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1、机械基础课程设计说明书 题目名称 ： 二级圆柱齿轮减速器 学 院 : 核技术与自动化工程学院 专 业 : 机械工程及其自动化 班 级 : 机械三班 指导老师 : 王翔（老师） 学 号 : 201106040322 姓 名 : 陈建龙 完成时间 : 2014年1月11日 评定成绩 ： 目 录一 课程设计书 二 设计要求 三 设计过程 1. 传动装置总体设计方案 2. 电动机的选择 3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比 4. 计算传动装置的运动和动力参数 5. 设计V带和带轮 6. 减速器内齿轮传动设计 6.1高速级齿轮的设计 6.2低速级齿轮的设计 7. 滚动轴承和传动轴的设计 7.1输出轴
2、及其所配合轴承的设计 7.1中间轴及其所配合轴承的设计 7.1输入轴及其所配合轴承的设计 8. 键联接设计 9. 箱体结构的设计 10.润滑密封设计 四 设计小结 五 参考资料 二 设计要求题目： 工作条件：双班制工作，有轻度振动，小批量生产，单向传动，轴承寿命2年，减速器使用年限为6年，运输带允许误差三 设计过程题号运输带有效应力（F/N）运输带速度V（m/s）卷筒直径D（mm）已知数据96000.243201.传动装置总体设计方案:1. 组成：传动装置由电机、减速器、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
3、转速高，传动功率大，将V带设置在高速级。 其传动方案如下：传动装置总体设计图装置总的效率=0.79为V带的效率,为齿轮的传动效率，为滚子轴承的效率，为联轴器的效率（有弹性元件的挠性联轴器），为卷筒的效率（齿轮为7级精度，油脂润滑.因是薄壁防护罩,采用开式效率计算)。2. 电动机的选择（1） 选择电动机的类型按工作要求和条件，选用三相笼型异步电动机，封闭式结构，电压380V，Y型（2）选择电动机的电容 计算所需条件：F：工作机的工作阻力 V：工作机卷筒的线速度 T：工作机的阻力矩 装置的总效率 （3） 确定电动机转速卷筒工作转速取V带的传动比为24，二级圆柱齿轮减速器传动比为840求得总传动比的
4、范围为16160方案电动机型号额定功率同步转速满载转速总传动比1Y100L2-431500144099.862Y132S-63100096067.04综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和带传动、总传动比，选定型号为Y132S-6的三相异步电动机。3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 4.计算传动装置的运动和动力参数（1）各轴转速 960/3.15=304.76r/min304.76/5.27=57.83r/min/57.83/4.05=14.28r/min=14.28r/min(2)各轴输入功率2.90.962.78kW滚2.780.980.972.64kW滚2.640.980.97
5、2.51kW滚联=2.510.980.992.44kW(3) 各轴输入转矩电动机轴的输出转矩=9550 =95502.9/960=28.45 Nm =28.453.150.96=86.03 Nm=86.035.270.980.97=430.98 Nm=430.984.050.980.97=1659.24Nm卷筒轴的输入功率=1659.240.980.991609.79 Nm运动和动力参数结果如下表轴名功率P KW转矩T Nm转速r/min输入输出输入输出电动机轴328.459601轴2.7886.03304.762轴2.64430.9857.833轴2.511659.2414.284轴2.44
6、1609.7914.28（输出功率乘以各轴输出端轴承的功率）5. 普通V带传动设计（1） 确定计算功率（）（2） 选择V带的带型根据课本157页图8-11推出选择A型V带（3） 确定带轮的基准直径d1并验算带速v根据课本157页表8-8，初选小带轮直径d1=100mm带速v应控制在525m/s，最大不应超过30m/s计算大带轮的基准直径d2（4） 确定中心距a，并选择V带的基准长度Ld初定中心距a0取a0=500mm计算相应的带长Ld0查课本表8-2，选带的基准长度Ld=1600mm计算中心距a及其变动范围（5） 验算小带轮上的包角（6） 确定带的根数z（）根据d1=100mm，n1=960r
7、/min，查课本表8-4a得P0=0.95KW根据n1=960r/min，=3.15，A型V带，查课本表8-4b得P0=0.11KW查表8-2及8-5得=0.99，=0.926 取4根（7） 确定带的初拉力查课本表8-3得q=0.1kg/m单根V带所需的最小初拉力（8） 计算带传动的压轴力 (9)带轮采用孔板式结构6. 减速器内齿轮传动设计高速级齿轮1.确定齿轮类型、精度等级、材料及齿数高速级齿轮选用斜齿轮配合，低速级采用直齿轮配合。运输机为一般工作机器，速度不高，所以选7级精度。齿轮材料及热处理材料：高速级小齿轮选用钢调质，齿面硬度为小齿轮 280HBS 高速级大齿轮选用钢正火，齿面硬度为大
8、齿轮 240HBS 齿轮精度：按GB/T100951998，选择7级，齿根喷丸强化。初步选择小齿轮齿数z1=17，大齿轮齿数z2=90选择螺旋角，初选螺旋角=152. 齿面接触强度设计（1）数值的计算选取试选Kt=1.6查课本图10-26得=0.742，=0.87，=1.612查课本图10-30得=2.425计算小齿轮的转矩查课本表10-7取齿宽系数d=1.0查课本表10-6得材料的弹性影响系数ZE=189.8查课本图10-21d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极限计算应力循环次数查课本图10-19取接触疲劳寿命系数取失效概率为1%，安全系数S=1（2） 计算圆周速
9、度（3） 计算齿宽b及模数（4） 计算纵向重合度（5） 计算使用系数K根据v=0.87m/s，7级精度，由课本图10-8得Kv=1.05由课本表10-4,10-3及图10-13查得(6) 按实际的载荷系数校正所算的分度圆直径（7） 模数计算3. 齿根弯曲强度计算计算载荷系数根据纵向重合度，查课本图10-28得螺旋角系数计算当量齿数由课本表10-5查取齿形系数由课本表10-5查取应力校正系数查课本图10-20c得大小齿轮的弯曲疲劳极限分别是查课本图10-18取弯曲疲劳寿命系数计算弯曲疲劳许用应力，取弯曲疲劳安全系数S=1.4计算大小齿轮的大齿轮的数值较大取=2.5mm对比计算结果，由齿面接触疲劳
10、强度计算的法面模数m大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数，按GB/T1357-1987圆整为标准模数,取m=2.5mm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=60.73来计算应有的齿数.于是有：4. 几何尺寸计算计算中心距将中心距圆整为a=195mm按圆整后的中心距修正螺旋角大小齿轮的分度圆直径计算齿轮宽度低速级齿轮（1）齿轮材料及热处理材料：高速级小齿轮选用钢调质，齿面硬度为小齿轮 280HBS 高速级大齿轮选用钢正火，齿面硬度为大齿轮 240HBS 齿轮精度：按GB/T100951998，选择7级，齿根喷丸强化。选取小齿轮的齿数z1=20,大齿轮的齿数功率P1=2
11、.64KW，n1=57.83m/s（2） 按齿面接触强度设计试确定载荷系数 Kt=1.3计算小齿轮传递的转矩（公式同斜齿轮）取齿宽系数弹性影响系数ZE=189.8小齿轮的接触疲劳强度极限，大齿轮的接触疲劳强度极限计算应力循环次数(公式同斜齿轮)接触疲劳寿命系数计算接触疲劳许用应力，取安全系数S=1（公式同前）（3） 计算试计算小齿轮分度圆直径计算圆周速度v计算齿宽计算齿宽与齿高之比模数齿高所以计算载荷系数根据v=0.3m/s，7级精度，查课本图10-8得动载系数直齿轮查课本表10-4取所以按实际的载荷系数校正所得的分度圆直径计算模数m（3） 按齿根弯曲强度计算大小齿轮的弯曲疲劳极限分别是取弯曲疲劳寿命系数计算弯曲疲劳许用应力，取弯曲疲劳安全系数S=1.4计算载荷系数由课本表10-5查取齿形系数由课本表10-5查取应力校正系数计算大小齿轮的大齿轮的数值较大因此对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的法面模数m大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数，按GB/T1357-1987圆整
