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课程设计计算说明 -二级减速机设计 专业：机械设计制造及其自动化 目 录一、 题目(3)二、 传动方案确定(3)三、 电机的选择(3)四、 计算传动装置运动和动力参数(4)五、 齿轮设计(4)六、 轴的设计(7)七、 各级轴传动轴承的选择(8)八、 齿轮校核(8) 课程设计说明书二级减速机设计1.1传动装置运动和运动参数设计1.1.1题目：皮带机传动系统二级圆柱齿轮减速机已知条件：设备两班制工作，连续单项运转，载荷平稳，工作年限8年，电源三相交流电源，电压380V。设计数据：皮带机输出功率Pw=15kw，工作转速Nw=85 r/min1.1.2传动方案确定 采用点击减速机和皮带机直连式，见图。1.1.3电机的选择1.电机功率Pd的计算 Pd=Pww/式中 传动系统总效率，=12； 减速机高速级传动效率，=0.97； 减速机低速级传动效率，=0.97。 计算得Pd=15.94kw 电机选型原则上应使电机额定功率PePd，电机型号略，选电机转速Nm=1500r/min。2.设计总传动比i总=Nm/Nw式中 Nm电机转速，r/min，Nm=1500 r/min； Nw工作机转速，r/min，Nw=85r/min。计算得i总=17.653.分配各级传动比 二级减速机采用展开式，设告诉级传动比为i1，低速级传动比为i2，i总=i1i2，而i1=1.3i2，则i2= =3.68, i1=1.3i2=4.781.1.4计算传动装置运动和动力参数1. 计算各轴转速N1=Nm/i0=1500/1=1500r/minN2=N1/i1=1500/4.78=313.81r/minN3=N2/i2=313.81/3.68=85.27r/min2.计算各轴输入功率P1=Pd0=15.941=15.94kwP2=P11=15.940.97=15.46kwP3=P22=15.460.97=15.00kw3.计算各轴输入转矩T1=9.551000000P1/N1=101484.67NmmT2=9.551000000P3/N2=470485.33NmmT3=9.551000000P3/N3=1679957.78Nmm式中 N1、N2、N3，i1、i2、i3，0、1、3，T1、T2、Y3，分别、轴的转速、传动比，传动功率、传动效率、输入转矩。轴号转速r/min功率kw转矩Nmm传动比1150015.94101484.671231415.46470485.334.7838515.001679957.783.681.2二级减速机设计1.2.1齿轮设计 采用第十一章公式及图标1.选择齿轮类型，精度等级，材料1） 按传动方案，选用直尺齿轮传动。2） 精度等级选7级。3） 材料选择传动级数齿轮材料热处理硬度HBS一级传动145调质220250245调质200220二级传动345调质220250445调质2002202.选择标准模数，计算齿轮几何尺寸1） 由于齿轮硬度350HBS，故是软齿轮吃面，应先按齿面接触疲劳强度计算，再按弯曲疲劳强度校核。取一级传动齿轮（1）齿数Z1=25，则齿轮（2）齿数Z2=Z1i1=119.5,取奇数Z2=119。2） 计算齿轮（1）分度圆直径d1，选取标准模数m1式中 K工作情况系数，取K=1.1； T1工作转矩，Nmm，T1=101484.67Nmm； U齿数比，Z2/Z1=4.76； d齿宽系数，取d=1； H许用应力，Mpa，H=ZN Hlim/SH； Hlim疲劳极限，查图11.25，Hlim=570Mpa； ZN疲劳寿命系数，按应力循环次数N和图11.28选取，N=60jnLh=609601（82540）=1.9109，得ZN=1；SH安全系数，查表11.9得SH=1.0；计算H=570Mpa。计算得d1=57.04mm模数m=d1/Z1=2.28mm，圆整标准模数m1=3mmd1=m1Z1=62.5mm3） 计算齿轮（1）和齿轮（2）几何尺寸齿轮（1）名称符号单位计算公式结果齿数Z125模数m1mm2.5分度圆直径d1mmd1=m1Z162.5基圆直径db1mmdb1= d1cos58.73齿顶圆直径da1mmda1= d1+2ha67.5齿根圆直径df1mmdf1= d1-2hf56.25齿距PmmP=m17.85齿厚SmmS=P/23.925标准中心距a1mma1=m1(z1+z2)/2180齿轮（2）名称符号单位计算公式结果齿数Z2119分度圆直径d2mmd2=m1Z2297.5基圆直径db2mmdb2= d2cos279.56齿顶圆直径da2mmda2= d2+2ha302.5齿根圆直径df2mmdf2= d2-2hf291.25齿宽b2mmb2=a1a a=0.472B1mmb1=5+b2774)取二级齿轮传动齿轮（3）齿数Z3=28，则齿轮（4）齿数Z4=Z3i=103.04,圆整Z4=103。5）计算齿轮（3）分度圆直径d3,选取标准模数m2式中 K=1.1 T2=470485.33Nmm U2=3.68 d=1 H2=570Mpa计算得 d3=96.7mm模数 m=d3/Z3=3.45mm，圆整m2=4mm(6)计算二级传动齿轮（3）和齿轮（4）的几何尺寸齿轮（3）名称符号单位计算公式结果模数m2mm4齿数Z328分度圆直径d3mmd3=m2Z3112齿顶圆直径da3mmda3=d3+2ha120齿根圆直径df3mmdf3=d3-2hf102齿距PmmP=m212.56齿厚SmmS=P/26.28标准中心距a2mma2=m2(Z1+Z2)/2262齿轮（4）名称符号单位计算公式结果齿数Z4103分度圆直径d4mmd4=m2Z4412齿顶圆直径da4mmda4=d4+2ha420齿根圆直径df4mmdf4=d4-2hf402齿距db4mmdb4=d4cos387.2齿厚b4mmb4=aa =0.4105标准中心距b3mmb3=5+b41107）齿轮结构选择 齿轮（1）和齿轮（3）采用齿轮轴，齿轮（2）和齿轮（4）采用腹板式结构，锻造毛坯。1.2.2轴的设计 采用教科书第16章公式和图表。1. 各级传动轴均采用45钢，调质处理。2. 各级传动轴最小轴径的计算。1） 轴的计算式中 C系数，C取110； P1功率，P=15.94kw; N1转速，N1=1500r/min. 计算得d1=24.2mm2） 轴的计算C=110；P2=15.46kw;N2=314r/min;计算得 d2=40.3mm3)轴的计算 P3=15.00kw N3=85r/min C=110计算得 d3=61.7mm4)各级轴最小直径和轴承处轴颈尺寸的确定 根据国标GB282281标准尺寸选取，轴为输入端，伸出端直径取25mm,轴承配合部位直径取35mm. 轴轴承配合部位直径取45。 轴为输出端，伸出端直径取63，轴承配合部位直径取70。1.2.3各级轴传动轴承的选择 选用国标GB/T29294角接触球轴承，见下表：序号型号轴颈mm宽度mm外径mm数量轴7007Cd=35B=14D=622轴7009Cd=45B=16D=752轴7014Cd=70B=20D=11021.3齿轮校核 软齿面齿轮按弯曲疲劳强度校核，以齿轮（1）为例。校核公式：式中 F弯曲疲劳应力，Mpa； K工作情况系数，K=1.1； T1转矩，mm，T1=101484.67Nmm； b齿宽，mm，b1=77mm； m模数，mm，m=2.5mm； d1分度圆直径，mm，d1=62.5mm； YF齿形系数，YF=2.