浙江工业大学二级减速器设计说明书

浙江工业大学机械设计二级减速器设计说明书姓名：学号：班级：1目录一、设计要求.................................................................................................................................2二、运动参数计算.........................................................................................................................21.电机的选择............................................................................................................................32.传动比的分配........................................................................................................................33.运动和动力参数的计算........................................................................................................4三、各传动零件的设计计算.........................................................................................................5四、减速器附件...........................................................................................................................491.检查孔盖板..........................................................................................................................492.通气器..................................................................................................................................493.排油孔螺塞..........................................................................................................................504.油标......................................................................................................................................505.起吊装置..............................................................................................................................516.轴承盖..................................................................................................................................52参考文献.........................................................................................................................................532一、设计要求设计要求：输入轴转速为960r/min输出轴转速为87r/min输入轴功率为4.8kw采用圆柱斜齿轮机构运动示意图：ⅡⅠⅢ图-1二级圆柱斜齿轮减速器机构运动示意图I轴上小齿轮z1为左旋，则II轴上大齿轮z2为右旋，为抵消部分轴向力，II轴上小齿轮z3为右旋，III轴上大齿轮z4为左旋。3二、运动参数计算1.电机的选择根据要求，电机转速应为960r/min，电机输出功率应大于4.8kw，据此选择电机型号为Y132M2-6。该电机为Y系列（IP44）封闭式三相异步电动机（JB/T9619-1999）。这种电机的工作效率高，耗能少，性能好，噪声低，振动小，体积小，重量轻，运行可靠，维修方便，为B级绝缘，结构为全封闭，自扇冷式，能防止灰尘、铁屑、杂物侵入电动机内部。Y132M2-6电机参数见表-1：表-1Y132M2-6电机参数[1]型号额定功率（KW）满载转速（r/min）额定转矩堵转转矩额定转矩最大转矩重量（kg）Y132M2-65.59602.02.2842.传动比的分配分配原则：（1）各级传动的传动比在推荐范围内选取。对于普通圆柱齿轮传动，传动比推荐范围为3~5，最大不超过10。（2）传动的结构尺寸协调、匀称、利于安装、不会造成相互干涉。（3）传动装置的外廓尺寸尽可能紧凑。（4）使各级大齿轮直径相近，可使其浸油深度大致相等，便于齿轮的浸油润滑。对于两级展开式圆柱齿轮减速器，常取sfii)6.1~3.1([1]（式中fi、si分别为高速级和低速级的传动比）来满足此要求。分配结果：总传动比为：03.11min/87min/960rrnniwm取4fi，si=2.76，此时sfii45.1，满足要求。43.运动和动力参数的计算减速器的输入功率为电动机的输出功率kWPm5.5，输入转速为电动机的输出转速min/960rnm。联轴器的效率取为98.0c，圆柱齿轮传动效率取为97.0g，一对滚动轴承的效率取为995.0r[1]。IP，IIP，IIIP，wP分别表示Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ轴和工作轴的输入功率（kW）In，IIn，IIIn，wn分别表示Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ轴和工作轴的转速（r/min）IT，IIT，IIIT，wT分别表示Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ轴和工作轴的扭矩（Nm）1、各轴转速min/960rnnmImin/2404min/960rrinnfIIImin/8776.2min/240rrinnsIIIIImin/87rnnIIIw2、各轴输入功率kWPPcmI390.598.05.5kWPPgrIII202.597.0995.0390.5kWPPgrIIIII021.597.0995.0202.5kWPPcrIIIw896.498.0995.0021.53、各轴输入转矩mNnpTmmm71.549550mNnpTIII62.5395505mNnpTIIIIII00.2079550mNnpTIIIIIIIII26.5499550mNnpT43.5379550根据上述计算得到的运动和动力参数列表如下：表-2减速器运动和动力参数轴参数电机轴IIIIII工作轴转速min)/(rn9609602408787功率)(kWP5.55.3905.2025.0214.896转矩)(NmT54.7153.62207.00549.26537.43传动比i142.761效率0.980.9650.9650.975三、各传动零件的设计计算设计内容计算及说明结果一、齿轮的设计高速级齿轮设计1.选精度等级、材料及齿数1）选用斜齿圆柱齿轮传动，压力角取为20°。带式输送机为一般工作机器，参考[2]205页表10-6，选用8级精度。2）材料选择。由[2]191页表10-1选择小齿轮材料为小齿轮：40Cr（调质）280HBS6设计内容计算及说明结果2.按齿面接触强度设计40Cr（调质），齿面硬度为280HBS，大齿轮材料为45钢（调质），齿面硬度为240HBS。3）选小齿轮齿数201z，大齿轮齿数为802042z。4）由[2]217页可知，螺旋角常在20~8之间选择，这里取14。（1）按[2]219页公式10-24试算小齿轮分度圆直径，即：321112HEHdHttZZZZuuTKd1）确定公式中的各参数值①试选载荷系数3.1tHK。②计算小齿轮传动转矩NmmNmmnPTII466110362.5960390.51055.91055.9③由[2]206页表10-7选取齿宽系数1d。④由[2]203页图10-20查取区域系数HZ=2.433。⑤由[2]202页表10-5查得材料的弹性影响系数为218.189MPaZE。⑥由[2]219页公式10-21计算接触疲劳强度用重合度系数Z562.2014cos20tanarctancostanarctantn大齿轮：45钢（调质）240HBS3.1tHKNmmT4110362.51d433.2HZ218.189MPaZE7设计内容计算及说明结果408.3114cos1220562.20cos20arccoscos2cosarccos111antathzz919.2314cos1280562.20cos80arccoscos2cosarccos222antathzz621.12562.20tan919.23tan80562.20tan408.31tan202tantantantanz2211tattatz587.114tan201tan1dz717.0621.1587.1587.113621.14134Z⑦由[2]219页公式10-23可得螺旋角系数985.014coscosZ⑧由[2]211页图10-21d按齿面硬度查得小齿轮接触疲劳强度极限MPaH6001lim，大齿轮接触疲劳强度极限MPaH5502lim。由[2]209页公式10-15计算应力循环次数91110147.4)1530082(19606060hjLnN99210037.1410147.4N由[2]208页图10-23查取接触疲劳寿命系数90.01HNK，95.02HNK。取失效概率为1%，安全系数为S=1，由[2]207页公式10-14得717.0Z985.0Z8mmmmdt80.405.522985.0717.08.189433.245110362.53.123241设计内容计算及说明结果MPaMPaSKHHNH540160090.01lim11MPaMPaSKHHNH5.522155095.02lim22取两者中的较小者作为该齿轮副的接触疲劳许用应力，即H=2H=522.5Mpa2）试算小齿轮分度圆直径（2）调整小齿轮分度圆直径1）计算实际载荷系数前的数据准备。①计算圆周速度smsmndvt/05.2/10006096080.4010006011