二级斜齿圆柱齿轮减速器

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1、目缈J丿乜久孑HUNAN UNIVERSITY OF TECHNOLOGY学年论文任务书第1章传动装置总体设计方案1.1方案的特点及应用41.2初步确定传动系统总体方案4第2章 电动机的选择52.1电动机类型52.2电动机容量5第3章 确定传动装置的总传动比和分配传动比63.1总传动比63.2分配传动装置传动比63.3计算传动装置的运动和动力参数6第4章齿轮的设计84.1高速级齿轮传动的设计计算84.1.1齿轮材料，热处理及精度84.1.2初步设计齿轮传动的主要尺寸84.1.3 设计计算94.1.4齿根弯曲疲劳强度设计104.2低速级齿轮传动的设计计算12第5章 滚动轴承和传动轴的设计165.

2、1滚动轴承的设计165.2根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度175.3求轴上的载荷205.4精确校核主动轴的疲劳强度22版权所有-湖南工业大学机械工程学院5.5圆锥滚子轴承的寿命校核24第6章键的设计26第7章 箱体结构的设计277.1箱体特点277.2润滑密封设计30第8章联轴器设计30结论31参考文献32致谢33湖南工业大学学年论文任务书20092010学年第一学期机械工程 学院（系、部）机械工程及自动化 专业 机工071班级课程名称：机械设计设计题目：二级斜齿圆柱齿轮减速器起止日期：自2009年_12_月_31_日至2010年1 月17 日共 2 周内容及任务运输带工作拉力（F/N

3、）运输带工作速度（m/s）卷筒直径（mm）22002.4380、设计任务：设计双级斜齿轮减速器二、设计的主要技术参数工作条件：连续单向运转，载荷平稳，空载起动，使用期10年，小批量生产，三班 制工作，运输带速度允许误差为5%。三、设计工作量设计计算说明书一份，零件图3张A3图纸，装配图1张A0图纸主 要 参 考 资 料起止日期工作内容2009.12.312010.1.1设计方案分析，电动机选择，运动和动力参数设计2010.1.12010.1.5齿轮及轴的设计2010.1.52010.1.7轴承及键强度校核，箱体结构及减速器附设计排 2010.1.72010.1.17零件图和装配图绘制、机械设计

4、（第八版）濮良贵，纪名刚主编， 高等教育出版社2 、机械设计课程设计 金清肃主编， 华中科技大学出版社3 、机械设计课程设计周元康，林昌华，张海兵编著 重庆大学出版社 、机械零件设计手册（第二版）， 冶金工业出版社指导教师（签字）： 年 月 日系（教研室）主任（签字）： 年 月 日第1章 传动装置总体设计方案1.1方案的特点及应用结构简单，但齿轮相对轴承的位置不对称，因此要求有较大的刚度。高速级齿轮布置在远离转 矩输入端。这样，轴在转矩作用下产生的弯曲变形可以部分相互抵消，以减缓沿齿宽载荷分布不均 匀的现象。用于载荷比较平稳的场合。高速级一般做成斜齿。1-电动机；2-联轴器；3-齿轮减数机；4

5、-卷筒；5-运输带 图1:带式运输机的传动装置1.2初步确定传动系统总体方案二级斜齿圆柱齿轮减速器（展开式），传动装置的总效率耳a耳=耳 2耳 3耳 2 = 0.992 X 0.993 X 0.962 =0.876；a123为两对联轴器的效率，j为三对滚动轴承的效率，耳为闭式齿轮的传动效率，齿轮为7级123精度，油脂润滑。根据带式运输机工作的类型，可取工作效率耳=0.96。w第2章电动机的选择2.1电动机类型选用Y型全封闭自扇冷式笼型三相异步电动机，电压为380V.2.2电动机容量电动机所需工作功率为：2 4Fv2200X 2.4P 二kw 二kw 二 6.27kw。d 1000q 耳1000

6、x 0.96x 0.876w a因载荷平稳，电动机功率P略大于P即可。由19章表19-1所示Y系列三相异步电动机技术参cdd数。选用额定功率为7.5kw的电动机。卷筒轴工作转速1000 x 60v1000 x 60 x 2.4 “n=120.6r/min兀D兀x 380由表2-2可知，两级斜齿轮减速器一般传动比范围为840,则总传动比合理范围为i = 840,a故电动机转速的可选范围为n = i n 二(8 10)x120.6r/mind a符合这一范围的同步转速有1000r/min, 1500r/min, 3000r/min。方案电动机型号额定功率(kw)电动机转速n(r/min)总传动比同

7、步转速满载转速1Y132S2-27.53000292032.52Y132M-47.51500144014.043Y160M-67.510009708.04表2.2电动机数据及总传动比综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比, 选定型号为Y112M4的三相异步电动机，额定功率为7.5 满载转速n = 1440 r/mi n,同步转速1500r/min。m1 A图2.2电动机的的安装及外形尺寸第3章 确定传动装置的总传动比和分配传动比3.1总传动比由选定的电动机满载转速n和工作机主动轴转速n可得传动装置总传动比为m ni ma n由传动方案可知，传动装置的总传动比i等于各

8、级传动比i,i ,i，i的乘积。a123 n单级传动比常用值为35，最大值为10。3.2分配传动装置传动比i i X ia12式中i ,i分别为第一二级斜齿轮的传动比。1 2 两级展开式斜齿轮减数器。i =七（1.31.5）i = J18.252 21.06 = 4.274.591a根据各原则，查图得高速级传动比为匚一4.4。则第二级斜齿轮传动比为i =L = 3.19则i i/i 3.19.2 i 4.42113.3计算传动装置的运动和动力参数1. 各轴转速n n / i 1440r/minIm 0n n / i 1440/4.4 327.27r/minn i 1n n / i 327.27

9、/3.19=101.65r/min皿 n 2n = n =101.65 r/minw m2. 各轴输入功率P p Xn 6.27X0.99 6.21kWid1P p Xn2Xn 6.21 X0.99X0.96 5.902kWn i 23P P Xn Xn 5.902X0.99X0.96 5.610kWmn23P P Xn Xn =5.610X0.98X0.99 5.498kWwm213. 各轴输入转矩T = T Xq kNmm1 d 14. 电动机轴的输出转矩PT =95507 =9550X6.27/1440=41.58 kNmmdnm所以：T T Xq =41.58X1X0.99=41.18

10、kNmmid 1T T X i Xq Xq =41.18X4.4X0.99X0.96=172.2kNmmn i 112T = T X i X耳 Xq =172.2X3.19X0.99X0.96=311.35kNmmTN = Tm “3 心 1=311.35X0-99X0-99=516-5kNmm轴 号功率P/kw转矩T/ (Nmm)电动机轴6.2704.16 x 104轴16.2104.118 x 104轴25.9021.722 x 105轴35. 6105.27 x105工作轴5.4985.165 x 105转速 n(r/min)传动比i传动效率耳14400.9914404.40.95327

11、.273.190.96101.650.98101.65表3.3运动和动力参数第4章齿轮的设计4.1高速级齿轮传动的设计计算4.1.1齿轮材料，热处理及精度考虑此减速器的功率及现场安装的限制，故大小齿轮都选用硬齿面渐开线斜齿轮齿轮材料及热处理 材料：高速级小齿轮选用45Cr（调质），硬度280HBS,取小齿齿数Z =20。高速级大齿轮选用145钢（调质），齿面硬度为大齿轮240HBS。Z =i1 XZ =4.4X20=88 取 Z =88。2 1 1 2 齿轮精度按GB/T10095 1998，选择7级，齿根喷丸强化。4.1.2初步设计齿轮传动的主要尺寸按齿面接触强度设计3d it：2 KTx

12、d au 土 1/Z ZX (H_E)2 u Q H确定各参数的值: 试选K =1.6t查课本图10-30选取区域系数Z =2.433H由课本图 10-26 e = 0.75 s = 0.86 贝 U s0.75 + 0.86 = 1.61a 由课本公式10-13计算应力值环数N = 60nj = 60x1440x1x (3x8x300x10) = 6.221x109N = S10924.4=1.414 x109 查课本10-19图得：K =0.90 K =0.93HN1HN 2 齿轮的疲劳强度极限取失效概率为1%,安全系数S=1,应用图10-12d，查小齿轮的接触疲劳强度 g= 600Mpa

13、。大齿轮的接触疲劳强度g= 550Mpalim1lim2K gg = hn 1 hiim1 =0.90 X 600=540 MPa h 1 Sg = Khn2G HIim2 =0.93X550=511.5 MPaH 2 S许用接触应力Q H=540 + 511.52Mpa = 527.75Mpa查课本由P 表10-6得：Z =189.8Mpa2198E由P表10-7得：0 =1201dT=95.5X105 X P /n =95.5X 105 X6.21/1440二4.118x 104N mm1 14.1.3设计计算 小齿轮的分度圆直径d it,3 2 KTu +1 Z d xx (Hh8 U Q d a3 2x 1.6x4.118x 104 5.42.433x 189.8、 “宀x x ()2 = 42.63mm1 x 1.614.4525.75兀d nU =1t 160 x 1000 计算圆周速度u3.14 x 42.63 x 1440/=3.21m / s60 x 1000 计算齿宽b和模数mnt计算齿宽bb=0 x d = 1x 42.