减速器设计讲解.doc

机械设计第一周——总体设计和传动件设计 原始数据 III 04 ： 工作轴输入功率P=6（kW） 工作轴转速n=65（r/min） 拟定两级圆柱齿轮设计方案 由于本设计中，选择两级圆柱齿轮的基本方案进行设计。 即书上图1-5（b）。 选择电动机 选择Y系列三相交流异步电机。 电机功率Pm计算 电机所需功率P0满足，其中Pw为工作装置所需功率（本题中相当于工作轴输入功率），kW；η为由电动机至工作装置的传动装置的总效率。 则。 其中η1~η3依次为：滑块联轴器效率；轴承（初步考虑使用圆锥滚子轴承）效率；8级精度的一般齿轮传动（稀油润滑）效率。 则。 一般电机输出，取中间值，即参数为1.2，。 选择电动机 要求电动机输出功率。 二级减速器的传动比一般在8~40之间，以此计算电动机所需转速：，带入计算得电动机转速应在：520~2600之间。 由表8-184，选择Y160L-6型Y系列（IP44）封闭式三相异步电动机，其额定功率11kW，满载转速970r/min，同步转速1000r/min。 电机转速n 由表2-3知，两级展开式圆柱齿轮减速器的传动比范围一般为8~40，最高60。 因为要求的工作效率小于电机的额定功率。故不需要较大的力矩输出。因此输出转速取同步转速1000r/min。 取总传动比i=1000/65=15.38，电动机轴→I轴→II轴→III轴→工作轴四部分的传动比为：1,4.11,3.74,1.从而使得。电机转速。 减速器的运动学设计和动力学参数计算 转速 电动机轴 I轴 II轴 III轴 工作轴 输入功率 电动机轴 I轴 II轴 III轴 工作轴 输入转矩 电动机轴 I轴 II轴 III轴 工作轴 综合表格如下。 轴名 参数 电动机轴 I 轴 II 轴 III 轴 工作轴 转速n（r/min） 1000 1000 243.3 65 65 功率P（kW） P0=6.80 6.66 6.41 6.17 6 转矩T（N·m） 64.94 63.03 251.6 906.5 881.5 传动比i 1 4.11 3.74 1 效率η 0.98 0.992·0.97=0.962 0.992·0.97=0.962 0.98·0.992=0.972 两级圆柱齿轮传动的设计 高速级圆柱齿轮传动设计 高速级圆柱齿轮选择斜齿圆柱齿轮。 选择齿轮类型、精度等级、齿轮材料和齿数等。 小齿轮选择40Cr材料，调质处理后，硬度241~286HBS，取250HBS；大齿轮选择使用#45钢，正火处理，硬度169~217HBS，取200HBS。保证大小齿轮之间硬度相差50HBS。（由《机械设计》表6-5。） 由于要求载荷平稳，则选择8级精度的齿轮。（由《机械设计》表6-4。） 由于传动比，则选择小齿轮齿数，则大齿轮齿数。 初步选择螺旋角 按齿面接触强度设计。 由《机械设计》公式6-55由： ；其中为齿宽系数，为载荷综合系数，为许用接触应力。 根据《机械设计》图6-28，有，小齿轮；大齿轮。则取 对称布置，软齿面，故取，取。。 由于工作均匀平稳，且对称结构，故取 带入得小齿轮分度圆直径： 中心距。取整，中心距。 模数设计公式：。初步选旋角。则齿轮模数，圆整取。 则取中心距（已取整）。故可以计算螺旋角，小齿轮分度圆直径：，大齿轮分度圆直径。 齿轮宽度，则取，。 则圆周速度，因此8级精度可以满足要求。 按齿根弯曲强度校核。 小齿轮当量齿数，大齿轮当量齿数。由图6-30，有小齿轮，大齿轮。且根据材料选取查《机械设计》图6-31，有小齿轮，大齿轮。 则有：小齿轮校核； 同理大齿轮校核。 符合要求。 低速级圆柱齿轮传动设计 低速级圆柱齿轮选择斜齿圆柱齿轮。 选择齿轮类型、精度等级、齿轮材料和齿数等。 同样低速级的小齿轮选择40Cr材料，调质处理后，硬度241~286HBS，取250HBS计算；大齿轮选择使用#45钢，正火处理，硬度169~217HBS，取200计算HBS。保证大小齿轮之间硬度相差50HBS。（由《机械设计》表6-5。） 由于要求载荷平稳，则选择8级精度的齿轮。（由《机械设计》表6-4。） 按齿面接触强度设计。 由《机械设计》公式6-55,有： 其中为齿宽系数，为载荷综合系数，为许用接触应力。 根据《机械设计》图6-28，有，小齿轮；大齿轮。则。 对称布置，软齿面，故取，取。。。 由于工作均匀平稳，且对称结构，故取 带入得小齿轮分度圆直径： 中心距。取整，中心距。 初步选旋角。模数设计公式：。圆整取。 则计算齿数：，按传动比分配则：，33.41与125。计算取，。 中心距，取整中心距。 螺旋角小齿轮分