機械設計課程-二級圓柱齒輪減速器機械設計課程-帶式運輸機傳動裝置中的同軸式二級圓柱齒輪減速器目錄設計任務書1傳動方案的擬定及說明4電動機的選擇4計算傳動裝置的運動和動力參數5傳動件的設計計算5軸的設計計算8滾動軸承的選擇及計算14鍵聯接的選擇及校核計算16連軸器的選擇16減速器附件的選擇17潤滑與密封18設計小結18參考資料目錄18機械設計課程設計任務書題目：設計一用于帶式運輸機傳動裝置中的同軸式二級圓柱齒輪減速器一總體布置簡圖1電動機；2聯軸器；3齒輪減速器；4帶式運輸機；5鼓輪；6聯軸器二工作情況：載荷平穩、單向旋轉三原始數據鼓輪的扭矩T（Nm）：850鼓輪的直徑D（mm）：350運輸帶速度V（m/s）：0.7帶速允許偏差（）：5使用年限（年）：5工作制度（班/日）：2四設計內容1.電動機的選擇與運動參數計算；2.斜齒輪傳動設計計算3.軸的設計4.滾動軸承的選擇5.鍵和連軸器的選擇與校核；6.裝配圖、零件圖的繪制7.設計計算說明書的編寫五設計任務1減速器總裝配圖一張2齒輪、軸零件圖各一張3設計說明書一份六設計進度1、第一階段：總體計算和傳動件參數計算2、第二階段：軸與軸系零件的設計3、第三階段：軸、軸承、聯軸器、鍵的校核及草圖繪制4、第四階段：裝配圖、零件圖的繪制及計算說明書的編寫傳動方案的擬定及說明由題目所知傳動機構類型為：同軸式二級圓柱齒輪減速器。故只要對本傳動機構進行分析論證。本傳動機構的特點是：減速器橫向尺寸較小，兩大吃論浸油深度可以大致相同。結構較復雜，軸向尺寸大，中間軸較長、剛度差，中間軸承潤滑較困難。電動機的選擇1電動機類型和結構的選擇因為本傳動的工作狀況是：載荷平穩、單向旋轉。所以選用常用的封閉式Y（IP44）系列的電動機。2電動機容量的選擇1）工作機所需功率PwPw3.4kW2）電動機的輸出功率PdPw/0.904Pd3.76kW3電動機轉速的選擇nd（i1i2in）nw初選為同步轉速為1000r/min的電動機4電動機型號的確定由表201查出電動機型號為Y132M1-6,其額定功率為4kW，滿載轉速960r/min。基本符合題目所需的要求計算傳動裝置的運動和動力參數傳動裝置的總傳動比及其分配1計算總傳動比由電動機的滿載轉速nm和工作機主動軸轉速nw可確定傳動裝置應有的總傳動比為：inm/nwnw38.4i25.142合理分配各級傳動比由于減速箱是同軸式布置，所以i1i2。因為i25.14，取i25，i1=i2=5速度偏差為0.5%5%，所以可行。各軸轉速、輸入功率、輸入轉矩項目電動機軸高速軸I中間軸II低速軸III鼓輪轉速（r/min）96096019238.438.4功率（kW）43.963.843.723.57轉矩（Nm）39.839.4191925.2888.4傳動比11551效率10.990.970.970.97傳動件設計計算1選精度等級、材料及齒數1）材料及熱處理；選擇小齒輪材料為40Cr（調質），硬度為280HBS，大齒輪材料為45鋼（調質），硬度為240HBS，二者材料硬度差為40HBS。2）精度等級選用7級精度；3）試選小齒輪齒數z120，大齒輪齒數z2100的；4）選取螺旋角。初選螺旋角142按齒面接觸強度設計因為低速級的載荷大于高速級的載荷，所以通過低速級的數據進行計算按式（1021）試算，即dt1）確定公式內的各計算數值（1）試選Kt1.6（2）由圖1030選取區域系數ZH2.433（3）由表107選取尺寬系數d1（4）由圖1026查得10.75，20.87，則121.62（5）由表106查得材料的彈性影響系數ZE189.8Mpa（6）由圖1021d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強度極限Hlim1600MPa；大齒輪的解除疲勞強度極限Hlim2550MPa；（7）由式1013計算應力循環次數N160n1jLh601921（283005）3.3210e8N2N1/56.64107（8）由圖1019查得接觸疲勞壽命系數KHN10.95；KHN20.98（9）計算接觸疲勞許用應力取失效概率為1，安全系數S1，由式（1012）得H10.95600MPa570MPaH20.98550MPa539MPaHH1H2/2554.5MPa2）計算（1）試算小齒輪分度圓直徑d1td1t=67.85（2）計算圓周速度v=0.68m/s（3）計算齒寬b及模數mntb=dd1t=167.85mm=67.85mmmnt=3.39h=2.25mnt=2.253.39mm=7.63mmb/h=67.85/7.63=8.89（4）計算縱向重合度=0.3181tan14=1.59（5）計算載荷系數K已知載荷平穩，所以取KA=1根據v=0.68m/s,7級精度，由圖108查得動載系數KV=1.11；由表104查的KH的計算公式和直齒輪的相同，故KH=1.12+0.18(1+0.61)11+0.231067.85=1.42由表1013查得KF=1.36由表103查得KH=KH=1.4。故載荷系數K=KAKVKHKH=11.031.41.42=2.05（6）按實際的載荷系數校正所得的分度圓直徑，由式（1010a）得d1=mm=73.6mm（7）計算模數mnmn=mm=3.743按齒根彎曲強度設計由式(1017mn1）確定計算參數（1）計算載荷系數K=KAKVKFKF=11.031.41.36=1.96（2）根據縱向重合度=0.318dz1tan=1.59，從圖1028查得螺旋角影響系數Y0。88（3）計算當量齒數z1=z1/cos=20/cos14=21.89z2=z2/cos=100/cos14=109.47（4）查取齒型系數由表105查得YFa1=2.724；Yfa2=2.172（5）查取應力校正系數由表105查得Ysa1=1.569；Ysa2=1.798（6）計算FF1=500MpaF2=380MPaKFN1=0.95KFN2=0.98F1=339.29MpaF2=266MPa（7）計算大、小齒輪的并加以比較=0.0126=0.01468大齒輪的數值大。2）設計計算mn=2.4mn=2.54幾何尺寸計算1）計算中心距z1=32.9，取z1=33z2=165a=255.07mma圓整后取255mm2）按圓整后的中心距修正螺旋角=arcos=135550”3）計算大、小齒輪的分度圓直徑d1=85.00mmd2=425mm4）計算齒輪寬度b=dd1b=85mmB1=90mm，B2=85mm5）結構設計以大齒輪為例。因齒輪齒頂圓直徑大于160mm，而又小于500mm，故以選用腹板式為宜。其他有關尺寸參看大齒輪零件圖。軸的設計計算擬定輸入軸齒輪為右旋II軸：1初步確定軸的最小直徑d=34.2mm2求作用在齒輪上的受力Ft1=899NFr1=Ft=337NFa1=Fttan=223N；Ft2=4494NFr2=1685NFa2=1115N3軸的結構設計1）擬定軸上零件的裝配方案i.I-II段軸用于安裝軸承30307，故取直徑為35mm。ii.II-III段軸肩用于固定軸承，查手冊得到直徑為44mm。iii.III-IV段為小齒輪，外徑90mm。iv.IV-V段分隔兩齒輪，直徑為55mm。v.V-VI段安裝大齒輪，直徑為40mm。vi.VI-VIII段安裝套筒和軸承，直徑為35mm。2）根據軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度1.I-II段軸承寬度為22.75mm，所以長度為22.75mm。2.II-III段軸肩考慮到齒輪和