机械设计课程设计计算说明书-二级展开式圆柱斜齿轮减速器

机械设计课程设计计算说明书设计题目二级展开式圆柱齿轮减速器专业班设计者指导老师2012年12月26日西安西安交通大学城市学院1目录一、设计任务书------------------------------------------------------------------------------------------（2）二、传动方案的拟定------------------------------------------------------------------------------------（2）三、电动机的选择和计算------------------------------------------------------------------------------（3）四、整个传动系统运动和动力参数的选择与计算------------------------------------------------（4）五、联轴器的选择---------------------------------------------------------------------------------------（5）六、轴的设计计算------------------------------------------------------------------------------------------（6）七、铸铁箱体结构尺寸-----------------------------------------------------------------------------------（14）八、轴的设计---------------------------------------------------------------------------------------------（15）九、轴的校核-----------------------------------------------------------------------------------------------（17）十、轴承的校核------------------------------------------------------------------------------------------（21）十一、键的选择与校核---------------------------------------------------------------------------------（23）十二、减速器附件设计-----------------------------------------------------------------------------------（23）十三、润滑与密封---------------------------------------------------------------------------------------（30）十四、设计小结---------------------------------------------------------------------------------------------(26)十五、参考资料--------------------------------------------------------------------------------------------（26）2设计计算内容计算结果一、设计任务书1．要求：连续单向运转，工作时有轻微振动，空载启动，使用年限8年，小批量生产，单班制工作，输送带速度允许误差%5。2．已知：带的圆周力F=1900N，带速度V=2.45m/s,卷筒直径D=360mm。3．设计任务：①减速器装配图一张；②零件工作图2张；③零件说明书1份。二、传动方案的拟定传动方案如下图1所示：3三．电动机选择1.电动机的类型和结构形式的选择经综合分析，选用Y系列三相交流异步电动机，此系列电动机具有高效节能、噪声小、振动小、运行安全可靠的特点。Y系列电动机，额定电压为380V，额定频率为50HZ.。本设计中电动机采用封闭式结构。2.电动机容量的选择工作机所需功率kWFvPww849.496.0100045.219001000传动装置总效率8948.097.099.099.0232232齿轮轴承联轴器a所需电机输出kWPPawd4191.58948.0849.4滚筒转速min/13097.12936.045.26060rdvn综合考虑，选Y132M2--6，Ped=5.5kWnm=960r/min四、整个传动系统运动和动力参数的选择与计算1.传动装置所要求的总传动比为：3846.7130960nnima同时3846.71iiiai1——高速级传动比由aii5.1~3.11考虑润滑条件，为使两级大齿轮直径相似取1.4Pw=4.849kWPd=7.0448kWn=130r/minY132M2--6Ped=5.5kWnm=960r/min4高速级传动比0984.33.13846.74.11aii低速级传动比3834.20984.33846.71iiia2.传动装置的运动和动力参数（1）.各轴的转速：Ⅰ轴：r/min960nⅠⅡ轴：r/min837.309984.3960in1ⅠⅡnⅢ轴:min/998.1293834.2837.309rinnⅡⅢ(2).各轴的输入功率（kw）Ⅰ轴：kW365.599.04191.5联轴器ⅠⅠdPPⅡ轴：kWPP152.599.097.0365.5轴承Ⅰ齿轮ⅠⅠⅡⅢ轴:kWPP947.499.097.0152.5轴承Ⅱ齿轮ⅡⅡⅢ滚筒：kWP849.499.099.0947.4P联轴器ⅡⅢ轴承ⅢⅣ（3）．各轴输入扭矩的计算（N·m）电动机轴的输出转矩oT为：mNnPTmd908.53960419.5955095500故，Ⅰ轴：mNTT369.5399.0908.5310ⅠⅡ轴：mNiTT609.1589378.399.097.0369.531轴承Ⅰ齿轮ⅠⅠⅡi1=3.0984i=2.3834r/min960nⅠr/min837.309Ⅱnmin/998.129rnⅢkW365.5ⅠPkWP152.5ⅡkWP947.4ⅢkWP849.4ⅣmNT908.5305Ⅲ轴：mNiTT021.3633834.299.097.0609.158轴承Ⅱ齿轮ⅡⅡⅢ滚筒：mNmNTT609.34899.099.0021.363联轴器ⅡⅢ轴承Ⅲ将各轴的运动和动力参数列于表1。表1各轴的运动和动力参数轴号功率KWP/转矩T/(N.m)转速min)/(rn传动比i效率电动机轴5.41953.90896010.99Ⅰ轴5.36553.3699603.09840.96Ⅱ轴5.152158.609309.3872.38340.96Ⅲ轴4.947363.021129.99810.96卷筒轴4.751348.609129.998五.联轴器的选择最小轴径Ⅰ轴：mmnPCd568.2103.11440365.51133311ⅠII轴：mmnPCd239.3207.16864.365947.41133322ⅡⅢ轴：mmnPCd751.4207.1998.129751.41133333Ⅳ电动机轴径d=38mmⅠ轴：主动J1型轴孔C型键槽d=38mmL1=82mm从动J1型轴孔C型键槽d=32mmL1=82mmmNT609.158ⅡmNT021.63ⅢmNT609.348mmd568.21Ⅰmmd239.32Ⅱmmd751.42Ⅳ6TL6型联轴器8223CJ8283CJ11GB/T4323-84六．轴的设计计算1.高速级齿轮传动设计1).齿轮材料，热处理考虑此减速器小批量生产，为便于加工，故大小齿轮都选用软齿面渐开线斜齿轮高速级小齿轮选用45钢调质，齿面硬度230-250HBS，取小齿轮齿数1Z=27高速级大齿轮选用45钢正火，齿面硬度190-210HBS，大齿轮齿数656.83270984.312ziz取Z2=85.148.3278512ZZui误差小于5%2)．初步设计齿轮传动的主要尺寸(1).确定许用弯曲应力①.弯曲疲劳极限应力大齿轮σFlim=220MPa小齿轮σFlim=250MPa②.寿命次数应力循环次数81FF110216.98)250(8609160tn60jN82FF210970.28)250(8387.309160tn60jNYN1=0.88YN2=0.93③.试验齿轮应力修正系数YST=2④.最小安全系数按一般可靠度SFmin=1.25⑤.许用弯曲应力MPa35225.1288.0250][min11lim1FSTNFFSYYMPa36.32725.1293.0220][FminSTN2Flim2F2SYY(2).确定许用接触应力①.接触疲劳应力大齿轮σHlim=580MPa小齿轮σHlim=550MPa7②.寿命系数应力循环次数81HH110216.98)250(8960160tn60jN82HH210970.28)250(8378.309160tn60jNZN1=0.9ZN2=0.92③.最小安全系数按一般可靠度SHmin=1④.许用接触应力MPa52219.0580SZ][HminN1Hmin1H1MPa506192.0550SZ][HminN2Hmin2H2[σH2]＜[σH1]，取[σH]=[σH2]=506MPa(3).按齿面接触强度确定中心距①．载荷系数设齿轮按8级精度制造电机驱动，轻微振动取K=1.2②．齿宽系数按非对称布置软齿面取1d482.01148.31212uda③.弹性系数ZE=189.84.节点区域系数初设螺旋角12ZH=2.465.重合度系数Z端面重合度687.112cos)]851271(2.388.1[cos)]11(2.388.1[21zz轴向重合度1827.112tan271tancossinsin111ZmmZmdpbdnndndn740.0827.111Z86.螺旋角系数989.012coscosZ7.设计中心距mmZZZZuKTuaHHEa233.88506989.074.046.28.189148.3482.0369.532.1500)1148.3(500)1(32321541.1852712cos233.882cos221zzamn取mn=2，重求中心距mmzzman502.11412cos2)8527(2cos2)(21圆整中心距，取a=115mm调整β116.131152)8527(2arccos2)(arccos21azzmn(4).确定齿轮参数尺寸1.取齿数z1=27z2=852.模数mn=2mm3.实际齿数比148.3278512zzu4.确定分度圆直径mmzmdn446.55116.13cos272cos11mmzmdn661.178116.13cos852cos225.确定齿宽mmabb