2022年二减速箱设计方案说明书说明书.docx

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1、精品学习资源机械设计课程设计运算说明书设计题目二级圆柱直齿轮减速箱姓名学号班级指导老师2021 年 1 月 1 日欢迎下载精品学习资源目录一、挑选电动机二、确定传动装置的总传动比和安排传动比三、运算传动装置的运动和动力参数四、V 带传动的设计运算五、 减速器圆柱齿轮传动的设计运算六、 轴的设计运算及校核七、键的挑选和校核八、 减速器的结构九、 润滑密封设计十、 课程设计心得体会参考文献设计任务书欢迎下载精品学习资源一、设计题目： 带式运输机传动系统中的绽开式二级圆柱齿轮减速器二、系统简图：滚筒联轴器减速器联轴器v电动机输送带三、 工作条件： 1.输送机由电机驱动；电机转动，经传动装置带动输送带

2、移动；按整机布置，要求电机轴与工作机鼓轮轴平行，有过载爱护；2. 使用寿命为 5 年，大修期 3 年；3. 每日两班制，工作时连续单向运转；载荷平稳；4. 答应输送带速度偏差为 5%；5. 工作机效率为 0.95.6. 按小批生产规模设计；设计内容：7. 设计传动方案；欢迎下载精品学习资源8. 设计减速器部件装配图 A1 ）；9. 绘制轴、齿轮零件图各一张 高速级从动齿轮、中间轴）；10. 编写设计运算说明书一份 约 7000 字）；四、原始数据：题号3参数鼓轮直径 D运输带工作速度 m/min输出转矩 T3500.80450欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源一、挑选电动机1挑选电运算及

3、说明满载动机的类型欢迎下载精品学习资源方案电动机型号额定功率Kw1Y112M -639402Y100L - 4314203Y132S-83710Ped转速 r/min欢迎下载精品学习资源按工作要求和条件，选用三相笼式式异步电动机，封闭式结构，电压380V ，Y 型；欢迎下载精品学习资源2） 挑选电动机的容量Pw电动机所需功率运算工式为：1） P d =aKW ，Fv欢迎下载精品学习资源因此P d=FvKw1000a， 2 =0.98 确定电动机的型号依据容量和转速 ,由机械设计课程设计手册查出有三种适用的电动机型号,因此 :选用 Y100L2-4 电动机：型号满 载转速 r/min ）Y100

4、L 2-4额定功率kw ）31420起动转矩 额定转矩2.2最大转矩额定转矩2.3低转速电动机的级对数多，外廓尺寸用重量都较大，价格较高，但也以使传动装置总传动比减小，使传动装置的体积、重量较小；高转速电动机就相反；因此综合考虑，分析比较电动机及传动装置的性能，尺寸、重量、极数等因素；所以，选定电动机型号为Y100L2- 4二、确定传动装置的总传动比和安排传动比由电动机的的型号Y100L2-4 ，满载转速 nm=1420r/min1）总传动比i= nm/n=1420/44=32.32）安排传动装置传动比各级传动比的举荐值V 带 2 4；圆柱齿轮 3 6；3）安排减速器的各级传动比按绽开式布置；

5、考虑润滑条件，为使两级大齿轮直径相近， 故挑选 i 0=3,就： i1=3.6,i2=3；三、运算传动装置的运动和动力参数为了进行传动件的设计运算，要推算出各轴的转速和转矩；如将传动装置各轴由高速至低速依次为 I 轴、 II 轴、 III 轴，以及i0 、 i1，为相邻两轴间的传动比；欢迎下载精品学习资源01 、 12 ，为相邻两轴间的传动效率；欢迎下载精品学习资源PI 、 PII，为各轴的输入功率Kw ）；欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源TI 、TII，为各轴的输入转矩Nm）；欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源n I 、 nII，为各轴的转速 r/min ）；欢迎下载精品学习资

6、源 各轴输入功率I 轴pIpd 12.88 kw欢迎下载精品学习资源II 轴pIIpI32.74KW欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源III 轴pIIIpII32.60KW欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源卷筒轴pIVpIII42.53KW欢迎下载精品学习资源各轴输出功率欢迎下载精品学习资源I 轴p Ip I22.82KW欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源II 轴pIIpII22.68KW欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源III 轴pIIIpIII22.55KW欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源卷筒轴pIVp III52.40KW欢迎下载精品学习资源3） 各轴输入

7、转矩欢迎下载精品学习资源I 轴TI9550 pIn158.1Nm欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源II 轴TII199.0Nm欢迎下载精品学习资源III 轴TIII566.9 Nm欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源卷筒轴TIV551.6Nm欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源各轴输出转矩9550 pI欢迎下载精品学习资源I 轴II 轴T IT IIn1194.6 N56.9Nmm欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源III 轴T III556.0 Nm欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源卷筒轴T IV523.3Nm欢迎下载精品学习资源运动和动力参数运算结果整理于下表：轴名

8、效率P Kw ）转矩T 运算大带轮的基准直径dd 2id d1390270mm 依据教材表 8-欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源8， dd 2270mm ；欢迎下载精品学习资源4、确定 V 带的中心距 a 和基准直径 Ld欢迎下载精品学习资源1）按运算式初定中心距a0500mm 0.7dd1dd2 a02dd1dd2 欢迎下载精品学习资源2）按运算式运算所需的基准长度欢迎下载精品学习资源2L2adddd2dd1 欢迎下载精品学习资源d 00d1d 224a0欢迎下载精品学习资源1000902702dd 22dd14a01582mm欢迎下载精品学习资源查表可选带的基准长度 l d1600

9、mm3）按运算式运算实际中心距a欢迎下载精品学习资源aa0l dld 02500 mm欢迎下载精品学习资源中心距的变化范畴为 ；5、验算小带轮上的包角1欢迎下载精品学习资源1180- dd2dd157.3a15990欢迎下载精品学习资源6、运算带的根数1）运算单根 V 带的额定功率 Pr欢迎下载精品学习资源由查表可得 p00.36,p00.03,k0.95欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源prp0p0 k kk0.4298欢迎下载精品学习资源2）运算 V 带的根数 Z欢迎下载精品学习资源Zpca pr3.60.42988.38故取 V 带根数为 9 根,如 Z取 9 太大，故舍弃欢迎下载

10、精品学习资源欢迎下载精品学习资源选用 1600mm 的 Z 型带kL0.99, p01.048KW , k0.95欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源故 Z=3.14，取整 Z=47、运算单根 V 带的初拉力的最小值F0min欢迎下载精品学习资源查表可得 A 型带的单位长度质量 q0.10kg m欢迎下载精品学习资源F5002.5kPcaqv25002.5 - 0.953.60.16.72114 N欢迎下载精品学习资源0mink Zv0.9546.7欢迎下载精品学习资源应使带的实际初拉力 F0F0min ；欢迎下载精品学习资源8、运算压轴力 Fp压轴力的最小值为欢迎下载精品学习资源FPmi

11、n2 ZF0minsin1224114sin 79.5897 N欢迎下载精品学习资源一、高速级齿轮五 减速器圆柱齿轮传动的设计运算欢迎下载精品学习资源1、选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数1）按图所示的传动方案，选用圆柱齿轮传动；2）运输装置为一般工作机器，速度不高，应选用7 级精度；欢迎下载精品学习资源，硬度为 270HBS；大齿轮材料为 45 钢 调质，硬度为 230HBS，二者材料硬度差为40HBS；欢迎下载精品学习资源4）选小齿轮齿数 Z130 ，大齿轮齿数 Z 23.630108 ，欢迎下载精品学习资源32欢迎下载精品学习资源2、按齿面接触强度设计，按运算式试算即d1t2ktT1 u

12、1ZE duH欢迎下载精品学习资源 得欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源k HN 1H1H lim1S1.02600612 MPa欢迎下载精品学习资源kHN 2H lim 22HS5701.08615.6MPa欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源2）运算相关数值试算小齿轮分度圆直径d1t，由运算公式得欢迎下载精品学习资源d1t32ktT1 u1du2Z H Z EH欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源dlt所以49.6mm欢迎下载精品学习资源运算圆周速度vd1t n11.23 m s 601000欢迎下载精品学习资源运算齿宽 b 及模数mnt欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资

13、源b mntd d1td1t Z1149.649.6 mm49.61.653mm30欢迎下载精品学习资源h2.25mnt2.25 1.653mm3.72mm欢迎下载精品学习资源b49.613.33h5.466欢迎下载精品学习资源运算载荷系数 k查表可得使用系数 kA1 ，依据 v1.23m s ，7 级精度，查表 10-8 可得动载欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源系数 kV0. 8， 由 表 10-4查 得 KH的 值与直齿 轮的相同， 为 1.419欢迎下载精品学习资源kF1.42 ， kHkF1.0欢迎下载精品学习资源故载荷系数kkAkV kH kH1 0.8 1 1.4191.1

14、352欢迎下载精品学习资源按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，按运算式得33k1.135欢迎下载精品学习资源d1d1t49.646.25mmkt1.4欢迎下载精品学习资源运算模数 mnmnd146.251.54mmZ130欢迎下载精品学习资源n23、按齿根弯曲强度设计，按运算式试算即m32kT1YYFa YSa欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源查图 10-20C 可得小齿轮的弯曲疲惫强度极限FE1500MPa，大齿轮的欢迎下载精品学习资源弯曲疲惫强度极限FE 2380MPa ；欢迎下载精品学习资源查图可取弯曲疲惫寿命系数kFN 10.87， kFN20.90 ；欢迎下载精品学习资源欢

15、迎下载精品学习资源运算弯曲疲惫许用应力，取弯曲疲惫安全系数22运算得S1.4 ，按运算式 10-欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源kFN 1FE 10.87500311MP欢迎下载精品学习资源1FaS1.4欢迎下载精品学习资源kFN 2FE 20.90380244.3MP欢迎下载精品学习资源2FaS1.4欢迎下载精品学习资源运算大、小齿轮的YFaYSaF并加以运算欢迎下载精品学习资源YFa1YSa12.52 1.6250.01317欢迎下载精品学习资源F 1310.714欢迎下载精品学习资源YFa 2YSa22.1896 1.79640.016欢迎下载精品学习资源F 2244.286大齿

16、轮的数值较大；2）设计运算3m21.135 569000.01611.322mmn1302对比运算结果，由齿面接触疲惫强度运算的法面模数大于由齿根弯曲疲惫欢迎下载精品学习资源强度运算的法面模数，故取 mn1.5mm ，已可满意弯曲强度，但为了同时满意接触疲惫强度，需按接触疲惫强度算得的分度圆直径d146.25mm来运算应有的齿数，于是有Zd146.25130.831mn1.5取Z131，就 Z2i1Z131 3.61114、几何尺寸运算1）运算中心距欢迎下载精品学习资源Z1Z 2 mna311111.5106.5mm欢迎下载精品学习资源22将中心距圆整为 a106.5mm ；2）运算大、小齿轮

17、的分度圆直径欢迎下载精品学习资源d1Z1mn31 1.546.5mm欢迎下载精品学习资源d 2Z 2mn1111.5166.5mm4）运算齿轮宽度bd d1146.546.5mm二、低速级齿轮1、选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数1）按图所示的传动方案，选用圆柱齿轮传动；2）运输装置为一般工作机器，速度不高，应选用7 级精度；的材料，没有特别情形，应选用相同牌号，以削减材料品种和工艺要求，故查表可挑选小齿轮材料为 40 Cr 调质，硬度为 52HRC；大齿轮材料为 45 钢 调质，硬度为 45HRC.欢迎下载精品学习资源4）选小齿轮齿数Z135，大齿轮齿数Z2353105欢迎下载精品学习资源欢

18、迎下载精品学习资源2、按齿面接触强度设计，按运算式试算即d 2 t32 ktT2d2u 1Z Eu H欢迎下载精品学习资源1）确定公式内的各运算数值试选 kt1.4小齿轮传递转矩 T2194631N.2m欢迎下载精品学习资源查表 10-7 可选取齿宽系数d1 ,欢迎下载精品学习资源查表可得材料的弹性影响系数 ZE1189.8MP 2 ；欢迎下载精品学习资源查图得按齿面硬度选取小齿轮的接触疲惫强度极限H lim1600MPa ，大齿轮的接触疲惫强度极限H lim2550MPa ；按运算式运算应力循环次数欢迎下载精品学习资源N60n jL60 131.5 12 8 360 52.27232 108

19、欢迎下载精品学习资源32h欢迎下载精品学习资源2.27232108N 432.3108欢迎下载精品学习资源查图可选取接触疲惫寿命系数 kHN11.10 ， kHN 21.16 ；欢迎下载精品学习资源运算接触疲惫许用应力取失效概率为 1%，安全系数 S1 , 于是得欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源HkHN 3H lim33S1.1600660 MPa欢迎下载精品学习资源kHNH44H lim4S1.16560649.6 MPa欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源H3H4672649660.5 MP欢迎下载精品学习资源Ha222）运算相关数值欢迎下载精品学习资源试算小齿轮分度圆直径d1

20、t，由运算公式得欢迎下载精品学习资源31.4 194631.24189.813649.62欢迎下载精品学习资源d3t2.3272.9mm欢迎下载精品学习资源运算圆周速度欢迎下载精品学习资源vd3tn2 60 10000.5m s欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源运算齿宽b 及模数mnt 欢迎下载精品学习资源bd d3t1 72.972.9mm欢迎下载精品学习资源mnt d3 tZ172.9352.68mm欢迎下载精品学习资源h 2.25mnt 4.67mmb 72.915.61h 4.67运算载荷系数 k欢迎下载精品学习资源查表可得使用系数 kA1 ，依据v 0.5 m s， 7 级精度

21、，查表可得动载系数欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源kV 1.05， kH1.424 ， kF1.38， kHkF1欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源故载荷系数 k kAkV kH kH1 1.05 1.41.4241.4952欢迎下载精品学习资源按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，按运算式得33欢迎下载精品学习资源d 3d3tk 72.9kt1.49521.474.52mm欢迎下载精品学习资源运算模数 mn 欢迎下载精品学习资源d3mn z374.52352.13 mm欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源3、按齿根弯曲强度设计，按运算式试算即3n2m 2k T2YYFa

22、YSa 欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源查图可得小齿轮的弯曲疲惫强度极限FE 3500MPa，大齿轮的弯曲疲惫欢迎下载精品学习资源强度极限 FE 4350MPa ；欢迎下载精品学习资源查图可取弯曲疲惫寿命系数 kFN 30.88 ， kFN 40.95 ；运算弯曲疲惫许用应力取弯曲疲惫安全系数 S1.4 ，按运算式运算欢迎下载精品学习资源k FN 3FE 30.88500314.3MP欢迎下载精品学习资源F 3kFN 4SFE 4a1.40.95 350237.5MP欢迎下载精品学习资源F4S1.4a欢迎下载精品学习资源运算大、小齿轮的YFaYSaF 并加以运算欢迎下载精品学习资源欢迎

23、下载精品学习资源YFa 3YSa32.45 1.650.01286欢迎下载精品学习资源F 3314.3欢迎下载精品学习资源YFa 4YSa42.191.7940.016欢迎下载精品学习资源F 4237.5大齿轮的数值较大；2）设计运算欢迎下载精品学习资源mn 32 1.495 194631.213520.016541.99mm欢迎下载精品学习资源对比运算结果，由齿面接触疲惫强度运算的法面模数大于由齿根弯曲疲惫强度运算的法面模数，故取mn 2mm ，已可满意弯曲强度，但为了同时 满 足 接 触 疲 劳 强度 ， 需 按 接 触 疲 劳 强 度 算 得 的 分 度 圆 直 径d374.52mm来运

24、算应有的齿数，于是有Zd 374.52337.2638mn2取Z338 ，就 Z4 i2Z3 3 38 1144、几何尺寸运算1）运算中心距欢迎下载精品学习资源a Z 3Z4mn 381142152mm欢迎下载精品学习资源22将中心距圆整为 a 152mm ；欢迎下载精品学习资源d3Z 3mn38276mmd 4Z 4mn2114228mm4）运算齿轮宽度bd d317676mm六 轴的设计运算及校核一）中间轴的设计运算设计1、已知条件欢迎下载精品学习资源中间轴的传递功率 P22.68kW，转速 n2131.5 r/min，齿轮分度圆直径欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源d2116.5m

25、md376mm；齿轮宽度 B240mm B376 mm；欢迎下载精品学习资源2、挑选轴的材料因传递的功率不大，并对总量及尺寸无特别要求，应选45 钢 轴承部件的结构设计欢迎下载精品学习资源两端的固定方式 轴段 、轴段 设计该段轴上安装轴承，其设计应与轴承挑选同号进行；考虑无齿轮轴向力存在，选深沟球轴承；考虑轴段 、 上安装轴承，应符合轴承内径系列；暂取轴承为 6307，进行设计 .查 表， 得轴 承内 径 d=40mm， 外径 D=90mm， 宽 度 B=23mm， 定位 轴间da=44mm，外径定位直径Da=71mm；对轴的力的作用点与外圈大端面的距离 a3=9mm，故 d1=40mm；通常

26、一根轴上两个轴承取相同型号，故d5=40mm3轴段与轴段的设计轴段上安装齿轮 3，轴段安装齿轮2，为了便于齿轮安装， d2 、d4 应大于d1、d5 ，初定 d2 =d 4=40mm；齿轮 2 的轮毂宽度与齿轮宽度 B2 =40mm相等，左端采纳轴肩定位，右端采用套筒固定；由于齿轮3 的直径小，采纳实心式，取其轮毂宽度与齿宽宽度B3 =85mm相等，其右端用轴肩定位，左端采纳套筒固定，为使套筒端面能够顶到齿轮端面，轴段和轴段的长度应比相应齿轮轮毂略短该段为中间轴上的两个齿轮供应定位，其轴肩高度范为轴段与轴段的长度该减速器齿轮的四周速度小于2m/s，故轴采纳脂润滑，需用挡圈拦住油环组 织箱体内润滑油溅入轴承座，轴承内端面距箱体内壁的距离为=10mm，中间轴上的两个齿轮的固定均由挡油环完成；就轴段的长度为 L1B1=20+12+5+3=43mm轴段的长度为 L5B218+8+5=31mm6轴上力作用点的距离轴承反力的作用点距离轴承外圈大端面的距离a3 =9mm由图可得轴的指点及受力点间的距离为欢迎下载精品学习资源lLab311323mm =43+100/2-19-3 ）mm=81mm欢迎下载精品学习资源l 2L3lLb2b3 2b2a=10.5+83 mm=93.5mm2mm =46.5+66/2-9-2 ） mm=68.5m欢迎下载精品学习资源3532