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1、一、 设计题目：二级直齿圆柱齿轮减速器1 要求：拟定传动关系：由电动机、V带、减速器、联轴器、工作机构成。2 工作条件：双班工作，有轻微振动，小批量生产，单向传动，使用5年，运输带允许误差5%。3 知条件：运输带卷筒转速 ， 减速箱输出轴功率 马力，二、 传动装置总体设计：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：考虑到电机转速高，传动功率大，将V带设置在高速级。 其传动方案如下： 三、 选择电机1. 计算电机所需功率 ： 查手册第3页表1-7： 带传动效率：0.96 每对轴承传动效率：
2、0.99 圆柱齿轮的传动效率：0.96 联轴器的传动效率：0.993 卷筒的传动效率：0.96说明： 电机至工作机之间的传动装置的总效率： 2确定电机转速：查指导书第7页表1：取V带传动比i=2 4二级圆柱齿轮减速器传动比i=8 40所以电动机转速的可选范围是： 符合这一范围的转速有：750、1000、1500、3000根据电动机所需功率和转速查手册第155页表12-1有4种适用的电动机型号，因此有4种传动比方案如下：方案 电动机型号 额定功率 同步转速r/min 额定转速r/min 重量 总传动比1 Y112M-2 4KW 3000 2890 45Kg 152.112 Y112M-4 4KW
3、 1500 1440 43Kg 75.793 Y132M1-6 4KW 1000 960 73Kg 50.534 Y160M1-8 4KW 750 720 118Kg 37.89综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、和带传动、减速器的传动比，可见第3种方案比较合适，因此选用电动机型号为Y132M1-6，其主要参数如下： 额定功率kW 满载转速 同步转速 质量 A D E F G H L AB4 960 1000 73 216 38 80 10 33 132 515 280四 确定传动装置的总传动比和分配传动比：总传动比： 分配传动比：取 则 取 经计算 注： 为带轮传动比， 为高速级传动比，
4、为低速级传动比。五 计算传动装置的运动和动力参数：将传动装置各轴由高速到低速依次定为1轴、2轴、3轴、4轴 依次为电机与轴1，轴1与轴2，轴2与轴3，轴3与轴4之间的传动效率。1. 各轴转速： 2各轴输入功率： 3各轴输入转矩： 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 3.67 36.5 9601轴 3.52 3.48 106.9 105.8 314.862轴 3.21 3.18 470.3 465.6 683轴 3.05 3.02 1591.5 1559.6 19.14轴 3 2.97 1575.6 1512.6 19.1
5、六 设计V带和带轮：1.设计V带确定V带型号查课本 表13-6得： 则 根据 =4.4, =960r/min,由课本 图13-5，选择A型V带，取 。 查课本第206页表13-7取 。 为带传动的滑动率 。验算带速： 带速在 范围内，合适。取V带基准长度 和中心距a：初步选取中心距a： ，取 。由课本第195页式（13-2）得： 查课本第202页表13-2取 。由课本第206页式13-6计算实际中心距： 。验算小带轮包角 ：由课本第195页式13-1得： 。求V带根数Z：由课本第204页式13-15得： 查课本第203页表13-3由内插值法得 。 EF=0.1 =1.37+0.1=1.38 E
6、F=0.08 查课本第202页表13-2得 。查课本第204页表13-5由内插值法得 。 =163.0 EF=0.009 =0.95+0.009=0.959则 取 根。求作用在带轮轴上的压力 ：查课本201页表13-1得q=0.10kg/m，故由课本第197页式13-7得单根V带的初拉力： 作用在轴上压力： 。七 齿轮的设计：1高速级大小齿轮的设计：材料：高速级小齿轮选用 钢调质，齿面硬度为250HBS。高速级大齿轮选用 钢正火，齿面硬度为220HBS。查课本第166页表11-7得： 。查课本第165页表11-4得： 。故 。查课本第168页表11-10C图得： 。故 。按齿面接触强度设计：9
7、级精度制造，查课本第164页表11-3得：载荷系数 ，取齿宽系数 计算中心距：由课本第165页式11-5得： 考虑高速级大齿轮与低速级大齿轮相差不大取 则 取 实际传动比： 传动比误差： 。齿宽： 取 高速级大齿轮： 高速级小齿轮： 验算轮齿弯曲强度：查课本第167页表11-9得： 按最小齿宽 计算： 所以安全。齿轮的圆周速度： 查课本第162页表11-2知选用9级的的精度是合适的。2低速级大小齿轮的设计：材料：低速级小齿轮选用 钢调质，齿面硬度为250HBS。低速级大齿轮选用 钢正火，齿面硬度为220HBS。查课本第166页表11-7得： 。查课本第165页表11-4得： 。故 。查课本第1
8、68页表11-10C图得： 。故 。按齿面接触强度设计：9级精度制造，查课本第164页表11-3得：载荷系数 ，取齿宽系数 计算中心距： 由课本第165页式11-5得： 取 则 取 计算传动比误差： 合适齿宽： 则取 低速级大齿轮： 低速级小齿轮： 验算轮齿弯曲强度：查课本第167页表11-9得： 按最小齿宽 计算： 安全。齿轮的圆周速度： 查课本第162页表11-2知选用9级的的精度是合适的。八 减速器机体结构尺寸如下：名称 符号 计算公式 结果箱座厚度 10箱盖厚度 9箱盖凸缘厚度 12箱座凸缘厚度 15箱座底凸缘厚度 25地脚螺钉直径 M24地脚螺钉数目 查手册 6轴承旁联结螺栓直径 M
9、12盖与座联结螺栓直径 =（0.5 0.6） M10轴承端盖螺钉直径 =（0.4 0.5） 10视孔盖螺钉直径 =（0.3 0.4） 8定位销直径 =（0.7 0.8） 8 ， ， 至外箱壁的距离 查手册表112 342218 ， 至凸缘边缘距离 查手册表112 2816外箱壁至轴承端面距离 = + +（5 10）50大齿轮顶圆与内箱壁距离 1.2 15齿轮端面与内箱壁距离 10箱盖，箱座肋厚 98.5轴承端盖外径 +（5 5.5） 120（1轴）125（2轴）150（3轴）轴承旁联结螺栓距离 120（1轴）125（2轴）150（3轴）九 轴的设计：1高速轴设计： 材料：选用45号钢调质处理。
10、查课本第230页表14-2取 C=100。各轴段直径的确定：根据课本第230页式14-2得： 又因为装小带轮的电动机轴径 ，又因为高速轴第一段轴径装配大带轮，且 所以查手册第9页表1-16取 。L1=1.75d1-3=60。 因为大带轮要靠轴肩定位，且还要配合密封圈，所以查手册85页表7-12取 ，L2=m+e+l+5=28+9+16+5=58。 段装配轴承且 ，所以查手册62页表6-1取 。选用6009轴承。L3=B+ +2=16+10+2=28。 段主要是定位轴承，取 。L4根据箱体内壁线确定后在确定。 装配齿轮段直径：判断是不是作成齿轮轴： 查手册51页表4-1得： 得：e=5.96.2
11、5。 段装配轴承所以 L6= L3=28。2 校核该轴和轴承：L1=73 L2=211 L3=96作用在齿轮上的圆周力为： 径向力为 作用在轴1带轮上的外力： 求垂直面的支反力： 求垂直弯矩，并绘制垂直弯矩图： 求水平面的支承力：由 得 N N求并绘制水平面弯矩图： 求F在支点产生的反力： 求并绘制F力产生的弯矩图： F在a处产生的弯矩： 求合成弯矩图：考虑最不利的情况，把 与 直接相加。 求危险截面当量弯矩：从图可见，m-m处截面最危险，其当量弯矩为：（取折合系数 ） 计算危险截面处轴的直径：因为材料选择 调质，查课本225页表14-1得 ，查课本231页表14-3得许用弯曲应力 ，则： 因
12、为 ，所以该轴是安全的。3轴承寿命校核：轴承寿命可由式 进行校核，由于轴承主要承受径向载荷的作用，所以 ，查课本259页表16-9，10取 取 按最不利考虑，则有： 则 因此所该轴承符合要求。4弯矩及轴的受力分析图如下： 5键的设计与校核: 根据 ，确定V带轮选铸铁HT200，参考教材表10-9,由于 在 范围内，故 轴段上采用键 ： , 采用A型普通键:键校核.为L1=1.75d1-3=60综合考虑取 =50得 查课本155页表10-10 所选键为： 中间轴的设计：材料：选用45号钢调质处理。查课本第230页表14-2取 C=100。根据课本第230页式14-2得： 段要装配轴承，所以查手册
13、第9页表1-16取 ，查手册62页表6-1选用6208轴承，L1=B+ + + =18+10+10+2=40。 装配低速级小齿轮，且 取 ，L2=128，因为要比齿轮孔长度少 。 段主要是定位高速级大齿轮，所以取 ，L3= =10。 装配高速级大齿轮，取 L4=84-2=82。 段要装配轴承，所以查手册第9页表1-16取 ，查手册62页表6-1选用6208轴承，L1=B+ + +3+ =18+10+10+2=43。校核该轴和轴承：L1=74 L2=117 L3=94作用在2、3齿轮上的圆周力： N 径向力： 求垂直面的支反力 计算垂直弯矩： 求水平面的支承力： 计算、绘制水平面弯矩图： 求合成弯矩图，按
