二级-斜齿圆柱齿轮-减速器

1、列表两个设计要求2阶段3设计21.变速器总体设计32.选择电动机43.确定变速器的总传动比和分配传动比54.变速器的运动和动力参数计算55.v型皮带和皮带轮设计66.齿轮设计8滚动轴承和传动轴设计198.键连接设计26箱子结构设计2710.润滑密封设计3011.耦合设计304种设计摘要315参考资料32一.课程设计书设计挑战：设计用于带式运输机的双级展开圆柱齿轮减速器。运输机连续单向工作，负载变化不大，空载启动，滚动效率为0.96(包括轴承效率损失)，减速器小量生产，使用期限8年(300天/年)，两班工作，运输容差为5%，运输容差为5%表1 :文豪参数12345运输皮带工作张力(kN)2.52

2、.32.11.91.8运输皮带运行速度(m/s)1.01.11.21.31.4滚动直径(mm)250250250300300二、设计要求1.减速器装配也一张(A1)。2.CAD绘图轴、齿轮零件图(A3)。3.设计手册第一部分。三.设计阶段1.变速器总体设计2.选取马达3.变速器总传动比和分配传动比的确定4.变速器的运动和动力参数计算5.v型皮带和皮带轮设计6.齿轮设计滚动轴承和传动轴设计8.键连接设计9.箱形结构设计10.润滑密封设计11.耦合设计1.变速器总体设计：1.配置：电动机由电动机、减速器、工人组成。2.特征：齿轮相对于轴承分布不对称，沿轴向载荷分布不均。轴需要更大的刚度。3.决定传

3、动方案：电机转速高，传动力高，将V带设定为高速级。其传动方案如下。图1 :(变速器总体设计)根据：传动装置的总体设计图，初步确定了传动系统的总体方案。选取v型皮带驱动和次要圆柱斜齿轮减速器(展开)。变速器的总效率=0 . 960 . 970 . 96=0 . 759；v型皮带的效率，第一对轴承的效率，第二对轴承的效率，第三对轴承的效率，每对齿轮啮合传动的效率(齿轮为7级精度，润滑脂润滑)。因为是薄壁防护罩，所以使用开放式效率计算。）2.选取马达马达所需的工作功率为p=p/=19001.3/10000.759=3.25kw，执行器的曲柄速度为n=82.76r/min。建议的传输比合理范围，V型皮

4、带传输比I=2至4，次要圆柱斜齿轮减速器I=8至40，总传动比的合理范围为I=16至160，电动机速度的选择范围为N=IN=(16至160) 82.76=1324.16至13241.6 R/MIN。综合考虑电动机和电动机的大小、重量、价格、皮带传动、减速器的传动比。选定型号y112m-4的三相异步电动机，额定功率为4.0额定电流8.8安，满载速度1440 r/min，同步速度1500r/min。方案马达模型额定功率pKw马达速度马达重量n参考价格圆电动机的传动比同步旋转速度满载旋转速度总传动比v型皮带驱动减速器1Y112M-441500144047023016.152.37.02中心街外形规格

5、L(AC/2 AD)HD底部安装尺寸AB锚螺栓孔径k轴延伸尺寸DE安装密钥部分大小FGD132515 345 315216 1781236 8010 413.变速器总传动比和分配传动比的确定(1)总传动比选定电动机的满载速度n和工作进程活动轴速度n，可用的总传动比为n/n=1440/82.76=17.40(2)变速器传动比分配2=形式分别是皮带传动和减速器的传动比。为防止v型皮带驱动外部轮廓大小过大，备用=2.3，减速器传动比=17.40/2.3=7.57根据每个原则，快速传动比=3.24，=2.334.变速器的运动和动力参数计算(1)角度轴速度=1440/2.3=626.09 r/min=6

6、26.09/3.24=193.24 r/min=/=193.24/2.33=82.93r/min=82.93 r/min(2)每个轴输入功率=3.250.96=3.12kw=2=3 . 120 . 980 . 95=2.90千瓦= 2=2.970.980.95=2.70kw=24=2 . 770 . 980 . 97=2.57千瓦每个轴的输出功率为：=0.98=3.06 kW=0.98=2.84千瓦=0.98=2.65kW=0.98=2.52千瓦(3)每个轴输入转矩=Nm马达轴输出扭矩=9550=95503.25/1440=21.55 N因此：=21.552.30.96=47.58 nm=47

7、.583.240.980.95=143.53 nm=143 . 532 . 330 . 980 . 95=311.35nm=311.350.950.97=286.91 Nm输出扭矩：=0.98=46.63nm=0.98=140.66 Nm=0.98=305.12Nm=0.98=281.17 Nm运动和动力参数结果如下表所示祝名功率P KW扭矩T Nm转速r/min输入输出输入输出电机轴3.2521.5514401轴3.123.0647.5846.63626.092轴2.902.84143.53140.66193.243轴2.702.65311.35305.1282.934轴2.572.5228

8、6.91281.1782.935.v型皮带和皮带轮设计计算功率的确定如果你查阅课本表9-9，你会发现：，工作条件系数，传送的额定功率，现有电动机的额定功率。选择模型据介绍，教科书表8-8和表8-9选择带是A型带。选择皮带轮基准直径教科书表8-3和表8-7具有小皮带基准直径，大皮带基准直径，格式中为皮带传动的滑动速度，一般(1% 2%)，教科书表8-7查询后取。检查频带速度v在5-25m/s的范围内，v波段充分发挥作用。确定中心距离a和皮带的基准长度因为，初步选择中心距离a:初始中心距离，所以带长，=。教科书表8-2选择基准长度实际中心距离确认醉意检查小皮带皮带轮角度，边缘适当。Kv波段根数z的

9、确定皮带速度、传动比、检查教科书表8-5a或8-5c和8-5b或8-5d，并通过插值方法获得。查阅教科书表8-2，结果是0.96。检查教科书表8-8，用插值法得到0.96从官方8-22得到因此，选择Z=5条皮带。计算预紧力因为只要查阅课本表8-4就可以使用，所以：单个普通v型皮带张力后的初始张力为计算作用在轴上的压轴力使用官方8-24可以得到：6.齿轮设计(a)高速齿轮传动的设计计算1.齿轮材料、热处理和精度考虑到该减速器的功率和现场安装限制，大小齿轮都使用硬齿面渐开线锥齿轮(1)齿轮材料和热处理材料：高速小齿轮选择钢调节器，齿面硬度小齿轮280HBS小齿轮齿数=24高速大齿轮选择钢净化，齿面

10、硬度为大齿轮240HBS Z=iZ=3.2424=77.76为Z=78。齿轮精度按GB/T10095-1998，7级，加强牙根喷雾。初步设计齿轮传动的主要尺寸根据齿面接触强度设计确定每个参数的值：考试选择=1.6检查教科书图10-30选择区域系数Z=2.433教科书也是从10-26邮报应力值环数在教科书公式10-13中计算N=60nj=60626.091(283008)=1.442510hN=4.4510h #(齿数比，即3.25=)如果调查教科书10-19，K=0.93 K=0.96齿轮疲劳强度极限失败概率为1%，安全系数S=1，应用公式10-12为：=0.93550=511.5=0.964

11、50=432允许的接触应力课本可从表10-6中获得：=189.8MP表10-7中得到了：=1T=95.510=95.5103.19/626.09=4.8610n.m3.设计计算小齿轮分度圆直径d2=圆周速度计算齿宽b和模块计算齿宽b计算B=49.53mm触控数m计算超线螺旋角=142=计算齿宽与高度的比率齿高h=2.25=2.252.00=4.50=11.01纵向匹配度计算=0.318=1.903载荷系数k计算使用系数=1按照7级精确度，教科书可从表10-8中获得。动态负载系数K=1.07，教科书是从表10-4中得到K的方程式：K=0.2310b=1.12 0.18(1 0.61)1 0.23

12、1049.53=1.42教科书从表10-13获得： K=1.35教科书从表10-3获得： K=1.2因此，负载系数：K=k K=K K K K=11.071.21.42=1.82按实际负荷系数修正计算的分度圆直径D=d=49.53=51.73系数计算2=齿根弯曲疲劳强度设计按弯曲强度计算的设计公式确定公式计算出的值。小齿轮传动力矩=48.6kNm确定齿数z由于是硬齿面，因此需要z=24、z=I z=i z=3.2424=77.76传动比误差I=u=z/z=78/24=3.25 I=允许0.032% 5%计算等效齿数Z=z/cos=24/cos14=26.27Z=z/cos=78/cos14=8

13、5.43一次等宽系数根据对称布局，在表中确定=1初级螺旋角超程螺旋角=14载荷系数kK=k k K=K K K K=11.071.21.35=1.73齿形系数y和应力修正系数y要调查教科书，需要得到表10-5至：齿形系数y=2.592 y=2.211应力朱正廷系数y=1.596 y=1.774匹配系数y端面匹配也是近似值=1.88-3.2()=1.88-3.2(1/24 1/78)cos 14=1.655=arc TG(TG/cos)=arc TG(tg20/cos 14)=20.64690=14.07609匹配系数为=/cos，因此y=0.25 0.75 cos/=0.673螺旋角系数y轴匹

14、配=1.825，Y=1-=0.78大小齿轮计算在表格中，安全系数为s=1.25工作寿命量化，8年，每年工作300天小齿轮应力循环数n1=60 nkt=60271.471830028=6.25510大齿轮应力循环数N2=n1/u=6.25510/3.24=1.930510教科书从表10-20c中获得弯曲疲劳强度极限小齿轮大齿轮教科书在表10-18中以弯曲疲劳寿命系数：进行了调查。K=0.86 K=0.93采用弯曲疲劳安全系数S=1.4=大型齿轮的价格很大。选择。设计计算模块计算比较计算结果表明，通过齿面接触疲劳强度计算的法面系数M大于通过齿根弯曲疲劳强度计算的法面系数。根据GB/T1357-1987舍入到标准模块。m=2m