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1、二级圆柱齿轮减速器1浙江工业大学成人教育学院毕 业 论 文论文题目 二级圆柱齿轮减速器 专 业 机械制造与设计 班 级 11 机械数控 姓 名 沈 韬 学 号 指导教师 起讫时间： 年 月 日 年 月 日（共 周）浙江工业大学成教毕业论文2摘要齿轮传动是现代机械中应用最广的一种传动形式。它由齿轮、轴、轴承及箱体组 成 的 齿 轮 减 速 器 用 于 原 动 机 和 工 作 机 或 执 行 机 构 之 间 起匹 配 转 速 和 传 递 转 矩 的作用。齿轮减速器的特点是效率高、寿命长、维护简便，因而应用极为广泛。本 设 计 讲 述 了 二 级 圆 柱 齿 轮 减 速 器 的 设 计 过 程 。
2、首先进行了传动方案的评述，选择齿轮减速器作为传动装置，然后进行减速器的设计计 算 （ 包 括 选 择 电 动 机 、 设 计 齿 轮 传 动 、 轴 的 结 构 设 计 、 选 择 并 验 算 滚 动 轴承 、 选 择 并 验 算 联 轴 器 、 校 核 平 键 联 接 、 选 择 齿 轮 传 动 和 轴 承 的 润 滑 方式 九 部 分 内 容 ） 运用 AutoCAD 软 件 进 行 齿 轮 减 速 器 的 二 维 平 面 设 计 ， 完 成 齿轮 减 速 器 的 二 维 平 面 零 件图和装配图的绘制。 关键词:齿轮啮合 轴传动 传动比 传动效率二级圆柱齿轮减速器1目 录一、课程设计任务
3、书 11.1 总体布置简图1 1.2 已知条件2二、传动方案的拟定及说明4三、电动机的选择4四、计算传动装置的运动和动力参数5五、传动件的设计计算5六、轴的设计计算8七、滚动轴承的选择及计算14八、键联接的选择及校核计算16九、连轴器的选择16十、减速器附件的选择11十一、箱体结构的设计11十二、润滑与密封18十三、设计小结18十四、参考资料目录18十五、致谢浙江工业大学成教毕业论文1一、 机械设计课程设计任务书1.1 总体布置简图1电动机；2联轴器；3齿轮减速器；4带式运输机；5鼓轮；6联轴器1.2已知条件1.运输带工作压力 F=6KN；2.运输带工作速度 v=1.3m/s；（允许运输带速度
4、误差为5%）3.滚筒的直径 D=400mm；4.滚筒效率 j=0.96（包括滚筒与轴承的效率损失）；5.工作情况 两班制，连续单向运作，载荷焦平稳；6使用折旧期 8y；7.工作环境 室内，灰尘较大，环境最高温度 35；8.动力来源 电力，三相交流电，电压 380/220V;浙江工业大学成教毕业论文29.检修间隔 四年一大修，两年一次中修，半年一次小修；1.3 设计内容1. 电动机的选择与运动参数计算；2. 斜齿轮传动设计计算；3. 轴的设计；4. 滚动轴承的选择；5. 键和连轴器的选择与校核；6. 装配图、零件图的绘制；7. 设计计算说明书的编写；1.4 设计任务1减速器总装配图一张（A0 或
5、 A1） ；2零件工作图 1-3 张3设计说明书一份1.5 设计进度1、第一阶段：总体计算和传动件参数计算2、第二阶段：轴与轴系零件的设计3、第三阶段：轴、轴承、联轴器、键的校核及草图绘制4、第四阶段：装配图、零件图的绘制及计算说明书的编写二、传动方案的拟定及说明由题目所知传动机构类型为：同轴式二级圆柱齿轮减速器。故只要对本传动机构进行分析论证。本传动机构的特点是：减速器横向尺寸较小，两大齿轮浸油深度可以大致相同。结构较复杂，轴向尺寸大，中间轴较长、刚度差，中间轴承润滑较困难。三、电动机的选择1电动机类型和结构的选择因为本传动的工作状况是：载荷平稳、单向旋转。所以选用常用的封闭式Y（IP44）
6、系列的电动机。2电动机容量的选择1） 工作机所需功率 Pw Pw6kw*1.3m/s=7.8kw2） 电动机的输出功率PdP w/ 54231a式中 1， 2， ， 3， 4为联轴器，轴承，齿轮传动和卷筒的传动效率。有表 9.1 可知， 1=0.99， 2， =0.98， 3=0.98， 4=0.96=0.99 20.9840.9820.96=0.817所以电动机所需工作功率为二级圆柱齿轮减速器3Pd= P /=9.55KW3电动机转速的选择按表 9.2 推荐的传动比合理范围，二级圆柱齿轮减速器传动比 i=840,而工作机卷筒的转速为nw=60*1000v/(400)=63r/min所以电动机
7、的转速的可选范围为 n d=inw=(840)63=(5042520)r/min符合这一范围的同步转速为 750r/min，1000r/min,1500r/min 三种。综合考虑电动机喝传动装置的尺寸，质量及价格等因素，为使传动装置结构紧凑，觉得选用同步转速为 1000r/min 的电动机。4电动机型号的确定根据电动机的类型，容量和转速，有电机产品目录或有关手册选定电动机型号为 Y160L6，其主要性能如表所示，电动机主要外形和安装尺寸如表所示。电动机型号额定功率/KW满载转速r/min启动转矩/额定转矩最大转矩/额定转矩Y160L611 970 2.0 2.0da单位： mm型号 H A B
8、 C D E GGD G K b b1 b2 h AA BB HA L1Y160L160254254104211 1283715322551653870 31420 645浙江工业大学成教毕业论文48 0 5 5二计算传动装置的传动装置的总传动比及其分配1计算总传动比 i由电动机的满载转速 nm和工作机主动轴转速 nw可确定传动装置应有的总传动比为：i n m/nw=970/63=15.42分配传动比由于减速箱是同轴式布置，所以 i1i2。因为 i15.40，取i25，i1=i2=3.92速度偏差为 0.5%5%，所以可行。三各轴转速、输入功率、输入转矩（1）各轴转速轴 =nm=970n轴 6
9、26.09/3.92247.4r/min1/i轴 / 247.4/3.92=63 r/min2= =63 r/minn（2）各轴输入功率 110.9910.89kWPdp1 2 10.890.980.9810.35kW3 2 10.350.980.989.84kW 2 4=2.770.980.969.55kW（3） 各轴输入转矩= Nm1Td0i1电动机轴的输出转矩 =9550 =955011/970=108.3 NmdTmdnP所以: =108.30.99=107.2Nmd1 2 =107.23.920.980.98=399.5 NmTi3 =399.53.920.980.98=1488.5
10、NmT 卷 = 1 2=1488.50.990.98=1444.2 Nm项 目 电动机轴 高速轴 I 中间轴 II 低速轴 III 卷同轴转速（ r/min） 970 970 247.4 63 63功率（kW） 11 10.98 10.35 9.84 9.55转矩（Nm） 108.3 107.2 399.5 1488.5 1444.2传动比 1 1 3.92 3.92 1二级圆柱齿轮减速器5效率 1 0.99 0.95 0.95 0.97传动件设计计算1 选精度等级、材料及齿数1）材料及热处理；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
11、 240HBS，二者材料硬度差为 40HBS。2）精度等级选用 7 级精度；3）试选小齿轮齿数 z120，大齿轮齿数 z279 的；4）选取螺旋角。初选螺旋角 142按齿面接触强度设计因为低速级的载荷大于高速级的载荷，所以通过低速级的数据进行计算按式（1021）试算，即 dt 3212HEdt ZuTK 1）确定公式内的各计算数值 :试选 Kt1.6(1)由图 1030 选取区域系数 ZH2.433(2)由表 107 选取尺宽系数 d1(3)由图 1026 查得 10.75，20.86，则121.61(4)由表 106 查得材料的弹性影响系数 ZE189.8Mpa 0.5(5)由图 1021d
12、 按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限Hlim1600MPa；大齿轮的解除疲劳强度极限 Hlim2550MPa；(6)由式 1013 计算应力循环次数N160n 1jLh609701（283008）2.2348810 9N2N 1/i5.701224410 8(7)由图 1019 查得接触疲劳寿命系数 KHN10.90；KHN20.95(8)计算接触疲劳许用应力取失效概率为 1，安全系数 S1，由式（1012）得H 10.90600MPa540MPaH 20.95550MPa522.5MPa取 H522.5MPa2） 计算（1） 试算小齿轮分度圆直径 d1td1t 3 212HEdt ZuT
13、K =91.99（2） 计算圆周速度浙江工业大学成教毕业论文6v= =1.19m/s1062ndt(3)计算齿宽 b 及模数 mntb= dd1t=191.99mm=91.99mmmnt= = =4.46mm1coszt91.99cos1420h=2.25mnt=2.254.66mm=10.04mmb/h=91.99/10.04=9.16（3） 计算纵向重合度 =0.138 dz1tan=0.3181tan1420=1.586（4） 计算载荷系数 K已知载荷平稳，所以取 KA=1 根据 v=1.19m/s,8 级精度，由图 108 查得动载系数 KV=1.11；由表 104 查的 KH 的计算公式和直齿轮的相同，故 KH =1.12+0.18(1+0.61 )11 +0.2310 67.85=1.4223由表 1013 查得 KF =1.35由表 103 查得 KH =KH=1.4。故载荷系数K=KAKVKH KH =11.111.41.42=2.214.几何尺寸计算1）计算中心距对比计算结果，有齿面接触疲劳强度计算的法面模数 mn小于由齿根弯曲疲劳想到计算的法面模数，取 mn=3.5，可以满足强度要求，为了同时满足接触疲劳强度，需取安接触疲劳强度计算的到的分度圆直径 d1
