二级斜齿圆柱齿轮减速器设计【1400转矩 115转速】【全套CAD图纸+Word说明书】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 大学 课程设计 二级斜齿圆柱齿轮减速器设计说明书 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 目 录 一 . 课程设计书 . 1 二 . 设计要求 . 1 三 . 设计步骤 . 2 动机的选择 . 2 定传动装置的总传动比和分配传动比 . 3 算传动装置的运动和动力参数 . 3 轮的设计 . 4 . 4 . 10 的设计及校核 . 13 输入轴 )的设计计算 . 13 . 15 . 17 动轴承的选择和计算 . 21 四 减速器键联接的设计 . 25 速轴与联轴器联接键的设计 . 25 间轴与大齿轮联接键的设计 . 26 速轴和联轴器联接键的设计 . 26 速轴和大齿轮联接键的设计 . 27 五 . 联轴器的设计和减速器的润滑 . 28 轴器的选择和计算 . 28 速器的润滑 . 29 六 . 30 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 七 . 33 致 谢 . 34 参考文献 . 35 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 一 . 课程设计书 设计用于螺旋输送机上的两级斜齿圆柱齿轮减速器（见 图 1）。 二 . 设计要求 已知条件：运输机工作轴转矩 400Nm，运输机转速 15r/ 工作条件：连续单向运转，工作时有轻微振动，室内工作： 输送螺旋工作转速允许误差 5%； 两班 制工作， 3 年大修，工作期限 12 年。 加工条件：生产批量 10 台，中等规模机械厂，可加工 78 级齿轮。 设计工作量： 张（ 张； 份。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 三 . 设计步骤 工作机的有效功率为 1 4 0 0 1 1 5 1 6 . 8 69 5 5 0 0 0 0 9 5 5 0w W 从电动机到工作机间的总效率为 =12*2233 式中 123联轴器、齿轮传动、轴承的传动效率。 由参考资料 1中表 1=2=3= =以电动机所需工作效率为 w/= 1 ) n 1 1 5 / m i n( 2 )( 8 1 5 ) 1 1 5 / m i n 9 2 0 1 7 2 5 / i n r r m 、 螺 旋 输 送 机 转 速 ：、 电 机 输 出 转 速 ： 二 级 减 速 器 传 动 比 范 围 螺 旋 输 送 机 转 速符合这一范围的同步转速为 1500r/000r/根据容量和转速，由有关手册查出有两种适合的电机型号，因此有两种传动方案，如下页表一。 表一 方案 电动机型号 额定功率机转 速 r/步转速 满载转速 1 2 1000 970 2 2 1500 1470 综合考虑电机和传动装置的尺寸，重量，价格，减速器的传动比，可见第 2中方案比较合理，因此选择电机型号 主要性能表二。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 表二 型号 额定功率 步转速 r/载转速 r/转转矩 额定转矩 最大转矩 额定转矩 2500 1470 参考资料 1表 相关数据，确定电动机型号为 满载转速为470r/ （ 1）总传动比 由选定的电动机满载转速 得传动装置总传动比为 nm/1470/115 2）分配传动装置传动比 i1中 考虑润滑条件，为使两级大齿轮直径相近，取 （ 1）各轴转速 n 1470r/n1/ 1470/n n/ 2i 15 r/工作机的转速为 115r/允许误差范围内。 （ 2）各轴输入功率 P Pp23 PP23 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 （ 3） 各轴输入转矩 电动机 轴的输出转矩550550000470= 以 : T =TT1i 2 *3=TT2i 2 3=动和动力参数结果如下表 轴名 功率 P/矩 T/N速 n/(r/传动比 i 效率 /% 电动机轴 470 1 轴 470 轴 轴 15 1，选定齿轮精度等级、材料及齿数 1）零件输运设备为一般工作机器，速度不高，故选用 8 级精度等级即可 2）材料选择及确定许用应力 小齿轮 的材料为 40质），硬度为 2800000齿轮的材料为 45 钢（调质），硬度为 2400050考资料 2表 11 由参考资料 2表 11 H=参考资料 2表 11 于标准齿轮，取 F=336F=252H=700H=600文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 3）取小齿轮 1z =20，则 2z = 2i 1z ， 2z =20 2z =85，并初步选定 15 2，按齿面接触强度设计 按式试算，即3 21 )(12 （ 1）确定公式内的各计算值 ）确定公式内的各计算数值 （）试选 6.1 （）由图 10取区域系数 Z （）由图 10得 2 12 1 . 6 5 （）计算小齿轮传递的转矩 T 1 =）由表 10取齿宽系数 1d （）由表 10- 6 查得材料的弹性影响系数 2/ （）由图 10齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限001 ，大齿轮的接触疲劳强度极限 li m 2 550H M P a （）由式 10算应力循环次数 91 6 0 6 0 1 4 7 0 1 2 8 3 6 5 3 1 . 5 4 5 1 0hN n j L （ ） （ j 为齿轮转一圈，同一齿面啮合次数； 班制， 3 年 大修 ，工作 12 年） 982 1 . 5 4 5 1 0 / 4 . 2 3 3 . 6 5 1 0N （）由图 10得接触疲劳强度寿命系数 （）计算接触疲劳强度许用应力 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 取失效概率为 %， 安全系数为 S=1，由式 10： M P 1 M P 2 M P 12/) 25 4 0(2/)( 21 ）计算 （）试算小齿轮分度圆直径 由计算公式得 23121 ()5 3 . 3t t H u Z （）计算圆周速度 11 5 3 . 3 1 4 7 0 = 4 . 1 0 /6 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0m s 11c o s 5 3 . 3 c o s 1 5 2 . 5 7 420m 计算齿宽 b 及模数 1 1 5 3 . 3 5 3 . 3d m m 2 . 2 5 2 . 2 5 2 . 5 7 4 5 . 7 9 1 5/ 5 3 . 3 / 5 . 7 9 1 5 9 . 2 0 3 1m m （）计算纵向重合度 10 . 3 1 8 t a n 0 . 3 1 8 1 2 0 t a n 1 5 1 . 7 0 4 2d Z （）计算载荷系数 K 已知使用系数 1根据 ， 7 级精度，由图 10得动载荷系数 由表 10得 2 2 32 2 31 . 1 2 0 . 1 8 ( 1 0 . 6 ) 0 . 2 3 1 01 . 1 2 0 . 1 8 ( 1 0 . 6 1 ) 1 0 . 2 3 1 0 5 3 . 3 1 . 5 2 1 4H d 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 由图 10得 假定 1 0 0 / m ，由表 10得 K 故载荷系数 1 1 . 1 1 1 . 4 1 . 5 2 1 4 2 . 3 6 4 3A V H K K K （）按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，由式 10 3311 / 5 3 . 3 2 . 3 6 4 / 1 . 6 6 0 . 7 1d K K m m （）计算模数 11c o s 6 0 . 7 1 c o s 1 5 2 . 9 3 220m 3，按齿根弯曲强度设计 按齿根弯曲强度设计 mc ） 确定计算参数 （）计算载荷系数 1 1 . 1 1 1 . 4 1 . 5 2 1 4 2 . 3 6 4 3A V F K K K （）根据纵向重合度 ，从图 10得螺旋角影响系数 Y （）计算当量齿数 11 3322 3320 2 2 . 2c o s c o s 1 585 9 4 . 4c o s c o s 1 5 （）查取齿形系数 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 由表 10得 1 2 （ 5）查取应力校正系数 由表 10得 1 2 （）由图 10得，小齿轮的弯曲疲劳强度极限 001 大齿轮的弯曲疲劳强度极限 802 （）由图查得弯曲疲劳强度寿命系数 （）计算弯曲疲劳许用应力 取弯曲疲劳安全系数 S 式得 M P 111 M P 222 （）计算大小齿轮的 112222 . 7 2 1 . 5 7 0 . 0 1 3 6 3 3 0 3 . 5 72 . 1 5 1 . 7 8 5 0 . 0 1 6 3 5 2 3 8 . 8 6F a S a S 大齿轮的数据大 ） 设计计算 523 22 2 . 3 6 4 3 1 . 2 1 3 1 0 0 . 8 8 c o s 1 5 0 . 0 1 6 3 5 2 . 2 6 81 2 0 1 . 6 5nm m m 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的法面模数 于由齿根弯曲疲劳强度 综合上述 2 个不同方式的计算，取模数较大的，取 3可满足弯曲强度。 4几何尺寸计算 计算中心距12( ) ( 2 0 8 5 ) 3 1 6 3 . 2 1 2 42 c o s 2 c o s 1 5 ma m m 将中心距圆整为 163） 按圆整后的中心距修正螺旋角 12( ) ( 2 0 8 5 ) 3a r c c o s a r c c o s 1 4 . 9 32 2 1 6 3 因 值改变不多，故参数 、 K 、 不必修正。 ） 计算大、小齿轮的分度圆直径 112222 0 3 6 2 . 1c o s c o s 1 4 . 9 38 5 3 2 6 3 . 9c o s c o s 1 4 . 9 3m m m ） 计算齿轮宽度 1 1 6 2 . 1 6 2 . 1db d m m 圆整后 取2 55B 1 60B 轮参数表 名 称 计 算 公 式 结 果 /数 m 3 齿数 0 5 压力角 n 20 分度圆直径 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 顶圆直径 2 *22211 齿根圆直径 *22211 中心距 co 21 163 齿 宽 05(212 2155601，选定齿轮精度等级、材料及齿数 1）一般工作机器，速度不高，故选用 8 级精度等级即可 2）材料选择及确定许用应力 小齿轮的材料为 40质），硬度为 2800000齿轮的材料为 45 钢（调质），硬度为 2400050考资料 2表 11 由参考资料 2表 11 H=参考资料 2表 11 于标准齿轮，取 F=336F=252H=700H=600）取小齿轮 1z =25，则 2z = 2i 1z ， 2z =25 2z =76，并初步选定 15 2，按齿面接触强度设计 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 按式试算，即3 21 )(12 （ 1）确定公式内的各计算值 1)由参考资料 2表 11选载荷系数 K=)由参考资料 2表 11 d=)实际传动比 i=z2/ u=(2)计算 1)试算小齿轮分度圆直径1数 m=5=宽 b= 000mm,05参考资料 2表 4 m=4际 d1=m*z1/*25/*76/周速度 v=60*1000)=60*1000)=s 参照参考资料 2表 11 8 级制造精度是合宜的。 3，按齿根弯曲强度设计 按齿根弯曲强度设计 mc （ 1）确定公式内的各计算值 1)由参考资料 2表 11选载荷系数 K=)由参考资料 2表 11 d=)齿形系数 5/7.8,6/参考资料 2图 11 参考资料 2图 11 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 因 36=52=应对大齿轮进行弯曲强度计算 （ 2)计算 法向模数 比计算结果， 由齿面接触疲劳强度计算的法面模数 1357整为标准模数 ,取 为了同时满足接触疲劳强度，需要按接触疲劳强度算得的分度圆直径 计算应有的齿数 . 则小齿轮的齿数 5.5*= 3 则 3* 0 4几何尺寸计算 计算中心距12( ) ( 2 3 7 0 ) 4 1 9 2 . 7 52 c o s 2 c o s 1 5 ma m m 将中心距圆整为 190）按圆整后的中心距修正螺旋角 12( ) ( 2 3 7 0 ) 4a r c c o s a r c c o s 1 1 . 7 82 2 1 9 0 因 值改变不多，故参数 、 K 、 不必修正。 ） 计算大、小齿轮的分度圆直径 112222 3 4 94c o s c o s 1 1 . 7 87 0 4 286c o s c o s 1 1 . 7 8m m m ） 计算齿轮宽度 1 1 9 3 . 9 8 9 3 . 9 8db d m m 圆整后取2 95B 1 100B 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 齿轮参数表 名 称 计 算 公 式 结 果 /数 m 4 齿数 3 0 压力角 n 20 分度圆直径 4 86 齿顶圆直径 2 *22211 12102294齿根圆直径 *22211 1284276中心距 co 21 190 齿 宽 05(212 2195100输入轴 )的 设计计算 一 ,求作用在齿轮上的力 高速级小齿轮分度圆直径为 圆周力 T1/向力 向力 ,初步确定轴的最小直径 选轴的材料为钢，调质处理。根据表，取 112A 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 14 （以下轴均取此值），于是由式初步估算轴的最小直径3m i n 1 1/ 2 7 . 1d A P n m m 于轴截面上开有键槽 ,则 d=28速轴的最 小直径显然是安装联轴器处的轴的直径， d=30，轴的结构设计 构布置及受力图 2、首先确定个段直径 A 段： 1d =30最小直径算出 B 段： 2d =32据油封标准，选择毡圈孔径为 31 32 920101 表 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 15 C 段：3d=35轴承（角接触球轴承 7207合，取轴承内径 D 段： 4d =38 设计非定位轴肩取轴肩高度 h=3 段：5d=高速级小齿轮设计为齿轮轴 G 段， 7d=35与轴承（角接触球轴承 7207合，取轴承内径 F 段：6d=设计非定位轴肩取轴肩高度 h=3、确定各段轴的长度 A 段： 1L =8=整取 1L =45 段： 2L =54虑轴承盖与其螺钉长度然后圆整取 54 段：3L=29与轴承（角接触球轴承 7207合 ,加上挡油盘长度 G 段： 7L =29与轴承（角接触球轴承 7207合 ,加上挡油盘长度 F 段： 段： 8轮的齿宽 0 段： 4L =150考虑各齿轮齿宽及其间隙距离 轴总长 L=383轴承间距离（不包括轴承长度） S=250中间轴的设计计算 一、求作用在齿轮上的力 高速级小齿轮分度圆直径为 圆周力 T2/向力 向力 ,初步确定轴的最小直径 选取轴的材料为 40质处理 ,取 00参考资料 2表 14据减速器的结构，轴 的最小直径应该设计在与轴承配合部分，初选角接触球买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 16 轴承 7208取 40，轴的结构设计 1、轴 结构布置及受力图 如下： 2，确定各段的直径 A 段 : 1d =40轴承（角接触球轴承 7208合 F 段： 6d =40轴承（角接触球轴承 7208合 E 段：5d=43 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 17 D E ： 2d =46 段：3d= D 段： 4d =定位轴肩 3、然后确定各段距离： A 段： 1L =30考虑轴承（角接触球轴承 7208度与挡油盘的长度 B 段： 2L =15筒及齿轮定位 C 段：3L=97据齿轮轴上齿轮的齿宽 E 段：5L=63根据高速级大齿轮齿宽减去 2了安装固定） F 段：6L=40虑了轴承长度、密封件厚度与箱体内壁到齿轮齿面的距离 D 段： 4L =5轴 得出的两轴承间距离（不包括轴承长度） S=174去已知长度 得出 一、初步确定轴的最小直径 选取轴的材料为 40质处理 ,取 00参考资料 2表 14于轴截面上开有键槽 ,则 d=出轴的最小直径显然是安装联轴器处的轴的直径， d=55，轴的结构设计 1、轴 设计图 如下： A 段台阶：输出轴的外伸段选用弹性联轴器，故此外伸段 84 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 18 B 段台阶：考虑轴承透盖的轴向 尺寸和透盖左端面与联轴器右端面有一定的间隔，取该段长度为 66 C 段台阶：查手册 1左右两段轴颈上安装圆锥滚子轴承 d=60 T18a17承右端面箱体内壁之间间隔 5 体内壁至齿轮端面为 15 需加 20的套筒，综合取 0 D 段台阶：由于 D 段台阶是与低速级大齿轮配合，根据教科书 3，外圆长度，要比齿宽略小些因此取 83 段台阶：由于轴承配合，因此取轴承宽为长度 18 段和 F 段由于没有配合，长度就要与中间轴相比较，取其 长度，中间轴从左端到右端的距离为 190 计算得出 段长度为 85 5 段为 70 轴承支点的距离为 (a 圆锥滚子轴承的支座反力偏距 a= 17按弯矩合成力校核轴的强度 (1) 绘出轴的受力简图 计算斜齿轮的圆周力径向力和轴向力 095N 916N 38N L t 2 9 1 45 6 0 2 6 722 C A B 5 m 3纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 19 C 圆周力 径向力 轴向力 水平面 计算 916N 矩平衡公式 平弯矩： 垂直面计算 38N 1095N 力矩平衡公式： A 9 o s 20t a 1 6c o st a nr a 1 6t a n 0 2 4 8 9 9 A B 11N 106 N 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 20 垂直弯矩 在集中力偶作用的 矩图发生突变，突变值为 : 141724NM 集中力偶为： d 2/2=738=141770NM 故垂直面计算正确。 计算 C 处左右两侧的合成弯矩 可见 C 处右侧的合成弯矩 M”成弯矩图见图 计算危险截面的当量弯矩，由当量弯矩图可见， C 处是危 险截面（其上的内力最大），按照式（ 14算该处的当量弯矩（对一般转轴可视其扭矩为脉动循环性质，取扭矩校正系数 a= 计算 C 处所需要轴径 照表 14表 14到 45 钢调质的轴在对称循环状态下的许用弯曲应力-1w=54 按照式（ 14 由于 C 处开有一个键槽（安装斜齿轮），故直径增大 5%后得 44小于该处实际直径 65 轴的弯矩扭矩组合强度足够。 1 4 1 01 2222 ）（31188375141015124899124901)709(12489922222222 1 0 6)11(1 0 9 52 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 21 按弯曲扭转合成应力校核轴的强度 根据 321 )( = 1(19 625 5 22 前已选轴材料为 45 钢，调质处理。 查表 15 1 =60 1 此轴合理安全 由于本减速器承受载荷较轻，确有一定的轴向力，因此选择角接触球轴承。本着节约材料的目的，在特轻系列中选择 7200C 系列。再根据轴径，查参考书【 1】第 最终选择轴承类型。本减速器中所选三对轴承分别为 ,7208C,208C 轴承的使用寿命系数进行计算，其他轴承类似。 查参考书【 1】第 可知 7208C 的动载荷系数 ，静载荷买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 22 系数为 0 ,按查考书【 2】 取轴承预期寿命 5000的。 图 承的受力情况 由前面 I 轴 的 计 算 可 知 z ，y , z ，由此可得 5 6 2)3 3 4 9(5 9 0 2222 7 4 0 53 9 2 0 2222 000C 型轴承，按表 13得轴承派生轴向力rd ，其中 e 为表13的判断系数，其值由0大小确定，但现轴 承轴向力 知，故先初选e=此可估算， 6 6 4 按式（ 13 7 7 44 8 6 06 9 3 1 0 1 1 7 7 7 4 40CF 0 6 1 4 8 7 9 6 40CF 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 23 由表 13例题 13行插值计算，得 e e 再计算 6 8 4 0 8 3 7,1 1 8 7 1 0 1 1 7 7 7 4 40CF 0 6 1 4 8 7 9 6 40CF 与同组其他数据相比较，两次计算结果的0相差较小，e e NF ， NF 37,1187 P 和 2P 因为 24 3 3 4 02 3 8 7 由表 13别进行查表或插值计算的径向载荷系 数和轴向载荷系数为 对轴承 A X ， Y 对轴承 B 1 0因轴承运转有轻微冲击载荷，按表 13 1.1 )( 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 24 )( 1. 验算轴承寿命 因为 21 ，所以按轴承 A 的受力大小验算， n=576r/34616 11732)766010)(6010 所选轴承满足寿命要求 减速器的工作寿命为五年，其总工作时间为 4 0 0 03 0 082 ，000 取得较小，因此在一到两年就必须的更换一次轴承。 11732 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828