二展开式圆柱齿轮传动减速器方案说明书Ⅱ .docx

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1、精品名师归纳总结目 录设计任务书 5 一. 工作条件 5 二. 原始数据 5 三. 设计内容 5 四. 设计任务 5 五. 设计进度 6 传动方案的拟定及说明 6电动机的挑选 6 一. 电动机类型和结构的挑选 7 二. 电动机容量的挑选 7 三. 电动机转速的挑选 7 四. 电动机型号的挑选 7 传动装置的运动和动力参数 8 一. 总传动比 8 二. 合理安排各级传动比 8 三. 传动装置的运动和动力参数运算 8传动件的设计运算 9一.高速啮合齿轮的设计 9 二.低速啮合齿轮的设计 14 三.滚筒速度校核 19 轴的设计运算 19可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结一. 初步确定轴

2、的最小直径 19 二. 轴的设计与校核 20 滚动轴承的运算 30 一. 高速轴上轴承 6208）校核 30二. 中间轴上轴承 6207）校核 31三.输出轴上轴承 6210）校核 32 键联接的挑选及校核 34 三.键的挑选 34 四.键的校核 34 连轴器的挑选 35 四.高速轴与电动机之间的联轴器 35 五.输出轴与电动机之间的联轴器 35 减速器附件的挑选 36一. 通气孔 36 二. 油面指示器 36 三. 起吊装置 36 四. 油塞 36五. 窥视孔及窥视盖 36六. 轴承盖 37润滑与密封 37一. 齿轮润滑 37二. 滚动轴承润滑 37可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归

3、纳总结三.密封方法的挑选 37设计小结 37参考资料目录 38可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结机械设计课程设计任务书题目：设计用于带式运输机传动系统的pw= 2.75kw= 0.895可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结齿轮。二 原始数据运输带工作拉力 FN ）：2500卷筒的直径 Dmm ）：400运输带速度 Vm/s ）：1.1运输带速度答应误差5%使用年限 年）：10工作制度 班/ 日）：1生产条件：中等规模机械厂，可加工7-8 级齿轮及蜗轮。 动力来源：电力、三相沟通 380/220 伏。三 设计内容1. 电动机的挑选与运动参数运算。2. 齿轮传动设计运算。

4、3. 轴的设计。4. 滚动轴承的挑选与校核。5. 键和连轴器的挑选与校核。6. 装配图、零件图的绘制。7. 设计运算说明书的编写。四 设计任务1. 减速器总装配图一张。2. 齿轮、轴、箱体零件图各一张。3. 设计说明书一份。五 设计进度1、 第一阶段：传动方案的挑选、传动件参数运算及校核、绘制装配草图2、 其次阶段： 制装配图。3、 第三阶段：绘制零件图。传动方案的拟定及说明一个好的传动方案，除了第一满意机器的功能要求外，仍应当工作牢靠、结构简洁、尺寸紧凑、传动效率高、成本低廉以及保护便利。要完全满意这些要求是很困难的。在拟订传动方案和对多种传动方案进行比较时，应依据机器的详细情形综合考虑，挑

5、选能保证主要要求的较合理的传动方案。依据工作条件和原始数据可选方案二，即绽开式二级圆柱齿轮传动。由于此方案工作牢靠、传动效率高、保护便利、环境适应行 好，但也有一缺点，就是宽度较大。其中选用斜齿圆柱齿轮，由于斜齿圆柱齿轮兼有传动平稳和成本低的特点，同时选用绽开式可以有效的减小横向尺寸。示意图如下：pdkwPed =4kw电动机型号：Y132M1-6i总 18.27i1 =4.873i2 =3.749n1 =960r/min n2 =197.0r/min n3 =52.55r/minp1 =3.039kwp2 =2.919kwp3 =2.803kw T=30.540 N.m T1 =30.232

6、 N.mT2 =141.505N.mT3 =509.394N.m7 级精度Z1 20Z2 97 14Kt 1.6 T1=30.232N.m ZH 2.433d 11.625ZE 189.8 Mpa1/2 H =579.25MPad1t 35.73mmmnt =1.731.586K=2.13可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结d139.31mmmn =1.91mm可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结K=1.99Y 0.88YFa1 =2.724YFa 2 =2.175Ysa1 =1.569Ysa2 =1.793大齿轮的YFa2YSa2F2=0.01579mn1.34mn

7、=1.5Z1 =27可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1电动机。 2联轴器。 3齿轮减速器。 4联轴器。 5鼓轮。6带式运输机实际设计中对此方案略微做改动，即：把齿轮放在靠近电动机端和滚筒端。 四.电动机类型和结构的挑选由于本传动的工作状况是：载荷平稳、单向旋转，无特别要求。 所以选用常用的封闭式Y 系列三相异步沟通的电动机。其效率高、工作牢靠、结构简洁、保护便利、价格低等优点。五.电动机容量的挑选1. 工作机所需功率 Pw知 F=2500 N V=1.1m/sZ2 =131a=122mm=13.76d1 =41.695mm d2 =202.306mm B1 =42mmB2 =4

8、7mmZ1 25Z2 94 T2 =141.505N.m =1.662H =640MPa可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结所以 pFV25001.1 kw2.75kwd 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结w100010001t可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2. 电动机的输出功率 pd pdpw /联 轴承 齿联= 32 0.990.993pdpw /kw0.9720.990.895=56.43mmmnt =2.19=1.982K=2.06d1 =61.39mm可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结3.确定电动机额定功率Pedmn =2.3

9、8mm可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结由于 Ped 应等于或稍大于pd 。故挑选Ped =4kw 的电动机。K=1.96Y 0.88可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结六.电动机转速的挑选工作机滚筒的转速YFa1 =2.564可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结Nw60*1000* V /D =60*1000*1.1/3.14*400）=52.55r/minYFa 2 =2.178可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结由于两极传动的总传动比最好不要超过20，故电动机的同步转小于等于 NW *20=1051r/min, 同时总传动比应越接近20

10、越好。Ysa1=1.637可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结应选同步转速为 1000r/min 的电动机。Ysa2 =1.792可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结七.电动机型号的确定依据上面步骤的运算，查表选出电动机型号为Y132M1-6, 其额定功率为 4kW ，满载转速 960r/min 。基本符合题目所需的要求。大齿轮的YFa 2YSa2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结F六. 总传动比=0.01546mn 1.90mmmn =2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结由电动机的满载转速应有

11、的总传动比为：nm 和工作机主动轴转速nW 可确定传动装置Z1 =32Z2 =120可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结i总 其中nm / nWnm =960r/minnW 52.55r/mina=157mm=14.50d1 =66.105mm可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结故： i总 18.27七. 合理安排各级传动比由于减速箱是绽开式布置，所以选i1 由 i总 =18.27，得i1 =4.873 ，i2 =3.7491.3i 总 。d2 =247.895mm B1 =75mm B2 =70mm实际速度v1.105m / m可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师

12、归纳总结八. 传动装置的运动和动力参数运算1. 各轴转速高速轴： n1= Nm =960r/min中间轴： n2 = n1 / i1 =960/4.873=197.00r/min速度误差0.5%符合要求Ft1 =1450.15N可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结输出轴： n3 = NW = n2 / i2 =197.00/3.749=52.55r/minFr 1=543.41N可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2. 各轴输入功率运算Fa1 =355.09N可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结p1 =pd联=3.07*0.99=3.039kwFt 3 =4

13、109.76N可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结p2 =p3 =p1轴承齿 =3.039*0.99*0.97=2.919kwp2轴承齿 =2.919*0.99*0.97=2.803kwFr 3 =545.04N可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结3. 各轴的输入转矩Fa 3 =1062.86N可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结电动机转矩 T=9550pd / n1=9550*3.07/960N.m=30.540 N.mFt 2 =5559.91N可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结T1 =9550T2 =9550T3 =9550p1 / n1

14、 =9550*3.039/960 N.m =30.232 N.mp2 / n2 =9550*2.919/197.00 N.m =141.505 N.mp3 / n3 =9550*2.803/52.55 N.m =509.394 N.mFr 2 =1001.63NFa 2=707.77N高速轴的总长可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结附：各轴转速、输入功率、输入转矩为 309mm可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结项 目电动机轴高速轴I中间轴II输出轴III鼓 轮p13.47MPa可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结转速r/min ）960960197.005

15、2.5552.55功率43.0392.9192.8032.75kW ）转矩30.54030.232141.505509.394510.499N m）1高速轴挑选合格中间轴总长为204mm可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结传动比114.8733.7491效率10.990.96030.96030.9801p245.26 MPa可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结传动件的设计运算一.高速啮合齿轮的设计以下公式引用自 2 第十章）二. 选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数a) 按方案 2）所示的传动方案，选用斜齿圆柱齿轮传动。b) 运输机为一般工作机器，速度不高，故精度等级选用

16、7 级精度GB10095-88 ）。c) 材料及热处理。挑选小齿轮材料为40Cr 调质），硬度为280HBS ，大齿轮材料为 45 钢调质），硬度为 240HBS ，二者材料硬度差为40HBS 。d) 试选小齿轮齿数 Z1 20，大齿轮齿数 Z2 97。p 中间轴选用安全 M81.69 N .mb6.54 MPaT18.11MPak3.06可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结e) 选取螺旋角。 初选螺旋角 14三. 按齿面接触强度设计按式10 21）试算，即k2.45可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结d1t32KtT1u 21 ZH ZEK3.15K2.54可编辑资料

17、 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结a) 确定公式内的各运算数值（1） 试选 Kt 1.6d uHS13.35S6.85TS6.09可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结（2） 运算小齿轮传递的转矩ca1 =30.232N.mM可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结（3） 由图 10 30 选取区域系数ZH 2.43381.69 N .m可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结（4） 由表 10 7 选取齿宽系数d 1b可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结（5） 由图 10 26 查得1 0.75，2 0.875，就14.2 MPa可编辑资料 - -

18、- 欢迎下载精品名师归纳总结 120.75 0.875 1.625T可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结（6） 由表 10 6 查得材料的弹性影响系数EZ 189.8 Mpa1/2（7） 由图 10 21d 按齿面硬度查得小齿轮的接触疲惫强度极限H lim1 600MPa。大齿轮的接触疲惫强度极限20.2 MPa2.0161.928k1.80可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结H lim2 550MPa。k1.76可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结N2 （8） 由式 10 13 运算应力循环次数N1 60 n1 j L h 60 960 18 30010）

19、 1.382 109 hN1 / i1 1.382 109 /4.873=2.837 108 hK2.55K2.18S7.59S8.48可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结（9） 由图 10 19 查得接触疲惫寿命系数KHN 2 1.07K HN 1 0.95。Sca5.66PA可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结（10） 运算接触疲惫许用应力取失效概率为 1，安全系数S 1，由式 /2 570+588.5=579.25MPab) 运算4.18 105hPA可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结（1） 试算小齿轮分度圆直径3d1t ,22889.68 NPB可

20、编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结d1t 2KtT1u 1 ZH ZE3927.18 N可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结d uH332Lh1=4.7104可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结21.630.2321014.8732.433189.8可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结=1 1.625mm=35.73mm4.873579.25Lh2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结（2） 运算圆周速度d1t n 2v=60100035.73960 601000=1.8m/s18736hPA =2100.6 N可编辑资料 - - -

21、欢迎下载精品名师归纳总结（3） 运算齿宽 b 及模数mntPB可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结b=dd1t =1 35.73mm=35.73mm3267.64N可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结md1tnt =cos=z135.73cos14 20。=1.73Lh1=6.73105L可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结h=2.25 mnt =2.25 1.73mm=3.89mmb/h=35.73/3.89=9.19（4） 运算纵向重合度0.318d z1 tanh21.79 105 hp15.9Mpap2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结

22、=0.3181 20tan14（5） 运算载荷系数K已知载荷平稳，所以取K A =11.58671.6Mpap340.5Mpa可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结根 据 v=1.8m/s,7 级 精 度 ， 由 图 10 8 查 得 动 载 系 数可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结KV =1.07。由表 10 4 查的 KH同。的运算公式和直齿轮的相p498.0Mpa可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结故KH=1.12+0.181+0.6 1 2 1 1 2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结3p5+0.23 10 35.73=1.58676.

23、4Mpa可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结由表 10 13 查得K F=1.33TL6J138 60可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结由表 10 3 查得 KH故载荷系数= K F=1.4。J132 60GB4323 84可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结K= K A KV KHKH可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结=1 1.07 1.42 1.4=2.13（6） 按实际的载荷系数校正所得的分度圆直径，由式23 2KT1Ycos YFaYSamn z2d1 Fa) 确定运算参数i. 运算载荷系数K= K A KV KFKF=1 1.07

24、1.33 1.4=1.99可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结ii. 根 据 纵 向 重 合 度 =。0.318z1tan=0.318 1 20 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结tan14 =1.586 ，从图 10 28 查得螺旋角影响系数Y 0.883iii. 运算当量齿数可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结ZV 1= Z1 /cos =20/cos3。14 =21.89可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结3ZV 2 = Z2 /cos =97/cos3。14 =103.99可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结iv. 查取齿型

25、系数由表 105 查得 YFa1 =2.724。 YFa 2 =2.175v. 查取应力校正系数由表 10 5 查得 Ysa1 =1.569。 Ysa2 =1.793vi. 运算 F 由图 10-20C ）查得小齿轮的弯曲疲惫强度极限FE1=500Mpa FE2 =380Mpavii. 由图 10-18）查得弯曲疲惫寿命系数可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结K FN 1=0.88可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结KFN 2 =0.91viii. 运算弯曲疲惫许用应力取弯曲疲惫安全系数S=1.4，由式 10-12）得：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结F

26、 1 =K FN 1SFE1 = 0.88500 Mpa =314.29Mpa1.4可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结K FN 2FE 20.91380可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结F 2 =SYFaYSaMpa =247MPa1.4可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结ix.运算大、小齿轮的并加以比较F可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结YFa1YSa1=F 12.7241.569314.29=0.01360可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结YFa 2YSa2F2大齿轮的数值大b) 设计运算2.1751.793=247=0.

27、01579可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结3 2 1.99 30.232 1030.88 cos214可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结mn=1.341 2021.6250.01579可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结对比运算结果，由齿面接触疲惫强度运算的法面模数mn 大于由可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结齿 根 弯 曲 疲 劳 强 度 计 算 的 法 面 模 数mn ， 取mn =1.5 ， 就可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结Z = 35.73cos14=23.11可编

28、辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结12取 Z1 =27 ，就Z2 = Z1i1 =274.873=131可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结五. 几何尺寸运算1) 运算中心距az1z2 mn=271311.5=122.13mm可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2cosa 圆整后取 122mm2) 按圆整后的中心距修正螺旋角2cos14可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结z1 =arcosz2 mn2a271311.5=2122=13.76可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结由于 值转变不大，故参数、 K 、 ZH等不大，不用修正可编辑

29、资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结3) 运算大、小齿轮的分度圆直径可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结dZ1mn1 cos271.5=41.695mmcos13.76可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结dZ2mn1311.5=202.306mm可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2 coscos13.76可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结4) 运算齿轮宽度可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结b=dd1=141.695 mm=41.695mm可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结圆整后取六. 结构设计B1 =42mm

30、 ， B2 =47mm可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结以 大 齿 轮为 例 。因 齿 轮齿 顶 圆 直 径 大于 160mm ， 而 又 小 于500mm，故以选用腹板式为宜。详细结构略。七.低速啮合齿轮的设计以下引用公式均为2 第十章）1. 选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1） .试选小齿轮齿数Z1 25，大齿轮齿数Z2 94。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结其他参数和上对齿轮一样2. 按齿面接触强度设计按式10 21）试算，即可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结d1t2KtT2u3 21 ZH Z

31、E可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结d uH可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1） 确定公式内的各运算数值（1） 运算小齿轮传递的转矩T2 =141.505N.m可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结（2） 由 图 10 26 查 得1 0.778 ，2 0.884 ， 就可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结120.7780.8841.662可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结（3） 由式 10 13 运算应力循环次数N1 60 n1 j L h 60 197.00 1 8 30010）2.837 108 h可编辑资料 - - -

32、欢迎下载精品名师归纳总结N N / i 2.837 108/3.749=7.566107可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结211可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结（4） 由图 10 19 查得接触疲惫寿命系数KHN 2 1.16。（5） 运算接触疲惫许用应力K HN 1 1.07。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结取失效概率为1，安全系数S 1，由式 10 12）得K HN1 *H lim1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结H 1 1.07600MPa 642MPaS可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结H 2 K HN 2 *H lim2 1.16550Mpa 638MPaS可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总