单级斜齿圆柱齿轮减速器设计.docx
单级斜齿圆柱齿轮减速器设计 目录 1.设计任务书 (3) 2.传动方案设计 (3) 3.电动机的选择计算 (4) 4.齿轮传动的设计计算 (6) 5.轴的设计计算及联轴器的选择 (10) 6.键连接的选择计算 (15) 7.滚动轴承的校核 (15) 8.润滑和密封方式的选择 (17) 9.箱体及附件的结构设计和计算 (17) 10.设计小结 (19) 11.参考资料 (20) 1减速器的设计任务书 11设计目的： 设计带式运输机的单级斜齿圆柱齿轮减速器。 12工作条件及要求： 用于铸工车间运型砂，单班制工作（8小时工作制），有轻微振动，使用寿命为10年，轴承寿命为3年。带式运输机的工作数据如下： 2传动方案设计 根据已知条件可计算出卷筒的转速为 min /88.251200 1000 609.2100060r D V n w =?=?= 若选用同步转速为1000r/min 或750r/min 的电动机则可估算出传动装置的总传动比为5.5或4.0，考虑减速器的工作条件和要求，暂选下图所示传动方案，其特点为：减速器的尺寸紧凑，闭式齿轮传动可保证良好的润滑和工作要求。 3电动机的选择计算 31电动机的选择 311电动机类型的选择 根据动力源和工作要求，选Y 系列三相异步电动机。 312电动机功率e P 的选择 工作机所需有效功率 。KW FV P W 9.21000 9 .210001000=?= 由传动示意图可知：电动机所需有效功率KW W P d P = 式中，为传动装置的总效率 n ?= 4321=0.886 。 设1，2，3，4分别为弹性连轴器（2个）、闭式齿轮（设齿轮精度为8级）、滚 动轴承（2对）、运输机卷筒的效率。查表得99.01=，97.02=，99.03=，96.04=，则传动装置的总效率886.096.099.097.099.02243 3221=?=?= 电动机所需有效功率 KW P P w d 27.3886 .09 .2= = 。 查表选取电动机的额定功率e P 为 KW 4。 313电动机转速的选择 工作机所需转速 min /88.251200 1000 609.2100060r D V n w =?=?= 。 查表2-3知总传动比 i =35。 则电动机的满载转速。w n =m n x i+251.88x(35)=(755.641259.4)min /r 查表选取满载转速为 m n =960r/min 同步转速为min /1000r 的Y200L-8型电动机，则传动装置的总传动比81.388 .251960 = w m n n i ，且查得电动机的数据及总传动比如下： 32传动比的分配 由传动示意图可知：只存在减速器的单级传动比，即闭式圆柱齿轮的传动比，其值 i=3.81 33传动装置的运动和动力参数计算 331各轴的转速计算 由传动示意图可知, 轴，的转速： min /97.251min /97.25181 .3960min /96023121r n n r i n n r n n m = = 332各轴的输入功率计算 因为所设计的传动装置用于专用机器，故按电动机的所需功率d P 计算。 轴，的输入功率： KW P P KW P P KW P P d 77.299.099.083.283.299.097.024.324.399.027.33123321211=?=?=?=?=?=?= 333各轴的输入转矩计算 轴，的输入转矩： 1T =95501P 1n =32.23 T2=9550 P2n2=107.26 T3=9550 p3n3=104.99 以供查询。 4齿轮传动的设计计算 如传动示意图所示：齿轮和的已知数据如下表： 41选择齿轮精度 按照工作要求确定齿轮精度为8级。 42选择齿轮材料 考虑到生产要求和工作要求，查图表，可得（小）、（大）齿轮的选材，及相应数据如下： 由于该齿轮传动为闭式软齿面传动，主要失效形式为齿面疲劳点蚀，故应按接触疲劳强度进行设计，并校核其齿根弯曲疲劳强度。 43许用应力计算 齿轮、的循环次数（使用寿命为10年）为： 8 3292110 16.3830010745.21960601038.18300109606060?=?=?=?=?=?=t a n N t a n N 查图得1.1,1,12121=N N N N Z Z Y Y , 设mm m n 5取1,1.1,4.1,1,1min min 21=W H F X X ST Z S S Y Y Y （两轮均为软齿面）可求得： MPa Z Z S MPa Z Z S W N H H HP W N H H HP 5651 .11 15.62183.4811.11 15652min 2 lim 21min 1 lim 1=?= = =?= = 44按接触疲劳强度进行设计 441小齿轮的名义转矩 M N T ?=23.321 442选取各系数并列表 443初定齿轮的参数 2.762081.3,20221=?=?=Z i Z Z ，取Z2=77 15,85.320 77 = u 444初算分度圆直径并确定模数和螺旋角 因两齿轮均为钢制，故MPa Z E 8.189=，则 m m d d a m m d u d m m u u KT Z d d HP 475.982 342 .156608.402342.156608.4085.3608.4085.3185.30.123.327.156585.07541754211232 12 21=+= =?=?=? ? ?+? ?=? ? ? ?+? ? 所以 a 取圆整值为 mm a 100=； 法向模数：mm COS Z Z a m n 99.177*cos 221=+?=+= ， 圆整为标准值mm m n 2=。 调整螺旋角："12'414069.14100 2) 7720(2arccos 2)(arccos 21 =?+?=+=a Z Z m n 445计算齿轮的几何尺寸 螺旋角"12'414 =， 法向模数mm m n 2=， 齿数77,2021=Z Z ， 中心距mm a 100=. 分度圆直径：mm Z m d mm Z m d n n 762.158" 12'414cos 1022cos ,237.41" 12'414cos 202cos 2211=?=?= 齿顶圆直径： mm m d d mm m d d n a n a 762.16222762.1582,237.4522237.4122211=?+=+=?+=+= 齿根圆直径： mm m d d mm m d d n f n f 762.15725.2762.1625.2,793.5325.2237.415.222 11=?-=-=?-=-= 齿宽： mm b mm b b mm b d b d 237.46,237.51237.46)105(237.41237.41237.410.1121212=+=?=取，取? 446计算齿轮的圆周速度 齿轮实际传动比 i=77/20=3.85 ，相对误差百分比为 （3.85-3.81）/3.85=1.05%，查表选取LT7弹性套柱销联轴器 2022432382 3282 38-?GB YC YA ，故取轴与联轴器连接的轴径为30mm 。 因为轴与轴的最小轴径分别为mm d mm d 226.25,395.253min 2min =并考虑传动要求，公称转矩43T T T n >，查表选取凸缘联轴器YL10 86584382 3282 32-?GB YC YA ，故轴 与联轴器连接的的轴径为32mm ，轴与联轴器连接的的轴径为32mm 。 54轴承的选择 根据初算轴径，考虑轴上零件的轴向定位和固定，假设选用深沟球轴承，查表可估选出装轴承处的轴径及轴承型号，见下表： 55齿轮的结构设计 551大齿轮 因为齿顶圆直径：mm mm d a 202262.1622<=，为了减轻重量和节约材料，并考虑机械性能，故大齿轮采用实心式齿轮结构，且取与轴连接处的直径为50mm 。 552小齿轮 因为齿顶圆直径：mm mm d a 100123.451<=,故作成齿轮轴形式。 56轴的设计计算 561轴径和轴长的设计 高速轴: D1=32mm D2=40mm D3=45mm D4=55mm D5=41.237mm D6=55mm D7=45mm L1=80mm L2=58mm L3=17mm L4=15mm L5=46.237mm L6=15mm L7=17mm 低速轴： D1=32mm D2=40mm D3=50mm D4=50mm D5=60mm D6=52mm D7=50mm L1=80mm L2=49mm L3=37mm L4=35mm L5=5mm L6=13mm L7=17mm 5.6.2低速轴的校核 （1）受力分析： 低速轴上齿轮的受力情况，已经分析清楚（见齿轮部分“7）”）。 各力的大小分别为：
