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1、设计题目： 二级斜齿齿轮减速器 学 校： 井冈山大学 院 （系）： 机电工程学院 班 级： 姓 名： 学 号： 指导教师： 夏翔 时 间： 2014. 12.01-12.13 目 录1 设计任务书32 传动方案的拟定33 原动机的选择44 确定总传动比及分配各级传动比55 传动装置运动和运动参数的计算66 传动件的设计及计算77 轴的设计及计算218 轴承的寿命计算及校核379 设计小结3810 参考文献391 设计任务书1.1 课程设计的设计内容设计带式运输机的传动机构1.2 课程设计的原始数据已知条件：运输带的工作拉力：F=2380N；运输带的工作速度：v=1.05m/s；卷筒直径：D=4
2、00mm；使用寿命：10年，每年工作日300天，3班制，每班8小时。1.3 课程设计的工作条件 设计要求：误差要求：运输带速度允许误差为带速度的5%；工作情况：连续单向运转，载荷平稳，工作时有轻微震动；制造情况：小批量生产。2 传动方案的拟定带式运输机的传动方案如下图所示图1-1同轴式带式输送机传动简图特点是：该方案减速器横向尺寸较小，两大齿轮浸油深度可以大致相同。中间轴承受载荷大、刚度差，润滑较困难；重量较大，高级齿轮的承载能力不能充分利用；而且有一个输入和输出端。3原动机的选择3.1 选择电动机的类型 按按照设计要求以及工作条件，选用一般Y型全封闭自扇冷式笼型三相异步电动机，电压为380V
3、。3.2选择电动机的容量3.2.1工作机所需的有效功率式中：工作机所需的有效功率（KW） 带的圆周力（N）3.2.2 电动机的输出功率式中：工作机效率，根据第141页中表2（按平带查得） 传动装置总效率，其中，根据表10-2（按一般齿轮传动查得） 传动装置总效率V带效率 一对滚动轴承效率， 闭式圆柱齿轮传动效率， 联轴器效率（齿式），故： 因载荷平稳，电动机的功率稍大于即可，所示Y系列三相异步电动机的技术参数，可选择电动机的额定功率。 3.3确定电动机的转速卷筒轴工作的转速，根据表2-2（按两级圆锥-圆柱齿轮减速器查得），两级圆柱齿轮减速器一般传动比范围为840，则总传动比合理范围为=840，
4、故电动机转速的可选范围为，符合这一范围的同步转速的有3个，再由3.2中的电动机的额定功率，可根据表19-1查得，可选取Y100L2-4型号的电动机，其数据列于表1中。表3.1电动机数据电动机型号额定功率/KW满载转速/(r/min)堵载转速额定转速堵载转速额定转速Y100L2-4314202.22.34 确定总传动比及分配各级传动比4.1传动装置的总传动比，式中：总传动比 电动机的满载转速（r/min）4.2 分配传动比根据表2-1查得，两级传动中减速器传动比适用范围，圆柱齿轮的传动比的适用范围。总传动比i总 i总=nm/nw=1440/66.9=21.2减速器的传动比i i=i总/i链=22
5、.62/2=10.6高速级的传动比i1 低速级的传动比i2 i2=i/i1=10.6/3.71=2.865 传动装置运动和动力参数的计算减速器传动装置中各轴由高速轴到低速轴依次编号为电动机0轴、1轴、2轴、3轴。5.1 各轴的转速5.2各轴输入功率式中：电动机0轴与轴间的传动效率， ，也是轴间的传动效率5.3 各轴输入转矩将以上计算的结果列成表格。如下表5.1所示： 表5.1 运动和动力参数轴号功率P/KW转矩T/（Nm）转速n/（r/min）传动比i效率高速轴轴2.8838.727103.70.970.99中间轴轴2.77137.951912.86低速轴轴2.66378.87676传动件的设
6、计及计算V带.6.1高速级直齿齿轮的设计计算6.1.1 材料的选择根据表10-1查得，小圆锥齿轮1选用40Cr号钢，7级精度，热处理为调质HBS1=280350；大圆锥齿轮2选用45号钢，7级精度，热处理为调质HBS2=230， 计算取6.1.3计算圆锥齿轮大端面的分度圆直径根据10-26式查得，在对于=20的圆柱直齿圆锥齿轮的情况下，区域系数，小圆锥齿轮大端面的分度圆直径需满足，式中：小圆锥齿轮大端面的分度圆直径（mm） 弹性影响系数（），根据表10-6按锻钢查得 小圆锥齿轮的转矩（Nmm），由表2可知 两圆锥齿轮的齿数比， 许用接触疲劳应力（MPa）， 齿宽系数，根据P224查得可取 接触
7、疲劳载荷系数，根据10-2式，查得 式中：使用系数，根据表10-2按轻微冲击查得 动载荷系数，根据图10-8按精度等级8级，速度V=5m/s查得 齿间接触疲劳载荷分配系数，根据表10-3查得齿向接触疲劳载荷分布系数，根据P226可查得（根据表10-9查得） 接触疲劳载荷系数故小圆锥齿轮的大端面分度直径，修正小圆锥圆周速度，因此时的已经很接近5m/s，动载荷系数与根据所查的值相差不大，故可不再重算。6.1.4 计算齿轮的齿数和大端模数 选取小齿轮齿数： ，则大齿轮齿数： 大端模数： 另外根据表6.11取m=3mm2 mm（符合根据P16中2.2.3规定了对于圆锥齿轮传动其模数应大于2mm）6.1
8、.5 计算齿轮的相关几何参数小齿轮大端面分度圆直径： 大齿轮大端面分度圆直径：小齿轮的分度圆锥角：大齿轮的分度圆锥角：小齿轮的当量齿数：大齿轮的当量齿数：锥距：齿宽：故取,。6.1.6 计算弯曲疲劳极限根据10-12式，式中：许用弯曲疲劳强度（Mpa） 弯曲寿命系数 齿轮的弯曲疲劳极限（Mpa） 弯曲疲劳强度安全系数，（对于弯曲疲劳强度一旦发生断齿，就会引起严重的事故，故计算时取 ）根据图10-21d按齿面硬度查得锥齿轮的弯曲疲劳强度极限，（一般选取中间偏下值，MQ上选值，并以脉动循环变应力计算），由6.1.2以算出齿轮的工作应力循环次数：根据图10-18查得接触疲劳寿命系数，将上述各式代入许
9、用应力计算公式，6.1.7 校核齿根弯曲强度根据10-23式查得校核公式，式中：齿根弯曲强度 齿形系数，根据表10-5按当量齿数查得， 应力校正系数，根据表10-5按当量齿数查得，切与分度圆的轴向分力（圆周力），根据P226查得， 弯曲疲劳强度载荷系数，根据P226查得 式中：使用系数，根据表10-2按轻微冲击查得 动载荷系数，根据图10-8按精度等级8级，速度V=5m/s查得 齿间载荷分配系数，根据P226查得 齿向载荷分布系数，根据P226查得（根据表10-9按一个两端支撑一个悬臂查得） 接触疲劳载荷系数小齿轮的齿根弯曲强度大齿轮的齿根弯曲强度故两个圆锥齿轮的弯曲强度足够，由于圆锥齿轮处于
10、高速级， 为了防止其失效，应保证较富裕的强度和刚度，因此不再进行齿根弯曲疲劳的综合设计。6.2低速级斜齿圆柱齿轮的设计计算6.2.1 材料的选择根据表10-1查得，小斜齿圆柱齿轮1选用45号钢，7级精度，热处理为调质，HBS3=250350；大斜齿圆柱齿轮2选用45号钢，7级精度，热处理为调质，HBS4=210350。因为此两圆柱齿轮的转速不高，且二者材料硬度差为40HBS，也可以有效地防止胶合破坏，另外两齿轮啮合应先保证接触疲劳强度，再校核弯曲强度。螺旋角：初选=14小齿轮齿数：初选z3=21大齿轮齿数：初选z4=z1i1=214=846.2.2按接触疲劳强度设计6.2.2.1计算接触疲劳强
11、度根据10-12式，按失效概率为1%计算，由于点蚀破坏发生后只引起噪声、振动增大，并不立即导致不能继续工作的后果，故可取。根据图10-21d按齿面硬度查得圆柱齿轮的接触疲劳强度极限，（一般选取中间偏下值，MQ上选值），根据10-13式，齿轮的转速：，）齿轮的工作寿命：齿轮的应力循环次数：根据图10-19查得接触疲劳寿命系数，将上述各式代入许用应力计算公式， 6.2.2.2 确定小斜齿圆柱齿轮的分度圆直径式中：载荷系数，试选弹性影响系数（），根据表10-6按锻钢查得 区域系数，根据图10-30按法向压力角查得 小圆柱斜齿轮的转矩（Nmm），由表2可知 两圆柱斜齿轮的齿数比， 许用接触疲劳应力（MPa）， 齿宽系数，根据表10-7按非对称布置查得 圆柱齿轮的端面重合度，根据图10-26查得，故小齿轮的分度直径，6.2.2.3计算小齿轮的圆周速度6.2.2.4计算小齿轮的齿宽及模数齿宽： ，法面模数
