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1、两级圆柱斜齿轮减速器设计书一、设计任务书（一）题目名称：设计两级圆柱齿轮减速器（二）说明：此减速器用于热处理车间零件清洗传送带的减速。此设备两班制工作，工作期限十年，用户使用。（三）技术参数:鼓轮直径（mm）传送带运行速度（m/s）传送带从动轮所需扭矩（N.m）3800.81050（四）本任务规定的设计计算包括下列各项:1、传动装置总体设计计算；2、各传动零件的设计计算；3、一根主要轴的设计计算；4、一对主要轴承的设计就算；5、各标准零件的选择。（五）要求1、主要部件的总装配图一张（A1）2、典型零件工作图2张（A3）3、20页左右的说明书一份1、设计方案分析1、组成：传动装置由电机、减速器、
2、工作机组成。2、特点：齿轮相对于轴承不对称分布，故沿轴向载荷分布不均匀，要求轴有较 大的刚度。3、确定传动方案：考虑到电机转速高，传动功率大，将V带设置在高速级能吸收震动且起过载保护作用。传送简图如下：n iii1n I1:齿轮1 （高速轴）2:齿轮2 （中速轴从动轮）3、7:联轴器4 :工作机5 :齿轮（低速轴）6:齿轮3 （中速轴主动轮）8:电动机7 n ii三、电动机的选择亠，丄丄亠60 X 1000V 60 X 1000 X 0 8、鼓轮的转速：nw =T= 3.14 X 380 = 40.2r/min2、 鼓轮工作所需要的功率：pw=Tnw = 1050 X 40.2 = 4.42k
3、ww 955095503、 传动装置的总效率：？总=?承 ?齿？联=0.985 X0.95 X 0.972 X0.99=0.8(?为V带的效率，？承轴承的效率，？齿为每对齿轮啮合传动的效率，？联为联轴 器的传动效率)4、 电动机所需的功率：Pd=? =407 =5.5kw?右 _0.8总5、电动机的选择根据动力源和工作条件，电动机的类型选用Y系列三相异步电动机。电动机的转速选择常用的两种同步转速：1500r/mi n和1000r/min，以便比较。根据电动机所需功率和同步转速，查设计手册表8-53确定电动机的型号为Y132S-4 和 Y132M2-6。传动系统的总传动比：i1=nm/n w =
4、1440/40.2=35.8i2=nm/n w=960/40.2=23.88根据电动机型号查表8-54确定电动机的各参数，将计算数据和查表数据填入表1,便于比较。表1电动机的数据及总传动比万案电动机型号额的功 率/KW同步转速/(r/mi n)满载转速/(r/mi n)总传 动比外伸轴径/mm外伸轴长度/mm中心高/mm1Y132S-45.51500144035.842801322Y132M2-65.5100096023.883880132根据表1可知，方案1转速高，电动机价格低，总传动比虽然大些，但完全可以通过带传动和两级齿轮传动实现，所以选用方案1四、运动和动力参数的计算1、传动比分配i
5、总=1440/40.2=35.82总、带的传动比取为i1 = 3，则减速器总传动比为ij=35.82/3=11.94则双级斜齿圆柱齿轮减速器高速级的传动比i2为12 = vT3ij=3.94低速级的传动比i313 = ij/i2=3.032、各轴的转速计算nI=1440/3r/mi n=480r/mi nnII =480/3.94r/mi n=121.83r/mi nnIII =nw =40.2r/min3、各轴输入功率计算Pi = pd. ?=5.5x0.95kw=5.225kwPii = Pi. ?齿.?承=5.225x0.97x0.98kw=4.97kwpIII =pII. ?齿.?承
6、=4.97x0.97x0.98kw=4.72kw4、各轴输入扭矩计算T =9550pI/nI=104N.mT2 =9550pn /nI =390 N.mT3=9550pIII /n山=1121 N.m将上述结果列入表2,以供查用表2轴号转速 n/(r/min)功率p/kw扭矩 T/(N.m)I4805.225104II121.834.97390III40.34.721121五、V带传动的设计计算1、求计算功率查课本表13-8得心=1.2，故PC=KA.pd =1.2x5.5kw=6.6kw2、选V带型号可用普通V带或窄V带，现选普通V带根据FC=6.6kw，nd=1440r/min，由课本图1
7、3-15查出此坐标点位于A型处，所以V带选A型普通V带。3、求大小带轮直径d2、d1由课本表13-9， d1应取不小于75mm,现取90mm,贝卩 d2=nd/nI. d1 (1- 9=1440/480X90X(1-0.02)=264.6mm由课本表13-9,取d2=265mm4、验算带速V , n . nd 3.14 x 90 x 1440 .- _.帖册=60 X 1000 m/s=6.78m/s带速在5-25m/s范围内，合适5、求V带基准长度ld和中心距a初步选中心距 a0=1.5 (d1 + d2) = 1.5x(90+265)mm=532.5mm 取a=540mm,符合 0.7 (
8、d1 + d?) 1200,合适7、求V带的根数ZZ= 匕(Po+ ?P O)KaKi.令nd=1440r/min, d1 = 90mm，查课本表 13-3，得 P0 = 1.07kw由 i=d2/d1(1-s)=3查课本表13-5,得?Po = 0.17由印=163.7，查表 13-7 得Ka=0.95,查表 13-2得K, = 1.01由此可得PcZ=(P0+ ?P 0)KaKl. - 4.8,取Z=5根&求作用在带轮轴上的压力Fa查课本表13-1得，q=0.1，得单根V带的初拉力500P c / 2.52F。= 17（厂-1） + q.v2 = 137Na作用在轴上的压力FQ=2ZF.s
9、ina2 =1356N六、齿轮传动的设计计算（一）高速级齿轮传动的设计计算1、选择齿轮材料、热处理、计算接触应力OHP、许用弯曲应力考虑此减速器长期工作，载荷有中等冲击及减速器的功率和工作环境，故大小齿轮都用硬 齿面渐开线斜齿轮。（1）齿轮材料、热处理及确定许用应力小齿轮用 45 号钢表面淬火，齿面硬度为 4050HRC ,onlim1 =1500Mpa , pE1=690Mpa ,大齿轮用 20Cr渗碳淬火，齿面硬度为 5662HRC, Hlim2 =1500Mpa, Fe2 =850Mpa （查课本表 11-1）取Sf = 1.25, Sh=1 （查课本表11-5得）取ZH = 2.5,
10、ZE = 188.8（查课本表 11-4 得）则，殆=斥2=旦二 387 MpaSf时=oH2=呼=1150 MpaSh2、初步设计齿轮传动的主要尺寸（1）按齿轮弯曲强度计算齿轮按8级精度制造。取载荷系数 K=1.3 （查课本表11-3得）齿轮系数？d=0.5 （课本表11-6）小齿轮的转矩 T1=9.55X106 = 1.04X105N.mm初选螺旋角B= 15（般取8200）齿数取 Z =19 ,则 Z2=i2 .Z1 =75 ,取Z2=75则实际传动比：=亞=3.95Z1齿形系数 Zv1=詈=21.08 , Zv2= 75 = 83.211 cos 3152 cos315查课本表 11-
11、8 得 YFa1 =2.88 , YFa2 =2.25由课本表 11-9 得 YSa1=1.57 , Ysa2 = 1.783、小齿轮弯曲强度计算法向模数 mn ? v2kTl.YFa1 Ysa1. cos2 B= 2.37mm n?d.Zi 口H由课本表4-1取mn二2.5mm中心距 a=mn(Zl+Z 2)_=121.65mm2 cos B取 a=120mm确定螺旋角 B 二 arcmn(Zl+Z2)_=16.462a小齿轮分度圆直径d1 = mn.Z/cos B=48.5mm小齿轮齿顶圆直径da1 =d1 + 2.5mn = 53.5mm齿根圆直径 df1 =d1 - 2x1.25mn
12、二 42.3mm齿宽 b=?d. d1 = 38.81mm取 b1 =45mmb2 = 40mm大齿轮分度圆直径d2 = mn .Z2/cos B=191.5mm大齿轮齿顶圆直径da2=d2 + 2.5mn = 196.5mm4、验算齿面接触强度、小齿轮齿面弯曲强度卬=Ze.Zh.Zb v.乎=890.8Mpa时=1150 Mpa ,安全2丫 Fa1Ysa1bd 1 m n=560Mpa c)fe1 =690Mpa，安全5、 齿轮的圆周速度V= V= n .dn| =1.2m/S60x10006、计算齿轮的圆周力、径向力、轴向力圆周力：Ft= -=4290Nd1径向力：f产良叱=1595Nco
13、s B轴向力：Fra =Ft tan B =890N（二）低速级齿轮传动的设计计算1、 选择齿轮材料、热处理、计算接触应力oHP、许用弯曲应力0FP，考虑此减速 器长期工作，载荷有中等冲击及减速器的功率和工作环境，故大小齿轮都用硬 齿面渐开线斜齿轮。（1）齿轮材料、热处理及确定许用应力小齿轮用 45 号钢表面淬火，齿面硬度为 4050HRC ,oHiimi =1500Mpa , fei =690Mpa ,大齿轮用 20Cr渗碳淬火，齿面硬度为 5662HRC, Hlim2 =1500Mpa, fe2 =850Mpa （查课本表 11-1）取Sp = 1.25, SH=1 （查课本表11-5得）
14、取Zh = 2.5, Ze = 188.8（查课本表 11-4 得）则，耳1 = F2=7SFE1 二 387 MpaSFOH1=牝=晋=1150 Mpa2、初步设计齿轮传动的主要尺寸（1）按齿轮的弯曲强度设计计算齿轮按8级精度制造，取载荷系数K=1.3（课本表11-3）齿宽系数？d=0.6（课本表11-6）小齿轮的转矩 T3=9.55X106 些=3.9x105 N.mnil初选螺旋角B= 15（般取820）齿数 取 乙=23则Z2=i3.乙=69.7,取Z2=7则实际传动比i=3.05Z1齿形系数 ZV1=| =23.8 , ZV2 二0 =72cos 315cos 315查课本表 11-8 得 Ypa1 =2.8
