二级直齿圆柱齿轮减速器_课程设计

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1、目录1. 题目12. 传动方案的分析23. 电动机选择，传动系统运动和动力参数计算24. 传动零件的设计计算55. 轴的设计计算166. 轴承的选择和校核267. 键联接的选择和校核278. 联轴器的选择289. 减速器的润滑、密封和润滑牌号的选择2810. 减速器箱体设计及附件的选择和说明2911. 设计总结3112. 参考文献311题目：设计二级直齿圆柱齿轮减速器。设计参数如下表所示。1、基本数据压书棒压力 F/N 100锥齿轮转速 r/min 6滚筒效率 0.962.工作情况 两班制，连续单向运转，载荷平稳；3.工作环境 室内 ，灰尘较大 ，环境最高温度 35 度左右。4.工作寿命 15

2、 年，每年 300 个工作日，每日工作 16 小时5.制作条件及生产批量: 一般机械厂制造，可加工 78 级齿轮；加工条件：小批量生产。生产 30 台6.部件：1.电动机，2.减速器,3.联轴器, 7.工作条件：连续单向运转，工作时有轻微振动，室内工作；两班制工作，3 年大修，使用期限 15 年。8.设计工作量：1、减速器装配图 1 张(A0 或 sA1)；2、零件图 13 张；3、设计说明书一份。 2 传动方案的分析21电动机，2弹性联轴器，3两级圆柱齿轮减速器，4高速级齿轮，5低速级齿轮 6刚性联轴器 7卷筒方案分析:由计算(下页)可知电机的转速的范围为: 674.4103372.04r/

3、min 由经济上考虑可选择常用电机为1500r/min .功率为 4kw.又可知总传动比为 17.082.如果用带传动,刚减速器的传动比为 510,用二级圆柱齿轮减速器则传动比太小,而用一级则有点过大,从而齿轮过大,箱体就随着大.因而不用带传动直接用联轴器,因有轻微振动,因而用弹性联轴器与电机相连.3两级展开式圆柱齿轮减速器的特点及应用：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输入端，这样，轴在转矩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地互相抵消，以减缓沿齿宽载荷分布不均匀的现象。高速级一般做成斜齿，低速级可做成直齿。两级同轴式

4、圆柱齿轮减速: 特点及应用：减速器横向尺寸较小，两对齿轮浸入油中深度大致相同。但轴向尺寸大和重量较大，且中间轴较长、刚度差，使载荷沿齿宽分布不均匀，高速级齿轮的承载能力难于充分利用。从性能和尺寸以及经济性上考虑选择两级展开式圆柱齿轮减速.卷筒同输出轴直接同联轴器相连就可以,因为这样可以减少能量的损耗.3 电动机选择，传动系统运动和动力参数计算一、电动机的选择1.确定电动机类型按工作要求和条件,选用 GA25-370 直流微型减速电动机。2.确定电动机的容量（1）工作机所需功率 Pww=2n/60 n=6r/min v0.002m/sPw = Fv =1000.002 =0.2w4(2)电动机所

5、需的输出功率为了计算电动机的所需的输出功率Pd，先要确定从电动机到工作机之间的总功率 总 。设 1、 2、 3、分别为弹性联轴器、闭式齿轮传动（设齿轮精度为7级）、滚动轴承，由2表2-2 P6查得 1 = 0.99， 2 = 0.97， 3 = 0.98，则传动装置的总效率为 总 = 12 22 33 = 0.992 x 0.972 x 0.983 =0.8680.2/0.868=0.23w总wdP3.选择电动机转速由 2表 2-3 推荐的传动副传动比合理范围联轴器传动 i 联 =1两级减速器传动 i 减 =840(i 齿 =36)则传动装置总传动比的合理范围为i 总 = i 联 i 齿 1i

6、 齿 2i总 =1（840）=（840）电动机转速的可选范围为nw=6r/minnd=i总 nw=（840）n w=8nw40n w=48240r/min选用同步转速为 100r/min 的电动机 二、传动装置总传动比的确定及各级传动比的分配1.传动装置总传动比i 总 = nm / nw=100/616.675式中 nm-电动机满载转速，100 r/min;nw-工作机的转速，6 r/min。2.分配传动装置各级传动比i 总 =i 联 i 齿 1i 齿 2分配原则：（1） i 齿 =36 i 齿 1=（1.31.4）i 齿 2减速器的总传动比为i = i总 / i联 =16.67 双级圆柱齿轮

7、减速器高速级的传动比为i齿1 = =4.66 i3.低速级的传动比i齿2 = i/i齿1 =16.67/4.66 =3.58 三、运动参数和动力参数计算 1.各轴转速计算n0= nm =100 r/minn = nm / i联 =100 r/minn = n / i齿1 = 100/4.66=21.45 r/minn = n / i 齿 2 =21.45/3.58=6.00r/min2.各轴输入功率P0= Pd=1wP = Pd 4 = 1x0.99=0.99wP = P 2 3 =0.99x0.97x0.98=0.941kw6P = P 2 3 =0.941x0.97x0.98=0.895k

8、w3.各轴输入转矩T0 = 9550Pd/n0 =9550x0.001/100=0.0955 mNT = 9550P /n =9550/1000x0.99/100=0.0945 T = 9550P /n = 9550/1000x0.941/21.45=0.419T = 9550P /n = 9550/1000x0.895/6=1.425 mN表 1 传动装置各轴运动参数和动力参数表项目轴号功率 kw转速minr转矩 mNT传动比0 轴1 100 0.0955 1轴0.99 100 0.09454.66 轴 0.94121.450.419轴0.8956.00 1.425 3.5874 传动零件的

9、设计计算一、渐开线斜齿圆柱齿轮设计（一）高速级直齿圆柱齿轮设计计算表项目 计算（或选择）依据计算过程 单位计算（或确定）结果1选齿轮精度等级查 1P208 表 10-8传输机为一般工作机速度不高级 72材料选择 查 1P180 表 10-1小齿轮 40Cr(调质)大齿轮 45 钢(调质)小齿轮 280HBS,大齿轮 240HBS3选择齿数 Z )402(11iZ12UZ1=24Z2=4.877x24=117.3U=117/24=4.875个 241Z1172U4.8755按齿面接触疲劳强度设计（1）试选 Kt 试选 1.3 Kt=1.3(2)计算小齿轮传递的转矩 T1T=9550XP1/n1

10、T=9550x3161/1440=2.0963X104Nmm T1=2.096x 1048(3)齿宽系数 d由1P201 表10-7d=0.71.15 d=1(4)材料的弹性影响系数 ZE由1 P198表 10-6锻钢MP1/2ZE=189.8(5) 齿轮接触疲劳强度极限 limH由1P207 图 6001limH5502li MPa6001limH5502li（6）应力循环次数 N由1式N1=60n1jLh=60X1440X16X300X156.2208X10 9 12/齿iN=6.22X109/4.877=1.275X109N1=6.22X109N2=1.28X109（7）接触疲劳强度寿命

11、系数KHN由1P203 图10-19KHN1 = 0.90KHN2 = 0.95KHN1 = 0.90KHN2 = 0.95（8）计算接触疲劳强度许用应力 H取失效概率为，安全系数为 S=1，由1式得 H1= SNlim=0.90X600/1=540 H2= SKNlimMPa H1= 540 H2= 522.59=0.95X550/1=522.5 （9）试算小齿轮分度圆直径 td1按1式（1021）试算3211)(2.HEdtt ZuTk37.8225mm37.823（10）计算圆周速度 v106ndvtV=3.14X37.823X1440/60X1000=2.85034m/s V=2.85

12、（11）计算齿宽 Bb = dd1t B1=137.823 mm B1=37.823（12）模数 ntm1ztnt37.823/24ntm1.576h = 2.25mnt =3.546b/h =37.823/3.546=10.5769度=1.576ntmh =3.546b/h= 10.577（13）计算载荷系数 K由1表 10-2 查得使用系数 1AK根据 v= 2.85 级精度，由1P190图 10-8 查得动载荷系数 1.10V由1表P194 查得10KH =1.12+0.18(1+0.6 d2) d2+0.2310-3b=1.12+0.18(1+0.6X ) +210.23X10-3X3

13、7.823=1.417由1图P195 查得KF =1.34 假定 ，由mNdFKtA/101P193 表 10-3 查得1.2 故载荷系数FHK=KAKVKH KH =1X1.10X1.2X1.417=1.870K=1.870（14）按实际的载荷系数校正分度圆直径由1式 10-10d1=d1t =3/tK42.696 md1=42.70（15）计算模数 nm42.70/21zdmn4=1.779mmmn=1.786按齿根弯曲疲劳强度设计（1）计算载荷系数 KK=KAKVKFKFK1x1.10x1.2X1.34=1.7688 K1.769(2)齿形系数Fsa由1P197 表10-5Fsa1=2.65Fsa2=2.18+(2.14-2.18)(117-Fsa1=2.65Fsa2=2.16611100)/(150-100)=2.1664（3）应力校正系数 YSa由1 P197 表YSa1=1.58YSa2=1.79+(1.83-1.79)(117-100)/(150-100)=1.8036YSa1=1.58YSa2=1.804（4）齿轮的弯曲疲劳强度极限 FE由1P204 图5001FE3802MPa5001FE3802（5）弯曲疲劳强度寿命系数 1FNK由1P202 图0.841FNK0.8820.841FNK0.882（6）计算弯曲疲劳许用应力 F取弯曲疲劳安全