二级展开式斜齿圆柱齿轮减速器--课程设计

二级展开式双级斜齿圆柱齿轮减速器目录一、第一章节......................................................1（一）、课程设计的设计内容......................................1（二）、电动机选择..............................................2（三）、确定总传动比及分配各级传动比............................3二、第二章节.......................................................5（一）、选择齿轮材料、热处理方式和精度等级.........错误!未定义书签。（二）、轮齿校核强度计算...........................................51、高速级......................................................52、低速级......................................................8三、第三章节（一）减速器轴及轴承装置、键的设计………………………………1、１轴（输入轴）及其轴承装置、键的设计………………………2、２轴（中间轴）及其轴承装置、键的设计………………………3、３轴（输出轴）及其轴承装置、键的设计………………………（二）润滑与密封………………………………………………………(三)箱体结构尺寸……………………………………………………设计总结…………………………………………………………参考文献…………………………………………………………第1页共32页一、第一章节（一）、课程设计的设计内容1、设计数据及要求（1）、F=4800Nd=500mmv=1.25m/s机器年产量：小批；机器工作环境：有粉尘；机器载荷特性：较平稳；机器的最短工作年限：8年；其传动转动装置图如下图1-1所示。（2）课程设计的工作条件设计要求：①误差要求：运输带速度允许误差为带速度的±5%；②工作情况：连续单向运转，载荷平稳；图1.1双级斜齿圆柱齿轮减速器第2页共32页③制造情况：小批量生产。（二）、电动机的选择1选择电动机的类型按按照设计要求以及工作条件，选用一般Y型全封闭自扇冷式笼型三相异步电动机，电压为380V。2、工作机所需的有效功率由文献7中3.1试得n9550TP式中：P—工作机所需的有效功率（KW）T—运输带所需扭矩（N·m）n—运输带的转动速度3、电动机的功率选择根据文献【2】中查得联轴器（弹性）99.01，轴承99.02，齿轮97.03滚筒96.04传动装置的总共率：833.096.097.099.099.02424234221电动机所需的工作功率：KwPPd508.6833.0100025.14800电动机工作功率：KwPPd6100025.148001000卷筒轴工作的转速：min/77.4750014.310006025.1drvnπ确定电动机的转速min/22.3850014.3100060100060rdvnw电动机转速的可选范围：min/8.152876.305)408(22.38rinnwd～～取1000。4、选择电动机选电动机型号为Y132M—4，同步转速1500r/min，满载转速970r/min，额定功率7.5Kw（三）、确定总传动比及分配各级传动比1、传动装置的总传动比第3页共32页31.2077.47970zi式中：zi—总传动比mn—电动机的满载转速（r/min）2、分配传动比ⅡⅠ取ii4.1ziiiⅡⅠ又故31.5Ⅰi，79.3Ⅱi3、各轴的转速计算min/970rindⅠmin/67.18231.5970rinnⅠⅠⅡmin/20.4879.367.182rinnⅡⅡⅢ4、各轴输入功率计算KwPPd443.699.0508.61ⅠKwPP125.697.098.0403.632ⅠⅡKwPP942.598.099.0125.632ⅡⅢKwPP765.598.099.0942.51ⅢⅣ5、电机输出转矩：mNnPTddd07.64970508.61055.91055.9666、各轴的转矩mNTTd.07.6499.007.641Ⅰ第4页共32页mNiTT42.32331.599.098.042.6332ⅠⅠⅡmNiTT22.116579.397.098.077.32632ⅡⅡⅢmNTT50.113099.028.11771ⅢⅣ轴名功率P/Kw转矩T/N/m转速n/r/min传动比i效率η/%输入输出输入输出电机轴6.50864.079701.099Ⅰ轴6.5086.44364.0763.439705.3198Ⅱ轴6.4436.12563.43323.42182.673.7997Ⅲ轴6.1255.942323.421165.2248.20Ⅳ轴5.9425.7651165.221130.5047.771.096二、第二章节（一）、选择齿轮材料，热处理方式和精度等级考虑到齿轮所传递的功率不大，故小齿轮选用45#钢，表面淬火，齿面硬度为40～55HRC，齿轮均为硬齿面。选用7级精度。（二）、轮齿传动校核计算第5页共32页1、高速级(1)、传动主要尺寸因为齿轮传动形式为闭式硬齿面，故决定按齿根弯曲疲劳强度设计齿轮传动主要参数和尺寸。由参考文献[1]P138公式8.13可得：3.211][2aFdSFzYYYKTm式中各参数为：（1.1）、小齿轮传递的转矩：mNT.79.62100098.007.64Ⅰ（1.2）、初选1z=24,则1272431.512zizⅠ式中：2z——大齿轮数；Ⅰi——高速级齿轮传动比。（1.3）、由参考文献[1]P144表8.6，选取齿宽系数0.1d。（1.4）、初取螺旋角14。由参考文献[1]P133公式8.1可计算齿轮传动端面重合度：65.114cos)]1271241(2.388.1[cos)]11(2.388.1[21zz由参考文献[1]P140图8.21取重合度系数Y=0.72由式8.2得903.114tan241318.0tan1318.0zd由图8.26查得螺旋角系数95.0Y（1.5）、初取齿轮载荷系数tK=1.6。（1.6）、齿形系数FY和应力修正系数SY：齿轮当量齿数为27.2614cos24cos3311zzv，29.8414cos77cos3322zzv由参考文献[1]P130图8.19查得齿形系数1FY=2.592，2FY=2.211由参考文献[1]P130图8.20查得应力修正系数1SY=1.596，2SY=1.774第6页共32页（1.7）、许用弯曲应力可由参考文献[1]P147公式8.29算得：FFNFSYlim][由参考文献[1]P146图8.28（h）可得两齿轮的弯曲疲劳极限应力分别为：5001limFMPa和3802limFMPa。由参考文献[1]P147表8.7，取安全系数FS=1.4。小齿轮1和大齿轮2的应力循环次数分别为：911107648.2103008219606060haLnN810982.431.59107648.212ⅠiNN式中：a——齿轮转一周，同一侧齿面啮合次数；kL——齿轮工作时间。由参考文献[1]P147图8.30查得弯曲强度寿命系数为：92.02,91.01NYNY故许用弯曲应力为MPaFSFNYF3254.150091.0lim11][4.138092.02lim22][FSFNYF=MPa7.24901273.0325596.1592.21][11FSYFY01571.07.249774.1211.22][22FSYFY所以01571.02][22][FSYFYFYFY初算齿轮法面模数tnm16.130571.014cos903.12195.088.01079.6215.223][cos211223FSYFYzdYYTtKntma（2）、计算传动尺寸（2.1）、计算载荷系数K由参考文献[1]P130表8.3查得使用0.1AK第7页共32页smnzntmndv/41.11000609702416.114.31000601110006011由参考文献[1]P131图8.7查得动载系数08.1vK由参考文献[1]P132图8.11查得齿向载荷分布系数4.1K；由参考文献[1]P133表8.4查得齿间载荷分配系数42.1K，则15.24.142.108.10.1KKvKAKK（2.2）、对1d进行修正，并圆整为标准模数28.136.115.216.13tKKtnmnm由参考文献[1]P124按表8.1，圆整为mmm2（2.3）、计算传动尺寸。中心距mmzzman67.15514cos2)12724(2cos2)(21圆整为156mm修正螺旋角98.131562)12724(2arccos2)(arccos21azzmn小齿轮分度圆直径mmzmdn59.4912724241562cos11大齿轮分度圆直径mmzmdn30.257127271271562cos22mmdbd59.4959.490.11圆整b=20mm取mmbb501，mmb552式中：1b——大齿轮齿厚；2b——小齿轮齿厚。(3)、校核齿面接触疲劳强度由参考文献[1]P135公式8.7uubdKTZZZZHEH121Ⅰ式中各参第8页共32页数：（3.1）、齿数比31.5Ⅰiu。（3.2）、由参考文献[1]P136表8.5查得弹性系数MpaEZ8.189。（3.3）、由参考文献[1]P136图8.14查得节点区域系数43.2HZ。（3.4）、由参考文献[1]P136图8.15查得重合度系数8.0Z（3.5）、由参考文献[1]P142图8.24查得螺旋角系数97.0Z（3.6）、由参考文献[1]P145公式8.26HHNHSZlim][计算许用接触应力式中：limH——接触疲劳极限，由参考文献[1]P146图8.28（）分别查得MPaH6001lim，MPaH5502lim；NZ——寿命系数，由参考文献[1]P147图8.29查得93.01NZ，98.02NZ；HS——安全系数，由参考文献[1]P147表8.7查得4.1hS。故MPaH5.5481255098.060093.0][1111][40.11631.5131.559.515007.6415.2297.08.043.28.18912HHEHMauubdKTZZZZ＜满足齿面接触疲劳强度。2、低速级（1）、传动主要尺寸因为齿轮传动形式为闭式硬齿面，故决定按齿根弯曲疲劳强度设计齿轮传动主要参数和尺寸。由参考文献[1]P138公式8.13可得：第9页共32页3211][2anFdSFzYYYKTm式中各参数为：（1.1）、小齿轮传递的转矩：mNT42.323Ⅱ（1.2）、初选3z=24,则96.902479.334zizⅡ式中：4z——大齿轮数；Ⅱi——低速级齿轮传动比。（1.3）、由参考文献[1]P144表8