两级齿轮减速器设计说明书

1 两级齿轮减速器设计说明书 一传动方案拟定与说明 一课程任务 设计如图所示的用于带式输送机上的两级齿轮减速器。工作时有轻微震动，经常满载，空载启程，单向运转，单班制工作。输送带允许误差为 5%。减速器小批量生产，使用期限为五年，每年 300 个工作日。设计数列于下： 题号 1 2 3 4 输送带拉力 F/N 2000 1800 2400 2200 卷筒直径 D/00 350 300 300 输送带速v/(m* 传动输送机传动图 1 2 二 设计要求 1 装配图一张（ 2 零件图一张（ 3 课程设计书一份 本组设计数据： 输送带拉力： 2400N 卷筒直径： 300送带速： 设计步骤 传动方案的拟定与说明。 传动方案已经给出： 3 二选择电动机 一选择电动机类型 按已知的工作条件和要求，选用 封闭自扇冷式结构。电压为 380V。 二计算电动机功 率 工作机输出的功率 : V/1000=000=电动机到工作的输送带间的总效率为： = 12 24 32 4=中 1、 2、 3、 4分别为联轴器、轴承、齿轮、带传动的传动效率，由机械设计书查得各个数值。 故电动机的输出功率为： W/ = 定电动机转速 已知传动带速则，卷筒直径，则 : 60： =（ 856 以 符 合 这 一 条 件 的 电 动 机 的 同 步 转 速 为710r/60r/420r/三种，132数如下 : D=57.0.r/4 电动机型号 额定功率/步转速r/载传动比 r/132 750 710 1000 960 1500 1420 通过比较，综合考虑电动机的工作条件和传动装置，重量及价格等因素选用 动机。由表可知其额定功率为 3载转速为 60r/伸出部分用于装联轴器段的长度和直径为 E=80D=38计算传动装置的总传动比 i 并分配总传动比 一总传动比 I0=nm/60/57=分配传动比 。 高速级传动比通常为低速级传动比的 ，即：得 : 误 !未找到引用源。 =： 计算传动装置的运动和动力参数 。 一 各轴的转速 。 n1=60r/n2=n1/60/0= .4 60r/5 n3=n2/ 各轴的输出功率 。 P1=9=2=3= 各轴的输出转矩 。 550Pd/60=I=9550P1/2=9550P2/3=9550P3/ 卷 =9550P 卷 /n 总 =：上式中 电动机的输出转矩，将结果会于下表，以备查用： 轴名 功率P/矩T/速n/r/动比 i 效率 1 动机 60 1=2=3=0=I=2=3= 卷 =6 60 筒 齿轮设计 。 一 高速及传动齿轮设计 。 条件：电动机驱动，工作平稳，转向不变 ，传递功率P=速 60r/动比 i=使用期限为五年，每年 300 个工作日，单班制工作。 1. 选择齿轮材料，热处理，齿面硬度，精度等级，表面租糙度。 ,因传动功率不大，转速不高，所以选用软尺面齿轮传动，所以，小齿轮： 45 钢调质 硬度217选 230齿轮： 45 钢正火 硬度 169选190 ,选择精度等级：八级精度。 ，表面租糙度： . 按接触疲劳强度设计。 因为是闭式软齿面传动，故按接触疲劳强 度计算。 转矩。 小齿轮： 45 钢调质 硬度选 230齿轮： 45 钢正火 硬度选 190 择 精 度 等级：八级精度。 28807 550000XP/2880 载荷系数：查表得 K= 齿数 取小数为 5，则大齿轮齿数为 23 宽系数 d 因为此为非对称分布，且为软齿面，查表可得 d= 许用接触应力 H 查机械设计书可得 70 90 由课本 公式 计算应力值环数 60n1 0 960 1（ 5 300 8） =108 h 108 h 查课本 图 得： 表得 许用接触应力 H 1 =N 1570= H 2 =N 2390= 计算小齿轮分度圆直径 错误 !未找到引用源。 . 计算齿轮的几何尺寸 23 5 70 901 =108 h N 2 =108 h H 1 = H 2 = d=8 m 错误 !未找到引用源。 错误 !未找到引用源。 =2 d1=0mm 46 错误 !未找到引用源。 （ 50+246） /2=148 b= 5 圆整后取 5 b1=50 . 计算圆周速度 错误 !未找到引用源。 =s 查表可知，选用八级精度合适。 查课本由表得 : 齿形系数 应力校正系数 查表得 误 !未找到引用源。 2 0mm 46误 !未找到引 用 源 。=148mm 5 0 s 八 级 精 度 合适。 9 20 60得弯曲疲劳寿命系数为 弯曲应力为 F 1 =错误 !未找到引用源。 = F 2 =错误 !未找到引用源。 = F 1 =错误 !未找到引用源。 = F 1 F 1= F 1错误 !未找到引用源。 = F 2 满足齿根弯曲疲劳强度要求 二 低速及传动齿轮设计 。 条件：电动机驱动，工作平稳，转向不变，传递功率P=速 动比 i=使用期限为五年，每年 300 个工作日，单班制工作。 1选择齿轮材料，热处理，齿面硬度，精度等级，表面租糙度。 ,因传动功率不大，转速不高，所以选用软尺面f= 20 60 F 1 = F 2 = 1 = F 1 F 1= F 2 满足齿根弯曲疲劳强度要求 小齿轮： 45 钢调质 硬度选 23010 齿轮传动，所以，小齿轮： 45 钢调质 硬度217选 230齿轮： 45 钢正火 硬度 169选190 ,选择精度等级：八级精度。 ， 表面租糙度： 因为是闭式软齿面传动，故按解除疲劳强度计算。 ， 转矩。 550000XP/08224 ， 载荷系数：查表得 K= ， 齿数 取小数为 5，则大齿轮齿数为 5 ， 宽系数 d 因为此为非对称分布，且为软齿面，查表可得 d=1 ， 许用接触应力 H 查机械设计书可得 70 90 ， 由课本 公式 计算应力值环数 60n1 0 1（ 5 300 8） =108h 107h 大齿轮： 45 钢正火 硬度选 190 择 精 度 等级：八级精度。 08224 荷 系 数 ：K=1=25 5 d=1 70 901 =108h 11 ， 查课本 图 得： 表得 许用接触应力 H 1 =N 1570= H =N 21 390= 计算小齿轮分度圆直径 错误 !未找到引用源。 m 错误 !未找到引用源。 错误 !未找到引用源。 =3 d1=5mm 55 错误 !未找到引用源。 （ 75+255） /2=165 b= 5 圆整后取 5 b1=80 . 计算圆周速度 错误 !未找到引用源。 =s 107h H 1 = H 2 = 错误 !未找到引 用 源 。误 !未找到引用源。 3 5mm 55误 !未找到 12 查表可知，选用八级精度合适。 查课本由表得 : 齿形系数 应力校正系数 查表得 3 20 60得弯曲疲劳寿命系数为 弯曲应力为 F 1 =错误 !未找到引用源。 = F 2 =错误 !未找到引用源。 = F 1 =错误 !未找到引用源。 = F 1 F 2= F 1错误 !未找到引用源。 = F 2 满足翅根弯曲疲劳强度要求 引 用 源 。=192mm 5 0 s 用八级精度合适 f= 20 60 F 1 = F 2 =13 六 传动轴的设计 一 高速轴的设计 。 1. 选择轴的材料。 选择轴的材料为 45钢，调质处理，查表得 59 计算轴的载荷 轴所传递的转矩为： 550000XP/2880用在齿轮上的力为 : 错误 !未找到引用源。 误 !未找到引用源。 =337N 则，圆周力，径向力见附图 3初步计算轴最小直径，选取联轴器。 安装联轴器的直径 为最小直径，查表得A=107误 !未找到引用源。 =虑到轴上键有削弱作用，周径需要加大，取为 了使所选之后与联轴器孔径相适应与同时选联轴器，按扭矩 2880用 轴器的孔径为 0 1 = F 1 F 2= F 2 满足齿根弯曲疲劳强度要求 2880误 !未找到 引 用 源 。 14 4. 轴的结构设计， 轴上大部分零件依次由左端装配，仅右端轴承和轴承盖由右段装配。 的要求确定轴的各段直径和长度。 装联轴器段： 有第 3步已经确定了 0手册可知，此联轴器与轴配合部分长度为 0保证轴端挡圈压紧联轴器，因此此轴段应稍小于联轴器长度取 8 装作轴承端盖段 : 联轴器右端用轴肩定位则 ,d2=h=36h=(0.1)d，取 5段 2的长度由轴承端盖和螺钉的拆装空间来决定，取 0左轴承端： 这段轴径由轴承的内圈直径来决定，根据情况选接触角轴承 尺寸为0 03 中间轴段： 中间轴段由于与之配合的下齿轮宽度为误 !未找到引用源。 =337N 0mm 815 80配后取 00承取轴肩定位则d4=h，取 5 齿轮段： 由于齿轮和轴为一体制造，则 00 d6=5取 0 装右轴承段： 同轴用同一种轴承则 d7=0挡油盖取 l 盖 =5，则 l7=l 盖 +8 半联轴器采用平键连接，半联轴器与轴的配合为 H7/动轴承与轴的配合采用 H7/ 轴肩处的圆角半径见图，轴端倒角取 中间轴的设计 。 选择轴的材料为 45钢，调质处理，查表得 59 计算轴的载荷 轴所传递的转矩为： 55008220 作用在齿轮上的力为 : 错误 !未找到引用源。 5mm 0mm 0mm 3mm 5 00mm 00mm 50mm 0mm 816 错误 !未找到引用源。 =337N 则，圆周力，径向力见附图 3初步计算轴最小直径， 轴承端直径 为最小直径，查表得A=107误 !未找到引用源。 = 轴上大部分零件依次由右端装配，仅左端轴承和轴承盖由左段装配。 装右轴承端： 这段轴径由轴承的内圈直径来决定，根据情况选接触角轴承 尺寸为0 0挡圈 15 l1=l 圈 +19+2=36. 装高速级齿轮轴段：为了便于安装，取 5 53间轴段：由于轴肩定位，则d3=h=42 0 取 5低速级齿轮段：由于该段齿轮与轴为一体制 59 1=108220误 !未找到 引 用 源 。误 !未 找 到 引 用源。 =337N 17 造，则 50，则齿轮左端 d5=0取 0右端轴承： d6=0 取挡油盘为 5，9+5=24 齿轮采用平键连接，同时为了保证齿轮与轴有良好的对中性，采用 H7/配合，滚动轴 承与轴的配合采用 H7/ 轴肩处的圆角半径见图，轴端倒角取 低速轴的设计 。 选择轴的材料为 45钢，调质处理，查表得 59 计算轴的载荷 轴所传递的转矩为： 55053150用在齿轮上的力为 : 错误 !未找到引用源。 误 !未找到引用源。 =3470N 则，圆周力，径向力见附图 3初步计算轴最小直径，选取联轴 器。 0mm 6mm 5mm 3mm 05mm 5 0 00mm 0mm 418 安装联轴器的直径 为最小直径，查表得A=107误 !未找到引用源。 =虑到轴上键有削弱作用，周径需要加大，取为 了使所选之后与联轴器孔径相适应与同时选联轴器，按扭矩53150手册。先用 弹性销轴联轴器。联轴器的孔径为 8 轴上大部分零件依次由右端装配，仅左端轴承和轴承盖由左段装配。 装联轴器段： 有第 3步已经确定了 8手册可知，此联轴器与轴配合部分长度为 0此此轴段联轴器长度取 0 装作轴承端盖段 : 联轴器右端用轴肩定位则，d2=h=h=(0.1)d，取 5段 2的长度由轴承端盖和螺钉的 59 1=353150误 !未找到引 用 源 。误 !未找到引 用 源 。=3470N 19 拆装空间来决定，取 0右轴承端： 这段轴径由轴承的内圈直径来决定，根据情况选接触角轴承 尺寸为007 中间轴段： 中间轴段由于与之配合的下齿轮宽度为45配后取 0承取轴肩定位则d4=h，取 0轮段： 由于齿轮宽度为 75 53靠右端轴肩定位，则， 5 装左轴承段： 同轴用同一种轴承则 d6=0套筒取l 筒 =5，则 l6=l 筒 +4 齿轮，半联轴器采用平键连接，同时为了保证齿轮与轴有良好的对中性，采用 H7/配合，半联轴器与轴的配合为 H7/动轴承与轴的配 合采用 H7/ 轴肩处的圆角半径见图，轴端倒角取 C2 8mm 0mm 5mm 020 0mm 7mm 0mm 0mm 3mm 5mm 0mm 421 七 轴的校核计算 低速轴的校核 由于输出轴的转矩最大，且斜面相对较小，如果输出轴的强度得到保证，那么其他轴强度也会得到保证。 由轴的校核公式可知， 已知低速轴的参数： 470N T=353150 59 轴的结构如下图，确定轴的各点跨距： h 水平面支反力为： , 15746 v 铅垂面支反力为： 470N T=353150 59 1574622 ， 27900面 c 处弯矩为： 28889 扭矩 T=353150断危险截面，计算当量弯矩。 有计算和图可知，截面 c 处弯矩最大，该界面为危险截面 因为工作时为单向转动，扭转切应力为脉动循环变力。故修正系数为 = c 处的当量弯矩 为： T） 2=629245 由校核公式得： e= = e 10轮端面与箱体内壁距离 2 2 10 承端面至箱体内壁的距离 3 3=3 5 5齿轮端面距离 4=10 15 15 顶圆至轴表面的距离 5 5 不小于 10 10齿轮顶圆至箱底内壁的距离 6 630 50 40体底面至箱座油池底面的距离 7 7 约为 20 20速器中心高 H 6+ 7 180体内壁至轴承座孔端面的距离 L 45体内壁轴向距离 160体轴承座孔端面间的距离 83润滑方法和密封形式 因齿轮的圆周速度小于 12m/s，所以采用浸油润滑的方式，这样不仅可以减小磨损、提高传动效率，还可以防止锈蚀、冷却及降低噪音。 对于多级齿轮传动，应按各级所选润滑油的平均值来确定