两级圆柱齿轮减速器更新3

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1、机械设计 课程设计说明书设计题目 两级圆柱齿轮减速器机械工程学院 机械设计制造及其自动化专业班级 机日112 学号 11431127 设计人 田时刚指导老师 何荣国完成日期2013.12.161.设计任务22.设计传动方案说明23.电动机的选择2电动机类型和结构形式选择2选择电动机容量2选择电动机的转速3确定电动机型号34.计算传动装置的运动和动力参数3计算总传动比3分配各级传动比3各轴转速n(r/min)4各轴输入功率P（kW）4各轴输入转矩T（Nm）45.传动件的设计和计算5齿轮的计算与校核5高速级大小齿轮的设计（齿轮2齿轮3）5低速级大小齿轮的设计（齿轮4齿轮5）76.减速器集体结构尺寸

2、（表3）107.轴的设计和计算12高速轴的设计。12中速轴的设计15低速轴的设计188.滚动轴承的选择及计算20高速轴上轴承的寿命校核21中速轴上轴承的寿命校核22低速轴上轴承的寿命校核239.键联接的选择2410.减速器附件的选择2411.润滑与密封24润滑：24密封：2512.小结2513.参考资料目录251. 设计任务设计一个铸工车间用碾砂机上的减速器。单班工作，每班8小时，工作寿命为10年（每年工作300天）。立轴的速度允许误差5，开式锥齿轮的传动比i锥=4，小批生产。设计方案4，立轴所需扭矩T为1000（Nm），立轴转速n为36（r/min）。2. 设计传动方案说明传动方案选择展开式

3、两级圆柱斜齿轮减速器，此结构传动比较大，结构简单，工作可靠，维护方便，环境适应性好，应用较广。此减速器工作环境粉尘多，选择闭式齿轮传动。3. 电动机的选择电动机类型和结构形式选择 按工作要求和条件，选用三相笼型异步电动机，封闭型结果，电压380V，Y型。选择电动机容量1） 工作机所需功率Pw=Tnw/9550 KW=1000*36/9550=3.77kW2） 电动机输出功率Pd=pw/=3.77/0.84=4.48kW1滚动轴承传动效率0.992联轴器传动效率0.973圆柱齿轮传动效率0.994锥齿轮传动效率0.95=213133234=0.84选择电动机的转速N电=i01i12i23i34n

4、=1*3*4*4*36=1728r/min初选选电动机转速为1500r/min确定电动机型号2Y132S-4额定功率（kW）5.53满载转速（r/min）14404堵转转矩/额定转矩2.2最大转矩/额定转矩2.3质量（kg）6854. 计算传动装置的运动和动力参数计算总传动比i=nm/nw=1440/36=40分配各级传动比i=3*3.3*4=39.6（39.6-40）/40=1（合理）各轴转速n(r/min)n=nm=1440n= n/i12=1440/3.3=436n= n/i23=425.53/3=145n= n/i34=141.18/4=36各轴输入功率P（kW）P=Ped01=5.5

5、*0.99*099=5.39P= P12=5.39*0.99*0.97=5.18P= P23=5.18*097*0.99=4.97P= P34=4.97*0.99*0.99*0.99*0.95=4.63各轴输入转矩T（Nm）T=9550P/n=5.5/1440=36.5T=9550 P/n=5.39/423.53=118T=9550 P/n=5.181/141.18=341T=9550 P/n=4497/36=1318相关数据整理如表1项目电动机轴转速（r/min）1440144043614536功率（kW）5.55.395.184.974.63转矩（Nm）36.536.5118 341131

6、8传动比13.434效率0.990.960.960.93表15. 传动件的设计和计算齿轮的计算与校核高速级大小齿轮的设计（齿轮2齿轮3）1 选定齿轮类型，精度等级，材料及齿数1） 选用斜齿圆柱齿轮。2） 设计通用减速器，速度不高，故选7级精度。3） 材料选用。小齿轮选用40Cr（调质），硬度280HBS。大齿轮都选用45钢（调质），硬度为240HBS。二者材料硬度差为40HBS。4） 选小齿轮齿数Z2=22 大齿轮齿数Z3=3.3*22=72.8取755） 选取螺旋角，初选螺旋角=16.2 按齿面接触强度设计d21) 确定公式内的各计算数值 试选kt=1.6 ZH=2.43 2=0.760 3

7、=0.87 =0.760+0.87=1.63 许用接触应力S=1KN2=0.91 lim2=600MPa H2= KN2lim2/S=546MPaKN3=1.02 lim3=550MPa H3= KN3lim3/S=561MPaH=（H2 +H3）/2=（540+561）/2=531.25MPaN2=60*1440*1*300*8*10=2.07*109N3=60*423.5*1*300*8*10=6.28*1082）计算 分度圆 d244.70mm 计算圆周速度 v=d2n1/(60*1000)= 3.37m/s 计算齿宽b及模数mnt b=dd2t=0.8*44.70=35.76mmnt=

8、d2tcos/Z2=1.96mmh=2.25 mnt=4.41b/h=8.10 计算纵向重合度 =0.318dZ2tan=1.50 计算载荷系数k kA=1.25 kV=1.15 kH=1.289 kF=1.245 kH=kF=1.1 K= kA kV kH kH=2.04 按实际的载荷系数校正所算的分度圆直径dI=dIt=48.47mm 计算模数mn=d2cos/Z2=1.97mm3 按齿根弯曲强度设计mn=1） 确定计算参数 计算载荷系数 K= kA kV kF kF=1.97 根据纵向重合度 =1.5 螺旋角影响系数Y=0.875 计算当量齿数 Zv2=Z2/COS3=24.41 Zv3

9、=Z3/COS3=83.22 查取齿形系数 YFa2=2.65 YFa3=2.21 查取应力校正系数 YSa2=1.58 YSa3=1.77 计算弯曲疲劳许用应力 取弯曲疲劳安全系数S=1.4F2=KFN2FE2/s=303.57MPa KFN2=0.85F3=KFN3FE3/s=244.28MPa KFN3=0.9 计算大、小齿轮的YFaYSa /F并加以比较YFa2YSa2 /F2=0.01379YFa3YSa3 /F3=0.016452） 设计计算mn137mm 对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的法面模数mn大于由齿根弯曲疲劳强度计算的发面模数。取mn =1.5mm，已可满足弯曲强度

10、。但为了同时满足接触疲劳强度，需按接触疲劳强度算得分度圆直径。d2=48.47mm。于是由Z2=d2COS/ mn=30.97 取Z2=31 则Z3=3.3*31=102.3 取Z3=1034 几何尺寸计算1） 计算中心距a=(Z2+Z3) mn/2cos=103.3 圆整后为104mm2） 按圆整后的中心距修正螺旋角=arcos(Z2+Z3) mn/2a=164363因值改变不多，故参数不必修正3） 计算大、小齿轮的分度圆直径d2=Z2mn/cos=48.48mm d3=Z3mn/cos=159.52mm4） 计算齿轮宽度d=dd2=38.78mm圆整后取B3=40mm B2=45mm低速级

11、大小齿轮的设计（齿轮4齿轮5）1 选定齿轮类型，精度等级，材料及齿数1） 选用斜齿圆柱齿轮。2） 设计通用减速器，速度不高，故选7级精度。3） 材料选用。小齿轮选用40Cr（调质），硬度280HBS。大齿轮都选用45钢（调质），硬度为240HBS。二者材料硬度差为40HBS。4） 选小齿轮齿数Z4=25 大齿轮齿数Z5=3*25= 755） 选取螺旋角，初选螺旋角=16.2 按齿面接触强度设计d21) 确定公式内的各计算数值 试选kt=2 ZH=2.425 2=0.760 3=0.863 =0.760+0.863=1.623 许用接触应力S=1KN4=1.02 lim4=600MPa H4=

12、KN4lim4/S=612MPaKN5=1.09 lim5=550MPa H5= KN5lim5/S=599.5MPaH=（H4 +H5）/2=605.75MPaN4=60*423.5*1*300*8*10=6.28*108N5=60*141.18*1*300*8*10=2.09*1082）计算 分度圆 d465.36mm 计算圆周速度 v=d4n3/(60*1000)= 1.45m/s 计算齿宽b及模数mnt b=dd4t=0.8*65.36=52.29mmmnt=d4tcos/Z4=2.53mmh=2.25 mnt=5.69mmb/h=9.19 计算纵向重合度 =0.318dZ4tan=1

13、.70 计算载荷系数k kA=1.25 kV=1.05 kH=1.289 kF=1.245 kH=kF=1.1 K= kA kV kH kH=1.86 按实际的载荷系数校正所算的分度圆直径d4=d4t=63.80mm 计算模数mn=d4cos/Z4=2.46mm3 按齿根弯曲强度设计mn=1） 确定计算参数 计算载荷系数 K= kA kV kF kF=1.80 根据纵向重合度 =1.70 螺旋角影响系数Y=0.875 计算当量齿数 Zv4=Z4/COS3=27.74 Zv5=Z5/COS3=83.22 查取齿形系数 YFa4=2.55 YFa3=2.21 查取应力校正系数 YSa4=1.61 YSa3