减速器设计及齿轮计算

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1、减速器设计计算及安装1、摘要:如图所示，设计带式输送机减速器的高速级齿轮传动。已知输入功率P1=1OKW,小齿轮 转速nl=960r/min,齿数比u=3.2,由电动机驱动，工作寿命15年（设每年工作300天）， 带式输送机工作平稳，转向不变。2、前言1、选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数1.1按图所示的方案，选用直齿圆柱齿轮传动1. 2运输机一般工作机器，速度不高，故选用7级精度（GB1009588）1.3材料选择。按理论我们可以选择40Cr （调质）硬度为280HBS,人齿轮材料为45钢 （调质）硬度为240HBS,二者材料硬度差为40HBS。1.4选小齿轮齿数Z1二24,大齿轮齿数Z2=

2、uz 1=3.2X24=76.8,取Z2=77o3、齿轮选择及计算3. 1安齿面接触强度设计由于设计计算公式进行试算，即3. 2确定公式内的各计算数值3. 2. 1试选载荷系数Kt=l. 33.2.2计算小齿轮传递的转矩Tl=95. 5X105P1/960N X ran二9. 948X 104 N X ran3. 2. 3按表格选取齿宽系数0 d =13. 2. 4按表查得材料的弹性影响系数ZE二189. 8MP a 1/23.2.5安手册齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限0 al600MPa；人齿轮的接触疲 劳强度极限6 11认二550MPa；3. 2.6按手册计算应力循坏次数Ni二60n

3、JLh二60X960X1X （2X8X300X15）二4. 147X10N2=4. 147X 1073. 2=1. 296X 1093. 2. 7按于册查得接触疲劳寿命系数Khfi-O. 90； Khk二0. 953.2.8计算接触疲劳许用应力取失效概率为1%，安全系数S二1,得出:（0 I）JHN丄hlim丄二0. 9X600 MP a =540 MP a（0 I）hn2b 込2二0. 95X550 曲 a =522. 5MP a3. 3计算3.3.1计算小齿轮分度圆直径dlt,代入(d中较小的值d !：=65. 396 mm2-32 :（為）Sx1. 3*9.948x1042a3.2K52

4、2.5mm3.3.2计算圆周速度UU_ H dltnl -60X1000IT X65.396X960/ 小 cc /=60X1000 心 29 仏333计算齿宽bb=0 adi( =1X 65. 396 mm二65. 396 mm3. 3. 4计算齿宽与齿高之比b/h模数m卢d“/z i=65. 396/24=2. 725 mm齿高h=2. 25mt=2. 25X2. 725 mm=6. 13 mmb/h二65 396/6. 13=10. 693.3.5计算载荷系数根据U=3. 29 m/s, 7级精度，由手册查出动载荷系数Kl. 12；直齿轮，假设KiFt/b3.4. 1确定公式内的各计算数

5、值3.4.2由手册查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限丁二500MPa；人齿轮的弯曲疲劳强度极限CT H2=380MPa：3. 3. 3手册查得弯曲疲劳寿命系数心】二0. 85,心2二088：3.3.4计算弯曲疲劳许用应力取弯曲疲劳安全系数S=1.4；由式得r. KFN1CTFE1U二s=雹5利书03. 57 MPar. KFN2CTFE22二$ =严嘗。利二238. 86 MPa3.3.5计算载荷系数KK二KiKraKjp =1X1. 12X1.2X 1. 35=1. 8143.3.6查取齿形系数手册査得Y珀二2. 65； Y聞二2. 226。3.3.7查取应力校正系数查得 Yu二 1.58； Ys

6、.Fl. 764比较后可以知道人齿轮的数值人。3. 4设计计算m.3 2xl.8149.948xl0- % Q 01644mm-2 1?6 mm71X242对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的模数m人于由齿根弯曲强度计算的模数， 由于齿轮模数m的人小主要取决于弯曲强度所决定的承载能力，而齿面接触疲劳强度所决定 的承载能力，仅与齿轮直径(即模数与齿数的乘积)有关，可取由弯曲强度算得的模数2. 176 并就近圆整为标准值m二2. 5 nun,按接触强度算得的分度圆直径d 二74. 38 nun,算出小齿轮齿 数Z1-也竺30m 2.5人齿轮齿数Z2=u z 1 二3. 2 X 30二96,取 z

7、 2=96。这样设计出道德齿轮传动，既满足了齿根曲疲劳强度，并做到结构紧凑，避免浪费。3. 5几何尺寸计算3. 5. 1计算分度园直径d i= z im二30X 2 5 mm=75 mmd 2= z zm=96X2. 5 mm二240 mm3. 5. 2计算中心距a = ( d d 2) /2= (75+240) /2二 157. 5 mm3. 5. 3计算齿轮宽度B二 ad i=lX75=75 mm取 B2=75 mm, Bi=80 nun验算l 2T1 2X9.948X101FF 75N二2652. 8N竽丄兽兰N/mm二35. 37 N/mm100 N/mm 合适b75石箱体工件划线方法

8、4.1箱体工件的划线，除按照一般划线时确定划线基准和进行找正借料外，还应注意以下几 点：4. 1.1第一划线位置，应该是选择待加工表面和非加工表面比较重要和比较集中的位置, 这样有利于划线时能正确找正和及早发现毛坏的缺陷，既保证了划线质量，又可减少工件的 翻转次数。4. 1.2箱体工件划线，一般都要划出十字校正线，在四个面上都要划出，划在长或平直 的部位。一般常以基准孔的轴线作为十字校正线。在毛坏面上划的十字校正线，经过刨削加 工后再次划线时，必须以已加工的面作为基准面，原十字校正线必须重划。4. 1. 3为避免和减少翻转次数，其垂直线可可利用角铁或角尺一次划出。4.1. 4某些箱体，内壁不需

9、加工，而且装配齿轮等零件的空间又较小，在划线时要特别 注意找正箱体内壁，以保证加工后能顺利装配。4. 2箱体划线齿轮减速箱箱体由箱盖和箱座组成，其剖分面与轴承孔的中心重合。两个轴承孔是 箱体的关键部位，尺寸精度和位置精度都要求较高，划线时必须划准并保证有足够的加 工余量。箱盖与箱座是依靠螺栓紧固在一起的，故剖分面与紧固面之间的厚度必须均匀, 并保证其应有的尺寸精度。箱盖和箱座上都有圆弧，其内部是装人齿轮的，划线时要保 证它与内壁之间有足够的空隙。此箱休划线要分为四次：第一次为毛坯划线，先划出箱盖和箱座的剖分面加工线; 待剖分面加工后，第二次划紧固螺栓孔和定位销孔的加工线：将箱盖与箱体结合为一体

10、 后，第三次为划两侧面加工线；两侧面加工后，第四次为划各轴承孔的加工线。4.2. 1.第一次划线 将箱盖放在平台上，用千斤顶支撑在紧固面上，用划线盘 找正紧固面的四角，使其与平台平行。根据两个轴承孔的凸台外缘，检查孔是否有足够 的加工余量：检查圆弧是否有足够的尺寸；两侧是否倾斜。如果相差较人，应借正剖分 面的加工线，使各孔都有适当的加工余量，然后划出剖分面加工线。箱座的划线方法与箱盖相仿，用划线盘找正紧固面的四角，同样要检查各轴承孔是 否有足够的加工余屋，和是否基本正确，然后划剖分面加工线，并按尺寸划出底面的加 工线。4.2. 2.第二次划线 箱盖的第一划线位置。用划针盘按箱盖上卞内壁找正，使

11、其 与平台平行，用90。角尺找正剖分面，使其与平台垂直，然后划出对称中心线再以为基 准，按尺寸在剖分面上划出两条螺孔的中心线。箱盖的第二划线位置，用90 角尺分别 划剖分面找正，使其与平台垂直。在箱盖下部的紧固面上取其中点，划出最下端一个螺 孔中心线，然后按尺寸依次向上划出其余各螺孔的中心线。并用圆规划各螺孔和定位销 孔的圆周线。经过钻孔加工后，再按箱盖配划箱座上的螺孔加工线。4.2. 3.第三次划线 用螺栓和定位销将箱盖与箱座结合为一体后进行第三次划 线。用90 角尺找正箱座已加工的底面，使其与平台垂直；用划线盘找正宽的毛坯平 面，使其与平台基本平行。根据三个轴承孔两端凸台的高低和中部凸起的

12、加强筋，划出 中心线（基准），然后按尺雨寸划出箱体上下两侧面的加工线。4.2. 4.第四次划线 划线前，先在各轴承孔中装入中心塞块。用90 角尺分别 按箱体已加工的底面和侧面找正，使其与平台垂直。根据轴承孔的凸台外圆，划出此孔 的中心线，然后按尺寸划出轴承孔的中心线；按尺寸划出轴承孔的中心线。再用直尺对 准箱体的剖分面，在中心塞块上划出两个孔的中心连线，此连线与以上两根中心线相交 所得的交点，即为两个轴承孔的中心。最后，按尺寸划出各孔的加工圆线4. 3装配工艺规程的基本知识4. 3.1.装配工序的划分零件是构成机器（或产品）的最小单元。若干个零件结合成机器的某一部分，无论其结 合形式和方法如何

13、，都称为部件。把零件装配成部件的方法称为部件装配，简称部装。直接进入机器（或产品）装配的部件称为组件；直接进入组件装配的部件称为一级分 组件；直接进入一级分组件装配的部件称为二级分组件；以此类推。机器愈复杂，分组 件的级数也愈多。任何级的分组件都是由若干低一级的分组件若干零件组成，但最低级的分组件则只是 由若干个单独零件所组成。可以单独进行装配的部件称为装配单元，在制订装配工艺规程时，每个装配单元通常 可作为一道装配工序。任何一个产品，一般都能分成若干个装配单元，若干道装配工序。把零件和部件（组件和分组件）装配成最终机器（或产品）的过程称为总装配；简称 总装。根据机器的复杂程度，在制订工艺规程

14、时可划分为1工序，2工序，3工序等。每一道工序的装配都必须有基准零件或基准部件，他们是装配工作的基础，部件装配 或总装配都是从它这里开始的。它的作用是连接需要装在一起的零件或部件，并决定些 零件或部件之间的正确相互位置。4. 4装配的组织形式根据装配产品的尺寸，精度和生产批屋的不同，装配的组织形式有固定装配和移动装 配。固定装配被装配产品是固定在一个或几个组内完成的装配式，称作固定装配。4.4.1集中装配，从零件装配成部件和产品的全部过程均由一个人成一个组来完成。这 种形式工人技术平要求较高，装配周期长，适用于装配精度较高的单件小批生产。4.4.2分散装配，是把产品装配分为部装和总装，分配给个人或各小组来完成。这种形 式装配工人密度增加，生产效率较高，装配周期短，适用于成批生产。4.4.3移动装配 装配工序是分散的，被装配产品经传送工具移动，一个工人或一组 工人只完成一定工序的装配形式。