二级减速器课程设计完整版.docx

书目1 .设计任务22 .传动系统方案的拟定23 .电动机的选择33.1 选择电动机的结构和类型33. 2传动比的安排74. 3传动系统的运动和动力参数计算75. 减速器齿轮传动的设计计算135.1 高速级斜齿圆柱齿轮传动的设计计弊134. 2低速级宜齿圆柱齿轮传动的设计计算265.减速器轴及轴承装置的设计355. 1轴的设计355. 2键的选择与校核485. 3轴承的的选择与寿命校核506. 箱体的设计546.1 箱体附件546 .2铸件减速器机体结构尺寸计算表567 .润滑和密封587.1 润滑方式选择587.2密封方式选择58参考资料书目58计算及说明结果1 .设计任务1 .1设计任务设计带式输送机的传动系统，工作时有稍微冲击，输送带允许速度误差±4%,二班制，运用期限12年(每年工作口300天)，连续单向运转，大修期三年，小批量生产。1.2原始数据滚筒圆周力：尸=9OON输送带带速：v=24(±4%)m/S滚筒直径：4502 .3工作条件二班制，空载起动，有稍微冲击，连续单向运转，大修期三年；三相沟通电源，电压为380/220V。2 .传动系统方案的拟定带式输送机传动系统方案如卜图所示：带式输送机由电动机驱动。电动机1通过联轴器2将动力传入两级齿轮减速计算及说明器3,再经联轴器4将动力传至输送机滚筒5带动输送带6工作。传动系统中采纳两级绽开式圆柱齿轮减速器，高速级为斜齿圆柱齿轮传动，低速级为宜齿圆柱齿轮传动，高速级齿轮布置在远离转矩输入端,以减轻载荷沿齿宽分布的不匀称。绽开式减速器结构简洁，但齿轮相对于轴承位置不对称，因此要求轴有较大的刚度。3 .电动机的选择3.1 选择电动机的结构和类型按设计要求及工作条件，选用丫系列三相异步电动机，卧式封闭结构，电压380V。3.1.1选择电动机的容量依据已知条件计算，工作机所须要的有效功率,Fv900×2.4nz,11,P=2.16AW“100O1000设：,一一输送机滚筒轴至输送带间的传动效率；n.一一联轴器效率，n<=099（见机械设计课程设计（西安交通高校出版社）表3D；n一一闭式圆柱齿轮传动效率，n=o.98（同上）；Hb滚动轴承（一对球轴承），Qb=099（同上）：nr,一一输送机滚筒效率，=o.96（同上）。估算传动装置的总效率77=77。172?723-,式中=0991.1.-6t=0.99x0.98=0.9702S=j1.,t=0.99×0.98=0.9702如=%几=0.99x0.99=0.9801tu=t,cv=0.99×0.96=0.9504传动系统效率=%几司.N%ft1.=0.99X0.97020.9702X0.980Ix0.9504=0.8680工作机所须要电动机功率C-；-nii-24884AW0.ooo0计算及说明巴=2.16kW传动总效率n=0.8680Pr=2.4884kW结果选择电动机容量时应保证电动机的额定功率Pm等于或大于工作P.=3kW=101.91r/min方案电动机型号额定功率<kw）满载转速（r/min）总传动比1Y1001.-23288028.262Y1001.2-43144014.133Y132S-639609.42通过对以上方案比较可以看出:电动机Y1001.2-4型电动机转速n,=1440r/min总传动机所需的电动机动率Pr。因工作时存在稍微冲击，电动机额定功率Pm要大于P1.由机械设计课程设计（西安交通高校出版社）表3-2所列丫系列三相异步电动机技术数据中可以确定，满意选P,>P,条件的电动机额定功率Pn应取为3kW03.1.2确定电动机转速由已知条件计算滚筒工作转速V2.4x60-3.14×450×103传动系统总传动比i=4由机械设计（高等教化出版社）表18-1查得，绽开式两级圆柱齿轮减速器举荐传动比范围为i=860,故电动机转速的可选范国为%=/,7h=（8-60）x101.91=815.28-6114.6r/min由机械设计课程设计（西安交通高校出版社）表32可以查得电动机数据如下表：方案1选用的电动机转速最高、尺寸最小、重量最低、价格最低,i=14.13结果总传动比为28.26。但总传动比最大，传动系统（减速器）尺寸大，成本提高。方案2选用的电动机转速中等、质量较轻、价格较低，总传动比为14.13。传动系统（减速器）尺寸适中。方案3选用的电动机转速最低、质量最重、价格高，总传动比为9.42。对于绽开式两级减速器（i=8'60）综合考虑电动机和传动装置的尺寸、质量及价格等因素，为使传动装置结构紧凑，选用方案2比较合理。Y1001.2-4型三相异步电动机的额定功率P.=3kw,满载转速n,=1440rmin。由机械设计课程设计（西安交通高校出版社）表33电动机的安装及外型尺寸（单位mm）如下：计算及说明ABCDEFGHKBACADHDBB1.I161628+0.OO6821012020182417380439O4O255O5OOO-0.004查得电动机电动机基本参数如下：中心高"=100mm,轴伸出部分用于装联轴器轴端的直径。=28(三)mm,轴伸出部分长度E=60mm,>3.2传动比的安排带式输送机传动系统的总传动比i=14.13由传动系统方案可知1=z34=1因此，两级圆柱齿轮减速器的总传动比=-=14.13A)曲，G=4.286i”=3.297*为便于两级圆柱齿轮减速器采纳浸油润滑，当两级齿轮的配对材料相同、齿面硬度HBS350,、齿宽系数相等时，考虑齿而接触强度接近相等的条件，取高速级传动比n=7=13×28.26=4.286低速级传动比传动系统各传动比分别为01=1.Z12=4.286以=3.297J=I3.3传动系统的运动和动力参数计算取电动机轴为0轴，减速器高速轴为1轴、中速轴为2轴、低速轴3轴，带式输送机滚筒轴为4轴。各轴的转速如下w0=nn=1440rminz,=1.三=440rmin1=丛=地=336iy24.286计算及说明结果%336.n,=102rZnuni2i3.297小102.m/ni=1.()2rminq1计算:出各轴的输入功率4=R=2.48841.W4=/(H=2.48840.99=2.4635AWPi=W?=2.4635x0.9702=2.390Mw=1如=2.3901×0.9702=2.3189MV巴=2.3189X0.9801=2.27284W计第出各轴的输入转矩P248841=9550=9550X-=16.50NmM01440Ti=1.1.=16.50×IX0.99=16.34Vm7；=7J171.2=16.34×4.286×0.9702=67.95wTy=T2i2,2i=67.95X3.297×0.9702=21736NmTa=7%=217.36X1X0.9801=21303Nm运动和动力参数的计算结果如下表格所示：轴号电动机两级圆柱齿轮减速器工作机。轴1轴2轴3轴4轴转速n(rmin)14401440336102102功率P(Kw)2.48842.46352.39012.31892.2728两轴联接、传动件联轴器齿轮齿轮联轴器传动比i14.2863.2971传动效率110.990.97020.97020.9801转矩T(Nm)16.5016.34217.3667.95213.03（注：除了电动机轴的转矩为输出转矩外，其余各轴的转矩为输入转矩。）计算及说明结果4.减速器齿轮传动的设计计算4.1高速级斜齿圆柱齿轮传动的设计计算1、初选精度等级、材料及齿数(1)材料及热处理：选择小齿轮材料40Cr(调质)，齿面硬度280HBS,大齿轮材料为45钢(调质)，齿面硬度240HBS。(2) 齿轮精度：7级(3)初选小齿轮齿数乙-24,大齿轮齿数Z产103(4) 初选螺旋角B=14°(5) 压力角=20°2、按齿面接触疲惫强度设计(1).由机械设计.(高等教化出版社第九版)式(10-24)试算小齿轮分度圆直径，即丁!J确定公式中的各参数值。试选载荷系数1.=1.0。由式(10-23)可得螺旋角系数ZrZp=cos?=AoS1.4。=0.985计算小齿轮传递的转矩：出必=955x*24635=1.6340,NeH1144()由图1020查取区域系数Z*=2.4330由表10-7选取齿宽系数死=10由表10-5查得材料的弹性影响系数ZE=I898MPaJ由式(IO-21)计算接触疲惫强度用重合度系数Z，a,-arctan(tanarcos)=arctan(tan20s14)=20.562%I=arcsz1cosa1(z1+2,cos)=arccs24×cos20.562/(24+2×cos1.4)=29.974ai4,=arccosz,cosa(z,+2ft'1cos)=arccos103×cos20.562/(103+2×1.×cos1.4)=23.223=U1(an6ru1.-tan4)+Z(Iana2-tanccj2=(24x(tan29.974-tan20.562)+103×(tan23.223-tan20.562)r=1.655f421.tan!=1×24×(an1411=1.905计算及说明结果Z1.怦S-=J.(1.1.905)+黑=0.666J£aVJI计算接触疲惫许用应力b，/由图10-25d查得小齿轮和大齿轮的接触疲惫极限分别为w1.to1.=WOMPa和wto2=550MPa由式(10-15)计算应力循环次数：N1.=60j111=60X1440XI×(2X8×3×12)=4.977XIO9Nz=NJu=4.977XIO9/(103/24)=1.16()×109由图10-23查取接触疲惫寿命系数KHM=O89勺心=0.92。取失效概率为居、平安系数S=Ij1.=""二=089x600=534MPUSf,i=%；M=(I芋50=506Mpa取和中的较小者作为该齿轮副的接触疲惫许用应力，即,J=wJ2=5(