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1、机械设计减速箱课程设计减速器设计说明书系别：专业班级：姓名：学号：指导教师：职称：目录一 设计任务书11.1设计题目11.2设计步骤1二 传动装置总体设计方案12.1传动方案12.2该方案的优缺点1三 选择电动机23.1电动机类型的选择23.2确定传动装置的效率23.3选择电动机容量23.4确定传动装置的总传动比和分配传动比3四 计算传动装置运动学和动力学参数44.1电动机输出参数44.2高速轴的参数44.3中间轴的参数44.4低速轴的参数54.5工作机的参数5五 普通V带设计计算5六 减速器低速级齿轮传动设计计算96.1选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数96.2按齿面接触疲劳强度设计96.3
2、确定传动尺寸126.4校核齿根弯曲疲劳强度126.5计算齿轮传动其它几何尺寸146.6齿轮参数和几何尺寸总结14七 减速器高速级齿轮传动设计计算157.1选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数157.2按齿面接触疲劳强度设计167.3确定传动尺寸187.4校核齿根弯曲疲劳强度197.5计算齿轮传动其它几何尺寸217.6齿轮参数和几何尺寸总结21八 轴的设计228.1高速轴设计计算228.2中间轴设计计算288.3低速轴设计计算34九 滚动轴承寿命校核409.1高速轴上的轴承校核409.2中间轴上的轴承校核419.3低速轴上的轴承校核42十 键联接设计计算4310.1高速轴与大带轮键连接校核4310
3、.2高速轴与小齿轮键连接校核4410.3中间轴与低速级小齿轮键连接校核4410.4中间轴与高速级大齿轮键连接校核4410.5低速轴与低速级大齿轮键连接校核4410.6低速轴与联轴器键连接校核45十一 联轴器的选择4511.1低速轴上联轴器45十二 减速器的密封与润滑4512.1减速器的密封4512.2齿轮的润滑4612.3轴承的润滑46十三 减速器附件4613.1油面指示器4613.2通气器4613.3放油塞4713.4窥视孔盖4713.5定位销4813.6起盖螺钉48十四 减速器箱体主要结构尺寸48十五 设计小结49参考文献49一设计任务书1.1设计题目同轴式二级斜齿圆柱减速器，扭矩T=90
4、0Nm，速度v=0.75m/s，直径D=300mm，每天工作小时数：16小时，工作年限（寿命）：15年，每年工作天数：300天，配备有三相交流电源，电压380/220V。1.2设计步骤1.传动装置总体设计方案2.电动机的选择3.确定传动装置的总传动比和分配传动比4.计算传动装置的运动和动力参数5.普通V带设计计算6.减速器内部传动设计计算7.传动轴的设计8.滚动轴承校核9.键联接设计10.联轴器设计11.润滑密封设计12.箱体结构设计二传动装置总体设计方案2.1传动方案传动方案已给定，前置外传动为普通V带传动，减速器为同轴式二级圆柱齿轮减速器。2.2该方案的优缺点由于V带有缓冲吸振能力，采用V
5、带传动能减小振动带来的影响，并且该工作机属于小功率、载荷变化不大，可以采用V带这种简单的结构，并且价格便宜，标准化程度高，大幅降低了成本。同轴式二级圆柱齿轮减速器长度方向尺寸较小，但轴向尺寸较大，中间轴较长，刚度较差，两极大齿轮直径接近，有利于沁油润滑。轴线可以水平，上下或铅垂布置。三选择电动机3.1电动机类型的选择按照工作要求和工况条件，选用三相笼型异步电动机，电压为380V，Y型。3.2确定传动装置的效率查表得：联轴器的效率：1=0.99滚动轴承的效率：2=0.99V带的效率：v=0.96闭式圆柱齿轮的效率：3=0.98工作机的效率：w=0.963.3选择电动机容量工作机所需功率为电动机所
6、需额定功率:工作转速：经查表按推荐的合理传动比范围，V带传动比范围为：24，同轴式二级齿轮减速器传动比范围为：840，因此理论传动比范围为：16160。可选择的电动机转速范围为nd=ianw=(16160)47.77=764-7643r/min。进行综合考虑价格、重量、传动比等因素，选定电机型号为：Y132M2-6的三相异步电动机，额定功率Pen=5.5kW，满载转速为nm=960r/min，同步转速为nt=1000r/min。方案电机型号额定功率(kW)同步转速(r/min)满载转速(r/min)1Y160M2-85.57507202Y132M2-65.510009603Y132S-45.5
7、150014404Y132S1-25.530002900电机主要外形尺寸图3-1电动机中心高外形尺寸地脚安装尺寸地脚螺栓孔直径轴伸尺寸键部位尺寸HLHDABKDEFG13251531521617812388010333.4确定传动装置的总传动比和分配传动比（1）总传动比的计算由选定的电动机满载转速nm和工作机主动轴转速nw，可以计算出传动装置总传动比为：（2）分配传动装置传动比取普通V带的传动比：iv=2高速级传动比则低速级的传动比为减速器总传动比四计算传动装置运动学和动力学参数4.1电动机输出参数4.2高速轴的参数4.3中间轴的参数4.4低速轴的参数4.5工作机的参数各轴转速、功率和转矩列于
8、下表轴名称转速n/(r/min)功率P/kW转矩T/(Nmm)电机轴9605.3453121.88高速轴4805.13102065.63中间轴151.424.98314086.65低速轴47.774.83965595.56工作机47.774.5899623.19五普通V带设计计算1.确定计算功率Pca由表8-8查得工作情况系数KA=1.1，故2.选择V带的带型根据Pca、n1由图8-11选用A型。3.确定带轮的基准直径dd并验算带速v1）初选小带轮的基准直径dd1。由表8-7和表8-9，取小带轮的基准直径dd1=100mm。2）验算带速v。按式（8-13）验算带的速度因为5m/sv30m/s，
9、故带速合适。3）计算大带轮的基准直径。根据式（8-15a），计算大带轮的基准直径根据表8-9，取标准值为dd2=200mm。4.确定V带的中心距a和基准长Ld度根据式（8-20），初定中心距a0=450mm。由式（8-22）计算带所需的基准长度由表选带的基准长度Ld=1430mm。按式（8-23）计算实际中心距a。按式（8-24）,中心距的变化范围为455-519mm。5.验算小带轮的包角a6.计算带的根数z1）计算单根V带的额定功率Pr。由dd1=100mm和n1=960r/min,查表8-4得P0=0.96kW。根据n1=960r/min，i=2和A型带，查表8-5得P0=0.112kW。
10、查表8-6得K=0.972，表8-2得KL=0.96，于是2）计算带的根数z取6根。7.计算单根V带的初拉力F0由表8-3得A型带的单位长度质量q=0.105kg/m，所以8.计算压轴力Fp9.带轮结构设计1）小带轮的结构设计小带轮的轴孔直径d=38mm因为小带轮dd1=100小带轮结构选择为实心式。因此小带轮尺寸如下：L=2.0dB（带轮为实心式，因此轮缘宽度应大于等于带轮宽度）图5-1带轮结构示意图2）大带轮的结构设计大带轮的轴孔直径d=28mm因为大带轮dd2=200mm因此大带轮结构选择为腹板式。因此大带轮尺寸如下：图5-2带轮结构示意图10.主要设计结论选用A型普通V带6根，基准长度
11、1430mm。带轮基准直径dd1=100mm，dd2=200mm，中心距控制在a=455519mm。单根带初拉力F0=155.93N。带型AV带中心距476mm小带轮基准直径100mm包角167.96大带轮基准直径200mm带长1430mm带的根数6初拉力155.93N带速5.02m/s压轴力1860.84N六减速器低速级齿轮传动设计计算6.1选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数(1)根据传动方案，选用斜齿圆柱齿轮传动，压力取为=20，初选螺旋角=13。(2)参考表10-6选用7级精度。(3)材料选择由表10-1选择小齿轮40Cr（调质），硬度为280HBS，大齿轮45（调质），硬度为240HB
12、S(4)选小齿轮齿数z1=27，则大齿轮齿数z2=z1i=273.17=86。6.2按齿面接触疲劳强度设计(1)由式（10-24）试算小齿轮分度圆直径，即1)确定公式中的各参数值试选KHt=1.3计算小齿轮传递的扭矩:由表10-7选取齿宽系数d=1由图10-20查得区域系数ZH=2.46由表10-5查得材料的弹性影响系数ZE=189.8MPa。由式（10-9）计算接触疲劳强度用重合度系数Z。由公式可得螺旋角系数Z。计算接触疲劳许用应力H由图10-25d查得小齿轮和大齿轮的接触疲劳极限分别为由式（10-15）计算应力循环次数：由图10-23查取接触疲劳系数取失效概率为1%，安全系数S=1，得取H
13、1和H2中较小者作为该齿轮副的接触疲劳许用应力，即2)试算小齿轮分度圆直径(2)调整小齿轮分度圆直径1)计算实际载荷系数前的数据准备。圆周速度齿宽b2)计算实际载荷系数KH由表10-2查得使用系数KA=1根据v=0.5m/s、7级精度，由图10-8查得动载系数Kv=1.01齿轮的圆周力。查表10-3得齿间载荷分配系数KH=1.2由表10-4用插值法查得7级精度、小齿轮相对支承非对称布置时，得齿向载荷分布系数KH=1.422由此，得到实际载荷系数3)由式（10-12），可得按实际载荷系数算得的分度圆直径4)确定模数6.3确定传动尺寸(1)计算中心距(2)按圆整后的中心距修正螺旋角=13332(3
14、)计算小、大齿轮的分度圆直径(4)计算齿宽取B1=90mmB2=85mm6.4校核齿根弯曲疲劳强度齿根弯曲疲劳强度条件为1)T、mn和d1同前齿宽b=b2=85齿形系数YFa和应力修正系数YSa，当量齿数为：小齿轮当量齿数：大齿轮当量齿数：由图10-17查得齿形系数由图10-18查得应力修正系数试选载荷系数KFt=1.3由式（10-18），可得计算弯曲疲劳强度的重合度系数Y由式（10-19），可得计算弯曲疲劳强度的螺旋角系数Y2)圆周速度3)宽高比b/h根据v=0.66m/s，7级精度，由图10-8查得动载系数Kv=1.013查表10-3得齿间载荷分配系数KF=1.1由表10-4用插值法查得KH=1.428，结合b/h=90/6.75=13.333查图10-13，得KF=1.08。则载荷系数为由图10-24
