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1、目 录一、设计任务书-1二、传动方案分析-1三、电动机的选择计算-1四、总传动比的确定和各级传动比的分配-1五、运动和动力参数的计算-1六、传动零件的设计-2七、轴的设计和计算-7八、滚动轴承的选择和计算-11九、键连接的选择和计算-13十、联轴器的选择和计算-14十一、润滑和密封的说明-14十二、拆装和调整的说明-15十三、减速箱体的附件的说明-15十四、设计小节-15十五、参考资料-15二、传动方案分析1蜗杆传动蜗杆传动可以实现较大的传动比，尺寸紧凑，传动平稳，但效率较低，适用于中、小功率的场合。采用锡青铜为蜗轮材料的蜗杆传动，由于允许齿面有较高的相对滑动速度，可将蜗杆传动布置在高速级，以
2、利于形成润滑油膜，可以提高承载能力和传动效率。因此将蜗杆传动布置在第一级。2斜齿轮传动斜齿轮传动的平稳性较直齿圆柱齿轮传动好，常用在高速级或要求传动平稳的场合。因此将斜齿轮传动布置在第二级。3圆锥齿轮传动圆锥齿轮加工较困难，特别是大直径、大模熟的圆锥齿轮，只有在需要改变轴的布置方向时采用，并尽量放在高速级和限制传动比，以减小圆锥齿轮的直径和摸数。所以将圆锥齿轮传动放在第三级用于改变轴的布置方向。4链式传动链式传动运转不均匀，有冲击，不适于高速传动，应布置在低速级。所以链式传动布置在最后。因此，蜗杆传动斜圆柱齿轮传动圆锥齿轮传动链式传动，这样的传动方案是比较合理的。 计 算 及 说 明三电动机选
3、择计算1原始数据如下：运输链牵引力F=6000N运输链工作速度V=0.15m/s运输链齿数Z=16运输链节距P=1002电动机型号选择: 运输链所需功率 取1=0.99（连轴器）,2=0.98（轴承） ,3=0.97（斜齿轮）,4=0.72（蜗杆）,5=0.93（圆锥齿轮）；a=1( 2)3 3 45=0.605电动机功率 Pd=Pw / a=1.488 kw运输链链轮节圆直径 链轮转速 取圆锥齿轮传动比i1=24 ; 蜗杆传动比i2=6090则电动机总传动比为 ia=i1i2=120360故电动机转速可选范围是nd=ian=(120360)5.6=6702012 r / min故选电动机型号
4、为Y90L-4主要参数：四总传动比确定及各级传动比分配 由电动机型号查表得nm=1440 r / min；ia=nm / n=1440 / 5.6=257取蜗杆传动比i1=31；直齿圆柱齿轮传动比i2=0.05（ia / i3）=3；圆锥齿轮传动比i3=2.77五运动和动力参数的计算设蜗杆为1轴，蜗轮轴为2轴，圆柱齿轮轴为3轴,链轮轴为4轴，1.各轴转速：n1=nm / i1=1440 / 31 =46.45 r / minn2=nm / i2=46.45 / 3= 15.48 r / minn3=nm / i3=15.48 / 2.77=5.59 r / min2.各轴输入功率：P1=Pd0
5、1=1.4880.99=1.473kwP2=P102=1.4730.980.72=1.039kwP3=P234=1.0390.980.72=0.988kwP4=P345=0.9880.980.97=0.900kw3.各轴输入转距：Td=9550Pd/nm=95501.488/1440=9.868NmT1=Td01=9.8680.99=9.77 NmT2=T1i112=9.77310.980.72=213.7 NmT3=T2i234=213.730.980.97=609.43 NmT4=T3i345=609.432.770.980.93=1538.55 Nm运动和动力参数计算结果整理于下表：轴名
6、效率P(kw)转距T(Nm)转速n(r/min)传动比i效率 输入输出输入输出电动机轴1.488 9.87 1440.001.00 0.99 一轴1.473 1.444 9.770 9.57 1440.0031.0 0.71二轴1.093 1.018 213.7209.446.453.00 0.95 三轴0.988 0.968 609.4597.2 15.482.77 0.91 四轴0.900 0.882 1538.61507.85.59六传动零件的设计计算1蜗杆蜗轮的选择计算(1).选择蜗杆的传动类型 根据GB/T 100851988的推荐,采用渐开线蜗杆(ZI)。(2).选择材料 蜗杆传动
7、传递的功率不大，速度中等，故蜗杆用45钢，蜗轮用铸锡青铜ZCuSn10P1，金属膜铸造。轮芯用灰铸铁HT100制造。(3).按齿面接触疲劳强度进行计算根据闭式蜗杆传动的设计准则,先按齿面接触疲劳强度进行设计,再校核齿根弯曲疲劳强度。传动中心距确定作用在蜗轮上的转距 T2 z1=1，=0.7 ,则Nmm确定载荷K 因工作载荷较稳定，故取载荷分布不均匀系数K=1，机械设计250页查表11-5取KA=1.15，由于转速不高，冲击不大，可取KV=1.05；则 K=KAKKV =1.1511.051.21确定弹性影响系数因选用的是铸锡青铜蜗轮和钢蜗杆相配，故ZE=160MPa1/2确定接触系数Z 先假设
8、分度圆直径d1和传动中心距a的比值d1/a=0.35，从图11-18中查得Z=2.9确定许用接触应力H9根据蜗轮材料为铸锡青铜ZCuSn10P1，金属铸造膜，蜗杆螺旋齿面硬度45HRC，可从表11-7中查得蜗轮的基本许用应力H=268MPa应力循环次数 寿命系数 则 计算中心距 取从表11-2中查得m=5，蜗杆分度圆直径。这时，从图11-18中查得2.37，因，因此以上计算结果可用。(4).蜗杆与蜗轮的主要参数及几何尺寸 蜗杆轴向齿距 =15.7mm；直径系数q=10；齿顶圆直径 =60mm；分度圆导程角；蜗杆轴向齿厚 7.85mm蜗轮蜗轮齿数z2=31；变位系数x2=-0.5；验算传动比i
9、= z2/z1=31；传动比误差为0蜗轮分度圆直径 d2=mz2=531=155mm蜗轮喉圆直径 da2=d2+2ha2=155+25=165mm蜗轮齿根圆直径 df2=d2-2hf2=155-21.25=143mm蜗轮咽喉母圆半径 rg2= a-0.5da2=100-0.5165=17.5mm(5).校核齿根弯曲疲劳强度 当量齿数 由此，查表11-19可得齿形系数。螺旋角系数 许用弯曲应力 从表11-8中查得由ZCuSn10P1制造的蜗轮的基本许用应力=56MPa寿命系数 满足弯曲强度。(6).精度等级公差和表面粗糙度的确定考虑到所设计的蜗杆传动是动力传动，属于通用机械减速器，从GB/T 1
10、00891988 圆柱蜗杆、蜗轮精度中选择8级精度，侧隙种类为f，标注为8f GB/T 100891988。(7).热平衡核算。由于摩擦损耗的功率，则产生的热流量为P蜗杆传递的功率以自然方式箱体的表面传热系数，可取；S内表面能被论化油所飞溅到，而外表面又可为周围空气所冷却的箱体表面面积，单位为m2；取S=0.5 m2油的工作温度，可取；周围空气的温度，常温情况可取；按热平衡条件，可求得在即定工作条件下的油温 满足温度要求。2斜齿轮传动选择计算(1).选精度等级、材料及齿数运输机一般工作机器，速度不高，故选用7级精度。材料选择。有表10-1选择小齿轮材料为40Cr（调质），硬度为280HBS，大
11、齿轮材料为45钢（调质）硬度为240HBS，二者材料硬度差为40HBS。选小齿轮齿数大齿轮齿数选取螺旋角。初选螺旋角。(2).按齿面接触疲劳强度设计 确定公式内各计算数值a.试选b.由图10-30选取区域系数ZH=2.433c.由图10-26查得则d.小齿轮传递转距 Nmme.由表10-7选取齿宽系数f.由表10-6查得材料的弹性影响系数g.由图10-21d查得齿轮的接触疲劳强度极限h.应力循环次数 i.由表10-19查得接触疲劳寿命系数KHN=1.07j.计算接触疲劳许用应力，取安全系数S=1 计算iua.试算小齿轮分度圆直径，代入中较小的值 b.计算圆周速度 c.计算齿宽b及模数 d.计算纵向重合度 e.计算载荷系数K由表10-2查得使用系数根据v=0.16m/s，7级精度，有图10-8查得动载荷系数，故 由表10-13查得由表10-3查得 故载荷系数 f.按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径 g.计算模数 (3).按齿根弯曲强度设计 确定计算参数a.计算载荷系数 b.根据纵向重合度，从图10-28查得螺旋角影响系数c.计算当量齿数 d.查取齿形系数由表10-5查得 e.计算大、小齿轮的并加以比较 大齿轮的数值大。 设计计算mm因此取，可满足齿根弯曲疲劳强度。为满足齿面接触疲劳强度取 取，则(4).
