经典机械设计--减速器设计计算书

河北建筑工程学院课程设计计算书1设计项目计算与说明结果一．电动机的选择1、电动机的容量选择1工作机所需有效功率Pw2各部件的工作效率3传动机构的总效率4工作机所需的功率5选择电动机6电动机的参数7电动机尺寸2、传动比的分配1滚筒的转速为按照设计要求以及工作条件15120006010001000WFvPKW由手册表12-8ηc——联轴器效率ηc=0.99ηg—闭式圆柱齿轮传动效率ηg=0.97ηg1—开式圆柱齿轮传动效率ηg1=0.95ηb—一对滚动轴承效率，ηb=0.99ηcy—输送机滚筒效率，ηcy=0.96η5w—输送机滚筒轴和钢绳间的传送效率η01=ηc=0.99仅由联轴器决定。η12=ηbηg=0.99×0.97=0.960η23=ηbηg=0.99×0.97=0.960η34=ηbηc=0.99×0.99=0.980η45=ηbηg1=0.99×0.95=0.940η5w=ηbηcy=0.99×0.96=0.950η01η12η23η34η45η5w=0.990×0.960×0.960×0.980×0.940×0.9503.10.8wdapKW由手册表19-1查得，满足PwPr,转速为1000r/min-1500r/min条件的电动机为Y112M-4WP4.0KWmn1500r/min由手册表19-3电动机中心高H=112mm轴伸出部分与联轴器相接段直径D=38mm长度E=80mm15220vndr/minY型三相异步电动机WP=3.1KWη01=0.99η12=0.960η23=0.960η34=0.980η5w=0.940η45=0.950η=0.800dP=3.85KWY112M-4WP4.0KWmn1500r/minH=112mmD=38mmE=80mmn=21.7r/min河北建筑工程学院课程设计计算书2设计项目计算与说明结果2传动系统的总传动比为3定各级系统的传动比1减速箱的传动比2高速级传动比3低速级传动比3、传动系统各轴的转速、功率和转矩计算0轴(电动机轴)1轴（减速器高速轴）2轴（减速器中间轴）144021.7mnin由传动简图可知取开式圆柱齿轮传动的传动比45i=4由计算可得两级圆柱齿轮传动总传动比为：45013466114Xiiiii为便于两级圆柱齿轮减速器采用浸油润滑，当两级齿轮的配对材料相同，齿面硬度HBS=350，齿宽系数相等的时候，考虑齿面接触强度接近相等的条件，故高速级传动比：121.41.416.58Xii231216.584.80Xiiin0=nm=14400dPP3.85KW0003.85955095501440PTnN·m010114401nnir/min10013.850.99PPKW10010125.50.991TTiN·121214404.80nnir/mini=6601i=34i=1Xi16.5812i4.8023i3.46n0=1440r/min0P3.85KW0T25.5N·m1n1440r/min1P3.81KW1T25.25N·m2n300r/min河北建筑工程学院课程设计计算书3设计项目计算与说明结果3轴（减速器低速轴）4轴（开式圆柱齿轮高速轴）5轴（卷扬机滚筒轴）由上面的计算可得下表21123.810.96PPKW21121225.250.964.80TTiN·m23233003.46nnir/min32233.65760.96PPKW322323116.350.963.46TTiN·m343486.71nnir/min43343.510.98PPKW433434386.50.981TTiN·m454586.74nnir/min54453.440.94PPKW544545378.770.944TTiN·m轴号功率P/kW转矩T/(N·m)转速1n/(rmin)传动比i效率η电动机轴3.8525.5144010.991轴3.8125.2514404.80.962轴3.6576116.353003.460.963轴3.51386.586.710.984轴3.44378.7786.740.955轴3.268143921.682P3.6576KW2T116.35N·m3n86.7r/min3P3.51KW3T386.5N·m4n86.7r/min4P3.44KW4T378.77N·m5n21.67r/min5P3.268KW5T14439N·m河北建筑工程学院课程设计计算书4设计项目计算与说明结果第二部分传动件的设计计算一：减速器箱体外传动装置的设计计算1.开式齿轮的设计计算1选定齿轮参数1选定齿轮类型2选定齿轮精度3选定材料4选取齿数2按照齿根弯曲强度计算1确定公式内各计算数值a．查各齿轮弯曲疲劳强度极限b．计算应力循环次数c．选取弯曲疲劳寿由工作条件和运动简图可选择由课本表10-1初估小齿轮齿数为5z=18，由传动比为4可得大齿轮齿数为6z=41872由课本公式10-54352()FaSadFKTYYmz由图10-20（c）查得两齿轮54606086.71(2830010)hNnjL856452.5104NNi由图10-18查取圆柱直齿轮7级精度小齿轮选用45号钢，硬度为250HBS(调质)大齿轮选用HT300，硬度为210HBS（淬火）5z=186z=725FE500MPa6FE120Mpa852.510N766.2510N50.88FNK河北建筑工程学院课程设计计算书5设计项目计算与说明结果命系数d．计算弯曲疲劳需许用应力e．计算载荷系数K动载系数齿向载荷分布系数使用系数齿间载荷分配系数f．查取齿形系数g．查取应力校正系数h.计算大小齿轮的FaSaFYY并加以比较i．查取齿宽系数2设计计算3几何尺寸计算a．各分度圆直径取弯曲疲劳安全系数S=1.45550.885001.4FNFEFKS6660.921201.4FNFEFKSAVFFKKKKK由0.25/vms，7级精度，查图10-8得vk=1.1，查表10-3得，直齿轮1HFKK；由表10-2查得使用系数1.5AK；由表10-4用插值法查得7级精度小齿轮相对轴承不对称布置时1.41HK；设8bh，由1.41HK，查图10-13得1.43FK1.51.111.43AVFFKKKKK由表10-5查得由表10-5查得5552.911.53314.3FaSaFYY6662.2361.75678.86FaSaFYY由表10-74352()FaSadFKTYYmz=33223.51352.84100.04979118mm55187dzmmm60.92FNK5F=314.3MPa6F78.86MPavk=1.11HFKK1.5AK1.41HK1.43FKK2.1552.91FaY62.236FaY51.53SaY61.756SaY555FaSaFYY0.0142666FaSaFYY0.04979大齿轮数值大1d6.3m圆整为7mm5126dmm河北建筑工程学院课程设计计算书6设计项目计算与说明结果b.计算中心距c．计算齿轮宽度5校核几何尺寸6校核齿高比3主要设计计算结果二、减速器箱体内传动装置的设计计算1.高速级斜齿轮传动的设计及校核1选定齿轮类型、精度等级、材料、齿数1选定齿轮类型66727dzmmm565612650422ddamm51126dbdmm5130Bmm6135Bmm56562mazz56562azzm5654521azmi2315714186590901872zz与估计值相同，可以b=126mmh=2.25m=15.75mm126815.75bh与估计值相同，可以中心距：56315amm法面模数：7mmm齿数：5z186z72分度圆直径5126dmm6504dmm齿高：15.75hmm齿宽：5130Bmm6135Bmm齿轮精度等级：7级材料及热处理：小齿轮45号钢，调质大齿轮HT300，淬火由工作条件和运动简图可选择6504dmm56315amm126bmm5130Bmm6135Bmm5z186z72斜齿圆柱齿轮7级精度小齿轮40Cr（调质）硬度280HBS大齿轮45号钢（淬河北建筑工程学院课程设计计算书7设计项目计算与说明结果2精度等级3材料4齿数5初选螺旋角2按齿面接触强度计算1确定公式内的各计算数值a.确定tKb.确定区域系数Hzc.确定d.取齿宽系数e.确定小齿轮的转矩f.材料弹性影响系数EZg.齿轮接触强度极限h.应力循环次数i.接触疲劳寿命系数j.计算接触疲劳许用应力由工作条件由课本表10-1初选小齿轮齿数为124z，大齿轮齿数为2112244.8115.2zzi初选螺旋角为14213121HEtdHKTuzzdu由图10-30由图10-26120.780.9由表10-7125.25TNm由表10-6由图10-21d116060144012830010hNnjL912124.15104.8NNi由图10-19取失效概率为1%，安全系数为S=11lim110.856001HNHKSMPa火）硬度240HBS124z2116z14初选tK=1.6Hz=2.4331=0.782=0.91.681d125.25TNm12189.8EZMPlim1600HMPalim2550HMPa914.1510N828.610N10.85HNK20.9HNK1510HMPa河北建筑工程学院课程设计计算书8设计项目计算与说明结果k.许用接触应力2计算齿轮参数a.试算小齿轮分度圆直径b.计算圆周速度c.计算齿宽b及模数ntm，齿高h,及齿宽齿高比d.计算载荷系数K使用系数动载系数齿间载荷分布系数齿向载荷分配系数e.计算纵向重合度f.按实际载荷系数校正所得分度圆直径2lim220.95501HNHKSMPa1251049522HHHMPa213121HEtdHKTuzzdu233121.625.25104.812.43189.811.684.8502.5td113.1436.71440/601000601000tdnvms1136.7dtbdmm圆整后250B145B11cos36.7cos1424tntdmmmz2.252.251.5nthmmm36.73.38bh已知查表10-2，1AK.5，由v=2.77m/s，7级精度，查图10-8得vk=1.1查表10-4得查图10-13得查表10-3得1.51.11.41.45AVHHKKKKK10.318tan0.318124tan14dz33113.3536.71.6ttKddKmm2495HMPa502.5HMPa136.7tdmm2.77/vms36.7bmm250B145B1.5ntmmm3.38hmm10.86bh1AK.51.1vK1.45HK1.4FK1.4HFKKK=3.35