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1、大 连 大 学机械设计课程设计计算说明书设 计 题 目 两 级 圆 柱 齿 轮 减 速 器 设 计机 械 工 程 院 (系 ) 机 制 专 业班 级 机 英 101班 学 号 10431128设 计 人 路 鹏指 导 老 师 张 仲 伟完 成 日 期 _年 _月 _日大 连 大 学第 1 页 共 31 页目 录一 、 目 录 -1二 、 设 计 任 务 书 -2三 、 传 动 方 案 的 拟 定 及 说 明 -3四 、 电 动 机 的 选 择 -3五 、 计 算 传 动 装 置 的 运 动 和 动 力 参 数 -6六 、 传 动 零 件 的 设 计 计 算 -7七 、 轴 的 设 计 计 算
2、及 校 核 -16八 、 键 连 接 的 选 择 及 校 核 -24九 、 轴 承 的 选 择 及 寿 命 校 核 -26十 、 联 轴 器 的 选 择 和 校 核 -27十 一 、 箱 体 的 设 计 -28十 二 、 润 滑 和 密 封 的 选 择 -30十 三 、 设 计 小 结 -31十 四 、 参 考 资 料 -31大 连 大 学第 2 页 共 31 页设 计 计 算 及 说 明 结 果二 、 设 计 任 务 书设 计 一 个 铸 工 车 间 用 碾 沙 机 上 的 齿 轮 减 速 器 ， 其 传 动 简 图 如 图 1-1所 示 。单 班 工 作 ， 每 班 8小 时 ， 其 载
3、荷 变 化 如 图 1-2所 示 ， 工 作 寿 命 为 10年 （ 每 年 工 作 300天 ） 。 立 轴 的 速 度 允 许 误 差 5%， 开 式 锥 齿 轮 的 传 动比 4i 锥 ； 小 批 量 生 产 。图 1-1图 1-2（ 表 1）原 始 数 据 方 案1 2 3 4 5 6 7 8立 轴 所 需扭 矩T（ mN ） 1100 1100 1000 1000 950 950 900 900立 轴 转 速 n（ minr ） 30 32 32 36 36 40 36 32以 方 案 4 的数 据 进 行 设计大 连 大 学第 3 页 共 31 页三 、 传 动 方 案 的 拟 定
4、 及 说 明1.机 构 类 型采 用 两 级 圆 柱 齿 轮 展 开 式 i=8 60。 一 般 采 用 斜 齿 轮 ， 低 速也 可 以 用 直 齿 轮 ； 总 传 动 比 大 ， 结 构 简 单 ， 要 求 轴 有 较 大 的 刚 度 。2.传 动 布 置将 两 级 圆 柱 齿 轮 减 速 器 布 置 在 高 速 级 ， 以 减 少 闭 式 传 动 的 外廓 尺 寸 ， 降 低 成 本 ； 将 开 式 锥 齿 轮 放 置 在 低 速 级 ， 减 小 磨 损 。3.择 优 选 择图 2-1四 、 电 动 机 的 选 择1.电 动 机 的 类 型常 用 封 闭 式 Y（ IP44） 系 列2.
5、选 择 容 量（ 1） 工 作 机 所 需 功 率 wP由 机 械 设 计 课 程 设 计 指 导 书 7P 式 （ 2-1）95500w wnTP （ 2） 电 动 机 输 出 功 率dP由 机 械 设 计 课 程 设 计 指 导 书 7P 式 （ 2-4）wd PP 3.46KwwP大 连 大 学第 4 页 共 31 页由 机 械 设 计 课 程 设 计 指 导 书 7P 式 （ 2-5）2443221 由 机 械 设 计 课 程 设 计 指 导 书 7P 表 2-40.950.92 0.980.960.9950.980.9950.994 321 斜 齿 轮 传 动圆 柱 齿 轮 传 动滚
6、 动 轴 承联 轴 器（ 3） 确 定 电 动 机 额 定 功 率 edP ded PP 由 机 械 设 计 课 程 设 计 指 导 书 13P 表 2-53.选 择 转 速 dn由 机 械 设 计 课 程 设 计 指 导 书 8P 式 （ 2-6）wd niiin 321由 机 械 设 计 课 程 设 计 指 导 书 4P 表 2-163i1 63i2 4i3 4.确 定 电 动 机 型 号由 机 械 设 计 课 程 设 计 指 导 书 13P 表 2-5, 根 据 电 机 的 转 速 范 围dn ,可 选 同 步 转 速 为 min/1500r 或 min/1000r 和 min/r300
7、0 的 电机 ， 现 就 两 种 电 机 方 案 进 行 比 较 ， 列 表 如 下 ：0.83 4.15KwdP 5.5KwedP minr 7200 960 dn方 案 1 传 动比 较 小 ， 所以 选 用 电 动机 型 号 为Y132S-4大 连 大 学第 5 页 共 31 页（ 表 2）方案 电 动 机 型号 额 定功 率kw 电 机 转 速min/r 电 动机质 量 传 动 装 置 传 动 比同 步 满 载 总i 锥i ji1 Y132S1-2 5.5 3000 2900 64 96.67 4 24.172 Y132S-4 5.5 1500 1400 68 48 4 123 Y13
8、2m2-6 5.5 1000 960 84 32 4 8大 连 大 学第 6 页 共 31 页五 、 传 动 装 置 的 运 动 和 动 力 参 数传 动 装 置 的 总 传 动 比 及 其 分 配1.总 传 动 比 总i由 机 械 设 计 课 程 设 计 指 导 书 8P 式 （ 2-7）wmnni 总2.分 配 传 动 比 4锥i由 机 械 设 计 课 程 设 计 指 导 书 8P 式 （ 2-8）锥总 iii j 21 iiij 1.各 轴 转 速 n（ minr ）由 机 械 设 计 课 程 设 计 指 导 书 10P 式 （ 2-9）mnnn 01inn 2inn 2.各 轴 输 入
9、 功 率 P（ Kw）由 机 械 设 计 课 程 设 计 指 导 书 10P 式 （ 2-10）edPP 0 01 edPP 12 edPP23 edPP48总i 341221 iiij minr1440 0 nn minr 603n min120rn KwP 5.50 KwP 445.5 KwP 292.5 KwP 021.5大 连 大 学第 7 页 共 31 页各 轴 间 传 递 效 率 ：01 = 4 =0.99 12 = 1 3 =0.960323 = 1 3 =0.96033.各 轴 输 入 转 矩 T（ mN ）由 机 械 设 计 课 程 设 计 指 导 书 10P 式 （ 2-1
10、1）0轴 ： 000 9550nPT I轴 ： III 9550nPT II轴 ： IIIIII 9550nPT III 轴 ： IIIIIIIII 9550nPT mNT 48.360 mNT 11.36 mNT 71.138 mNT 59.399大 连 大 学第 8 页 共 31 页（ 2） 按 齿 面 接 触 强 度 设 计由 机 械 设 计 203P 式 （ 10 9a） 进 行 试 算 ， 即 3 2t1 12 H HEdt ZZuuTKd 1） 确 定 公 式 内 各 计 算 数 值a. 试 选 择 载 荷 系 数 1.4Kb. 小 齿 轮 1传 递 转 矩c. 由 机 械 设 计
11、 205P 表 10-7， 选 取 齿 宽 系 数 。d. 由 机 械 设 计 201P 表 10-6， 查 得 材 料 的 弹 性 影 响 系 数 。e. 由 机 械 设 计 209P 图 10-21（ d） ， 按 齿 面 硬 度 查 得 接触 疲 劳 强 度 极 限 。f. 由 机 械 设 计 206P 式 （ 10-13） 计 算 应 力 循 环 次 数 。hjLnN 11 60 112 NiN g. 由 机 械 设 计 207P 图 10-19， 查 得 接 触 疲 劳 寿 命 系 数h. 计 算 接 触 疲 劳 许 用 应 力取 失 效 概 率 为 1%， 安 全 系 数 S=1由
12、 机 械 设 计 205P 式 （ 10 12） SK HHNH lim 1.4K 1 1.136TI d mN2/1 8.189aEMpZ aH aHMpMp 6807502lim1lim 82 9110 184.510 074.2 NN 95.092.021 HNHNKK MPaMPaHH 64669021 大 连 大 学第 9 页 共 31 页2） 设 计 计 算a. 计 算 小 齿 轮 分 度 圆 直 径 td1 ， 代 入 H 中 较 小 的 值b. 计 算 圆 周 速 度 100060 1 nd tc. 计 算 齿 宽 td db 11 d. 计 算 齿 宽 与 齿 高 之 比 h
13、b模 数 11zdm tt 齿 高 tmh 25.21 e. 计 算 载 荷 系 数根 据 sm21.4 ， 7级 精 度 。由 机 械 设 计 194P 图 10-8， 查 得 动 载 荷 系 数 ；由 机 械 设 计 193P 表 10-2， 查 得 使 用 系 数 ；由 机 械 设 计 196P 表 10-4， 线 性 插 值 法 查 得 7级 精 度 ，小 齿 轮 相 对 支 承 非 对 称 布 置 齿 向 载 荷 分 布 系 数 ；由 机 械 设 计 198P 图 10-13得 ；f. 按 实 际 的 载 荷 系 数 校 正 所 算 得 的 分 度 圆 直 径由 机 械 设 计 204P 式 （ 10-10a）311 tt KKdd g. 计 算 模 数 11zdmmmdt 86.341 sm627.2mmb 856.341 mmmt 88.1 mmh 23.41 24.8hb 1.09VK 2.1F KKH 1AK 1.411HK 32.1FK故 载 荷 系 数844.1Kmmd 545.361 mmm 97.1大 连 大 学第 10 页 共 31 页（ 3） 按 齿 根 弯 曲 强 度 设 计由 机 械 设 计
