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1、机械设计课程设计设计计算说明书 设计题目: 二 级 齿 轮 减 速 器 班 级: 设 计 者: 指导教师: 完成日期: 目录1.1 选择电动机51.1.1 选择电动机类型51.1.2 电动机容量的选择51.1.3 电动机转速的选择61.2 传动比的分配71.3计算传动装置的运动和动力参数71.3.1各轴的转速：71.3.2各轴的输入功率：71.3.3各轴的输入转矩：71.3.4整理列表8 2齿轮的设计82.1齿轮传动设计82.1.1 齿轮的类型82.1.2按轮齿弯曲强度设计计算102.2 低速齿轮计算112.1.4验算齿面弯曲强度123轴的设计（中速轴）133.1求作用在齿轮上的力133.2选
2、取材料133.2.1轴最小直径的确定133.2.2根据轴向定位的要求，确定轴的各段直径和长度143.3键的选择143.4轴的结构设计153.4.1求轴上的载荷163.4.2精确校核轴的疲劳强度18 3.5高速轴19 3.5.1高速轴的结构设计193.5.2低速轴 21 3.6滚动轴承的校核22 3.6.1中间轴22 3.6.2高速轴234.1键联接的选择及校核计算23 4.1.1高速轴上的键联接23 4.1.2 中速轴上的键联接23 4.1.3低速轴上的键联接245.1.检查孔与检查孔盖245.2.通气器245.3.油塞255.4.油标25 5.5吊环螺钉的选择25 5.6定位销25 5.7启
3、盖螺钉25 6减速器润滑与密封256.1 润滑方式256.1.1 齿轮润滑方式256.1.2 齿轮润滑方式256.2 润滑方式268.2.1齿轮润滑油牌号及用量268.2.2轴承润滑油牌号及用量266.3密封方式26 7机座箱体结构尺寸277.1箱体的结构设计27 8设计总结28 9参考文献301机械设计基础课程设计1.1 选择电动机1.1.1 选择电动机类型电动机是标准部件。因为工作环境清洁，运动载荷平稳，所以选择Y系列一般用途的全封闭自扇冷鼠笼型三相异步电动机。1.1.2 电动机容量的选择1、工作机所需要的功率为：其中：，得2、电动机的输出功率为电动机至滚筒轴的传动装置总效率。取V带传动效
4、率，齿轮传动效率，效率从电动机到工作机输送带间的总效率为：3、电动机所需功率为：因载荷平稳 ，电动机额定功率只需略大于即可，选取电动机额定功率为。 1.1.3 电动机转速的选择滚筒轴工作转速：展开式减速器的传动比为：所以电动机实际转速的推荐值为：符合这一范围的同步转速为1500r/min、3000r/min。综合考虑为使传动装置机构紧凑，选用同步转速3000r/min的电机。型号为Y132S2-2，满载转速，功率7.5。1.2 传动比的分配 1.2传动装置的总传动比及其分配 1.2.1计算总传动比由电动机的满载转速和工作机主动轴转速可确定传动装置应有的总传动比为：=21.9 1.2.2合理分配
5、各级传动比= 、分别为高速级齿轮传动比和低速齿轮传动比，其中=1.4故 =5.54 =3.96 1.2.3各轴转速=132.19 1.2.4各轴的输入功率=5.63kw0.98=5.52kw=5.520.980.97kw=5.25kw=5.250.980.97kw=4.99kw=4.79kw1.2.5各轴的输入转矩 用公式计算=18.5=18.2=95.8=360.6=346.3运动和动力参数表项目电动机轴输入轴中间轴输出轴卷筒转轴转速(r/min)29002900732.32132.19132.19功率(kw)5.635.525.254.994.79转矩(N*m)18.518.295.836
6、0.6346.3传动比115.543.961效率10.980.980.970.962齿轮的设计2.1齿轮传动设计2.1.1 齿轮的类型1、依照传动方案，本设计选用二级展开式斜齿圆柱齿轮传动。2、运输机为一般工作机器，运转速度不高，查机械设计基础表11-2，选用8级精度。3、材料选择：选择小齿轮材料为40Cr（调质），硬度为280HBS，大齿轮材料为45钢（调质），硬度为240HBW，二者材料硬度差为40HBW。精度等级选用8级精度小齿轮:接触疲劳强度极限 ，弯曲疲劳强度极限；大齿轮:接触疲劳强度极限,弯曲疲劳强度极限。，取，。取区域系数，弹性系数（锻钢-锻钢）。有=700MPa =600MPa
7、 =489MPa =360MPa 齿数：选小齿轮齿数：； 大齿轮齿数：，取。故实际传动比，则：1、计算小齿轮分度圆直径：（1）取载荷（2），T1=18.2（3）， ， 2、计算模数 ，查表取3、,2.1.3齿轮弯曲强度计算查机械设计基础图7-26得：， 查机械设计基础图7-27得：， =480MPa , =360 MPa所以对小齿轮弯曲强度符合要求。将几何尺寸汇于表：序号名称符号计算公式及参数选择1模数m22分度圆直径3齿顶高4齿根高2.5mm5全齿高4.5mm6顶隙0.5mm7齿顶圆直径8齿根圆直径9中心距652.2低速级齿轮计算材料选择：选择小齿轮材料为40Cr（调质），硬度为280HBS
8、，大齿轮材料为45钢（调质），硬度为240HBW，二者材料硬度差为40HBW。精度等级选用8级精度4、齿数：选小齿轮齿数：； 大齿轮齿数：，取。故实际传动比，则：1、计算小齿轮分度圆直径：（1）取载荷（2），T1=95.8（3）， ， 2、计算模数 ，查表取3、,2.1.3齿轮弯曲强度计算查机械设计基础图7-26得：， 查机械设计基础图7-27得：， =480MPa , =360 MPa所以对小齿轮弯曲强度符合要求。将几何尺寸汇于表：序号名称符号计算公式及参数选择1模数m42分度圆直径3齿顶高4齿根高5mm5全齿高9mm6顶隙1mm7齿顶圆直径8齿根圆直径9中心距1983轴的设计（中速轴） 3
9、.1求作用在齿轮上的力因为高速轴的小齿轮与中速轴的大齿轮相啮合，故两齿轮所受的、都是作用力与反作用力的关系，则大齿轮上所受的力为轮圆周力：齿轮劲向力：同理中速轴小齿轮上的三个力分别为：初步确定轴的最小直径。选取轴的材料为45钢，调质处理。取=110,于是 代入（ 11-2 ）得由于考虑周上有两个键槽，则所在直径增大5%，故取21.21（1+10%）=23.33mm因此中间轴最小直径取24mm。3.2.2根据轴向定位的要求，确定轴的各段直径和长度初选深沟球轴承6007型号,GB/T 2761994：3.3键的选择（1）采用圆头普通平键A型（GB/T 10961979）连接， 大齿轮处键的尺寸 ，
10、 小齿轮处键的尺寸为 ，。 （2）键的校核 故合格。3. 4.12轴的结构设计拟定轴上零件的装配方案 I-II段轴用于安装深沟轴承6007C，故取直径为35mm。II-III段安装套筒，直径35mm。III-IV段安装大齿轮，直径40mm。IV-V段分隔两齿轮，直径为42mm。V-VI段安装小齿轮，直径为40mm。VI-VIII段安装套筒和轴承，直径为35mm。根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度I-长度为29mm。III-IV段用于安装大齿轮，为40mm。IV-V段用于隔开两个齿轮，长度为8mm。V-VI段用于安装小齿轮，为85mm。VI-VIII长度为36mm。3.4.1求轴上的载荷
11、D C B A 42 70.5 71.2 RDV RDV Ft2 Ft1 如图受力简图， 垂直方向的支反力： , 故方向相同水平方向的支反力：按脉动循环应力考虑，取=0.6，则危险截面的当量弯矩如下：按弯扭合成应力校核轴的强度，校核截面B、C。校核B截面由d=40mm，可得校核C截面，轴的材料为45钢，调质处理，得，。故安全3.4.2精确校核轴的疲劳强度由于截面处受的载荷较大，直径较小，所以为危险截面。 截面的左侧抗弯截面系数抗扭截面系数截面左侧的弯矩M为 截面上的扭矩为 截面上的弯曲应力截面上的扭转切应力轴的材料为45钢，调质处理，由表查得、。 故安全3.5高速轴初步确定轴的最小直径。选取轴的材料为45钢，调质处理。取=110,于是得 该轴上有一键槽，将计算值加大5%，则,故取15mm。选择联轴器, 选择LT6联轴器，其,，轴孔直径d=（3242）mm可满足电动机的轴径要求。则，高速轴的最小直径为32mm。 深沟球轴承选用6008C。3.5.1高速轴的结构设计确定轴上
