《河北工程大学2级减速器设计说明》由会员分享，可在线阅读，更多相关《河北工程大学2级减速器设计说明（26页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、.2011/2012学年 第二学期机械设计课程设计题目名称 展开式二级圆柱直齿轮减速器学院系 机电学院专 业 机械设计与制造班 级 0902班学 号 姓 名 指导老师 XX工程大学20XX6月设计题目：展开式二级圆柱齿轮减速器设计数据：运送带传递的有效圆周力F=9800N,v=0.55m/s,D=515mm设计要求：原动机为电动机,齿轮单向传动,有轻微冲击工作条件：连续单向运转 工作时有轻微震动 空载启动 使用期限为八年 单班工作制传动示意图如下：目录一、 选择电动机二、 确定传动装置的总传动比和分配传动比三、 计算传动装置的运动和动力参数四、 设计V带和带轮五、 链传动的设计 六、 齿轮的设
2、计 七、 齿轮轴的设计八、 滚动轴承的选择及校核计算 九、 键的选择及校核 十、 轴承端盖设计十一、 密封圈的设置十二、 减速器机体结构及尺寸十三、 参考资料十四、设计心得一、 选择电动机工作机所需功率Pw：带的传动效率： 0.95每对轴承的传动效率：0.99圆柱齿轮的传动效率：0.97联轴器的传动动效率：0.99滚筒的传动效率： 0.96链的传动效率 ： 0.96说明：电动机之工作机之间的总效率根据电动机功率及转速查手册第317页表108查出电动机型号为Y123S4.额定功率为7.5kw,工作输出效率为6.308kw,工作输出效率为84.1基本符合工作要求二、 确定传动装置的总传动比和分配传
3、动比总传动比 ：平均传动比：分配传动比：则三、 计算传动装置的运动和动力参数将传动装置各轴由高速到低速依次定为1轴,2轴,3轴。依次为电机与轴1,轴1与轴2,轴2与轴3之间,之间的传动效率。1. 各轴转速：2.各轴输入功率: 3各轴输入转矩：四、设计V带和带轮：1. 设计V带(1) 确定设计功率查课本表8-7得：=1.1则计算功率 2选择带型 根据 , 由课本图8-4a,选择A型V带。 3选取带轮基准直径与 由表8-8取=90mm由式8-18得= * =2*90=180mm 查课本表8-8取=180mm4验算带速 带速在530m/s范围内,合适5取V带基准长度Ld和中心距a：初步选取中心距：
4、取=300mm符合0.7+ 2由课本式8-26得:查课本表8-2取=1000mm由课本式8-27计算实际中心距：6验算小带轮包角 ：由课本式8-3得：求v带根数z：由式8-28得：查课本表8-3得, =1.077查课本表8-4得, =0.17查课本表8-6得, =0.89查课本表8-5得, =0.943则取=8五、 链传动的设计：1、 选择链轮齿数,根据i=2.69估计链速在0.63之间由表8-15知,选小链轮的齿数=19大链轮的齿数= *i链=19*2.69=51.9所以取=522、确定计算功率 由表8-12查得=1.0,故= * =1.0*1.36*7.5=10.2km3、确定中心距a0及
5、链节数 初选中心距 =30p 由式8-43得取=103mm4、验正链速5、确定链长L和中心距a链长：L=中心距;=1419 mm6作用于轴上的压力F=工作平稳,取压轴力系数1.15=1.15 F=11201N7、计算链轮轴向宽度,由表9-1及9-4知=0.95*25.22=24mm=24mm六、 齿轮的设计:1、高速级减速齿轮的设计选用直齿圆柱齿轮传动选用7级精度GB1009588选材：由表10-1选小齿轮材料为40Cr调制 硬度为280HBS,大齿轮材料为45刚调制硬度为240HBS,硬度差为40HBS选小齿轮齿数为=24,则大齿轮齿数为=3.824*24=91.8,取2、按齿面接触强度设计
6、 由强度公式计算：即 确定公式内各参数值选载荷系数=1.3 计算小齿轮转矩：= 93510.417N*mm 由表10-7选取齿宽系数=1.0 由表10-6查得材料的弹性影响系数 由图10-21d查得小齿轮接触疲劳强度极限： 大齿轮接触疲劳强度极限： 由式10-13计算应力循环次数=60*720*1*2*8*300*8=1.66* =0.443* 由图10-19取接触疲劳寿命系数=0.92,=0.96 计算接触疲劳许用应力取失效概率为1%,安全系数S=1,则：=*/S=0.92*600=552Mpa=*/S=0.96*550=528Mpa3、计算：计算小齿轮分度圆直径 =62.779mm计算圆周
7、速度V=2.366m/s计算齿宽b b=1*62.779=62.779mm计算齿宽与齿高比b/h 模数=62.779/24=2.616mm齿高 h=2.25=5.88mm b/h=10.67计算载荷系数据v=2.366m/s,7级精度,查图10-8知直齿轮：=1由表10-2知使用系数=1.0由表10-4知由b/h=10.67,知=1.34故载荷系数为：K=1*1.1*1*1.422=1.564按实际的载荷系数校正=66.77mm计算模数m：m=66.77/24=2.78mm4、按齿根弯曲强度设计：由式10-5知弯曲强度的设计公式确定公式内的各数值 由图10-20c知小齿轮的弯曲疲劳强度极限=5
8、00Mpa大齿轮的弯曲疲劳强度极限=380Mpa 由图取弯曲疲劳寿命系数=0.86,=0.90 计算弯曲疲劳许用力：取弯曲疲劳安全系数 S=1.4,由公式10-12得=0.86*500/1.4=307.14Mpa=0.90*380/1.4=244.29Mpa 计算载荷系数KK=1*1.1*1*1.34=1.474 查取齿形系数：由表10-5查得=2.65,=2.196 查取应力校正系数由表10-5查得=1.58,=1.782 计算大小齿轮的并加以比较=2.65*1.58/307.14=0.01365=2.196*1.782/244.29=0.01606可知大齿轮的数值大设计计算= =1.97m
9、m对比计算结果,由齿面接触疲劳强度计算的模数m大于由弯曲疲劳强度计算的模数,由于齿轮模数m的大小主要取决于弯曲强度所决定的承载能力,仅与齿轮直径有关,可取有弯曲强度算得的模数1.97并就近圆整m=2.0mm算出小齿轮齿数5、几何尺寸计算计算分度圆直径=34*2=68mm=130*2=260mm计算中心距a=/2=68+260/2 =164mm计算齿轮宽度=1*68mm=68mm 取6、低速级减速齿轮的设计选用直齿圆柱齿轮传动选用7级精度GB1009588选材：由表10-1选小齿轮材料为40Cr调制 硬度为280HBS,大齿轮材料为45刚调制硬度为240HBS,硬度差为40HBS选小齿轮齿数为=
10、24,则大齿轮齿数为=3*20=60齿数之比u=60/20=32、按齿面接触强度设计由强度公式计算：即 确定公式内各参数值选载荷系数=1.3 计算小齿轮转矩：= 3.47*10Nmm 由表10-7选取齿宽系数=1.0 由表10-6查得材料的弹性影响系数 由图10-21d查得小齿轮接触疲劳强度极限： 大齿轮接触疲劳强度极限： 由式10-13计算应力循环次数=60*188.285*1*2*8*300*8=4.338* =1.239* 由图10-19取接触疲劳寿命系数=0.96,=0.98计算接触疲劳许用应力取失效概率为1%,安全系数S=1,则：=*/S=0.96*600=576Mpa=*/S=0.
11、98*550=539Mpa3、计算：计算小齿轮分度圆直径 =96.48mm计算圆周速度V=0.951m/s计算齿宽b b=1*96.48=96.48mm计算齿宽与齿高比b/h 模数=96.48/24=4mm 齿高 h=2.25=9mm b/h=10.72计算载荷系数据v=0.951m/s,7级精度,查图10-8知直齿轮：=1由表10-2知使用系数=1由表10-4知由b/h=10.72,知=1.38故载荷系数为：K=1*1.05*1*1.430=1.502按实际的载荷系数校正=101.24mm计算模数m：m=101.24/24=4.22mm4、按齿根弯曲强度设计：由式10-5知弯曲强度的设计公式
12、确定公式内的各数值 由图10-20c知小齿轮的弯曲疲劳强度极限=500Mpa大齿轮的弯曲疲劳强度极限=380Mpa 由图取弯曲疲劳寿命系数=0.90=0.93 计算弯曲疲劳许用力：取弯曲疲劳安全系数S=1.4,由公式10-12得=0.9*500/1.4=321.43Mpa=0.93*380/1.4=252.43Mpa 计算载荷系数KK=1*1.05*1*1.38=1.449 查取齿形系数：由表10-5查得=2.65,=2.212 查取应力校正系数由表10-5查得=1.58,=1.774 计算大小齿轮的并加以比较=2.65*1.58/321.43=0.01303=2.212*1.774/252.
13、43=0.01555可知大齿轮的数值大设计计算=3.51mm对比计算结果,由齿面接触疲劳强度计算的模数m大于由弯曲疲劳强度计算的模数,由于齿轮模数m的大小主要取决于弯曲强度所决定的承载能力,仅与齿轮直径有关,可取有弯曲强度算得的模数3.51并就近圆整m=4mm算出小齿轮齿数=32.89=1165、几何尺寸计算计算分度圆直径=33*3=99mm=116*3=348mm计算中心距a=/2 =223.5mm计算齿轮宽度=1*99mm=99mm 取七、齿轮轴的设计轴的设计：1、 选择材料：45钢,调制处理,据表153,取=112, 于是得= =23.9mm由于轴上有2个键槽,所以轴颈应增加5%-7%取mm 轴的设计拟定轴上的装配方案如下：根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 -是带轮连接所以, 为了满足带轮的轴向定位要求,-轴段右段需制造出一个轴肩,故取,轴承端盖的总宽度设为42mm,根据轴承端盖的装拆方便及便于添加润滑脂的要求,取端盖的外端面距离为30mm,故取=65mm 初步选滚动轴承,因其
