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1、机械设计课程设计计算说明书设计题目同轴式二级圆柱齿轮减速器机电工程院係）班设计者指导老师_2011_年1月13日目录1. 题目及总体分析22. 各主要部件选择23. 选择电动机34. 分配传动比35. 传动系统的运动和动力参数计算46. 设计高速级齿轮57. 设计低速级齿轮108减速器轴及轴承装置、键的设计141轴（输入轴）及其轴承装置、键的设计152轴（中间轴）及其轴承装置、键的设计213轴（输出轴）及其轴承装置、键的设计279. 润滑与密封3010. 箱体结构尺寸3011. 设计总结3112. 参考文献31一.题目及总体分析题目：设计一个带式输送机的减速器给定条件：由电动机驱动，运输带工作
2、拉力为2600N,运输带速度为l.lm/s,运输机滚筒直 径为220mm。自定条件：工作寿命8年（设每年工作300天），四年一大修，两年一次中修，半年一次小 修,连续单向运转，载荷平稳，室内工作,有粉尘生产批量：小批量生产减速器类型选择：选用同轴式两级圆柱齿轮减速器。整体布置如下：图示：1为电动机，2及6为联轴器，3为减速器，4为高速级齿轮传动，5为 低速级齿轮传动，7为输送机滚筒。辅助件有:观察孔盖，油标和油尺，放油螺塞,通气孔，吊环螺钉，吊耳和吊钩淀位销， 启盖螺钉,轴承套，密封圈等.。二各主要部件选择目的过程分析结论动力源电动机齿轮斜齿传动平稳高速级做成斜 齿，低速级做成 直齿轴承此减速
3、器轴承所受轴向力不大球轴承联轴器弹性联轴器三选择电动机目的过程分析结论类型根据一般带式输送机选用的电动机选择选用Y系列（IP44） 封闭式三相异步电 动机功率工作机所需有效功率为Pw=FXV = 2600X l.lm/s 圆柱齿轮传动（7级精度）效率（两对）为n 1 = 0.992 球轴承传动效率（四对）为n 2 = 0.99 4 弹性联轴器传动效率（两个）取n 3 = 0.992 电动机输出有效功率为P，P 2600 %1.1- 3.069KWr 耳 xq xq0992 X 0993 X 0992123要求电动机输出功率为P - 3.069kWfr型号查得型号Y112M-4封闭式三相异步电动
4、机参数如下 额定功$kW=4满载转速r/min=1440选用型号Y112M-4封闭式三相异步电动机四分配传动比目的过程分析结论.ni 3.88传动系统的总传动比i其中i是传动系统的总传动比，多级串联传动系统的n1wi 3.88总传动等于各级传动比的连乘积；n是电动机的满载转速，r/min； n为工作机 mw输入轴的转速，r/min。2-c , .60v 60x 1100 cl.计算如下n - 1440r/min n 95.54r/mmmW 兀d3.14 x 220i - 850（两级圆柱齿轮）分1配n- (8 50) x 76.4 - 611 3820传动i -1440-15.072比95.5
5、4i ui -pi 3881 2五传动系统的运动和动力参数计算目的过程分析结论设：从电动机到输送机滚筒轴分别为0轴、1轴、2轴、3轴、4轴；对应于各轴的转速分别为呦、H4；对应于0轴的输出功率和其余各轴的输入功率分别为几、&、片；对应于0轴的输出转矩和其传 动余名轴的输入转矩分别为%丁耳、 、耳.、9相邻两轴间的传动比分别系 统为心、认仏、也；相邻两轴间的传动效率分别为 血、衍2、 、也心4、O的轴号电动机两级圆柱减速器工作机运O轴1轴2轴3轴4轴动 和转速n(r/min)n0=144On1=1440n =371.132n3=95.65n =95.654动功率P(kw)PO=3.07P=3.0
6、4P2=2.98P3=2.92P =2.864力 参转矩T(N m)T0=20.35T1=20.15T =76.6223T3=290.62T =285.554数两轴联接联轴器齿轮齿轮联轴器计传动比i加1i12=3.88i23=3.88i34i算传动效率nn O1=O98n 12=o.98n=0.981 23n34=0.99六设计高速级齿轮目的过程分析结论选 精 度 等 级、材 料 和 _LE.齿 数1）选用斜齿圆柱齿轮传2）选用7级精度3）材料选择。小齿轮材料为4 0Cr（调质），硬度为2 8 0 HBS，大齿轮 材料为4 5钢（调质），硬度为2 4 0HBS,二者材料硬度差为4 0 HBS。
7、4）选小齿轮齿数Z2 4,大齿轮齿数Z2i Z 3.88X24-93，取Z2=93。 选取螺旋角。初选螺旋角14。螺旋角：B 二 14。目的过程分析结论按_Ltl 齿 面 接 触 强 度 设 计按式(1021)试算，即、2kT u + 1/Z Z “ d 皐一亠-(he )21t 3 s u Q d aH1)确定公式内的各计算数值(1) 试选行=1.6(2) 由图10 30，选取区域系数Z = 2.433H(3) 由图10 26 杳得 S二 0.78 s 二 0.88a1a2s = s +s = 1.66aa1a 2(4) 计算小齿轮传递的转矩T = 20.15N - m = 2.015 x
8、104 N - mm1(5) 由表10 7选取齿宽系数” =1d(6) 由表10 6查得材料的弹性影响系数Z = 189.8MPa1/2E(7) 由图10 21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限b 600MPa，大齿轮的接触疲劳强度极限b 550MPaH lim1H lim2(8) 由式10 13计算应力循环次数N 60njL 60 x 1440 x 1 x (8 x 300 x 8 x 2) 3.3 x 1091 hN 3.3 x 109 /3.88 0.85 x 1092(9) 由图10 19查得接触疲劳强度寿命系数K 0.88 K 0.93HN1HN 2(10) 计算接触疲劳强度许
9、用应力取失效概率为1%,安全系数为S=1，由式10 12得K bb hn 1 h iim1 0.9 x 600MPa 540MPaH1SK bb HN2 Hiim2 0.95 x 550MPa 522.5MPaH 2Sb (b + b )/2 (540 + 522.5)/2MPa 531.25MPaHH1H 2目的过程分析结论按_Ltl 齿 面 接 触 强 度 设 计2)计算(1)试算小齿轮分度圆直径d1t，由计算公式得,2 x 1.6 x 2.015 x 1044.88 (2.433 x 189.8丫d 二 31xx 二 33.3mm1t 帀1 x 1.663.88 J 531.25 丿(2
10、) 计算圆周速度兀d n3.14 x 33.3 x 1440/v =11 = 2.5m / s60 x 100060 x 1000(3) 计算齿宽b及模数mntb 二 d = 1 x 33.3 二 33.3mmd 1td cos033.3xcosl4。. _m 二 二二 1.35mmntZ241h = 2.25m = 2.25 x 1.35 = 3.04mmntb / h 二 33.3/3.04 二 11(4) 计算纵向重合度邛= 0.318dZ tan 卩=0.318x 1 x 24x tan14 = 1.903(5) 计算载荷系数K已知使用系数KA = 1根据v = 2.5m/s ,7级精
11、度，由图10 8查得动载荷系数K = 1.1V由表104查得K = 1.12 + 0.18(1 + 0.6 2) 2 + 0.23 x 10 -3 bH0dd=1.12 + 0.18(1 + 0.6x 12)x 12 + 0.23x 10-3 x48.94 = 1.42由图10 13查得K = 1.35F0K F假定 At 100 N / mm，由表10 3查得 K = K = 1.2dHaFa1故载荷系数 K = K K K K = 1 x 1.1 x 1.2 x 1.42 = 1.874A V Ha H0(6) 按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，由式10 10a得目的过程分析结论按_
12、Ltl 齿 面 接 触 强 度 设 计d = d JK/ K = 33.3“1.8744/1.6 = 35.10mm ii八t(7)计算模数mnd cos 035.10 x cos14。 .m = = 1.42mmnZ241d 35.10mm1m 1.42mmn按_Ltl 齿 根 弯 曲 强 度 设 计由式10 17 mn 31)确定计算参数(1) 计算载荷系数K = K K KA V 1(2) 根据纵向重合度Y0 = 0.88(3) 计算当量齿数ZZ =1=V1COS3 0ZZ 2V2 COS3 0(4) 查取齿形系数由表105查得(5) 查取应力校正系彳由表105查得(6) 由图10 20大齿轮的弯曲疲f(7) 由图10 18K fn1 = 0.85I2KT1Y0 I 丫卩淡Ysa dZi8aQ FK 1 x 1.1 x 1.2 x 1.35 1.782a F00 1.903，从图10 28查得螺旋角影响系数2426.27COS314。93101.81COS314。1 2.592 Y 2.178Fa1Fa 2数1 1.596 Y 1.791Sa1Sa 2c查得，小齿轮的弯曲疲劳
