减速齿轮箱设计

1、减速齿轮箱设计目 录一、传动装配的总体设计 电机的选 择 1 求 传 动比 2 计算各轴的转速、功率、转矩2 二、齿轮的设计原始数据 3齿 轮 的 主 要 参灾 3确定中心总巨 4 齿轮弯曲强度的校 核 5齿轮 的 结 构 设 计 7三、轴的设计计算轴的材料的选择和最小直径的初轴的结构设定 计 轴 核0四、滚动轴承 的选择 与计算滚动轴 承 的 选择 14滚动轴 承 的 校核 14五、键连接的选择与计算 键连接的选择 15 键 的 校核 15 六、联轴器的选择联轴器的选择 16联 轴 器 的 校核16 七、润滑方式、润滑油型号及密 封方式的选择润滑方式的选择 16密择八箱寸附择料封 方 式 的

2、 选17箱体及附件的结构设计和选择体 的 结 构 尺17件的选 设计小19考 资200机械设计课程设计计算说明书已知条件：项目参数运输带 拉力F 4800运输带速 v 卷筒直径D(mm) 210结构简图1传动装配的总体设计 电机的选择 类型：Y系列三项异步电动机 电动机 功率的选择 假设：pw一工作机所 需功率，kw; pe电动机的额定功率, kw ； pd电动机所需功率, kw;?1、？2、？3、？4分别为弹性连轴器、电动机到工作机的总效率为 ? 闭式齿轮传动、滚动轴承和共同的效率则：pw?FV1000?4800?12Kwpd?pe?pw/?3?看由？?2怵齿轮联轴器卷筒查表 可得：？轴承？

3、、？齿轮？、？联轴器？、？卷筒？322所以：？力由？*?承齿轮联轴器卷筒pd?pe?pw/?12/0.?电动机转速的选择以及型号的确定方案号1电动机型号Y180L-6额定功率同步转速满载转速总传动比151000970 辅助计算：nw?i1?60?1000?v?D?60?1000?210?/mi n nmnw? 因为本设计为单级斜齿 圆柱齿轮减速器的设计，总传动比应在3-5左 右，所以应按方案二选择电动 宜径38mm,额定功率和满载转速见上查表可得：外伸轴长度0mm,求传动比nw?60?1000?v?D?60?1000?210?/min i?nmnw?i齿？计算各轴的转速n、功率p、转矩T 各轴

4、的转速精选公文范文，管理类，工作总结类，工作计划类文档，感谢阅读下载 4 n1?nm?970r/minn2?nw?/min2各 轴 的 输 入功 率p1?pd?1?p1?2?3? 各 轴的输 入转 矩T1?9550p1n1?9550?mT2?9550p2n2?9550?m2 齿轮的设计原始数据强度极限材料牌号热处理方法正 火调 质?B/Mpa屈服极限 ?C/Mpa硬 度200HBS 169217 229286 45 560 580 220 具中小齿轮45号钢调质，大齿轮45号钢正火 齿轮的主要参数上述硬度可知，该齿轮传动为闭式软尺面传动， 软尺面硬度 ?HP? ?HlimSHlimZNZW式中

5、：？Hlim一试验齿轮的接触疲劳强度极限应力；SHlim 一接触强度的最小安全系数，取 SHlim?;ZN一接触疲劳强度计算的寿命系数，取ZN?;ZW 工作硬化系数，取ZW?1o 教材图529查得：小齿轮？Hlim1?580Mpa ;?Hlim2?560Mpa大齿O?1? 确定中心距3?HP1?Hlim1SHlimZNZW?ZNZW?1?所以： ?HP2?Hlim2SHlim2?1?z?KT1?u?1?3d1?754?HP?d?u武中： z?一重合度系数，对于斜齿轮传动 z?=,取 z?=；K 载荷系数，一般近视取k=，因是斜齿轮传动， 故 k取小K=;?d齿宽系数，对于软尺面，齿轮相对于轴承

6、 对称布置时，？d=，取 ？d=1;u一齿数比，对于斜齿轮u?56,取u?5。 所以：d1?754?3?z?KT1?u?1? ?u?HP1?d?22?754?3?1?.325?.8?6?5?a=d1?d22?mv?Z1?Z22?mn?Z1?Z2cos?2式中：Z1一小齿轮的齿数；Z2一大齿轮的齿数；？一齿轮的螺旋角；4mn斜齿轮的模数 对于软尺面的闭式传动，在满足齿轮弯 精选公文范文，管理类，工作总结类，工作计划类文档，感谢阅读下载 6 曲强度下，选取Z1=36 ）则Z2?iZ1?5?25?12a情况下在?15?,螺旋角？，一般 当制造精度较高或对振动、噪音有要求的齿轮，可 取？10?20?或

7、者更大值。本设计为一 般要求，所以初选?16? 斜齿轮的模数 mn?d1cos?cos16?开？?，36线圆柱齿轮第一系列）取 mn=2 所a=mn?Z1?Z2?2cos?2?36?154?2?cos16?取 中 心 距 a=200 mm,cos?mn?Z1?Z2?2a' ' ' ？522?140?所以？18?1141符合其条件10?20?o齿轮弯曲疲劳强度的校核?FP?FliYmSFmSTYYN Xin式中：YST一试验齿轮的应力修正系数，取YST=2;?Fl一试验齿轮的齿根的弯曲强度极限应力，im?Flim1?220Mpa、？Flim2?200Mpa ;SSFmi-

8、n弯曲强度的最小安全系数，取Fmin=；YN一弯曲疲劳强度寿命系数，取 YN =1;5精选公文范文，管理类，工作总结类，工作计划类文档，感谢阅读下载 7 YX 一弯曲疲劳强度的计算尺寸系数，取YX=1. ?FP1?Flim1YSTSFminYNYX?YNYX?220?1?1?50Mpa?FP2?Flim2YSTSFmin?1?1?又 因为 ？F?2000KT1bmnZ12YFSY?Y?2000KT1bmnZ12YFSY?Fp 式中：YFS-外齿轮的符合齿形系数；Y?一螺旋角 系数。Zv1?36cos?154cos?33?42Zv2?180教材图525可得:YFS1? 、 YFS2?11?cos

9、?Z1Z2?mnZ1cos?1?2?36cos(18?1141)'''b2?dd1?d?b1?b2?(510)?84教材图540可得，螺旋角系数Y?以：?F1?2000KT1bmnZ1200?022YFS1Y?336?1?.584?2?0.?0?FP?F2?2000KT2bmnZ2200?02YFS2Y?2?4276?2?1541?.50.?1?FP2 综上所述，两齿轮符合强度条件。齿轮结构设计计算齿轮分度圆宜径 小齿轮：d1?mnZ1cos?2?36cos(18?1141)2?154 '''大齿轮：d2?mnZ2cos?cos(18?1141)

10、' ' ' ?齿轮宽度按强度计算要求，取齿宽系数 b2?dd1?76mm ?d=1 )则齿轮的宽度为圆整后小齿轮的宽度为b1?84mm ）大齿轮的宽度为b2?76mm v1?求)?10m/s l4?12mm ; l6?8mm;结构设计齿轮的圆周速度?d1n160?1000?97060?1000?l2?57mm;l7?21mm。l3?48mm;l5?70mm ;低速轴的各轴段的径向尺寸的初d1?C13P1n1?110? 结合电动机的外伸宜径 d=48mm）初选LT8联轴器J48?84GB5843?J48?8486 所以取 d1?48mm;d2?d1?5?53mmd3?d2

11、?2?55mm;此直径确定轴承，选择深沟球轴承 6211GB/T276?1994其具体尺寸如下表：基本额定负极限转速基本尺寸/mm安装尺寸 /mm 荷/kn r/min d 55 D B rsmin damin Damax rasmax Cr 101 C0r 月旨油100216956007000d4?64mm ;d5?70mm ;d6?64mm;d7?d3?55mmt各轴段的轴向尺寸的确定l1?82mm;l2?57mm;l3?48mm;l4?71mm;l5?7mm;l6?8mm;l7?21mm。轴的强度校核求齿轮上的作用力的大小和方向齿轮上作用力的大小10转矩：T2?9550?P2n2d22?

12、)?543660/()?圆周力Fr2?Ft2?Ft2?T2/(径向力?n?tan20cos轴向力：Fa2?Ft2?tan?轮上作用力的方向，方 向如下图所示：求轴承的支反力水 平 面 上 支 力FRA?FRB?Ft2/2?/2?垂直面 上支力 F' RA?(?Fa2?d22?Fr2?52)/(52?2)?(?52)/(52?2)?F' d2RB?(Fa2?2?Fr2?52)/(52?2) =(?52)/(52?2)?11Ft2 Fa2 Fr2 52 52 Ft2 FRA FRB Fa2 Fr2 F ' RA F ' RB T2=12画弯矩图 水平面上的弯矩 MC

13、?62?FRA?10?3?62?10?3?垂直面上 的弯矩MC 1?62?FRA' ?10?3?62?(?)?10?3?MC 2?(52?F ' RA?10?Fa2?3d22)?62?(?)?10?3?10?合成弯矩MCMC1?MC?MC1?MC?IM2C22' 2()?( ?)?()?()?2?画转矩图 T2?画当量弯矩图因单向回转，视转矩为脉动转矩,?1b/?0b,已知 ?0b?93Mpa, ?B?650Mpa,查表 12-1 可 得?1b?54Mpa、？?1b/?0b?54/93?剖面 C 处的当量弯矩： MC 2' ?MC2?(?T2)?2222()?(

14、?)?MC1?(?度 剖面C当量弯矩最大，而且直径 与相邻段相差不大，故剖 面C为危险面。'?1b?54Mpa 已知Me?MC2?、13贝 U?e?MeW?3?1b?54Mpa剖面D虽仅受弯矩，但其直径最小，则 该剖面为危险面。MD?(?T2)?T2?e?MD?3?1b?54Mpa所以轴的强度足够。4滚动轴承的选择与计算滚动轴承的选择低速轴和高速轴的轴承 选 深 沟 球 轴 承段的直径d1=48, d2=4选用轴承，初6207GB/T276?19946208GB/T276?1994,滚动轴承的校核于低速轴的转矩大于高速轴，同时低速轴和高速轴的直 径相差很小，所以只需校核高速轴的深 沟球

15、轴承。FAFR2 FR1前 面 的 计 算 可 得FR1?FR2?FRA?FRA22 2 ?()?(?)?()?()?FRB?FRB 2 轴向力：FA?Fa2?转速：上图可知轴2未受轴 向载荷，轴2受轴向载荷FA1?FA,则 p2?fp（XFB 合？YFA2）,教材表 14-12 可 得，fp?,查有 关轴承手册可得6307 轴承 C0r?25?103No3 轴 2:FA1/C0r?/25?10?,查表可得 e?, 4 可计算出FA1/FR1?e, 可得X?,Y?P2?fp(XFB 合?YFA)?(?)? 轴 1: P1?fpFR2? 因P2?P1,故仅计算轴 承2的寿命即可 求轴承寿命已知球

16、轴承？=3、Cr?103N 贝ijLh1?60nP260?1033按单班制计算每天工作小时，一年工作365天，则LY?年5键连接的选择与计算键连接的选择选择普通平键， 轴代号公称直公称尺寸长度深度径 db?h(mm?mm) L(mm)14>9 111 74 64114?74GB/T1096-20034450218?64GB/T1096-2003 5865键连接的校核？有教材表6-2可得键连接时的挤压应力？p?100Mpa,于低速 精选公文范文，管理类，工作总结类，工作计划类文档，感谢阅读下载 13 轴的转矩大于高速轴，而两者的宜径相差很小，且对同一个轴来说，15只需校核短键，所以只需校核

17、键18?64T1096-2003齿轮轴段的宜径d?64mm ;键的长度l?L?b?64?18?46mm键的接触高度k?11?; 键转动的转矩 T2?则：？p?2T2?10kld3?2?46?643?p?100Mpa? 所以键连接符合强度要求 6联轴器的选择联轴器的选择 结合电动机的外伸宜径d=48mm)高速轴和低速轴的最小宜径）LT联轴器J48?84J48?84GB5843?86联轴器的校核因为低速轴所受的转矩较大,只校核低速轴T2?）考虑到转矩变化很小取 KA?58Ta?所以Tac?KAT2?25N0m7 润滑方式、润滑油牌号及密封方式的选择 润 滑方式的选择 润滑方式有两 种：？dn160

18、?1000当？?23m/s时，采滑.？2m/sv1?v2?97060?100060?1000?dn260?2m/s所以小齿轮大齿轮均采用油润滑。 密封方式的选择16，般选用接触式密封，半粗羊毛毡垫圈箱体及附件的结构设计和选择 箱体的结构尺寸 名称 箱座壁厚 箱盖壁厚 箱座、箱盖、 箱底座凸缘的厚度 箱座、箱盖的肋厚 轴承旁凸台的高度和半径 轴承座的外径 减速器铸造箱体的结构尺寸表 结构尺寸符号齿轮减速器?1 b,b1,b2b?12,b1?1?12,b2?=20n,m1 h,R1 D2 df 20 m?8,m1=8 H结构要求来确定 凸缘 式：140D2=D+5d3=125 单击减速器 adf

19、20 45 25 23 200宜径与数目n 16地脚螺钉通孔宜径沉头座宜径df D0C1min,'底座凸缘宜径C2min,轴承旁 连接螺栓直径箱座、箱盖连接螺栓直径 连接螺栓宜径通孔宜径沉头座宜径 凸缘尺寸d1 d2 d d1?12 d2?8螺栓的 间距l?180连接螺栓 14 30 22 18 17d D 'C1min, C2min,定位销宜精选公文范文，管理类，工作总结类，工作计划类文档，感谢阅读下载 15径轴承盖螺钉宜径视空盖螺钉宜径吊环螺钉直径箱体外壁至轴承座断面 的距离大齿轮顶圆与箱体内壁的距离 齿轮断面与箱体内壁的距离d d3? d3 d4 d5 11 ?1 ?2 d3?8 d4?有减速器的重 量来确定11?C1?C2?8?48 10 10备注：1、a值代表两齿轮的中心距；2、?与减速器的级数有关，对于单级减速器，取？=1;3、）软尺面取，硬尺面4、当算出的？和？1小于mm。箱体附件的选择窥视孔及窥视盖 的选择 查表14-4,因为是单级a?150则窥视孔及窥视盖的相关尺寸如下 表（mm） d 孔数 4 11 12 13 14 b1 b2 b3 ? R 宜径 4 5 9075 60 - 7055 40 7油标指示装置的选择选择游标尺12（12），其具体尺寸如下表（mm）d(dH9h9) d1 d2