级圆柱齿轮减速器课程设计.doc

机械设计课程设计计算说明书设计题目：二级圆柱齿轮减速器设计者： 2008-12月1日设计任务书带式运输机出动装置中的双级圆柱齿轮减速器设计图例： 图仅供参考设计要求：单班制工作三年，载荷平稳，小批量生产。设计基本参数：组号4滚筒圆周力（N）2800传送带速度（m/s）0.5滚筒直径（mm）320目录一、 选择电动机 4二、 计算、分配传动比 4三、 运动参数计算 4四、 各级传动零件的设计计算 51高速级斜齿圆柱齿轮设计计算 52低速级斜齿圆柱齿轮设计计算8五、 轴的设计10六、 轴承校核11七、 键联接的选择和计算13八，弯矩图与最小直径较核14九、 箱体及减速器附件说明17十、 总结17项目内容设计计算依据和过程计算结果一、 选择电动机1、选择2、计算电动机二、计算、分配传动比1、滚筒转速2、总传动比3、分配传动比三、运动参数计算1、各轴转速Y型三相异步电动机，电动机额定电压380伏，闭式。查手册取机械效率：=0.96，=0.97，=0.99，=0.99动载荷系数：K=1 输出功率：总传动效率：电动机所需功率：滚筒转速：总传动比：分配传动比： 取齿轮减速器低速传动比：； 高速传动比：;轴轴 由课程设计表6-163查得电动机型号为Y100L2-4 功率P=2.2kw 转速n=1420r/min滚筒转速：29.84r/min2、各轴输出功率四、各级传动零件的设计计算1第一对齿轮（斜齿）设计：(1) 齿轮材料选择：(2)载荷系数K(3)计算小齿轮传递的转矩 (4)初选螺旋角(5) 确定齿数(6)当量齿数系数(7)所以对小齿进行弯曲强度计算(8)法向模数(9) 中心距(10) 螺旋角系数（11）圆周速度2第二对齿轮（直齿轮）设计(1) 材料(2)按齿面接触强度设计(3) 初算主要尺寸(4)确定齿数（5）模数(6) 验算轮齿弯曲强度（7）齿轮的圆周速度五，轴的设计1，轴22，轴3六，轴承的较核1计算几何尺寸2寿命较核3轴承选择七，键的选择与较核(八，弯矩图与最小直径较核轴 轴轴轴 小齿轮用20CrMnTi渗碳处理，齿面硬度为60HRC，大齿轮用20Cr渗碳处理，齿面硬度为62HRC，; 取齿面弯曲强度设算：设齿轮按8级精度制造。取载荷系数K=1.22（表11-3），齿宽系数（表达式11-6）小齿系数上的转矩齿数： 取 实际传动比：传动比误差 ：允许。 当量齿数系数：由图11-8查得, , ； 所以对小齿进行弯曲强度计算：法向模数由表4-1取m=1.5mm初算中心距取=85mm修正螺旋角分度圆直径齿宽 取b=25 b=30mm小齿顶圆小齿根圆大齿顶圆大齿根圆圆周速度由书表11-2选8级制造精度是合宜的。+小齿轮用40MnB渗碳处理，齿面硬度为250HBS，MPa 大齿轮用ZG35SiMn调质，齿面硬度为241269HBS,由表11-5取按齿面接触强度设计由表11-3，取载荷系数K=1.3 表11-6 齿宽系数小齿轮上的转矩。由表11-4查得=188 齿数取z 则取z故实际i=传动误差模数m=齿宽 b=取bmm 由表4-1取m=2mm 实际dmmmm 中心距小齿顶圆小齿根圆大齿顶圆大齿根圆验算轮齿弯曲强度齿形系数 由图11-8 , ；由图11-9 , ；由式11-5安全齿轮的圆周速度对照表11-2可知选用9级精度是合宜的其它计算从略轴1:,轴1的最小轴径根据轴承确定。轴2：材料：由表14-2 轴的材料为40，钢d=轴3：由表14-2 轴的材料 :45钢 轴承的较核：轴2的轴承为6205 轴1：圆周力F 径向力 轴向力 轴2：圆周力 径向力 轴向力 由表16-11 Y=0.87当量动载荷PP所以按P较核。实际寿命由表16-8 由表16-9 由附表2 故安全直齿轴承：选6206 附表1，圆周力 径向力 由表16-11 Y=0故安全齿轮2的直径由表10-9 L=28mmb=8mm h=7mm t=4mm t=3.3mm齿轮3的直径d=2628mm 由表10-9 L=36mm b=8mm h=7mm t=4mm t=3.3mm齿轮4的直径dmm由表10-9 L=36mm b=10mm h=8mm t=5mm t=3.3mm由表10-10 =100MPa 故安全圆周力 径向力垂直面的支承反力水平支承反力绘制垂直弯矩图见图（b） 绘水平弯矩图见图（c）：合成弯矩图 见图（d）：轴的弯矩图见图（e）危险截面当量弯矩 见图（f）轴的扭切应力是脉动循环变应力 取折合取计算危险截面处的直径由表14-1查得 由表14-3得安全实际传动比4.732传动比误差0.3%按标准取取取载荷系数K=1.22齿宽系数zz实际i=3%按标准取m=2mm取1.29mm最小轴2直径d=25mm最小轴3直径=30mm轴承的较核：轴1,2的轴承为7204轴1：圆周力F=1333.33N径向力516.27N轴向力470.62N轴2：圆周力F=1246.61N径向力477.43N轴向力434.57N当量动载荷621.11N573.82N实际寿命7200h直齿轴承：选6206 附表1 Y=0轴承较核安全键2由表10-9 L=28mmb=8mm h=7mm t=4mm t=3.3mm键3由表10-9 L=36mm b=8mm h=7mm t=4mm t=3.3mm键4由表10-9 L=36mm b=10mm h=8mm t=5mm t=3.3mm键较核安全圆周力径向力垂直面的支承反力240.4N水平支承反力=660.49N1353.6N最小轴径较核安全九，及减速器附件说明：箱壳是安装轴系组件和所有附件的基座，它需具有足够的强度、刚度和良好的工艺性。箱壳多数用HT150或HT200灰铸铁铸造而成，易得道美观的外表，还易于切削。为了保证箱壳有足够的刚度，常在轴承凸台上下做出刚性加固筋。当轴承采用润滑时，箱壳内壁应铸出较大的倒角，箱壳接触面上应开出油槽，一边把运转时飞溅在箱盖内表面的油顺列而充分的引进轴承。当轴承采用润滑脂润滑时，有时也在接合面上开出油槽，以防润滑油从结合面流出箱外。 箱体底部应铸出凹入部分，以减少加工面并使支撑凸缘与地量好接触。减速器附件：1)视孔和视孔盖箱盖上一般开有视孔，用来检查啮合，润滑和齿轮损坏情况，并用来加注润滑油。为了防止污物落入和油滴飞出，视孔须用视孔盖、垫片和螺钉封死。视孔和视孔盖的位置和尺寸由查表得到。2)油标 采用油池润滑传动件的减速器，不论是在加油还是在工作时，均续观察箱内油面高度，以保证箱内油亮适当，为此，需在箱体上便于观察和油面较稳定的地方，装上油标油标已标准化。3)油塞 在箱体最底部开有放油孔，以排除油污和清洗减速器。放油孔平时用油塞和封油圈封死。油塞用细牙螺纹，材料为235钢。封油圈可用工业用革、石棉橡胶纸或耐油橡胶制成。4)吊钩、吊耳和吊环螺钉 为了便于搬运减速器，常在箱体上铸出吊钩、吊耳或在箱盖上安装吊环螺钉。起调整个减速器时，一般应使用箱体上的吊钩。对重量不大的中小型减速器，如箱盖上的吊钩、吊耳和吊环螺钉的尺寸根据减速器总重决定，才允许用来起调整个减速器，否则只用来起吊箱盖。5)定位销 为了加工时精确地镗制减速器的轴承座孔，安装时保证箱盖与箱体的相互位置，再分箱面凸缘两端装置两个圆锥销，以便定位。圆锥销的位置不应该对称并尽量远离。直径可大致取凸缘连接螺栓直径的一半，长度应大于凸缘的总厚度，使销钉两端略伸凸缘以利装拆。滚动轴承的外部密封装置：为了防止外界灰尘、水分等进入轴承，为了防止轴承润滑油的泄漏，在透盖上需加密封装置。在此，我们用的是毡圈式密封。因为毡圈式密封适用于轴承润滑脂润滑，摩擦面速度不超过45m/s的场合。十，总结小节在开学的第五周至第八周中,我们进行了一次“二级减速箱”的设计。其中主要设计纲领在机械设计课上完成,其余靠课余时间完成。由于这是第一次的设计加上时间的紧迫,我们走了不少弯路,但是在设计道路上也成长了不少。在设计的第一堂课上,老师提出了设计步骤:第一步,电动机选择。其中强调了功率以及转速的计算。第二步：减速箱设计。其中按照齿轮，轴，轴承，键，轴承盖，联轴器及其它箱体辅助零件的设计。这后我们按照老师的步骤进行对各个部分设计。刚开始果然一路顺风，但大道不是永远平坦的。有些部分的选择书上没有提到，老师也没这么细的讲过。例如，轴的最小端设计好后，没设计过的人不知道下一步做什么，后来看了一些设计手册，也听了老师的讲解，把轴承联系起来确定出了轴的形状。之后路也不是风雨无阻。到后来检察时发现前面由于第一对斜齿轮设计得太小使第一，第二根轴的轴承相交等等，还有一些其它的错误。不过，通过我按照老师的纲领，多次的请教老师和书，还有我长时间的计算，耐心的检查终于有结果出来了，虽然它有可能是费品。在这次设计中，我要感谢途中的困难，因为它们让我学到对于一个初学者来说学不到的东西。这次设计让我明白要做一个以前没做过的设计必须至少做到三点：一在设计前要对整个设计列个纲领，就像刚开始时老师告诉我们的类似。二要用自己的主观能动性克服设计过程中的困难。三不管设计过程多少迷要学会向老师和书请求帮助。有了这三点后我们就可以有方向纲领，有动力主观能动性，有方法老师和书，就可以大概的完成一个机械设计。但是，我深深知道这样还不够，作为一个机械专业的人来说，熟练的技能是必须的。我还须要多多设计，加