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1、湖南理工学院课程设计1 传动方案设计11.1 传动布置方案21.2 已知条件：31.3 设备工作条件：32. 电动机的选择与运动参数计算32.1 电动机的选择32.2 计算传动比及分配各级传动比42.2 运动参数及动力参数计算53. 传动零件的设计53.1高速级齿轮传动53.1.1 选择齿轮材料及精度等级53.1.2 按齿面接触疲劳强度设计3.1.1 选择齿轮材料及精度等级53.1.3 按齿根弯曲强度校核83.1.4 几何尺寸计算93.2低速级齿轮传动103.2.1 选择齿轮材料及精度等级103.2.2 按齿面接触疲劳强度设计：103.2.3 按齿根弯曲强度校核123.2.4 几何尺寸计算14
2、4. 轴系零件的设计计算144.1 低速轴的设计144.1.1 选取轴的材料144.1.2 求输出轴上的功率、转速、转矩154.1.3 求作用在齿轮上的力154.1.4 初步确定轴的最小直径154.1.5 拟定轴上的装订方案如图3所示154.1.6 根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度164.1.7 根据结构图作出轴的计算简图, 确定顶轴承的支点位置174.1.8 受力分析174.1.9 作出轴的载荷分析图:174.2 低速轴的设计204.2.1 选取轴的材料中间轴204.2.2 求输出轴上的功率、转速、转矩214.2.3 求作用在齿轮上的力214.2.4 初步确定轴的最小直径214.2.
3、5 根据结构图作出轴的计算简图, 确定顶轴承的支点位置224.2.6 受力分析224.3 低速轴的设计244.3.1 选取轴的材料244.3.2 求输出轴上的功率、转速、转矩244.3.3 求作用在齿轮上的力254.3.4 初步确定轴的最小直径254.3.5 首先根据结构图作出轴的计算简图, 确定顶轴承的支点位置264.3.6 受力分析264.3.7 按弯曲扭转合成应力校核轴的强度274.3.8 精确校核轴的疲劳强度.275. 键的选择与校核295.1 高速轴上键的选择295.1.1 高速轴与半联轴器链接的选择295.1.2 高速轴与齿轮1链接的选择305.2中间轴上键的选择305.2.1 齿
4、轮2与轴链接键的选择305.2.2 齿轮3与轴链接键的选择305.3 低速轴上键的选择315.3.1 低速轴与联轴器链接键的选择315.3.2 低速轴与齿轮4链接的选择316. 滚动轴承的选择316.1 高速轴配合轴承的选择316.2 中间轴配合轴承的选择326.3 低速轴配合轴承的选择337. 联轴器的选择与校核347.1 高速轴上联轴器的选择347.2 低速轴上联轴器的选择358. 减速箱的润滑方式和密封种类的选择358.1 润滑方式的选择358.2 润滑油的选择358.3 密封方式的选择359. 箱体的设置3610减速器附件的选择3710.1 观察孔盖3710.2 通气器3810.3 游
5、标3810.4 油塞3810.5 吊环螺钉3810.6 定位销3810.7 起盖螺钉3811. 设计总结3812. 参考资料391 传动方案设计1.1传动布置方案如图1：图1传动布置方案1电动机 2联轴器 3制动器 4减速器 5联轴器6卷筒支承 7钢丝绳 8吊钩 9卷筒1.2已知条件：1、提升重量N2、重物提升速度m/s3、滚筒槽底直径mm 钢丝绳直径 mm1.3设备工作条件：常温下工作，每日两班，工作10年，允许重物起升速度误差小于5%。车间有三相交流电源。2.电动机的选择与运动参数计算2.1电动机的选择初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。选择二级圆柱斜齿轮减速器（展开式）。
6、1、起重力：F= =3675N2、工作机所需要的功率:3、传动装置的总效率；为卷筒的效率,取0.96；为滚动轴承的效率，取0.98；为弹性联轴器的效率，取0.993；为闭式齿轮（7级精度）的传动效率，取0.98；0.960.980.837；4、电机所需的功率：选取电动机的功率：，则=5kw； (5)、确定电动机转速：计算滚筒工作转速：取圆柱齿轮传动二级减速器传动比范围，故电动机转速的可选范围为： 根据电动机型号查表8-53确定外伸轴径、外伸轴长度、中心高等参数。将计算数据和查表数据填入表一，便于比较。表一：电动机的数据及总传动比方案电动机型号额定功率/kW同步转速/（r/min）满载转速/（r
7、/min）总传动比外伸轴径/mm外伸轴长度/mm中心高/mm1Y132S-45.51500144017.5838801402Y132M2-65.5100096011.7238801782.2计算传动比及分配各级传动比1、总传动比为=1440/81.89=17.582、分配各级传动比分别是高速级和低速级的传动比。取2.2运动参数及动力参数计算1、计算各轴转速A轴：B轴：C轴：D轴：2、计算各轴的功率A轴： B轴： C轴： D轴： 3、计算各轴扭矩A轴： B轴： C轴： D轴： 3.传动零件的设计3.1高速级齿轮传动3.1.1选择齿轮材料及精度等级考虑此减速器的功率及现场安装的限制，故大小齿轮都选
8、用硬齿面渐开线斜齿轮。小齿轮选用调质，齿面硬度为280HBS。大齿轮选用45钢调质，齿面硬度240HBS；选取螺旋角，初选螺旋角3.1.2按齿面接触疲劳强度设计：确定有关参数如下：1、传动比：i1=4 取小齿轮齿数z1 =23则大齿轮齿数：z2=i1z1=423=92传动比。2、取齿宽系数：。3、载荷系数： 。4、查得材料的弹性影响系数5、按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限；大齿轮的接触疲劳强度。6、计算应力循环次数：7、取接触疲劳寿命系数;8、计算接触疲劳许用应力：取失效概率为1%，安全系数S=1，由公式得： 9、计算：1)、试算小齿轮的分度圆直径，代入中较小的值。 2)、计算圆周速度v
9、3)、计算齿宽b4)、计算齿宽与齿高之比模数：齿高： 计算纵向重合度=5)、计算载荷系数根据=3.40m/s,7级精度，查得动载系数=1.12 齿间载荷分配系数:查得使用系数=1 用插值法查得7级精度、小齿轮相对支承非对称分布时， =1.423由b1/h1 =11.11， = 1.423查得： =1.35故载荷系数：6)、按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径：d1=d1t7)、计算模数m3.1.3、按齿根弯曲强度校核弯曲强度得设计公式为确定公式内各计算数值1、查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限：= 500MPa查得大齿轮的弯曲疲劳强度极限：=380MPa取弯曲疲劳寿命系数:KFN1= 0.85KF
10、N2= 0.88取弯曲疲劳安全系数S=1.4 许用弯曲应力：2、计算载荷系数，根据纵向重合度，从图螺旋角影响系数，查得。计算当量齿数3、查取齿形系数和应力校正系数YFa1=2.65 YSa1=1.58YFa2=2.226 YSa2=1.7644、弯曲应力所以齿轮1、2满足弯曲疲劳强度要求。5、计算大、小齿轮的并加以比较。大齿轮的数值较大。取模数标准值=2.5。但为了同时满足接触疲劳强度，需要按接触疲劳强度算得的分度圆直径d=48.236来计算应有的齿数. 取z=19z=419=76 3.1.4几何尺寸计算计算中心距：a=122.39将中心距圆整为122修正螺旋角=arccos因值改变不多,故参
11、数,等不必修正。分度圆直径d=d=齿轮宽度：=148.95=48.95mm取B1=55mm B2=49mm3.2低速级齿轮传动3.2.1选择齿轮材料及精度等级考虑减速器传递功率不大，所以齿轮采用软齿面。小齿轮选用调质，齿面硬度为280HBS。大齿轮选用45钢调质，齿面硬度240HBS；选取螺旋角，初选螺旋角3.2.2按齿面接触疲劳强度设计：确定有关参数如下：1、传动比： =4.4 取小齿轮齿数=26则大齿轮齿数，取传动比。2、取齿宽系数：。3、载荷系数： 。4、查得材料的弹性影响系数5、按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限；大齿轮的接触疲劳强度。6、计算应力循环次数：7、取接触疲劳寿命系数;
12、8、计算接触疲劳许用应力：取失效概率为1%，安全系数S=1，由公式得： 9、计算：1)、试算小齿轮的分度圆直径，代入中较小的值。 2)、计算圆周速度v3)、计算齿宽b计算摸数=4)、计算齿宽与齿高之比齿高： 计算纵向重合度=5)、计算载荷系数根据=4.53m/s,7级精度，查得动载系数=1.12 齿间载荷分配系数:查得使用系数=1 用插值法查得7级精度、小齿轮相对支承非对称分布时， =1.423由=11.55， = 1.423查得： =1.35故载荷系数：6)、按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径：7)、计算模数m3.2.3按齿根弯曲强度校核弯曲强度得设计公式为确定公式内各计算数值1、查得小
13、齿轮的弯曲疲劳强度极限：= 500MPa查得大齿轮的弯曲疲劳强度极限：=380MPa取弯曲疲劳寿命系数:= 0.85= 0.88取弯曲疲劳安全系数S=1.4 许用弯曲应力：2、计算载荷系数。根据纵向重合度，从图螺旋角影响系数，查得。计算当量齿数3、查取齿形系数和应力校正系数=2.65 =1.58=2.226 =1.7644、弯曲应力所以齿轮1、2满足弯曲疲劳强度要求。5、计算大、小齿轮的并加以比较。大齿轮的数值较大。取模数标准值=2.5。但为了同时满足接触疲劳强度，需要按接触疲劳强度算得的分度圆直径来计算应有的齿数. 取z=47z=4.423=206.8 取z=207。3.2.4几何尺寸计算计算中心距：a=327.22将中心距圆整为327。修正螺旋角=arccos因值改变不多,故参数,等不必修正。分度圆直径d=d=齿轮宽度：=1121.1=121.1mm取=128mm =122mm4.轴系零
