课程设计同轴式二级直齿圆柱齿轮减速器

1、目录设计任务书一、传动方案的拟定及说明二、电动机的选择三、传动装置运动和动力参数计算四、传动零件的设计计算五、轴的设计计算六、滚动轴承的选择及计算七、键联接的选择及校核计算八、联轴器的选择九、润滑与密封十、设计小结参考资料计算及说明一、 传动方案的拟定及说明1. 由题目可知传动机构类型为:同轴式二级圆柱齿轮减速器.且为D(1)方案F=12KN V=12m/min D=90mm 如图所示： 2.本传动机构的特点是：减速器横向尺寸较小，两大齿轮侵油深度可以大致相同。结构较复杂，轴向尺寸大，中间轴叫长、刚度差，中间轴承润滑较困难。二、电动机的选择1电动机类型和结构型式按工作要求和工作条件，选用一般用

2、途的Y132S-4系列三项异步电动机。2、选择电动机的容量计算及说明传动装置的总效率 式中联轴器效率；轴承传动效率（球轴承）；齿轮的传动效率，齿轮精度8级；卷筒的传动效率；则故3、电动机额定功率选取电动机额定功率4、电动机的转速查有关手册，取二级圆柱齿轮减速器传动比，则总传动比合理范围为，故电动机转速的可选范围：根据电动机所需容量和转速，由有关手册查出一种使用的电动机型号，此种传动比方案如下表：计算及说明电动机型号额定功率电动机转速传动装置传动比Y132S4同步满载总传动比V带减速器三、传动装置运动和动力参数计算1.总传动比2分配减速器的各级传动比按同轴式布置，则3.各轴转速电动机轴：轴： 轴

3、：轴：卷筒轴： 计算及说明4.各轴输入功率电机轴：轴：轴：轴：卷筒轴：3、各轴输入转矩T(Nm)电动机输出转矩：轴输入转矩：轴输入转矩：轴输入转矩：卷筒轴输入转矩：将计算结果汇总列表备用。计算及说明四、传动零件的设计计算由设计选定两组相同的齿轮作为两级减速，并校核第二级齿轮。（1）选择材料小齿轮材料选用40Cr钢，调质处理，长时间气体或液体氮化，齿面硬度241286HBS。大齿轮材料选用45，调质处理，长时间气体或液体氮化，齿面硬度217255HBS。计算应力循环次数N查有关材料得：（允许有一定点蚀）查有关材料得：取取取按齿面硬度和查有关材料得：；计算许用接触应力计算及说明因 计算中取ZN接触

4、疲劳强度的寿命系数，其值可根据所设计齿轮的应力循环次数N=60nkth（n为齿轮转速，k为齿轮每转一周同侧齿面啮合的次数，th为齿轮设计的工作小时数），由接触疲劳强度寿命系数ZN查取。ZW工作硬化系数；考虑软（大齿轮）硬（小齿轮）齿面组合传动过程中，小齿轮对大齿轮齿面产生冷作硬化，使大齿轮的许用接触应力得以提高，故引进该系数。其值可按下式计算：Zw=1.2-(HB-130HBS) /1700HBS   式中HB为大齿轮齿面的布氏硬度值；当HB130HBS时，取ZW=1.2；当HB470HBS时，取ZW=1；ZX接触疲劳强度的尺寸系数，考虑尺寸增大使材料强

5、度降低的系数,其值由图查取；ZLVR润滑油油膜影响系数（2）按齿面接触强度确定中心距小齿轮扭矩初取查相关资料得,减速传动,u=i=3.63取=0.4计算及说明取中心距a=160mm估算模数(0.0070.02)=1.123.2，取标准模数=2mm小齿轮数 =34.56 34.56=125.5取=35 =127实际传动比=3.729，传动比误差0.05%<2%在允许范围内。齿轮分度圆直径mmmm齿顶圆直径圆周速度 查相关资料 取齿轮精度为9级计算及说明（3）验算齿面接触疲劳强度按电机驱动，载荷平稳，查相关资料取。查相关资料，按9级精度和齿宽 b=查相关资料，按考虑轴的刚度较大和齿轮相对轴承

6、的非对称布置， 得 查相关资料，得载荷系数，K=1.30端面齿顶压力角由式计算 计算齿面接触应力计算及说明 (4)验算齿根弯曲疲劳强度由,查相关资料得；m=2<5mm, 取计算齿根弯曲应力由式计算，由式计算齿根弯曲应力计算及说明（2）齿轮主要几何参数五、轴的设计计算一、高速轴I轴设计1、轴的材料取与高速级小齿轮材料相同，45，调质处理，取计算及说明2、初算轴的最小直径首先确定个段直径A段：有键槽，则轴应放大，取，由于与联轴器配合，根据所选联轴器为弹性柱销联轴器LX2，查表 取B段：=34，（取轴肩高）C段：=40，与轴承（深沟球轴承6208）配合，取轴承内径D段：=45，（取R20系列）

7、E段：=51，（取轴肩高）F段，=40,与轴承（深沟球轴承6208）配合，取轴承内径3、确定各段轴的长度计算及说明A段：=62,由联轴器确定。B段：=50，考虑轴承端盖取42C段：=38, 与轴承（深沟球轴承6208）配合,加上轴套长度D段：=70mm,由小齿轮宽度确定E段：F段：与轴承（深沟球轴承6208）配合根据以上方法可以分别确定剩下的两个轴的尺寸二、II轴L1=33 , L2=61, L3=8 ,L4=49 ,L5=7，L6=70，L7=43(在实际图纸设计时发现F段较粗必须做成齿轮轴，实际中E段轴肩没有)三、 轴计算及说明L1=18 , L2=5 , L3=5 ,L4=61 ,L5=

8、38,L6=63, L7=112轴的校核 通过分析，轴受力最复杂，较危险。一、轴受力分析：轴：大齿轮处：圆周力：径向力：小齿轮处：圆周力：径向力：二、.轴的校核：计算及说明选轴校核。1、水平面：轴受力图如下：水平支承反力： 则有：水平受力和弯矩图（单位）：计算及说明垂直受力：弯矩图：计算及说明合成弯矩图：转矩图：计算及说明当量弯矩：由于扭转切应力为脉动循环变应力取则：查表得：45号钢 查表得: （插入法）则:故轴的强度足够。六、滚动轴承的选择及计算轴承寿命校核：选用轴承：II轴： 深沟球轴承 6208III轴：深沟球轴承 6008IV轴：深沟球轴承 6013（1）对轴承6208校核：查手册基本

9、额定动载荷：计算及说明计算及结果，L=31年满足使用要求。（2）对轴承 6008校核。查手册 基本额定动载荷：L=12年 满足使用要求。(3) ）对轴承 6013校核。查手册 计算及说明基本额定动载荷：L=11年 满足使用要求七、键联接的选择及校核计算与联轴器LT8连接的键d55mm选用A型普通键b×h=16×10长度L=112mm与轴大齿轮连接的键 选用A型普通键b×h=14×9长度L=50mm与IV轴大齿轮连接的键 选用A型普通键b×h=20×12长度L=56mm八、联轴器的选择查手册，减速器输入端联轴器选用型号LX2弹性柱销联轴

10、器，输出端选用LT8弹性柱销联轴器。九、润滑与密封因传动装置为轻型传动，且传速较低，故轴承采用脂润滑，齿轮采用浸油润滑。计算及说明十、设计小结通过本次课程设计，将所学的机械设计理论知识和理论力学理论知识，并在实践中对所学加以巩固，将机械设计的很多知识得到了利用，同时熟练掌握了查手册和表格和计算相关的问题，尤其在手工绘图能力上有了很大的提高，同时也考验耐心和毅力。在绘图和计算中遇到了很多问题，于是自己上图书馆查阅资料和问老师，特别感谢老师的细心指导，从中获得了很多的知识和一些制图技巧。参考资料1、机械设计（第八版）濮良贵，纪名刚主编出 版 社：高等教育出版社2、机械设计课程设计指导书（第3版） 吴宗泽 主编，高等教育出版社，1990；3、机械零件手册（第五版） 周开勤 主编，高等教育出版