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1、机械设计课程设计说明书设计题目 二级圆柱齿轮减速器完成日期 年 月 日设计任务书题目：连续单向运转，工作时有轻微振动，空载启动，使用期限为8年，小批量生产，单班制工作，运输带速度允许误差为5%。所选参数如下： 运输带工作拉力F = 2200 Nm运输带工作速度 v = 1.45 m/s卷筒直径 D= 280 mm方案的草图如下： 1电动机；2联轴器；3齿轮减速机；4链传动；5、带式运输机1，链传动的效率;2，轴承的效率;3，齿轮传动效率;4，联轴器的传动效率;5，鼓轮上的传动效率。一、 传动方案的拟定根据要求电机与减速器间选用联轴器传动，减速器与工作机间选用链传动，减速器为二级圆柱斜齿齿轮减速
2、器。方案草图如上。二、电动机的选择1、电机类型和结构型式。根据电源及工作机工作条件，工作平稳，单向运转，单班制工作，选用Y系列三相笼型异步电动机。2、电机容量 卷筒所需功率传动装置的总效率=取链带的效率=0.92 轴承的效率=0.98 圆柱齿轮的传动效率=0.97联轴器的效率=0.99卷筒上的传动效率=0.96总效率=0.920.980.970.990.96=0.767卷筒所需功率P =Fv/1000=22001.45/1000=3.19kw电动机的输出功率P=P/=3.19/0.767=4.16 Kw3、电动机额定功率 P由已有的标准的电机可知，选择的电机的额定功率 P=5.5Kw4、电动机
3、的转速工作机卷筒转速n = =6010001.45/（3.14280）=98.96r/min链传动比范围1.5-2，单级圆柱齿轮传动比范围是2-5，则电动机转速可选范围574-4948按工作要求和工作条件选用Y系列同步转速为1500r/min 的三相笼型异步电动机具体规格如下：发动机型号额定功率满载转速起动转矩/额定转转矩最大转矩/额定转矩Y32S-45.514402.22.2三、传动装置的运动和动力参数的选择和计算1、计算传动装置总传动比和分配各级传动比1)传动装置总传动比由电动机的满载转速n和工作机主动轴转速n可确定传动装置应有的总传动比为i=1440/98.96=14.552）分配各级传
4、动比取链带传动的传动比为=1.5；为满足相近的浸油条件，高速齿轮传动比为=1.3； 所以由i= i ii取=3.55 =2.732、计算传动装置的运动和动力参数1)各轴转速n= =1440r/min ;n = n/ =1440/3.55=405.6r/min ;n = n/ =405.6/2.73=148.6r/min ;2)各轴输入功率P = P=5.50.990.980.97=5.18 Kw ;P = P=5.180.980.97=4.92Kw ;P = P=4.920.980.97=4.68 Kw ;3)各轴输入转矩T= 9550 P/ n =95505.18/1440=34.4Nm ;
5、T=9550 P/ n =95504.92/405.6=115.8Nm ;T =9550 P/ n =95504.68/148.6=300.8Nm ;四、齿轮设计一级齿轮的设计1、选定齿轮类型，精度等级，材料及齿数 （1）、按设计题目传动方案，选用一级斜齿轮，二级斜齿圆柱齿轮传动。 （2）、运输机为一般工作机，速度不高，故选用8级精度（GB10095-88）。 （3）、材料选择。由表101选择小齿轮材料为40Gr，并经调质处理，齿面硬度为260HBS。大齿轮选45钢，调质处理235HBS （4）、选取齿轮螺旋角，初步选定螺旋角=14 （5）、选取小齿轮齿数Z1=24，大齿轮齿数Z2=3.55X
6、24=85.2，取Z2=86 2、按齿面接触强度设计由设计公式（109a）进行试算，即： （1）、确定公式内的各个计算参数值 1）、试选载荷系数 2）、计算小齿轮传递的转矩 3）、由表107选取齿宽系数 4）、由表106查得材料的弹性影响系数，由图1030选取区域系数 5)、由图1021d按齿面硬度查得小、大齿轮的解除疲劳强度极限分别为 6）、由式1013计算应力循环次数 7）、由图1019取接触疲劳寿命系数 8）计算解除疲劳许用应力 取失效概率为1%，安全系数S=1，由式（1012）得： 9）、由图1026查得： （2）、计算1）、试算小齿轮分度圆直径 2）、计算圆周速度V V= 3）、计算
7、齿宽b 4）、计算齿宽与齿高之比，纵向重合度 模数 齿高 5）、计算载荷系数已知使用系数,根据，8级精度，由图108查得动载荷系数，由表104查得的值与直齿的相同，故，由图1013查得,由表103查得故载荷系数 6）、按实际的载荷系数校正所算的分度圆直径，由式（1010a）得： 7）、计算模数 3、按齿根弯曲强度设计 由式（1017）进行试算（1）、确定公式的各个计算数值1）、计算载荷系数 2）、根据纵向重合度，从图10-28查得螺旋角影响系数3）、计算当量齿数 4）、查取齿形系数 由表10-5，查得, 由表10-5，查得, 5）、计算弯曲疲劳许用应力 由图10-20c查得小、大齿轮的弯曲疲劳
8、强度极限分别为，由图10-18取弯曲疲劳寿命系数,取弯曲疲劳安全系数S=1.4,由式(10-12)得：6）、计算大、小齿轮的 并加以比较 大齿轮的数值大 （2）、设计计算 对比计算结果，由齿面接触强度计算的法面模数大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数，取，已可满足弯曲强度，但为了同时满足接触疲劳强度，需按接触疲劳强度算得的分度圆直径计算应有的齿数，于是： 取，则,取4、几何尺寸计算： （1）、计算中心距 ，取a=122mm（2）、按圆整后的中心距修正螺旋角 因值改变不多，故参数，,等不必修正 （3）、计算大小齿轮的分度圆直径 （4）、计算齿轮宽度 圆整后取， (二)、二级齿轮的设计1、选定齿轮
9、类型，精度等级，材料及齿数 （1）、二级斜齿圆柱齿轮传动。 （2）、运输机为一般工作机，速度不高，故选用8级精度（GB10095-88）。 （3）、材料选择。由表101选择小齿轮材料为45钢，并经调质处理，齿面硬度为255HBS。大齿轮选45钢，调质处理220HBS。 （4）、选取齿轮螺旋角，初步选定螺旋角=14 （5）、选取小齿轮齿数Z1=25,大齿轮齿数Z2=2.73X25=68.3，取Z2=69 2、按齿面接触强度设计由设计公式（109a）进行试算，即： （1）、确定公式内的各个计算参数值 1）、试选载荷系数 2）、计算小齿轮传递的转矩 3）、由表107选取齿宽系数 4）、由表106查得
10、材料的弹性影响系数，由图1030选取区域系数 5)、由图1021e按齿面硬度查得小、大齿轮的解除疲劳强度极限分别为 6）、由式1013计算应力循环次数 7）、由图1019取接触疲劳寿命系数 8）计算解除疲劳许用应力 取失效概率为1%，安全系数S=1，由式（1012）得： 9）、由图1026查得： （2）、计算1）、试算小齿轮分度圆直径 2）、计算圆周速度V V= 3）、计算齿宽b 4）、计算齿宽与齿高之比，纵向重合度 模数 齿高 5）、计算载荷系数已知使用系数,根据，8级精度，由图108查得动载荷系数，由表104查得的值与直齿的相同，故，由图1013查得,由表103查得故载荷系数 6）、按实际
11、的载荷系数校正所算的分度圆直径，由式（1010a）得： 7）、计算模数 3、按齿根弯曲强度设计 由式（1017）进行试算（1）、确定公式的各个计算数值1）、计算载荷系数 2）、根据纵向重合度，从图10-28查得螺旋角影响系数3）、计算当量齿数 4）、查取齿形系数 由表10-5，查得, 由表10-5，查得, 5）、计算弯曲疲劳许用应力 由图10-20d查得小、大齿轮的弯曲疲劳强度极限分别为，由图10-18取弯曲疲劳寿命系数,取弯曲疲劳安全系数S=1.4,由式(10-12)得：6）、计算大、小齿轮的 并加以比较 大齿轮的数值大 （2）、设计计算 对比计算结果，由齿面接触强度计算的法面模数大于由齿根
12、弯曲疲劳强度计算的法面模数，取，已可满足弯曲强度，但为了同时满足接触疲劳强度，需按接触疲劳强度算得的分度圆直径计算应有的齿数，于是： 取，则4、几何尺寸计算： （1）、计算中心距 ，取a=144mm（2）、按圆整后的中心距修正螺旋角 因值改变不多，故参数，,等不必修正 （3）、计算大小齿轮的分度圆直径 （4）、计算齿轮宽度 圆整后取， (三)、链传动的设计（1）、选择链轮齿数 取小链轮齿数为Z1=20，大链轮的齿数为Z2=1.5X20=30, (2)、确定计算功率由表9-6查的，由图9-13查得，单排链，则计算功率为 (3)、选择链条的型号和节距 根据，转速，查图9-11，可选24A-1，查表9-1，链条节距为P=38.1mm(4)、计算链节数和中心距 初选中心距，取，相应的链长节数为 去链长节数查表9-8得到中心距计算系数，则链传动的最大中心距为(5)、计算链
