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1、Southwest university of science and technology机械设计课程设计说明书设计题目: 二级展开式圆柱齿轮减速器 设 计 者: 林 乐 班 级: 机 械 1107 学 号: 20118902 指导老师: 岳 大 鑫 时 间: 2014 年 1 月 目 录第一章机械设计课程设计任务书 .3第二章传动装置的总体设计 .4第三章电动机的选择 .4第四章传动装置的运动和动力参数计算 .6第五章高速级齿轮传动计算 .7第六章低速级齿轮传动计算 .9第七章齿轮传动参数表 .13第八章确定减速器箱体的主要结构尺寸 .14第九章轴的结构设计 .15第十章滚动轴承的选择与计
2、算 .23第十一章联轴器的选择与校核 .29第十二章键联接选择及校核 .30第十三章减速器附件的选择 .32第十四章润滑与密封 .33第十五章参考资料 .33第一章机械设计课程设计任务书学生班级：机械 1107 学生姓名：林 乐学 号：20118902 设计名称：二级展开式圆柱齿轮减速器起止日期：2013.11-2014.1.14 指导老师：岳大鑫设计要求及基础资料：1、运动简图2、已知条件：1）工作条件：两班制，连续单向运转，载荷平稳，室内工作，有粉尘，环境最高温度 35；2）寿命要求：检修间隔期：四年一次大修，两年一次中修，半年一次小修；使用折旧期：8 年；3）动力来源：电力，三相交流，电
3、压 380/220V；4）工作要求：运输带允许速度误差： 5%；5）制造条件及生产批量：一般机械厂制造，小批量生产。原始数据：根据老师布置的题目，本次设计选用 C10传动的方案，具体数据如下：参数 数据运输带工作拉力 F/N 4800运输带工作速度v/（m/s)1.25卷筒直径 D/（mm) 500每日工作时数（h） 16使用期限（年） 83、设计工作量：（1）减速器装配图 1 张（A0 或 A1)；（2）零件工作图 2 张；（3）设计说明书 1 份。（4）磁盘一张(内装设计文件、)交稿形式：手写稿 打印稿 磁盘 软件 图纸 其他第二章传动装置的总体设计根据老师安排选择展开式二级圆柱齿轮减速器
4、，用斜齿轮。其结构简单，但齿轮相对于轴承的位置不对称，因此要求轴有较大的刚度，高速级齿轮布置在远离转矩的输入端，这样，轴载转矩的作用下产生的扭转变形和轴在弯矩作用下产生的弯曲变形可部分相互抵消，以减缓沿齿宽载荷分布不均匀的现象，用于载荷比较平稳的场合，高速级一般做成斜齿，低速级可做成直齿。总体布置简图如下：第三章电动机的选择选择电动机：按工作要求和条件，选用三相笼型异步电动机，封闭型结构，电压 380V，Y 型。1.选择电动机的容量：计算项目 计算说明 计算结果3.1、工作机需要的输入功率工作机需要的输入功率的计算公式：10WFvPk1）由已知有运输带工作拉力 : 480FN运输带工作速度 :
5、 1.25/vms2）运输带与卷筒之间及卷筒轴承的摩擦影响已经在 F 中考虑，则工作机效率 w由 1）2）得： 480.61WPkW6WPk图 2.1计算项目 计算说明 计算结果3.2 总效率的计算由电动机到运输带的传动总功率为:1a带传动效率：0.961每对轴承的传动效率：0.99圆柱齿轮的传动效率：0.96联轴器的传动效率：0.99则： 4210.960.96.0.84a0.84a3.3 工作机实际需要的电动机输出功率计算67.140.8wdaPkW 7.14dPkW3.4 工作机的转速及电动wn机转速的可选范围的确定工作机转速： 601.25/min47./inwvndrr查机械设计课程
6、设计指导书P7 表 1 得：取二级圆柱齿轮减速器的传动比为 840i故电动机转速可选范围为 382.1690.8 /ininr依据工作及实际需要的电动机输出功率 和电动机转速的可dP选范围 ，查机械设计课程设计手册P167 中表 12-1 得：d选定电动机型号为 ，额定功率 ，满载转160YM7.5mkW速 ，轴身尺寸：电动机输出端直径 ，970/minmnr 42D输出端长度 ,中心高 H = 160 mm,电机长 L = 645 Emm47./minwnr电动机型号为 160YM7.5mPkW9/innr4810E第四章传动装置的运动和动力参数计算计算项目 计算说明 计算结果4.1 计算总
7、传动比和分配各级传动比1)总传动比 的计算公式： i9704.2.31mwin2)分配各级传动比两级传动比 21i查机械设计 课程设计指导书中 P17 图 12 得：展开式二级圆柱齿轮减速器 ，15.6i210.3.65i20.31i15.6i23.8i4.2 计算传动装置运动的动力参数1）各轴转速 n970/mimr2115.6/i3.2/inir3247./imwni2）各轴功率 P116.90.6.843dkWk联 轴 器211.843.9.57齿 轮 轴 承226.570.86.31Pkk齿 轮 轴 承3） 各轴转矩 T1196.8435067.2nNm2296.570362.51PT
8、nNm3396.750126.874TnN1970/minnr23.347./innr16.843PkW2573.k167.32TNm253.8第五章高速级齿轮传动计算计算项目 计算说明 计算结果5.1 按齿根弯曲强度设计213cosFaSndPKTYYmZ(1)确定计算参数:1）载荷系数 .84K2)螺旋角影响系数 （可取范围 Y =0.850.92，0.8Y角大时取小值）3）计算当量齿数 113321.89coscs4VZ22332.64）查取齿形系数查机械设计P137 中表 6.4 得：取 .12.7,16FaFaY5）查取应力校正系数1.Sa2.8SaY6）小齿轮的弯曲疲劳强度极限，M
9、PFE501大齿轮的弯曲疲劳强度极限 MPaFE38027）弯曲疲劳寿命系数 1NY, 2N8)计算弯曲疲劳许用应力查机械设计P140 中表 6.5 得： （接触疲劳min1.4FS强度的最小安全系数取值：1.01.6） 1min50357.141.4NFEFPYSMaPa1.84K.0Y12.89VZ2.6V12.76FaY1.57Sa28YMPaFE0132,1NY211357.4FPMa22138071.429.4FNEFPKSMaPa9）计算大、小齿轮的 并加以比较1FaSPY12.7.50.9634FaSPY2.61.8.aSF大齿轮的数值大 0.4aSFPY21.7， 取（2）设计
10、计算:对比计算结42321.846.30cos0.14.0nmm果，由齿面接触疲劳强度计算的法面模数 大于由齿根弯曲n疲劳强度计算的法面模数，取 ，可满足弯曲强度。.75n但为了同时满足接触疲劳强度，需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153.2dm取coscos148.75.75nZ19Z则 ,21.690u取 07（3）几何尺寸的计算:1）计算中心距 a2cos907.5178.5414nZmam2)修正螺旋角因 值改变不多，12arcos907.514.0218nZ故参数 、 、 等值不必修正KHZ3）计算大、小齿轮的分度圆直径271.49FPMa0.14FaSPY
11、2.036nm7519Z207178.54am1041cos92.753.8540nZmdm2cos17.530.25740nZd4）计算齿轮宽度 b1.8.dbm圆整后取 ，25B160153.8dm20.75B16m第六章低速级齿轮传动计算计算项目 计算说明 计算结果低速级齿轮传动设计6.1 选齿轮类型、精度等级、材料及齿数（1）低速级的圆柱齿轮传动为直齿圆柱齿轮传动（2）选与高速级齿轮传动精度一致，故选用 7 级精度（GB10095-88）（3）材料选择。由于同一减速器各级小齿轮（大齿轮）的材料，在没有特殊情况下应选用相同牌号，以减少材料品种和工艺要求；另外在齿轮工作过程中，小齿轮的轮齿
12、接触次数比大齿轮多，为了使大小齿轮寿命接近，通常取小齿轮的硬度值比大齿轮的高 20-40HBS。即选择小齿轮材料为 40Cr（表面淬火） ，硬度为 480HBS，大齿轮材料为 45 钢（表面淬火） ，硬度为450HBS，二者材料硬度差为 30HBS。（4）选小齿轮齿数 ,大齿轮齿数 ,320Z43.682073.6Z取 75Z直齿圆柱齿轮传动7 级精度40Cr（表面淬火）45 钢（表面淬火）320Z7546.2 按齿面接触强度设计由设计计算公式进行试算，即23321EHdPKTZu（1）确定公式内的各计算数值1）确定载荷系数 K：AV查机械设计P133 中表 6.2 得： （原动机均匀工AK1.25作，工作机轻微冲击）由于斜齿轮为 7 级精度，速度较高，选用 （斜齿轮V.0可选值 ）VK1.02.由于斜齿轮为 7 级精度，速度较高，选用 （斜齿轮可K1.2选值 ）.4由于齿轮非对称布置，切两轮之一为软齿面，选用 .（可选 ）1.2K:.501.842）小齿轮传递的转矩 5363.60TNmNm3）两支承相对于小齿轮做不对称布置，齿宽系数
