二级圆柱齿轮减速机说明书

1、机械设计基础课程设计说明书题目二级减速机设计专业 班级学生姓名指导教师成绩 2013年 12 月 16 日目 录1、课程设计计算说明书1.1传动装置运动和动力参数设计1.1.1题目1.1.2传动方案确定1.1.3电机的选择1.1.4计算传动装置运动和动力参数1.2二级减速机设计1.2.1齿轮设计1.2.1轴的设计1.2.3各级轴传动轴承的选择1.3润滑方式1.4减速器附件参考文献1课程设计计算说明书二级减速机设计1.1传动装置运动和动力参数设计1.1.1二级圆柱齿轮减速机已知条件：设备一班制工作，工作环境：运输机连续单向运转，灰尘较多，载荷性质：轻微冲击，工作年限15年(300天/年)，运输容

2、许速度误差为5%，车间有三相交流，电压380/220V题号滚筒圆周力F 带速V滚筒直径D滚筒长度L ZL-054.8KN 1.2m/s 280mm 900mm1.1.2传动方案确定采用电机减速机和皮带机直联式，如图1.1 图 1.1 1.1.3电机的选择1、设计数据：皮带机输出功率Pw= Fv/1000=48001.2/1000=5.76KW传动装置总效率=联轴器齿轮4轴承卷筒 查表得：齿轮=0.97，轴承=0.99 联轴器=0.99 卷筒=0.96 则传动总效率为=0.85 则所需的电动机功率Pr=Pw/=5.76/0.85=6.776KW查表21所需的电动机功率可选Y系列三相异步电动机Y1

3、32M-4型,额定功率P=7.5KW.1. 确定电动机转速，转筒轴转速为 nw=60V/D=601.2/0.28=81.89r/min 总传动比i=no/nw=1440/81.89=17.582.电动机如下：电动机型号 额定功率kw同步转速r/mi满载转速r/mi总传动比iY132M-47.5KW1500r/min1440r/min17.58 3.分配总的传动比二级减速机采用展开式，设高速传动比为i，低速级传动比为i，i= ，所以i=4.817，i=4.817/1.3=3.7051.1.4传动装置运动和动力参数1.计算各轴转速n0=1440 r/minn=n0/i01=1440/i01=144

4、0r/minn=n/i12=1440/4.817=298.94r/minn=n/i23=298.94/3.705=80.685r/minn4=n=80.685 r/min2.计算各轴输入功率P0=Pr=6.776kwP=P0 联轴器=6.7760.99=6.708 kw P=P齿轮轴承=6.7080.970.99=6.442 kwP=P齿轮轴承=6.4420.970.99=6.186 kwP4=P轴承联轴器=6.1860.990.99=6.063 kw 3.计算各轴输入转矩T0= P0/N0=44.94 NmT=9550 P/N=44.487 NmT=9550 P/N=205.797 NmT=

5、9550 P/N=732.184 NmT4=9550 P4/N4=717.626 Nm(式中：P0-电动机轴的输出功率，KW; N0-电动机轴的满载转速，r/min; T0-电动机轴的输出转矩，Nm;)运动和动力参数的计算结果加以总结，如下列表：轴序号功率KW转速r/min转矩Nm转动形式传动比效率06.78144044.94联轴器10.991 6.71144044.49齿轮传动4.8170.9726.44298.94205.80齿轮传动3.7050.9736.1980.69732.18联轴器10.99 46.0680.69717.63滚筒-0.961.2二级减速机设计1.2.1齿轮设计采用教

6、科书公式及图表1.选择齿轮类型，精度等级，材料及齿数（1）按传动方案，选用直齿圆柱齿轮传动。（2）精度等级选8级。（3）材料选择由3-1表得出下表：传动级数齿轮材料热处理硬度HBS一级传动140Cr调质处理280HBS一级传动245钢调质处理240HBS二级传动340Cr调质处理280HBS二级传动445钢调质处理240HBS1.选择标准模数，计算齿轮几何尺寸1）由于齿轮硬度350HBS，故是软齿面齿轮，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Z=24，则齿数Z= Zi=244.817=115.608。2）计算齿轮（1）小齿轮分度圆直径d ，选取标准模数m 式

7、中： K工作情况系数，取K=1.4； T工作转矩，N.m，T=44.49N.m； U齿数比，Z/ Z=4.817； 齿宽系数，取d=1；许用应力，Mpa，小齿轮的接触疲劳强度极限， 大齿轮的接触疲劳强度极限 H1= KHN1Hlim1/S=0.9600=540Mpa H2= KHN2Hlim2/S =0.98550=539Mpa材料的弹性影响系数ZE=189.8，计算小齿轮分度圆直径d1t,代入H中较小的值 d1t46.36mm （2）计算圆周速度 V=d1tn1/601000=3.49m/s （3） 计算齿宽b b=d.d1t=146.36=46.36 mm (4) 计算齿宽与齿高之比b/h

8、 模数 mt=d1t/z1=46.36/24=1.93mm 齿高h=2.25mt=2.251.93=4.34mm b/h=46.36/4.34=10.03 （5）计算载荷系数K 根据V=3.49m/s、 7级精度、 查表得Kv=1.12 直齿轮 由3-4得 KHa=KFa=1 由表3-5 使用系数 KA=1 由表用插值法查得7级精度，小齿轮相对支承非对称布置时 KH=1.417 由b/h=10.03,查表得 KF=1.43 故载荷系数 K=KA.KV.Kha.KH=1.587 (6) 按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径d1 d1=d1t.48.2mm (7) 计算模数m m=d1/z1=4

9、8.2/24=2.01 mm3.按齿根弯曲强度设计 =1.58mm 由结果得：对模数m圆整为标准值 m=2mm d1=48.2mm 小齿轮齿数Z1=48.2/2 =24 大齿轮齿数 Z2=4.81724=115 这样设计出的齿轮传动，既满足了齿面接触疲劳强度，又满足了齿根弯曲疲劳强度，并做到结构紧凑，避免浪费。 4.几何尺寸计算 （1）计算分度圆直径 d1=mz1=242=48mm d2=mz2=230mm （2）计算中心距 a=（d1+d2）/2=139mm （3）计算齿轮宽度 b=d.d1=48mm 取B1=55mm B2=50mm 齿轮（1）名称符号单位计算公式结果齿数z24模数mmm2

10、分度圆直径dmmd= mz48基圆直径dmmd= dcos44.64齿顶圆直径dmmd= d+2h52齿根圆直径dmmd= d-2h45.5齿距pmmp= m6.28齿厚smms=p/2314标准中心距amma= m（z+z）/2139齿轮（2）名称符号单位计算公式结果齿数z115.608分度圆直径dmmd= mz231.216基圆直径dmmd= dcos215.03齿顶圆直径dmmd= d+2h235.216齿根圆直径dmmd= d-2h226.216齿宽bmmb= dd d=150bmmb= b+555 齿轮3、4 小齿轮40cr 硬度280HBS 大齿轮45钢 硬度240HBS取z3=2

11、7， 大齿轮z2=z14.817=115.608 齿面接触强度设 （1）小齿轮分度圆 =82.71mm D3t82.71mm。（2）计算圆周速度 V=d3tn2/601000=1.29m/s（3）计算齿宽b b=dd3t=182.71=82.71 mm B3=90mm B4=85mm （4） 计算齿宽与齿高之比b/h 模数 mt=d3t/z3=82.71/27=3.06mm 齿高h=2.25mt=2.253.06=6.89mm b/h=82.71/6.89=12 (5 )计算载荷系数K KF=1.43 K=KA 。KV 。KHa 。KH=1.587 (6) 校正所算得的分度圆 d3=d3t75

12、.02mm (7) 计算模数m m=d3/z3=3.2mm2. 按齿根弯曲强度设计按齿根弯曲强度计算 k=ka.kv.kFa.Kfb=11.1211.43=1.587 =2.55设计计算 m2.55 由结果得：对模数m圆整为标准值 m=2.5mm 小齿轮齿数Z3=75.02/2.5=30大齿轮齿数z4=i2.z3=114 4、计算分度圆直径 d3=mz3=2.530=75mm d4=mz4=1142.5=285mm 计算中心距 a=d3+d4/2=180mm取B3=85mm B4=80mm 齿轮（3）名称符号单位公式结果模数mmm2.5齿数zmm30分度圆直径dmmd= mz67.5齿顶圆直径

13、dmmd= d+2h72.5齿根圆直径dmmd= d-2h61.25齿距Pmmp= m7.85齿厚smms=p/23.925标准中心距amma= m（z+z）/2180齿轮（4）名称符号单位计算公式结果齿数z114分度圆直径dmmd= mz285齿顶圆直径dmmd= d+2h290齿根圆直径dmmd= d- 2h 278.75基圆直径dmmd=dcos265.05齿宽bmmb=d 3d d=180bmmb= b+5851.2.2轴的设计1）轴I 1.初步确定轴外伸段直径：d=（0.81.0）38=30.438mm 2.选用TL型弹性套柱销联轴器：T=95507.5/1440=49.74Tc=K

14、T=1.549.74=74.61 由Tc=74.61 d=30.438查表选TL6联轴器d1=d电动机=38mm 轴孔直径dmin=32 mm，dmax=40mm选轴承6308 内径d=40mm2）轴II d2A0. 式中： A0系数，A0取140； P2功率，P2=6.44kw； N2转速，N2=298.94r/min；计算得d=39.2mm 取40mm轴承选用6308 内径d=40mm3）轴III dA0 式中： A0系数，A0取120； P功率，P=6.19kw； N转速，N=80.69r/min；计算得d=64.5mm 取65mm查表 选TL10联轴器 dmin=63mm ，dmax=75mm轴承选用6313 内径d=65mm4）滚筒 d64.78 取65mm 查表 选TL8联轴器 dmin=55mm ，dmax=65mm1.2.3 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：序号轴承轴径mm联轴器轴I6308d=40TL6(dmin=32 ，dmax=40)轴II6308d=40