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1、 机械设计基础课程设计说明书 设计题目 卷扬机传动装置中的二级圆柱齿轮减速器 院(系) 机电工程学院 专业 机械设计与制造 班级 机制09-2 班 学号 设 计 人 指导教师 完成日期 2010 年 12 月 29 日广东石油化工学院目录一、选择电动机2二、传动比分配3三、圆柱齿轮传动设计6（一）、高速齿轮设计6（二）、低速齿轮设计9四、减速器轴的设计13（一）、中间轴的设计13（二）、输入轴的设计19（三）、输出轴设计24五、 轴承寿命的校核28 （一)、低速轴轴承的寿命计算28 （二）、高速轴轴承的寿命计算30 （三）、中间轴轴承的寿面计算31六、减速器键联接的设计32七、 联轴器类型选择
2、35 八、减速器的润滑36九、总结37 十、参考文献37一、选择电动机1.工作机的功率： 2.查各零件传动效率值：联轴器（弹性），轴承 ，齿轮 ， 卷筒 则 3.电动机输出功率：4.工作机转速：电动机转速的可选范围： 取10005.选择电动机：查表19-1，选电动机型号为Y132S6，同步转速1000r/min，满载转速960r/min，额定功率为3Kw二、传动比分配1.传动比分配：取 ，则 2.各轴转速：轴：轴： 轴： 3.各轴输入功率： 4.电机输出转矩：5.各轴的转矩： 6误差： 传动装置的运动和动力参数 ：轴 名功率 P/Kw扭转 T/Nmm 转速 n/r/min传动比 i效率 /%电
3、 机 轴2.6125964960199 轴2.58257049605.697 轴2.50139653171.434.397 轴2.4358261339.87卷筒轴2.3857678739.87199三、 圆柱齿轮传动设计高速齿轮的设计1.齿轮材料、精度的选择及热处理方法：由于齿轮所传递的功率不大，故小齿轮选用40Cr调质，齿面硬度为217286HBS，=650Mpa，；大齿轮选用45钢调质，齿面硬度为197286HBS，=550Mpa，;齿轮均为软齿面，闭式。选用8级精度。2. 许用应力的确定：查表11-5得 3. 齿面接触强度设计： 取K=1.5（表11-3），齿宽系数=0.8（表11-6）
4、，（表11-4）, 初选螺旋角=12则 螺旋角系数小齿轮的转矩： 取小齿轮齿数Z1= 32 ，则大齿轮齿数Z2= Z1i1=325.6179，故实际传动比为：协调设计参数： 齿轮法面模数 mn= 1.5mm ； 取中心距a= 165mm 螺旋角：4.计算分度圆直径和齿宽：小齿轮分度圆直径： 大齿轮分度圆直径：齿宽：b=d1=0.850.05= 40.04 mm取大齿轮齿宽b2=45 mm，则小齿轮齿宽b1=50mm。5.齿轮弯曲强度校核：查图11-8得 ，查图11-9得 ，6.齿轮的圆周速度：对照表11-2可知选用8级精度是合宜的。低速齿轮的设计 1. 齿轮材料、精度的选择及热处理方法：由于齿
5、轮所传递的功率不大，故小齿轮选用40Cr调质，齿面硬度为217286HBS，=650Mpa，；大齿轮选用45钢调质，齿面硬度为197286HBS，=550Mpa，;齿轮均为软齿面，闭式。选用8级精度。2.许用应力的确定：查表11-5得 3.齿面接触强度设计： 取K=1.5（表11-3），齿宽系数=0.8（表11-6），（表11-4）, 初选螺旋角=12则 螺旋角系数小齿轮的转矩： 取小齿轮齿数Z3= 38 ，则大齿轮齿数Z= Z3i2=384.3163，故实际传动比为：协调设计参数： 齿轮法面模数 mn= 2.0mm ； 取中心距a= 210mm 螺旋角：4.计算分度圆直径和齿宽：小齿轮分度圆
6、直径： 大齿轮分度圆直径：齿宽：b=d1=0.879.40= 63.52 mm取大齿轮齿宽b4=65mm，则小齿轮齿宽b3=70mm。5.齿轮弯曲强度校核：查图11-8得 ，查图11-9得 ，6.齿轮的圆周速度：对照表11-2可知选用8级精度是合宜的。各齿轮几何参数计算结果如下表：名称代号计算公式 结果高速级低速级中心距a165210传动比i5.64.3法面模数mn由强度计算，并为标准值1.52.0端面模数mtmt=mn/cos1.562.08法面压力角n 2020端面压力角t20.7820.45螺旋角一般取=82016.4516.83齿数Z3217938163分度圆直径dd=mnz/cos5
7、0.05279.9479.40340.59齿顶圆直径dada=d+2m53.05282.9683.40344.59齿根圆直径dfdf=d-2.5m46.30276.1974.40335.59齿宽BB2=2d1，B1=B2+(510)50457065螺旋角方向 左右左右四、减速器轴的设计中间轴的设计1.选择轴的材料： 考虑到该减速器功率不大，高速轴选取40Cr调质，齿面硬度为217286HBS。列出轴的功率，转速，转矩： 2.初步计算轴的最小直径： 查表14-2，取C=102，得 由于该轴段有两个键槽，应该把轴适当增大3%5%，又考虑轴承对轴的要求，取最小直径为d=30mm，轴承取角接触球轴承，
8、型号为7026C，其尺寸B=16，d=30mm。3.轴的结构设计：4.根据轴向定位的要求，确定轴的各段直径和长度：A段与轴承相配合，取直径d=30mm，长度L=46mm；B段与低速小齿轮相配合，齿轮的宽度b=70mm，故取长度L=68mm，直径d应 在d的基础上加上加两倍非定位轴肩，非定位轴肩的长度为h=2mm，故直径为 ；C段直径d应在d的基础上加上加两倍定位环轴肩，取定位环轴肩长度为 h=5mm，故直径，长度为L=15mm；D段与高速大齿轮相配合，齿轮的宽度b=45mm，故取长度L=43mm，直径与B段直径相同，即；E段直径应与A段直径相同，即，长度L=45mm。轴承支承跨距： L=L1+L2+L3+L4+L5-B=46+68+15+43+45-16=201mm5.按弯矩合成力校核轴的强度:绘出轴的受力简图: FtD FrD FaDBA 63mm 72.5mm 65.5mmDC FaC FtC FrC LAB=201mm LAC
