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1、 机械设计课程设计计算说明书课程设计1二级展开式圆柱齿轮减速器设计二级展开式圆柱齿轮减速器设计 计算说明书计算说明书题目名称：题目名称：二级展开式圆柱齿轮减速器设计姓姓 名：名： 学学 院：院： 制造科学与工程学院 班班 级：级： 机械 1002 学学 号：号： 指导老师：指导老师： 金玉萍 日日 期：期： 2012.12.25 机械设计课程设计计算说明书课程设计2目 录一、电动机的选择.(3)二、计算传动装置的运动和动力参数.(5)三、齿轮的设计与计算,.(7)四、轴的设计与校核.(13)五、滚动轴承的校核(22)六、连接件键设计(24)七、减速器的润滑及密封(25)八、箱体及其附件结构设计
2、(26)九、设计总结(28)十、参考文献.(29)机械设计课程设计计算说明书课程设计3设计内 容计算及说明结果选择电机类型一、电动机的选择1、选择电动机类型： 根据工作要求选用三相笼型异步电动机，全封闭式结构， 380V，Y 型。 1）电动机总效率计算根据公式：242 1234 式中1是联轴器的效率，取1=0.98；2是滚动轴承的效率，取2=0.99；3是一对圆柱齿轮的效率，取3=0.95；4是卷筒机的效率，取4=0.96；因此总效率=2420.980.990.950.96=0.802）工作机所需功率计算工作机所需功率1000wFvP 式中 F=4800N，v=1.25m/s;代入上式得：48
3、00 1.256.01000wPkwkw3）电动机所需功率的计算电动机所需功率w dPP 代入数据得：7.57.50.80w dPPkwkw4）转筒转速计算转筒转速 60 100060 1000 1.2547.75 / min3.14 500vnrd 由于二级减速器的传动比范围是8 40i 因此电动机的转速范围是382 1910 / mindni nr 根据所需的的功率在表 121 中选择电机，有三种选择： Y160M-6，Y132M-4，Y160L-8；综合考虑价格，重量，转矩方 wP6.0kwdP7.5kwn47.75 / minr机械设计课程设计计算说明书课程设计5设计内 容计算及说明结
4、果面的因素，由于 Y132M-4 型电机价格较便宜，输出转矩较大并 且质量较轻，因此选择 Y132M-4 型电机作为动力的输入源。起 具体的参数见下表：型号Y132M-4额定功率（kw）7.5满载转速(r/min)1440额定转矩（Nm）2.2最大转矩（Nm）2.3质量（kg)812、确定传动比以及确定分配传动比：总传动比144030.247.75d anin其中dn为电机满载转速；n 为工作机转速；取30ai ，则工作机此时转速为144048 / min30dannri与给定的实际工作机相比，误差值为 4847.7510047.75 变动量极小，故此传动比满足条件。30ai 机械设计课程设计
5、计算说明书课程设计6计算传动装置的运动与动力参数二、计算传动装置的运动与动力参数1、确定各级齿轮传动比对于二级开式圆柱齿轮减速器，考虑到浸油润滑的要求， 应使两个大齿轮的尺寸相近，即两级减速的传动比相近，根据图 15-1 中推荐的两级齿轮减速比关系:12(1.31.5)ii,参照表 1-6 以及表 14-2 中给出的各级传动的传动比，初步确定第一级传动比16i ，第二级传动比25i 。2、计算各轴的转速第一根轴转速d=nn第二根轴转速dnni 第三根轴转速nni 卷筒机转速nn卷筒机代入数据得d=1440 / minnnr1440/ min240 / min6dnnrri 240/ min48
6、 / min5nnrri 48 / minnnr卷筒机3、计算各轴的输入功率第一根轴：17.5 0.987.35dPPkwkw 第二根轴：1237.5 0.98 0.99 0.956.91dPPkwkw 第三根轴：236.91 0.99 0.956.50PPkwkw 卷筒机轴：12=6.50 0.98 0.99kw=6.31kwPP 卷筒机轴16i 25i 1440 / minnr240 / minnr48 / minnr48 / minnr卷筒机各轴功率：7.35Pkw6.91Pkw6.50Pkw=6.31kwP卷筒机轴机械设计课程设计计算说明书课程设计74、计算各轴输出转矩 电机输出扭矩：
7、d9550P9550 7.5N49.74Nn1440dTmm电机第一根轴输出转矩：120.99 0.98 49.74N48.26NTTmm 电机第二根轴输出转矩：230.99 0.95 6 48.26N272.32NTiTmm 第三根轴输出转矩：23 20.99 0.95 5 272.32N1280.58NTi Tmm 卷筒机轴输出扭矩：14=0.98 0.96 1280.58N=1204.77NTTmm 卷筒机各轴转矩：49.74NTm电机48.26NTm272.32NTm1280.58NTm=1204.77NTm卷筒机机械设计课程设计计算说明书课程设计24齿轮的设计与计算三、齿轮的设计与计
8、算（1）高速级齿轮传动设计 1） 、确定材料以及许用应力 设齿轮按 8 级精度制造。 因为传递的功率不高、转速适中，因此大小齿轮材料都用 45 钢，大齿轮用正火热处理，小齿轮用调质热处理的方法， 并且都使用软齿面，查表得小齿轮硬度 229286HBS，大齿轮 硬度为 169217HBS。齿轮的许用接触应力limminH HPN HZS查表 6.5，取min1.6HSlim1710HMPalim2570HMPa由于使用折旧期为 8 年，所以9 16060 1440 1 4 2 8 3001.66 10hNnj L 8 26060 240 1 4 2 8 3002.76 10hNnj L 查图 6
9、.16，取11NZ21.15NZ因此对于小齿轮，lim1 11 min7101443.751.6H HPN HZMPaMPaS对于大齿轮，lim2 22 min5701.15409.691.6H HPN HZMPaMPaSHP取两者之中较小的一个，因此409.69HPMPa2） 、按齿面接触疲劳强度进行计算：小齿轮分度圆直径213121()HEHPdZ Z Z ZKTudu 其中HZ为区域系数，查表 6.12，取2.45HZ（暂取9 11.66 10N 8 22.76 10N 406.69HPMPa机械设计课程设计计算说明书课程设计2514o ）EZ为材料系数，查表 6.3，取189.8EZM
10、PaZ为重合度系数，由于传动比较大，取0.88ZZ为螺旋角系数，cos0.985ZK 是载荷系数，1 1.2 1 1.21.44AvKK K K K 1T是第一根轴的输出扭矩，48.26NTmd为齿宽系数，由于小齿轮对称布置，查表 6.8，取1dHP是两啮合齿轮中许用接触应力较小的：409.69HPMPau 是高速级齿轮的传动比：16ui因此213121()HEHPdZ Z Z ZKTudu 232.45 189.8 0.88 0.9852 1.44 48.26 6 1()409.6916mm53.94mm 3） 、计算齿轮传动参数确定中心距11 153.94(1)(1 6)188.7922d
11、aimmmm为便于制造和测量，初定 a=190mm；选定模数nm、齿数1z、2z和螺旋角212()2cosnmazz153.94dmm188.79amm机械设计课程设计计算说明书课程设计26初选130z 14o则2130 6180ziz，代入上式122 cos2 190cos141.7630 180nammmzzo由标准取1.5nmmm，因此：122 cos2 190cos14245.811.5nazzmo取12246zz由于21ziz计算得135z ，21246211zz由此得传动比为2 2 12116.0335ziz此传动比与要求的的值相比，误差值为 6.036100%0.5%6 满足要求
12、； 并由此求得螺旋角12()1.5 246=arccosarccos13 49822 190nm zz ao齿轮的几何尺寸计算3小齿轮分度圆直径1 11.5 3554.07coscos13 498nm zdmmo大齿轮分度圆直径2 21.5 211325.93coscos13 498nm zdmmo按照强度的计算要求，取齿宽系数1d154.07dbdmm进过圆整后大齿轮齿宽为255bmm取小齿轮的宽度为12560bbmmmm由于采用软齿面的闭式齿轮设计，弯曲疲劳强度满足要求，在1.5nmmm135z 2211z 13 498o154.07dmm2325.93dmm255bmm160bmm机械设
13、计课程设计计算说明书课程设计27此不进行弯曲疲劳强度的校核。（2）低速级齿轮传动计算 1） 、确定材料以及许用应力 与高速级齿轮传动一样，因为传递的功率不高、转速适中， 因此大小齿轮材料都用 45 钢，大齿轮用正火热处理，小齿轮 用调质热处理的方法，并且都使用软齿面，查表得小齿轮硬度 229286HBS，大齿轮硬度为 169217HBS。设齿轮按 8 级精 度制造。齿轮的许用接触应力limminH HPN HZS查表 6.5，取min1.6HSlim1710HMPalim2570HMPa由于使用折旧期为 8 年，所以：8 16060 240 1 4 2 8 3002.76 10hNnj L 7 26060 48 1 4 2 8 3005.52 10hNnj L 查图 6.16，取11.15NZ21.05NZ因此对于小齿轮，lim1 11 min7101.15510.311.6H HPN HZMPaMPaS对于大齿轮，lim2 22 min5701.05374.061.6H HPN HZMPaMPaSHP取两者之中较小的一个，因此374.06HPMPa2） 、按齿面接触疲劳强度进
