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1、机械设计课程设计设计说明书设计题目：两级圆柱齿轮减速器 01交通工程专业（4）班设 计 者：李关指导老师：刘定安日期：2003年11月26日校名：农业大学目 录2题目及总体分析 第3页一. 选择电动机 第4页二. 确定传动装置的总传动比及分配 第5页三. 减速器各齿轮的设计计算 第7页四. 减速器内各轴、.键联接、滚动轴承和联轴器的选择及计算 第13页五. 轴承的寿命校核 第23页六. 键的校核 第24页七. 润滑与密封方式的选择 第25页八. 润滑与密封方式的选择 第26页九.参考文献 第26页2题目及总体分析 1.题目:设计一用以带式输送机上的二级齿轮减速器.已知电动机负载起动,输送机两班
2、工作,转向不变,工作平稳,使用年限十五年(每年工作300天)，已知输送卷筒直径D=413(mm), 输送带速V=1.1(m/s), 输送带有效拉力F=3000(N) 2.分析:根据题目可以确定,由于工作机工作平稳，所以高速传动级和低速传动级均用直齿(加工简单),高速输入轴与电机用齿型联轴器连接传动,低速轴于工作机轴也用齿型联轴器连接传动，其整体布置如下: 图示:1电动机 2联轴器 3减速器 4高速级齿轮传动 5低速级齿轮传动 6轴承盖 7联轴器 8工作机卷筒 一.选择电动机 设计步骤 计算过程 结果1. 选择电动机类型2. 选择电动机的容量按工作的条件和要求，选用三相鼠笼式异步电动机，封闭式结
3、构电动机所需工作功率：（工作机所需功率，指输入工作机轴的功率 由电动机至工作机的总效率） (F工作机的阻力 V工作机的线速度 工作机的效率）联轴器采用齿试联轴器，轴承为滚动承，齿轮为圆柱齿轮传动，取：则： 3.确定电动机转速查机械设计手册，选择电动机的额定功率卷筒轴工作转速为：查机械零件课程设计指导书表3，推荐的传动副传动比的合理范围，取二级圆柱齿轮减速器传动比则总传动比合理范围为：电动机转速的可选范围为：4072035/min符合这一范围的同步转速有1500/min,1000/min,750/min方案电动机型号同步转速满载转速净重 1Y112M-41500144043 2Y132M1-61
4、000960 75 3Y160M1-8750720120综合考虑电动机的性能和经济性，选用第2种方案，选择电动机型号为Y132M1-6二.传动装置的总传动比及分配各级传动比设计步骤计算过程结果1. 装置的总传动比2.确定传动装置各轴的运动和运动参数要使减速器具有较小的外廓尺寸，则应使大齿轮的直径较小，而考虑润滑条件，使各级齿轮得到充分浸油润滑，避免某级大齿轮浸油过深而增加搅油损失，应使二哥大齿轮的直径相近，低速级大齿轮略大些，则需使高速级传动比低速级传动比，取高速级传动比=,所以：各轴转速：轴：轴：轴：轴：各轴的功率：轴：轴：轴:轴：各轴的转矩：电动机轴：轴：轴：轴：轴：根据以上计算，运动及动
5、力参数列表如下：轴数据项目电动机高速轴中间轴低速轴工作轴V转速(r/min)960960190.150.8350.83功率（kw）3.863.823.683.553.46转矩（Nm）38.438.02185.34669.12652.57传动比2 5.423.871效率0.990.970.970.98三.减速器齿轮的设计和计算设计步骤计算过程结果高速级齿轮的设计和计算：齿轮的精度选择齿轮的材料选择齿轮的设计计算低速级齿轮的设计和计算：齿轮的精度选择齿轮的材料选择齿轮的设计计算运输机为一般工作机，速度不高，故选用7级精度（GB1009588）由机械设计表101选择小齿轮材料为40Cr（调质），硬度
6、为280HBS,大齿轮材料为45钢（调质），硬度为236HBS，二者材料硬度相差为44HBS。选取高速级小齿轮齿数19，则高速级大齿轮齿数5.051995.95，取96。按齿面接触强度设计计算：高速级小齿轮的分度圆直径：确定公式内的各个计算数值：式选取载荷系数1.4，由机械设计表10-7查得：由于两支承相对小齿轮作不对称布置，且大、小齿轮皆为软齿面，则选择齿宽系数为0.87，由于大、小的材料均为锻钢，则查机械设计表106，选择弹性影响系数189.8,u为大、小齿轮的齿数比，则u=5.05,查机械设计图1021d，按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限553.1Mpa,大齿轮的接触疲劳强度极限4
7、50Mpa(其中小齿轮为合金钢调质，大齿轮为炭钢调质)计算应力循环次数：609601（3001528）4.14760190.1（3001528）2.567查机械设计图1019，得接触寿命系数0.9，0.95。计算接触疲劳许用应力，取失效概率为1，安全系数S1。 , , ,u , , 代入小齿轮分度圆直径公式，得小齿轮分度圆直径：51.05mm计算齿轮得圆周速度v 计算齿宽计算齿宽与齿高之比模数： 齿高： 计算载荷系数：根据v=2.57m/s，7级精度，由机械设计图108查得动载系数1.1，小齿轮为直齿轮，假设100N/mm,由机械设计表103查得1.3，由机械设计表102查得使用系数1。由机械
8、设计表104查得7级精度、小齿轮相对于支承非对称布置时：得1.148，故载荷系数按实际得载荷系数校正所算得的分度圆直径和模数：按齿根弯曲强度设计：确定其中的各个系数：由机械设计图1020c查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限446.9Mpa,大齿轮的弯曲疲劳强度极限320Mpa，由机械设计图1018查得弯曲疲劳寿命系数0.85，0.88。计算弯曲疲劳许用应力（取弯曲疲劳安全系数S1.4）：计算载荷系数K：查取齿形系数：由机械设计表105查得：2.85，2.188查取应力校正系数：由机械设计表105可查得：1.54，1.786计算大、小齿轮的并加以比较大齿轮的数值大模数: =1.977mm对比计算结果，
9、由齿面接触疲劳强度计算的模数m大于齿根弯曲疲劳强度计算的模数，虽然齿轮的模数越大越安全，但是体积笨重，浪费材料，考虑到减速器的经济性，可取由弯曲强度算得的模数1.977，并就近圆整为标准值m2。按接触强度算得的分度圆直径，算出小齿轮齿数：大齿轮齿数：分度圆直径：中心距：齿轮宽度：考虑齿轮在制造和安装时的误差，为保证齿轮接触宽度，因此，取大齿轮宽度：小齿轮宽度：由机械设计表101选择小齿轮材料为40Cr（调质），硬度为280HBS,大齿轮材料为45钢（调质），硬度为236HBS，二者材料硬度相差为44HBS。选低速级小齿轮齿数37，大齿轮齿数3.7437138.38，取138 按齿面接触疲劳强度
10、设计：1.3，185.34Nm由机械设计表106查得弹性影响系数189.8齿数比u=3.74由机械设计图1021d，按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限553.1Mpa,大齿轮接触疲劳强度极限450Mpa（其中小齿轮为合金钢调质，大齿轮为炭钢调质）应力循环次数：60190.11(3001528)8.2136050.83（3001528）5.871查机械设计图1019得：按疲劳寿命系数：0.95，0.98计算接触疲劳许用应力：取失效概率为1，安全系数为S10.95553.1525.445MPa=0.98450441MPa将代入公式计算齿轮1的圆周速度：0.886m/s计算齿宽189.0689.
11、06mm计算齿宽与齿高之比模数：2.407mm齿高：mm计算载荷系数：根据v=0.886m/s,7级精度，由机械设计图108查得动载荷系数，由于低速级为直齿轮，假设:,由机械设计表102查得使用系数由机械设计表104查得7级精度，小齿轮相对支承非对称布置时：由查机械设计图1013，得：=1.375,故载荷系数：按实际得载荷系数校正所算得的分度圆直径：mm模数：mm按齿根弯曲强度设计：公式：由机械设计图1020c查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限=446.9MPa大齿轮的弯曲疲劳强度极限，由机械设计图1018查得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S1.4计算载荷系数K：查取齿形系数：由机械设计表105查得：查取应力校正系数：由机械设计表105查得：计算大小齿轮的并
