1、目錄 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark25 o Current Document 一、課題任務(wù)2二、傳動方案的擬定及說明2總體傳動方案3分析裝配方案3 HYPERLINK l bookmark43 o Current Document 三、電動機的選擇4 HYPERLINK l bookmark47 o Current Document 四、傳動裝置的總傳動比和傳動比分配5 HYPERLINK l bookmark58 o Current Document 五、齒輪的設(shè)計計算6 HYPERLINK l bookmark62 o Current Documen

2、t 齒輪材料，熱處理及精度6 HYPERLINK l bookmark67 o Current Document 初步設(shè)計齒輪傳動的主要尺寸6 HYPERLINK l bookmark81 o Current Document 六、校核齒面接觸疲勞強度9七、低速級齒輪傳動的設(shè)計計算10 HYPERLINK l bookmark89 o Current Document 1 .齒輪材料，熱處理及精度10 HYPERLINK l bookmark93 o Current Document 初步設(shè)計齒輪傳動的主要尺寸10校核齒面接觸疲勞強度13八、具體二級齒輪減速器軸的方案設(shè)計14九、軸承的選擇及壽

3、命計算-16.第一對軸承16.第二對軸承17.第三對軸承19 HYPERLINK l bookmark133 o Current Document 十、參考文獻21_、課題任務(wù)設(shè)計題目：卷揚機傳動裝置中的二級圓柱齒輪減速器運動簡圖：聯(lián)軸器 濾諫器卷筒akdlhipn- 蒙一冒rL-T-TU電動機，兩班制，使用期限5 工作參數(shù)如下：卷筒直徑D=300mm,減速器裝配圖1張工作條件：單向運轉(zhuǎn)，輕微振動，連續(xù)工作年，卷筒轉(zhuǎn)速容許誤差為5%。卷筒圓周力F=3200N,卷筒轉(zhuǎn)速n=40r/min,設(shè)計工作量設(shè)計說明書1份減速器零件圖13張二、傳動方案的擬定及說明各種傳動的性能特點：（1）帶傳動：傳動平穩(wěn)

4、、能緩沖減振，承載能力小， 而且適宜布置為高速級、遠距離傳動。（2）鏈傳動：運轉(zhuǎn)不均勻、有沖擊，適宜為低速級、 遠距離傳動。（3）齒輪傳動：效率高，傳動平穩(wěn)，壽命長，工作 可靠制造和安裝精度要求高。而減速器具有固定傳動比、結(jié)構(gòu)緊湊、機體封閉、 潤滑良好、壽命長且傳動可靠等特點要求。總體傳動方案初步確定傳動系統(tǒng)總體方案如圖3-3.1所示。二級圓柱齒輪減速器（展開式）。傳動裝置的總 效率n a門=平門3門-=0.972X0.983X0.99X0.98 = 0.86；na】=6.973為齒輪的效率（齒輪為8級精度），n 2=0.98 為軸承的效率（磙子軸承），n 3=0.99為彈性聯(lián)軸器 的效率，L

5、 =0.98為剛性聯(lián)軸器2、分析凄配方案1、分析各零件作用、結(jié)構(gòu)及類型：（1）、主要零部件：、軸：主要功用是直接支承回轉(zhuǎn)零件，以實現(xiàn) 回轉(zhuǎn)運動并傳遞動力。高速軸和中速軸都屬于齒輪 軸；低速軸為轉(zhuǎn)軸、屬階梯軸。、軸承：用來支承軸或軸上回轉(zhuǎn)零件、保持軸 的旋轉(zhuǎn)精度、減小磨擦和磨損。、齒輪：用來傳遞任意軸間的運動和動力，在 此起傳動及減速作用，其中齒輪1和齒輪3屬于齒輪 軸，為主動輪，都為斜齒圓柱齒輪。、聯(lián)軸器：主要用于聯(lián)接兩軸，使他們一起轉(zhuǎn) 動以傳遞運動和轉(zhuǎn)矩。、附件：、窺視孔：窺視孔用于檢查傳動零件的嚙合、 潤滑及輪齒損壞情況，并兼作注油孔，可向減速器箱 體內(nèi)注入潤滑油。、通氣器：使箱體內(nèi)受熱膨

6、脹的氣體自由排出， 以保持箱體內(nèi)外壓力平衡，不致使?jié)櫥脱胤窒涿婊?軸伸密封件處向外滲漏。、定位銷：對由箱蓋和箱座通過聯(lián)接而組成的 剖分式箱體，為保證其各部分在加工及裝配時能夠保 持精確位置，特別是為保證箱體軸承座孔的加工精度 及安裝精度。、啟箱螺釘：由于裝配減速器時在箱體剖分面 上涂有密封用的水玻璃或密封膠，因而在拆卸時往往 因膠結(jié)緊密難于開蓋，旋動啟箱螺釘可將箱蓋頂起。 、放油孔及放油螺塞：為排放減速器箱體內(nèi)污油和便于清洗箱體內(nèi)部，在箱座油池的最低處設(shè)置放油 孔，箱體內(nèi)底面做成斜面，向放油孔方向傾斜1。2。 使油易于流出。三、電動機的選擇滾筒所需的有效功率：=3.52八 FV 3200 x

7、 1.1Pw =10001000電動機所需工作功率為：p = Pw/n = 3.52/0.86=4.09kw* a卷筒軸工作轉(zhuǎn)速為n = 40r/min，經(jīng)查表按推薦的 傳動比合理范圍，二級圓柱斜齒輪減速器傳動比i；= 840，則總傳動比合理范圍為 私=840，電動機 轉(zhuǎn)速的可選范圍為nd = i Xn = (840 )X40 = 320 1600r/min。綜合考慮電動機和傳動裝置的尺寸、重 量、價格和帶傳動、減速器的傳動比，選定型號為 Y160M6的電動機，額定功率為7.5kW，額定電流 17.0A，滿載轉(zhuǎn)速n用=970 r/min ,同步轉(zhuǎn)速 1000r/min。傳動裝置的總傳動比和傳動

8、比分配總傳動比由選定的電動機滿載轉(zhuǎn)速n用和工作機主動軸轉(zhuǎn)速 n，可得傳動裝置總傳動比為i = n /n = 970/40 = 24.25傳動裝置傳動比分配i = i =16.16為減速器的傳動比。分配減速器各級傳動比考慮潤滑條件，為使兩級大齒輪直徑相近，查的i =4.85,i =i/i =3.33傳動裝置運動和動力參數(shù)的計算各軸轉(zhuǎn)速I軸 n =n =970r/minII軸 氣盧氣/七=200 r/minIII軸n =n / i =40 r/min卷筒軸 n v=nm=60.06各址輸入功率I 軸 P =P Xq 3 = 2.05X0.99 = 2.03kW軸 p： = xq：Xq 2 = 2.

9、03X0.97X0.98 = 1.93kW III 軸 Pni = Pjj X n X n 2 = 1.93 X 0.97 X 0.98 = 1.83kWIH ：I 12卷筒軸Piv= Piii X n 2 X 門，=1.83 X 0.98 X0.98=1.76 kW *23各軸輸入轉(zhuǎn)矩電動機軸輸出轉(zhuǎn)矩To=955OXPo/ n =20.2 N.mTj = T0Xn 3=20 N.m*=TXi】Xq Xq =92.2 N.m T.=LXi2Xn1 Xq2 2=291.86N.mT：= TT|Xq22Xn =2802.3 N.m軸。II軸III軸滾筒軸1=齒輪的設(shè)計計算齒輪材料，熱處理及精度考慮

10、此減速器的功率及現(xiàn)場安裝的限制，故大小 齒輪都選用硬齒面漸開線斜齒輪齒輪材料及熱處理小齒輪材料為45鋼(調(diào)質(zhì))，齒血硬度為240HBS,大齒輪材料為45鋼(常化)，齒血硬度為200HBS,初步設(shè)計齒輪傳動的主要尺寸因為硬齒血齒輪傳動，具有較強的齒面抗點蝕能力，故先按齒根彎曲疲勞強度設(shè)計，再校核持面 接觸疲勞強度。計算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩T = 63.35Nm確定齒數(shù)z因為是硬齒面，故取zi = 25, z2 = iizi = 4.85 X25=121傳動比誤差 i=u = z?/ = 121/25 = 4.84 i=(4.85-4.84) /4.85 = 0.21%展，允 許初選齒寬系數(shù)按非對稱布

11、置，山表查得 =1 初選螺旋角初定螺旋角p =12。載荷系數(shù)K載荷系數(shù) K = KA K v K K =1 X 1.17 X1.4 X1.37 = 2.242 邱齒形系數(shù)Y血和應(yīng)力修正系數(shù)Y如查得 Y 用 2. 58 Y Fa2 = 2.16 Y 如=1.599 Yw = 1.81重合度系數(shù)Y端面重合度近似為站=1.69，重合度系數(shù)為Y：= 0.684螺旋角系數(shù)Y聲縱向重合度系數(shù)& =1.690, Y聲=0.89許用彎曲應(yīng)力安全系數(shù)由表查得Sf = 1.25工作壽命兩班制，5年，每年工作300天小齒輪應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N1 = 60nkt由=60 X 271.47X1X7X 300X2 X8 = 5

12、.473X 10，大齒輪應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N2 = N1/u = 5.473 X 10，76.316 = 0.866X10查圖得壽命系數(shù)珞產(chǎn)“泌，氣=頃;實驗齒輪 的應(yīng)力修正系數(shù) = 2.0 ,查圖取尺寸系數(shù)F, = 1比較許用彎曲應(yīng)力=136Mpa=0.006086取氣 氣計算模數(shù)按GB/T1357-1987圓整為標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)，取峰=E (11)初算主要尺寸初算中 心 距占二%01+矣)/(2*罰=359.76幽洗 a=355mm修 正 螺0 = arccos %)= arccos 世 + )=1179&2x355分 度 圓 直研=% / cos = 5x19/ cos 11.79836 = 97.

13、050酬幽d2 = mnz2 / cos = 5 x 120 / cos 11.79836 = 612.95033 齒 寬 = 0.6x97.050 = 58.23,齒寬系數(shù)內(nèi)3=頁頑=,頑(12)驗算載荷系數(shù)發(fā)泅 ttx97.050 x 271.47圓周速度V 60 x1000 -60 x1000 一 歐查得匕=1.03按內(nèi)= 0556,卜5物幽，查得=1口 又因 / = /(2.25) = 54/(2.25x5) =4.8, 查圖得長琮=1L，叫= 1.25，七=七=1.1貝U K = 1.6，又 Y # =0.930，Y ： =0.688 =0.717,=1.65。從而得=mM滿足齒根彎

14、曲疲勞強度。校核齒面接觸疲勞強度（1）載荷系數(shù)電=1.25,綜=1.03,長場=1.17,= 田= 11,K= KAKvKHaK = 1.25x1.03x1.17 x1.1 = 1.657（2）確定各系數(shù)材料彈性系數(shù)么 查表得亳=1四8頑節(jié)點區(qū)域系數(shù)電 查圖得Z = 2.46重合度系數(shù)M查圖得匚二蘿15螺旋角系數(shù) 穌頃= Jgll林招頊.犯9（3）許用接觸應(yīng)力試驗齒輪的齒面接觸疲勞極限=處岫=5Mpa ,壽命系數(shù)查圖得Z切= 0.94，Z膽=0.98；工作硬化 系數(shù)跖=1；安全系數(shù)心 查表得心= 1.05 ；尺寸系數(shù)存 查表得4 = 1，則許用接觸應(yīng)力為：% = %趴*應(yīng)=1500M94Q/1

15、 = 1342.86廿 wL u=1400(3b _ bmi*河跖4 _ 1500 x0.98x1x1理冬1.05取=%】=1坦寮順。（4）校核齒面接觸強度，滿足齒面 接觸疲勞強度的要求。七、低速級齒輪傳動的設(shè)計計算1.齒輪材料，熱處理及精度考慮此減速器的功率及現(xiàn)場安裝的限制，故大小 齒輪都選用硬齒面漸開線斜齒輪(1)齒輪材料及熱處理大小齒輪材料為45鋼。調(diào)質(zhì)后表面淬火，齒面硬度為4050HRC。經(jīng)查圖，取b皿】 = bg=1200MPa, bF碩= bFy=370Mpa。齒輪精度按GB/T10095-1998，選擇6級，齒根噴丸強化。初步設(shè)計齒輪傳動的主要尺寸因為硬齒血齒輪傳動，具有較強的齒

16、面抗點蝕能力，故先按齒根彎曲疲勞強度設(shè)計，再校核持面 接觸疲勞強度。計算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩3=寢= 9 096 kNm確定齒數(shù)z因為是硬齒面，故取z = 33，z =Ut z =3.92X33 = 129傳動比誤差 i=u = z zi = 129/33 = 3,9093.909-3.92Ai=一注一=0.28% 蘭 5%，允許初選齒寬系數(shù)也按非對稱布置，由表查得=0.6初選螺旋角初定螺旋角 = 12載荷系數(shù)K使用系數(shù)工作機輕微沖擊，原動機均勻平 穩(wěn)，所以查表得= 1.25動載荷系數(shù)K,估計齒輪圓周速度v = 0.443m/s 查圖得= 1.01;齒向載荷分布系數(shù)K眇 預(yù)估齒寬b = 80mm查

17、 圖得K璋= 1.171,初取b/h = 6,再查圖得K拿= 1.14齒間載荷分配系數(shù) 查表得Kf. =K =1.1載荷系數(shù)K = K且Kv K玨K踽=1.25X1.01X1.1 X1.14=1.58齒形系數(shù)Y曲和應(yīng)力修正系數(shù)Y如當(dāng)量齒數(shù) Zvi = zi/cos 目=19/ cos-= 35.26Zv2 =zcos尸= 120/ cos12a = 137.84 查圖得 Y購=2.45 丫初=2.15 Y如= 1.65 Y 細(xì)= 1.83重合度系數(shù)Yr端面重合度近似為L =【1.88-3.2X (云十)】 cos月=【1.88 3.2X (1/33 + 1/129)】Xcos12。 = 1.7

18、2 叫=arctg ( tg % /cos 月) =arctg ( tg20。 /cos12。)=20.41031。向=計海施艇睡我)= 11.26652。Y：=因為=孔/cos 同，則重合度系數(shù)為0.25+0.75 cos 物 E =0.669螺旋角系數(shù)Y.軸向重合度=bsm 瀝沮=歸1忽削行= 1.34,取為1丫#= 1一，門河=0.669許用彎曲應(yīng)力安全系數(shù)由表查得Sf = 1.25工作壽命兩班制，7年，每年工作300天小齒輪應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N1 = 60nkt由=60X43.09X 1X7X300X2X8 = 8.687X10，大齒輪應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N2 = N1/u = 8.687 X 10

19、7/3.909 = 2.22X 10，查圖得壽命系數(shù)Q = 乾，珞,= 0.95 ；實驗齒輪 的應(yīng)力修正系數(shù)瑤=2.0 ,查圖取尺寸系數(shù)/ = 1、鼻S =冬包冬 =544.64蜘 許用彎曲應(yīng)力玲 心。砧；3” = 562.4- = 0.007422 比較%取氣(10)計算模數(shù)冬冬=Q.006996按GB/T1357-1987圓整為標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)，取峰=6幽刑(11)初算主要尺寸初算中 心距占=幽習(xí)+知)/(2*閔=496E6歐林，取 a=500mm修正螺旋角戶=5 童堯=13朝用分度圓直徑泌1 =酬曲/8/= 203.704幽落d2 = mnz2 /cos。= 196.296mm齒寬h =蛔1=&

20、.22mm,取& =頃狀狀，為=12昧幽, 齒寬系數(shù)如一瓦一很(12)驗算載荷系數(shù)發(fā)圓周速度”=60 x1000 = M59m/s查得匕=1.01按勤= 0 61,也=124m,查得呵T1氣又因 M = bm.5) = 9185,查圖得長琮二1，叫=技5，% =七=1.1則 K = 1.611 ,又 Y# =0.887 , Y=0.667 , %=1.雋,取為1,=技。9。從而得螺旋角系數(shù)Z# 序7= 0.9859（3）許用接觸應(yīng)力試驗齒輪的齒面接觸疲勞極限=哽=1200.壽命系數(shù)不 查圖得2網(wǎng)=0您，Z膽=1.07；工作硬化系數(shù)1；安全系數(shù)烏 查表得& = 1。5 ；尺寸系數(shù)4查表得Zh =

21、 1，則許用接觸應(yīng)力為：%】=湛山=岫b朝=嘰z；溫應(yīng)=I222 S6 取b毋=。棒1 = 1120帔a孩h N N必工變（4）校核齒面接觸強度=931.5Mpa .43 = 105X應(yīng)= 105%.弘幽由于軸端開鍵槽，會削弱軸的強度，故需增大軸徑5%7%，取最小軸徑（2）軸II材料為45鋼，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，硬度為 217255HBS，查得對稱循環(huán)彎曲許用應(yīng)力版_ = 180禎。按扭轉(zhuǎn)強度計算，初步計算軸徑，取.4= 155丸伯 #也欄翌=105x J= 153.Xmm血 %您，取安裝小齒輪處軸徑端=15淑酬(3 )軸III材料為40Cr，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，硬度為 241286HBS，查得對稱循環(huán)彎曲許

22、用應(yīng)力 a_1 = 350Mpa o按扭轉(zhuǎn)強度計算，初步計算軸徑，取應(yīng)= 105乏氣件=105x31=162.31由于軸端開鍵槽，會削弱軸的強度，故需增大軸徑5%7%，取最小軸徑d口E軸I，軸II，軸III的布置方案與具體尺寸分別如 圖28，圖29，圖210所示。2(-5、軸承的圖選擇及壽第一對軸承*1：IT號算矩（一）齒輪減速器高速級傳遞的轉(zhuǎn),=*9.5公423罰您=偵6法幽了 幻271.47具體受力情況見圖3一1（1）軸I受力分析齒輪的圓周力泠*齒 輪 的 徑 向 &=孔=其杪冬=30088X tan20 =111872/2 L L coscosll.79836齒 輪 的 軸 向尸財=互=

23、雋 tan 30088 x tan 11.79836- = 628527（2）計算軸上的支反力軸I軸承受力情況經(jīng)計算得垂直面內(nèi) 電z = -8每泌凈水平面內(nèi)F皿次甲（3）軸承的校核初選軸承型號為32014輕微沖擊，查表得沖擊載荷系數(shù)方= 1.2計算軸承 A 受的徑向力F函二血囂+電/ =1128427軸承B受的徑向力耳鑫=JX+德=E1N計算附加軸向力查表得3000型軸承附加軸向力其= Fg）則 軸承 A F =玲頊52.5N，軸承 BF = FrBIK2Y = 6232N計算軸承所受軸向載荷由于 *FMF海，即B軸承放松，A軸承壓緊由此得 = 9947 = 162322/計算當(dāng)量載荷 軸承A

24、 e=0.43，寄=蹤斗5婦4則膈=件4 + 皿）=*N，軸承 B e=0.43，鑼=5& =。皿=L4 則 腿=拿工成膈+ F成溫） = 3973伽軸承壽命珂計算因膈皿，按軸承B計算必制凈（二）第二對軸承齒輪減速器低速級傳遞的轉(zhuǎn)矩更 叱42.98 具體受力情況見圖32（1）軸II受力分析止戶人所 Lin 上 汽* =3 = = 2XS9X16 = 873822齒輪的圓周力34也 203.704齒輪的徑向力氣=生=%器=3272 W齒輪的軸向力 *%= & tan =21125?/（2）計算軸上的支反力經(jīng)計算得垂直面內(nèi) 耳血= -18601瓦耳邸= -2933可水平面內(nèi) = 25764 = 91760?/（3）軸承的校核初選軸承型號為32928輕微沖擊，查表得沖擊載荷系數(shù)方=技計算軸承A受的徑向力喝=膈+靠 =3177仙軸承B受的徑向力孔邸=虹；+F霞;=917532/計算附加軸向力查表得3000型軸承附加軸向力FsfE則 軸承 A Fg = FQL）= lH54N，軸承 B計算軸承所受軸向載荷由于F昭-L,+F