同步转速为1500 r/min和1000r/min，查表可以分别选取Y100L1-4和Y112M-6型电动机。

根据电动机的满载转速nm和滚筒转速nw可算出总传动比1） 电动机同步转速为1500r/min时，满载转速，传动装置的总传动比：（2） 电动机同步转速为1000r/min时，满载转速，传动装置的总传动比：（3） 现将此两种电动机的数据和总传动比列于下表中电动机型号额定功率同步转速满载转速总 传动 比外 伸轴 径轴 外 伸长 度Y100L 1-42.2 kw1500r/min1430 r/min37.418mm60mmY112M-6 2.2 kw1000r/min940 r/min24.596mm60mm 由表可知，方案1虽然电动机转速高，价格低，但总传动比大。

为了能合理地分配传动比，使传动装置结构紧凑，决定选用方案2，即电动机型号为Y112M -61.4传动比的分配双级圆柱齿轮减速器高速级的传动比为：低速级的传动比为：=/=24.596/5. 698=4.3171.5传动装置的运动和动力参数计算(1)各轴的转速计算：= =940r/min= /=960/5.698=164.970r/min=/=164.970/4.317=38.217r/min==38.217r/min（2)各轴的输入功率计算：==1.961 0.99=1.941kW==1.941 0.98 kW==1.845 0.98 0.97=1.754kW ==1.754 0.98 0.99=1.702kW(3)各轴的输入转矩计算： =9550 /=95501.941/940=19.720N·m =9550/=95501.845/164.970=106.806N·m =9550 / =95501.754/38.217=438.305 N·m =9550/=95501.702/38.217=425.311 N·m各轴运动的动力参数轴号转速n （r/min）功率P（KW）转矩T（N.m）传动比19401.94119.7205.6982164.9701.845106.806338.2171.754438.3054.317438.2171.702425.3111第二章 斜齿圆柱齿轮减速器的设计2.1 高速级的大小齿轮参数设计选用标准斜齿轮圆柱齿轮传动：（1） 齿轮材料的选择由表8-1查得：小齿轮选择45钢调质,HBS1=217～255；大齿轮选择45刚常化,HBS2=162～217；此时两齿轮最小硬度差为217-162=55；比希望值略大些，可以初步试算。

因输送为一般通用机械，故选齿轮精度等级为8级 (2) 齿数的选择：现为软齿面齿轮，齿数应比根切齿数较多为宜，初选Z1=24Z2==5. 69824=136.752取大齿轮齿数Z2=137，则齿数比为u= =137/24=5.708，与原要求仅差(5.698-5.708)/5.698=0.00175=-0.175%，故可以满足要求3) 选择螺旋角β：按经验 ，8°<<15°,现初选：=12°(4) 计算当量齿数，查齿形系数：Zv1= Z1 /cosβ=24/ cos12°=25.645Zv2= Z2/cosβ=137/ cos12°=146.389查表8-8，插值法计算得：(5) 选择齿宽系数（非对称布局）：=0.8(6) 计算几何参数：tg=tgn/ cos=tg20°/ cos12°=0.372t=20.410°=sin= sincosn== sin12°cos20° =0.195b =11.267°=端面重合度轴向重合度(7) 按齿面接触疲劳强度设计：区域系数ZH： 弹性影响系数: =189.8对于45钢，取小齿轮的硬度HBS1=230，根据表8-7插值法用接触应力：大齿轮的硬度要比小齿轮小30～50HBS，所以可取HBS2=190，同上求得接触应力：对于斜齿圆柱齿轮，应以大齿轮的材料所决定的较小的许用接触应力为准来进行计算。

又由表8-6，取安全系数SH=1.1，计算接触疲劳的寿命系数：应力循环基数：，因为N>N0，故KHN=1许用接触应力： 计算法面模数mnm=d1cos/Z1= 37.703 cos12°/24=1.537mm(8) 按齿根弯曲疲劳强度设计：计算螺旋角系数Y因＝1.300>1，按＝1计算，得：用插值法求得小齿轮和大齿轮的弯曲疲劳极限应力分别为：由表8-6取安全系数SF=1.3，计算弯曲疲劳寿命系数;计算齿形系数与许用应力之比值：Y/[]=2.612/147.436=0.0177Y/[]=2.152/137.197=0.0157由于Y/[]较大，用大齿轮的参数Y/[]代入公式计算齿轮所需的法面模数： (9) 按接触强度决定模数值，取m=2mm(10) 初算中心距： mm标准化后取 a=165mm(11) 修正螺旋角β： (12) 计算端面模数：(13) 计算传动的其他尺寸：　　　(14) 计算齿面上的载荷： 2.2 低速级的大小齿轮参数设计选用标准斜齿轮圆柱齿轮传动：(1)齿轮材料的选择由表8-1查得：小齿轮选择45钢调质,HBS1=217～255；大齿轮选择45刚常化,HBS2=162～217；此时两齿轮最小硬度差为217-162=55；比希望值略大些，可以初步试算。

因输送为一般通用机械，故选齿轮精度等级为8级 (2) 齿数的选择：现为软齿面齿轮，齿数应比根切齿数较多为宜，初选Z1=28Z2==4.31728=120.876取大齿轮齿数Z2=121，则齿数比为u= =121/28=4.321，与原要求仅差(4.317-4.321)/4.317=0.00103=-0.103%，在5%范围内，故可以满足要求。