二级减速箱课程设计

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1、目录1. 题目及总体分析22. 各主要部件选择23. 选择电动机34. 分配传动比35. 传动系统的运动和动力参数计算46. 设计高速级齿轮67. 设计低速级齿轮 108. 减速器轴及轴承装置、键的设计 14I 轴（高速轴）及其轴承装置、键的设计 14II 轴（中间轴）及其轴承装置、键的设计 19III 轴（低速轴）及其轴承装置、键的设 259. 润滑与密封 3010. 减速器附件设计 3011. 箱体结构尺寸 3112. 设计总结 3213. 参考文献 32第 2 页 共 33 页一.题目及总体分析题目：设计一个带式输送机的减速器给定条件：由电动机驱动，运输带工作拉力为 7400N，运输带速

2、度为 2.60 m/s，运输机滚筒直径为 360mm。工作情况：两班制，连续单向运转，载荷较平稳；使用折旧期：8 年；4 年一次大修；工作环境：室内，灰尘较大，环境最高温度 35；动力来源：电力，三相交流，电压 380/220V；制造条件及生产批量：一般机械厂制造，小批量生产。减速器类型选择：选用二级圆柱齿轮减速器。整体布置如下：二.各主要部件选择目的 过程分析 结论动力源 电动机齿轮 斜齿传动平稳 高速级做成斜齿，低速级做成直齿轴承 此减速器轴承所受轴向力不大 圆锥滚子轴承联轴器 弹性联轴器第 3 页 共 33 页三.选择电动机目的 过程分析 结论类型 根据一般带式输送机选用的电动机选择选用

3、 Y 系列（IP44）封闭式三相异步电动机功率工作机所需有效功率为 PwFV74002.60=19.24 KW圆柱齿轮传动(7 级精度) 效率(两对) 为 10.98 2球轴承传动效率(四对) 为 20.99 4弹性联轴器传动效率(两个)取 30.99 2输送机滚筒效率为 j = 0.96电动机输出有效功率为 KWPwr 17.296.0.9.08.4122j321 要求电动机输出功率为 kPr17.2转速确定电动机的转速：滚筒的转速 min/93.17360.2rDVnw 电动机的转速为 min/93.17rnw型号查得二级圆柱齿轮减速器传动比范围 ，则电动机转速608 i可选范围为 n/8

4、0.2754.103r符合这一范围的同步转速为 1500r/min，3000r/min 两种。根据电动机的功率以及转速，查表 17-7 可得出只有 Y200L1-4、Y200L1-2 这两种电机合适。综合考虑电动机的重量、价格等因素，最终选用型电动机。查得型号 Y200L1-4 封闭式三相异步电动机参数如下：选用型号 Y200L1-4封闭式三相异步电动机四.分配传动比目的 过程分析 结论分配传动比1.计算总传动比传动系统的总传动比 ，其中 i 是传动系统的总传动比，多级wmni87.31i62第 4 页 共 33 页串联传动系统的总传动等于各级传动比的连乘积；n m 是电动机的满载转速 ；n

5、w 为带式输送机的转速 。mi/1470rm in/93.17rnW计算如下： 68.93.17i2.分配传动比：为了便于二级圆柱齿轮减速器采用侵油润滑，当二级齿轮的配对材料相同，齿面硬度 HBS 350,齿宽系数相等时，考虑面接触强度接近相等的条件，二级圆柱齿轮减速器的高速级传动比： 87.341ii低速级传动比为： 76.28.3102i五.传动系统的运动和动力参数计算目的 过程分析 结论传动系统的运动和动力参数计算设：从电动机到输送机滚筒轴分别为 0 轴、1 轴、2 轴、3 轴、4轴；对应于各轴的转速分别为 、 、 、 、 ；对应于0 轴的输出功率和其余各轴的输入功率分别为 、 、 、

6、、 ；对应于 0 轴的输出转矩和其余名轴的输入转矩分别为 、 、 、 、 ；相邻两轴间的传动比分别为 、 、 、 ；相邻两轴间的传动效率分别为 、 、 、 。传动系统各轴的转速，功率和转矩计算。0 轴（电动机轴）： min/1470rnkWPd3mNnT90.14739500轴（减速器高速轴）： in/14701rikWP70.29.30 轴（电动机轴）： min/1470rnkWP3NT9.0轴（减速器高速轴）： min/1470rnkWP.29NT51轴（减速器中间轴）: min/84.3792rnkWP1第 5 页 共 33 页传动系统的运动和动力参数计算mNnPT95.12470.95

7、0112 轴（减速器中间轴） in/8.3.1ri kWP81.29.0722 mNnT35.74.3950223 轴（减速器低速轴）: in/62.17.842rikWP94.7.0913 mNnT8.1362.590334 轴（输送机滚筒轴）: in/.71.34ri kWP5.269.0.2j mNnT41.8.13795044mNT35.97243 轴（减速器低速轴）: in/62.173rnkWP94mNT8.34 轴（输送机滚筒轴）: in/62.1374rnkWP5mNT.84第 6 页 共 33 页传动系统的运动和动力参数计算电动机 两级圆柱减速器 工作机轴号O 轴 1 轴 2

8、 轴 3 轴 4 轴转速n(r/min) n0=1470 n1=1470 n2=379.84 n3=137.62 n4=137.62功率P(kw) P0=30 P1=29.70 P2=28.81 P3=27.94 P4=26.55转矩T(Nm) T0=194.90 T1=192.95 T2=724.35 T3=1938.87 T4=1842.41两轴联接 联轴器 齿轮 齿轮 联轴器传动比 i i01=1 i12=3.6 i23=3.6 i34=1传动效率 01=0.99 12=0.97 23=0.97 34=0.94六.设计高速级齿轮目的 过程分析 结论选精度等级、材料和齿数（1）选用斜齿圆柱

9、齿轮传（2）选用 7 级精度（3）材料选择。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 240HBS，二者材料硬度差为40HBS。（4）选小齿轮齿数 Z124，大齿轮齿数Z2 1Z13.224=76.8,取 Z2=77。（5）选取螺旋角。初选螺旋角 141. 选用斜齿圆柱齿轮传2.选用 7 级精度3. 小齿轮材料为40Cr（调质）4. 大齿轮材料为 45 钢（调质）按齿面接触强度设计）计算（）试算小齿轮分度圆直径 ，由计算公式得tdmdt 7.265.318942.65.1093231 （）计算圆周速度smnvt /.078.061（）计算

10、齿宽及模数 nt分度圆直径： md9.801模数： n27.3第 7 页 共 33 页按齿面接触强度设计mdbt 87.1.1Zmtnt 91.24coscos19.05.6/87/ 5622.hbnt（）计算纵向重合度 903.14tan2138.tan31.0 Zd（）计算载荷系数 K已知使用系数 A根据 ，7 级精度，由图 10-8 查得动载荷系数smv/53.1.VK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， 42.H因为 ， ，由图 10-13 查得910/hb42.1HK35.1FK由表 10-3 查得 F故载荷系数 29.4.15.HVA（）按实际的载

11、荷系数校正所算得的分度圆直径，由式10-10a 得 mKdtt 9.806./287.1/331 （）计算模数 nmZn 27.34cos9.0cos1目的 过程分析 结论按齿根弯曲强度设计由式 10-17 321cosFSdnYZYKTm） 确定计算参数（）计算载荷系数模数2.5mmnm齿数第 8 页 共 33 页按齿根弯曲强度设计17.235.41.FVAK（）根据纵向重合度 ，从图 10-28 查得螺旋角影响系数9038.0Y（）计算当量齿数29.841cos7.63321oZV（）查取齿形系数由表 10-5 查得 ，5.1FaY1.2FaY（）查取应力校正系数由表 10-5 查得 ，9

12、6.1Sa74.2Sa（）由图 10-20c 查得，小齿轮的弯曲疲劳强度极限MPFE501大齿轮的弯曲疲劳强度极限 MPaFE3802（）由图 10-18 查得弯曲疲劳强度寿命系数85.01FNK.02FN（）计算弯曲疲劳许用应力取弯曲疲劳安全系数 S1.4，由式得MPaFENF 57.304.111 SKFEF 86.2.8022（）计算大小齿轮的 FSaY01642.8.2371 3.5.0921FSaFY大齿轮的数据大） 设计计算9312Z第 9 页 共 33 页按齿根弯曲强度设计mmn 29.0164.65.124cos80.931723 2对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的法面模

13、数 大于由齿n根弯曲疲劳强度计算的法面模数，取 2.5mm，已可满足弯曲强度。nm但为了同时满足接触疲劳强度，须按接触疲劳强度算得的分度圆直径来计算应有的齿数。于是由md9.8014.315.2coscos1 nZ取 ，则 ，取31 2.91Zi 92z几何尺寸计算） 计算中心距 mman 8.134cos)3(cos)(21将中心距圆整为 134mm）按圆整后的中心距修正螺旋角 521432)9(arcos2)(arcos1 oZn因 值改变不多，故参数 、 、 等不必修正。KHZ） 计算大、小齿轮的分度圆直径 mmZdn204.951cos93.6221o） 计算大、小齿轮的齿根圆直径 d

14、nf 84.1975.2204.9. 66321 ） 计算齿轮宽度 mbd3.6.1圆整后取 ；B52701中心距 m98.13a螺旋角 524o分度圆直径 md204.9631齿根圆直径df84.197652齿轮宽度 mB701652第 10 页 共 33 页验算NdTFt 69.043.961251mbKtA /1/.04合适验算合适七. 设计低速级齿轮目的 设计过程 结论选定齿轮精度等级、材料及齿数（1）选用直齿圆柱齿轮传（2）选用 7 级精度（3）材料选择。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 240HBS，二者材料硬度差为 40HBS。（4）选小齿轮齿数 Z124，大齿轮齿数Z2 1Z13.224=76.8,取 Z2=77。1. 选用直齿圆柱齿轮传2 选用 7 级精度3 小齿轮材料为 40Cr（调质）4 大齿轮材料为 45 钢按齿面接触疲劳强度设计由设计计算公式 10-9a 进行试算，即3211)(2.HEdtt ZuTkd） 确定公