课程的设计同轴式二级直齿圆柱齿轮减速器.docVIP

目录 一、传动方案的拟定及说明 3 二、电动机选择 3 三、计算传动装置的总传动比并分配传动比 5 四、计算传动装置的运动和动力参数 6 五、传动件的设计计算 8 六、齿轮减速器设计 11 七、轴的设计计算 15 八、轴的校核 17 八、滚动轴承的选择及计算 20 九、键联接的选择 22 十、铸件减速器机体结构尺寸计算表及附件选择 22 十一、联轴器的选择 23 十二、润滑方式的确定 24 十三、设计小结 24 十四、参考资料 24 课程设计的内容 设计一用于带式运输机上的同轴式二级直齿圆柱齿轮减速器（见 图1）。设计内容应包括：传动装置的总体设计；传动零件、轴、轴承、联轴器等的设计计算和选择；减速器装配图和零件工作图设计；设计计算说明书的编写。 图1 参考传动方案 使用折旧期：8年 检修间隔期：四年一次大修，两年一次中修，半年一次小修。 动力来源：电力，三相交流（220/380V）。 运输带速度运行误差：±5%。 制造条件及生产批量：一般机械厂制造，小批量生产。 设计数据 运输带工作拉力F(kN) 3200 运输带工作速度v(m/s) 1.3 卷筒直径D(mm) 260 一、传动方案的拟定及说明 传动方案给定为二级减速器 说明如下： 为了估计传动装置的总传动比范围，以便选择合适的传动机构和拟定传动方案，可先由已知条件计算其驱动卷筒的转速，即 一般常选用同步转速为或的电动机作为原动机，根据总传动比数值，可采用任务书所提供的传动方案就是以二级圆柱斜轮传动。 二、电动机选择 1.电动机类型和结构型式 按工作要求和工作条件，选用一般用途的Y132S-4系列三项异步电动机。 2.电动机容量 3.卷筒轴的输出功率ＰＷ 4.电动机输出功率Ｐd 传动装置的总效率 ——联轴器效率； ——轴承传动效率（球轴承）； ——齿轮的传动效率，齿轮精度8级； ——卷筒的传动效率； 则 故电动机输出地有效功率: 3.电动机的选择 电动机型号 额定功率 电动机转速 额定转矩N/m Y132S—4 5.5 同步 满载 启动转矩 最大转矩 1500 1440 2.3 2.3 三、计算传动装置的总传动比并分配传动比 1.总传动比 2.分配减速器的各级传动比。 按同轴式布置，，则 四、计算传动装置的运动和动力参数 1.各轴转速 电动机轴： Ⅰ轴： Ⅱ轴： Ⅲ轴： 卷筒轴： 2.各轴输入功率 Ⅰ轴： Ⅱ轴： Ⅲ轴： 3.各轴输入转矩T(N?m) 电动机输出转矩： Ⅰ轴输入转矩： Ⅱ轴输入转矩： Ⅲ轴输入转矩： 将计算结果汇总列表备用。 轴名 功率 转矩 转速 电机轴 5.5 31.463 1440 I轴 4.697 31.148 1440 II轴 4.511 116.055 371.134 III轴 4.311 432.461 95.653 五、齿轮减速器设计 由设计选定两组相同的齿轮作为两级减速，并校核第二级齿轮。 1.选择材料 小齿轮材料选用40Cr钢，调质处理，齿面硬度241~286HBS。大齿轮材料选用45号钢，调质处理，齿面硬度229~286HBS。 查有关材料得： 查有关材料得： 取 取 按齿面硬度280HBS和240HBS查有关材料得： ； 2.计算许用接触应力 ZN——接触疲劳强度的寿命系数，其值可根据所设计齿轮的应力循环次数N=60nkth（n为齿轮转速，k为齿轮每转一周同侧齿面啮合的次数，th为齿轮设计的工作小时数），由接触疲劳强度寿命系数ZN——工作硬化系数；考虑软（大齿轮）硬（小齿轮）齿面组合传动过程中，小齿轮对大齿轮齿面产生冷作硬化，使大齿轮的许用接触应力得以提高，故引进该系数。其值可按下式计算：Zw=1.2-(HB-130HBS)?/1700HBS???式中HB为大齿轮齿面的布氏硬度值；当HB≤130HBS时，取ZW=1.2；当HB≥470HBS时，取ZW=1； 使用系数取 载荷系数 齿向载荷分布系数 齿间载荷分配系数 3.按齿面接触强度确定直径 小齿轮扭矩=116.055 N*m 估取小齿轮齿数：Z3=30, 30X3.88=116.4,Z4=116 查相关资料得：, 减速传动,u=i=3.88取ψd=1 模数 取标准模数=3 4.中心距 取中心距a=223 β=10.8° 5．分度园直径： 6.齿宽 7.验算齿根弯曲疲劳强度 查质料得 按齿面硬度280HBS和240HBS查有关材料得： ； 当量齿数： 符合齿形系数YFS： YFS1= 4.03 ; YFS2= 3.95 8.计算齿根弯曲应力 9.齿轮主要几何参数 齿轮 参数 高速级齿轮1 中间轴齿轮2 中间轴齿轮3 低速级齿轮4 材料 40Cr（调质），硬度为280HBS 45钢（调质） 硬度为240HBS