二级减速器课程设计书.docx
二级减速器课程设计书-CA1-FENGHA1-(2023YEAR-YICA1)_JINGB1AN一课程设计书2二设计要求2三设计步骤21 .传动装置总体设计方案32 .电动机的选择43 .确定传动装置的总传动比和分配传动比54 .计算传动装置的运动和动力参数55 .设计V带和带轮66 .齿轮的设计87 .滚动轴承和传动轴的设计198 .键联接设计269 .箱体结构的设计2710 .润滑密封设计3011 联轴器设计3012 计小结3113 考资料32一.课程设计书设计课题：设计一用于带式运输机上的两级展开式圆柱齿轮减速器.运输机连续单向运转,载荷变化不大,空载起动,卷筒效率为(包括其支承轴承效率的损失),减速器小批量生产,使用期限8年(300天/年),两班制工作,运输容许速度误差为5%,车间有三相交流,电压380/220V表一：参数4运输带工作拉力(N)1900运输带工作速度(ms)卷筒直径(mm)300二,设计要求1.减速器装配图一张(A1)。绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。3 .设计说明书一份。三.设计步骤1传动装置总体设计方案4 .电动机的选择5 .确定传动装置的总传动比和分配传动比6 .计算传动装置的运动和动力参数7 .设计V带和带轮8 .齿轮的设计9 .滚动轴承和传动轴的设计10 键联接设计11 箱体结构设计12 .润滑密封设计13 .联轴器设计1.传动装置总体设计方案: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：图一：（传动装置总体设计图）初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。选择V带传动和二级圆柱斜齿轮减速器（展开式）。传动装置的总效率a二r32=X0.983×0.952XX=；a12345r为V带的效率,n2为轴承的效率，为第一对齿轮的效率，为联轴器的效率，34为卷筒轴滑动轴承的效率（因是薄壁防护罩,采用开式效率计算）。52.电动机的选择电动机所需工作功率为：Pi=Purp=1900XIOOOX=,执行机构的曲柄转、土m1000x60v速为n=min,D经查表按推荐的传动比合理范围，V带传动的传动比h=24,二级圆柱斜齿轮减速器传动比i=840,则总传动比合理范围为io=16160,电动机转速的可选范围为n=iXn=(16160)X="min°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Y112M-4的三相异步电动机，额定功率为额定电流，满载转速n=1440rmin,同步转速1500rmin0方案电动机型号额定功率Pedkw电动机转速in电动机重量N参考价格元传动装置的传动比同步转速满载转速总传动比V带传动减速器Jj3点寸Ijr匿1Y1nr/1-1X4(AC/2+AI150)XHD144掰严寸A×B23U彳孔直IK寸DXE-I寸FXGD4515%(O45X319O36×178×8010×413.确定传动装置的总传动比和分配传动比（1）总传动比由选定的电动机满载转速FIB和工作机主动轴转速n,可得传动装置总传动比为i=n*n=1440二（2a）分配传动装置传动比i=iXia0式中i,i分别为带传动和减速器的传动比。01为使V带传动外廓尺寸不致过大，初步取i=,则减速器传动比为i=i/i0a0根据各原则，查图得高速级传动比为i=,则i=二1214.计算传动装置的运动和动力参数（1） 各轴转速n=n/i=1440/=minIm0n=n/i=minI1n=n/i=r/minm2n=n=r/minivm（2） 各轴输入功率P=pXn=X=Id1Pn=P1×2×r3=XX=P=P×nXn=XX=m23P1PInXn2Xn4=XX=则各轴的输出功率：P.=PX=kwIIP.=P×=kWP.=P×=mmP.=P×=kWIVIV（3）各轴输入转矩T=T×i×Nm1d01P电动机轴的输出转矩T=9550d=9550×1440=N-dnm所以：T=TXi×=××=NmIdO1T=TXiXnX=×××=NmI112T=T×i××=×××=mm223T=T××=××=NmIVI34输出转矩：T.=T×=NmIIT,=TX=NmT.=T×=mmmT=T×=NmIVIV运动和动力参数结果如下表轴名功率PKW转矩TNm转速r/min输入输出输入输出电动机轴14401轴2轴3轴4轴6.齿轮的设计（一）高速级齿轮传动的设计计算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（1）齿轮材料及热处理材料：高速级小齿轮选用45#钢调质，齿而硬度为小齿轮280HBS取小齿齿数Z=241高速级大齿轮选用45#钢正火，齿面硬度为大齿轮240HBSZ=i×Z=X24=21取Z=78.2齿轮精度按GB/T10095-1998,选择7级，齿根喷丸强化。2.初步设计齿轮传动的主要尺寸按齿面接触强度设计城群,串酒）2YdCH确定各参数的值：试选K=查课本P图10-30选取区域系数Z=215H由课本P图10-26=0.78=0.82214C1C2则E=0.78+0.82=1.6由课本P公%10-13计算应力值环数202N=60nj1=60××1×(2×8×300×8)11h=×109hN=X1Oeh#为齿数比,即=2)2Z1查课本P10-19图得：K=K=203HN1HN2齿轮的疲劳强度极限取失效概率为1%,安全系数S=I,应用P公式IO-12得:202K=hniHHm1=×550=MPaH1SKO=HN2him2=×450=432MPaH2S许用接触应力=(+)/2=(511.5+432)/2=471.75MPaHH1H2查课本由P表106得：Z=198Ea由P表107得:=1201dT=X105×P/n=×105×11=X43.设计计算小齿轮的分度圆直径dn“÷3.r2KTu+12Z、d之t-xx(±-)2V£uYdCH32x1.6x4.86x1044.24z2.433x189.8X×(3.25471.75)2=4953mm1x1.6计算圆周速度DdnD>11160x10003.14x49.53x626.0960x1000=1.62ms计算齿宽b和模数mnt计算齿宽bb=xd=dH计算摸数mn初选螺旋角二14。49.53xs14-=2.00mm24dsm=nrntZ1计算齿宽与高之比，齿高h=m=×=mm%=49%=计算纵向重合度=Ztan=0.318×1x24xtan14.=d1r计算载荷系数K使用系数K=1A根据V=1.62ms,7级精度，查课本由P表10-8得192动载系数查课本由PV表10-4得K的计算公式：194HK=1.12+0.18(1+0.62)2+×10-3XbHdd=+(1+X×1+×10X=查课本由P表10-13得：K=195F查课本由P表10-3得：K=K=193HCFC故载荷系数：K=KdKVKK=1××X=HCH按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径dd声T=X=mm计算模数mnm=d8s51.73XCoS14Z=24"14,齿根弯曲疲劳强度设计由弯曲强度的设计公式32KTYCoS2B/YY、m2i-g(s)nVZ2,d1aF确定公式内各计算数值小齿轮传递的转矩d=m确定齿数Z因为是硬齿面，故取zi=24,z)=iz=×24=传动比误差i=u=z2z=78/24二Ai=%<5%,允许计算当量齿数z=zcos?6=24/cos314=Z门=Z2cos5B=78/cos314=初选齿宽系数Td按对称布置，由表查得d=1初选螺旋角初定螺旋角B=14"载荷系数KK=KjKvKKrKKi=IXXX=©查取齿形系数Y和和应力校正系数Y&a查课本由P表10-5得：197齿形系数Y加=丫血二应力校正系数Y%】=YWI=重合度系数Yr端面重合度近似为q=(£+J)cos=1X(1/24+1/78)×12cos14.=£=arctg(t产，cosS)=arctg(tg20"cos14.)="A=r1g(SCOSa)=B因为J=EC/cos'6,则重合度系数为Yy=+cos'S/此二螺旋角系数Y。轴向重合度J=Am夕加R=49.53XSin14。=X2.09'YC=I-e”£“20二计算大小齿轮的YFbi安全系数由表查得SF=工作寿命两班制，8年，每年工作300天小齿轮应力循环次数N1=60nktJ=60XX1X8X300X2X8=XIO日大齿轮应力循环次数N2=N1u=×10ft=×108查课本由P表10-20c得到弯曲疲劳强度极限204小齿轮。=500MP大齿轮。=380MPFF1aFF2a查课本由P表Io-18得弯曲疲劳寿命系数：197K=K=FN1FN2取弯曲疲劳安全系数S=KQ0.86X500o-.a=fniffi=307.14fjiS1.4.2噎=°93x380=252.43YFJ.1=FJ1YFrS1.42.592x1.596_-<>7驾浮=OB554307.14大齿轮的数值大.选用.设计计算计算模数'2x1.73x4.86×1。4x0.78xCoS214x0.01554Vnrmz.mm=126mmnv1×24s×1.655对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的
