机械设计课程设计二级直齿圆柱齿轮减速器说明书.docx

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1、机械设计课程设计三级直齿圆柱齿轮减速器说明节第一章设计任务书1-1设计任务1、设计带式输送机的传动系统，使用两级圆柱齿轮减速器的齿轮传动。2、工作条件：一班制，连续单向运转。载荷平稳，室内工作，有粉尘（运输带与卷筒及支承间，包含卷筒轴承的摩擦阻力影响已在F中考虑）。3、使用期限：十年，大修期三年。4、生产批量:10台。5、生产条件：中等规模机械厂，可加工78级精度齿轮及涡轮。6、动力来源：电力，三相交流（220/380V）。7、运输带速度同意误差：5%8、原始数据：输送带的工作拉力F=2600N输送带的工作速度v=1.15输送带的卷筒直径d=200mm第二章传动系统方案的总体设计一、带式输送机

2、传动系统方案如下图所示I1）皮带轮I142-1电动机的选择1 .电动机容量选择根据已知条件由计算得知工作机所需有效功率_pv26001.1CcP=2.86左VV10001000设：轴对滚动轴承效率。zZ轴=O.997o为齿式联轴器的效率。7Zoi=0.997Z齿为7级齿轮传动的效率。齿=0.98筒输送机滚筒效率。筒=0.96估算传动系统的总效率：=77%=9920.9940.9820.96=0.86工作机所需的电动机攻率为：=%/=28%,86=333ZwY系列三相异步电动机技术数据中应满足:Pm，一因此综合应选电动机额定功率Pm=42W2、电动机的转速选择根据已知条件由计算得知输送机滚筒的工

3、作转速60v6010001.1su,/.n,=105.1rmn卬D2003.14,方案比较PW=2.86kw-0.86Pr=3.33ZVVnw105.1r/rrrir方案号型号额定功率KW同步转速r/min满载转速r/min1Y112M24.0KW300028902Y112M-44.0KW150014403Y132M1-64.0KW10009604Y160M184.0KW750720方案号型号额定功率KW同步转速r/min满载转速r/min堵转转矩额定转矩最大转矩额定转矩3Y132M1-64.0KW10009602.02.0综合考虑电动机与传动装置的尺寸、重量、与带传动、减速器的传动比，可见第

4、3种方案比较合适，因此选用电动机型号为Y132M1-6,其要紧参数如下表：要紧外形与安装尺寸见下表:2-2传动比的分配带式输送机传动系统的总传动比：i=960/-a13/105.1vijz2=I713=9.131.3=2.653%65=345传动系统各传动比为：Z01=12=2.65,，3=3.454=12-3传动系统的运动与动力学参数设计传动系统各轴的转速、功率与转矩的计算如下：0轴电动机轴=960r/minPO-3.33kwTO=9550=9550=33.13Nm0人9601轴减速器中间轴n1=-=9607ninp=po7o1=3.33x0.99=3.297左卬zO1z=9.13Z2=2.

5、65Z3=3.45计算及说明结果T1=7；/017701=33.1310.99=32.87Vm2轴一一减速器中间轴n2=278.3r/minP)=P1nI)=3.2970.97=3.2kwz33.45T2=T1i3r1i2=32.83.450.970.97=106.5N加3轴一一减速器低速轴n3=27S_|05.02r/min3Z22.65p3p223=3.2x0.97=3.104ZvVT3=T2i223=106.5X2.65X0.97=273.87Vm4轴工作机4=n3=105.02r/inp4=P3/4=3.1040.9801=3.04ZvVT4=T3i434=273.810.9801=2

6、68ANtn各参数如左图所示轴号电动机减速器工作机。轴1轴2轴3轴4轴转速r/min960960278.3105.02105.02功率kw3.333.2973.23.1043.04转矩Nm33.1332.8106.5273.8268.4联接、传动件联轴器齿轮齿轮联轴器传动比13.452.651传动效率0.990.970.970.9801第三章高速级齿轮设计已知条件为P1=3.297kW,小齿轮转速n=960rmin,传动比i=3.45由电动机驱动，工作寿命10年，一班制，载荷平稳，连续单向运转。计算及说明结果一、选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数。1）选用直齿圆柱齿轮传动2）运输机为通常工作机

7、，速度不高，故用7级精度（GB10095-88）3）材料选择：由机械设计第八版课本表IO-I可选小齿轮材料为40Cr（调质），硬度为280HBS,大齿轮材料为45钢（调质），硬度为240HBS,二者材料硬差为40HBS。4）选取小齿轮齿数Z=24,大齿轮齿数：Z2=iZ=3.4524=82.8取Z2=833-1按齿面强度设计由设计计算公式（10-9a）进行试算，3KTiu1/Ze、2即：d1t2.32I（r）J0d即D确定公式内的各计算数值（1）试选Kt=13（2）计算小齿轮传递的转矩：T1=O，*1。匕=I95.510s3.297，Nmm-3.28IO4Nmm9601）由表IO-7选取齿宽系

8、数0d=1。2）由表10-6查得材料的弹性影响系数ZE=189.8MF3）由图10-21d按齿面硬度差得小齿轮的接触疲劳强度极限QHiim1=600MPa;大齿轮的接触疲劳强度极限QHiim2=550MPa04）计算齿轮应力循环次数：N1=60n1j1h=609601（1836510）=1.68192IO9N11.68192109qN2=-=4.88IO8,I13.457）由图10-19取接触疲劳强度寿命系数KHN1=0.88；Khn2=0.918）计算接触疲劳需用应力。取失效概率为1%,安全系数S=I,由式（10-12）得：IimI=O88x600MPa=528M1Ti=3.28IO4otw

9、0;KHNMm2=091550MPa=500.5MPa2)计算D试算小齿轮分度圆直径di。代入。山中较小的值。13KT1u1zZe231.33.28104d1t2.321（消）=232;70dUN14.46/3.46189.8、500.5/mm46.21mm2）计算圆周速度Vod1tN1_3.1446.21960V=60X10003）计算齿宽bo60X1000ms=2.32msb=0dd1t=146.21mm=46.21mm4）计算齿宽与齿高之比孩。nJzx4zrd1t46.21=mm=1.93mm齿高h=2.25mt=2.251.93mm=4.34mmb46.21-=10.65h4.345）

10、计算载荷系数。d1r46.21mmV=2.32二使mt=1.93mmK=17004d1=50Anvn根据v=2.32ms,7级精度，由图10-8查得动载系数KV=1.20；直齿轮，KHa=KFa=1由表10-2查得使用系数KA=1;由表10-4用插值法的7级精度、小齿轮相对支承非对称布置时，K=1.417o由卜10.65,Khp=1.417查图IO-13得Kfp=1.35；故载荷系数K=KaKvKhcxKhp=11.2011.417=1.70046)按实际的载荷系数校正所算的分度圆直径，由式(IO-IOa)得j3p,3/1.7004Q1=1t=46.21I3mm=50.4mmm=2.1mm7)

11、计算模数m。d150.4m=mm=2.1mmz1243-2按齿根弯曲强度设计由式（10-5）得弯曲强度的设计公式为m2KT1(YFaYSa1）确定公式内的各计算数值1）由图10-2OC查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限OFE1=500MPa；大齿轮的弯曲疲劳强度极限QFE2=380MPa；2）由图1018取弯曲疲劳寿命系数KFNI=O85,Kfn2=0.87;3）计算弯曲疲劳许用应力，取弯曲疲劳安全系数S=1.4,由式（10-12）得rnKFN1OFE10.85500OF产1-MPa=303.57MPaOJ1,rnKfN2FE20.87380F2=MPa=236.14MPaJJ1,K=1.624）计

12、算载荷系数K=K=KAKVKFaKF=1x120x1x1.35=1625）查取齿形系数。由表10-5查得YFai=2.65,YFa2=2.206o6）查取应力校正系数。由表10-5查得YSa1=158,Ysa2=174507）计算大、小齿轮的甲尹并加以比较。GfYFa2YSa21Fz2.206x1.745236.14=0.0163因此，大齿轮的数值大。2）设计计算m3/2X1.62X3.28X104V12420.0163mm=1.44mmZ1=34Z2=118dx=5In1md2=Vnmma-14mmB1=56mmB2=5Imm对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的模数m大于由齿根弯曲疲劳强度

13、计算的模数，由于齿轮模数m的大小要紧取决于弯曲强度决定的承载能力，而齿面接触疲劳强度所决定的承载能力，仅与齿轮直径（即模数与齿数的乘积）有关，可取由弯曲强度算的得模数1.44mm,并就近圆整为标准模数1.5,按接触强度算得的分度圆直径d=50.40mm,算出小齿轮齿数Z1=幺=半=33.634m1.5大齿轮齿数Z2=3.4534=117.3,z2=118这样设计出来的齿轮传动，即满足了齿面的接触疲劳强度，又满足了齿根弯曲疲劳强度，并做到结构紧凑，避免浪费。3）几何尺寸计算（1）计算分度圆直径d=Zm=34x1.5mm=51mmd2=z2m=1181.5mm=177mm1m.1、rt1di+do51+177（2）计算中心距a=mm=114mm22（3）计算齿轮宽度b=0cjd1=151mm=51mm取B?=51mm,B1=56mmo第四章低速级齿轮传动设计己知条件为输入功率P2=3.2kW,小齿轮转速n2=278.3rmin,传动比i?=2.65由电动机驱动，工作寿命10年，一班制，载荷平稳，连续单向运