二级斜齿圆柱齿轮减速器

海南大学机械课程设计论文海南大学《课程设计》课程课程设计论文（二○一四至二○一五学年度）论文题目：二级斜齿圆柱齿轮减速器学生姓名：曹乾龙学生学号：20120501310001所在学院：机电工程学院年级专业：2012级机械设计专业完成日期：2015年6月30日海南大学制海南大学机械课程设计论文目录一.传动分析...................................................................................................................................1二.电动机的选择...........................................................................................................................3三.各传动运动和动力参数计算...................................................................................................3四.齿轮的设计计算........................................................................................................................4五.轴的设计计算............................................................................................................................5六.滚动轴承的选择与计算............................................................................................................8七.联轴器的选择...........................................................................................................................9八.输出轴联轴器的选择................................................................................................................9九.键联接的选择和计算................................................................................................................9十.润滑方式、润滑剂牌号及密封装置的选择...........................................................................10十.减速器附件的选择和设计...................................................11十二.其他相关说明...........................................................13十三．课程设计心得..........................................................14十四．参考文献..............................................................15十五.装配图................................................................15海南大学机械课程设计论文-1-本次的设计具体内容主要包括：带式输送机传动总体设计；主要传动机构设计；主要零、部件设计；完成主要零件的工艺设计；设计一套主要件的工艺装备。一：传动的分析：要求为设置带式传动装置，使用二级斜齿圆柱齿轮减速器，根据实际情况考虑，应该齿轮远离输入端，而且需要水平安放。1.齿轮传动的设计准则针对齿轮五种失效形式，应分别确立相应的设计准则。但是对于齿面磨损、塑性变形等，由于尚未建立起广为工程实际使用而且行之有效的计算方法及设计数据，所以目前设计齿轮传动时，通常只按保证齿根弯曲疲劳强度及保证齿面接触疲劳强度两准则进行计算。对于高速大功率的齿轮传动（如航空发动机主传动、汽轮发电机组传动等），还要按保证齿面抗胶合能力的准则进行计算（参阅GB6413－1986）。至于抵抗其它失效能力，目前虽然一般不进行计算，但应采取的措施，以增强轮齿抵抗这些失效的能力。海南大学机械课程设计论文-2-2.闭式齿轮传动由实践得知，在闭式齿轮传动中，通常以保证齿面接触疲劳强度为主。但对于齿面硬度很高、齿芯强度又低的齿轮（如用20、20Cr钢经渗碳后淬火的齿轮）或材质较脆的齿轮，通常则以保证齿根弯曲疲劳强度为主。如果两齿轮均为硬齿面且齿面硬度一样高时，则视具体情况而定。功率较大的传动，例如输入功率超过75kW的闭式齿轮传动，发热量大，易于导致润滑不良及轮齿胶合损伤等，为了控制温升，还应作散热能力计算。3、开式（半开式）齿轮传动按理应根据保证齿面抗磨损及齿根抗折断能力两准则进行计算，但如前所述，对齿面抗磨损能力的计算方法迄今尚不够完善，故对开式（半开式）齿轮传动，目前仅以保证齿根弯曲疲劳强度作为设计准则。为了延长开式（半开式）齿轮传动的寿命，可视具体需要而将所求得的模数适当增大。此方案的优缺点：减速器横向尺寸较小，两大吃论浸油深度可以大致相同。结构较复杂，轴向尺寸大，中间轴较长、刚度差，中间轴承润滑较困难。齿轮传动的传动效率高，适用的功率和速度范围广，使用寿命较长，是现代机器中应用最为广泛的机构之—。原始数据：输送带有效拉力F=1000N输送带工作速度v=1.45m/s输送机滚筒直径D=250mm海南大学机械课程设计论文-3-二：电动机的选择：设：工作机（卷筒）所需功率p卷筒效率ηW电机至卷筒轴Ⅲ的传动总效率ηa（减速器效率）电机需要的功率Pdmin/8.110/45.1100060nrDP=250x110.8/9550=2.9kwKWPP4.396.099.0992.097.099.09.2223wawdηη取kw4edP（1）电动机转速选择：型号额定功率kW满载时转速r/min电流（380V时）A效率%功率因素Y100L-2328806.4820.872.22.31.4中心高外形尺寸底脚安装尺寸地脚螺栓直径轴身尺寸装键部位尺寸1002455.287380140160126028248min/r1500480.ninad～查手册取min/1440rnd选定电机为Y100L-2（2）总传动比计算和分配各级传动比：24601440ia3.43.1iia258.5iii2a2三：各传动运动和动力参数计算（1）.各轴转速的计算：min/r1440nned1min/258/112rinnmin/60/223rinn海南大学机械课程设计论文-4-（2）.各轴功率的计算：kwppd37.3992.01kwpp24.397.099.012kwpp11.397.099.023kwpp05.3992.099.03卷四：齿轮传动的设计计算：查表可得高速轴齿轮选用40Cr调质，硬度为240～260HBS因为是普通减速器，由表11.20选精度等级为8，要求齿面粗糙度Ra≤3.2～6.3μm。圆周速度小于等于10m/s。由于该减速器是闭式齿轮传动，且齿面为硬度HBS小于350的软面齿，齿面点蚀是主要的失效形式。应先按齿面接触疲劳强度进行设计计算，确定齿轮的主要参数和尺寸，然后再按弯曲疲劳强度校核齿根的弯曲强度。因两齿轮均为钢质齿轮，可应用式（11.36）求出1d值。（1）：确定公式内的所需各计算值：查表取K=1.1取小齿轮的齿数20z1，中间轴大齿轮齿数6.11158.520ziz112取1122z初选螺旋角1512查表取1.1d查表取8.189ZE查图得a1lim700MPHa2lim560MPH查表得1HS海南大学机械课程设计论文-5-9h11024.31025015144060nlj60LN8121081.558.5/NN查图可得11NZ05.12NZ由a1lim1170017001.MPSZHHNHa2lim22588156005.1.MPSZHHNH31)17.3()1(d321HEdZKT49.1cos112112zdmn取212nm7.136cos2)(12211212zzman取13512a圆整中心距后确定螺旋角5'61210.122)(marccos12211212azzn主要尺寸计算mmzmn41cosd121121229cosd122122zmn44909.401.11dbd取45b2501b五．轴的设计计算（1）.低速轴的设计计算：C=107～118mmnPC45416039.3)118107(d33～～（2）.高速轴最小轴径计算：由于此减速器的功率属于中小功率，对材料无特殊要求，故选用45海南大学机械课程设计论文-6-钢并调质处理按扭转强度估算轴径（最小直径）根据表C=107～118又由mmnPC13.1663.14144068.3)118107(d33～～联轴器有键槽加大3%～5%的15.～17mm。取最小轴径16mm。联轴器有键槽加大3%～5%的42～47mm。取最小轴径45mm。(3).低速轴的结构设计：取齿轮与齿轮之间间距15mm，齿轮与箱体内壁间距15mm，轴承端面到箱体内壁距离5mm，上端轴颈长45mm，轴头长80mm，齿轮上端用轴环定位，下端用套筒定位，齿轮的周向固定采用平键联接，又各齿轮的宽度确定，作装配简图如下，并标出相应的尺寸关系。齿轮轮毂宽度为80mm，为保证齿轮固定可靠，该轴颈长度应小于齿轮轮毂宽度，取为75mm。确定轴的结构如下：（4）低速轴的弯扭组合强度校核1.画轴的受力图：海南大学机械课程设计论文-7-2.计算轴上受力：NdTFt40302433NFFntr1522costan3433NFFta1118tan34333.计算轴承处支反力：NFdFFraHA13366.571.1206.572343NFdFFraHB1876.571.1201.1202343NFFtVA13086.571.1206.573NFFtVB27256.571.1201.12034.计算危险截面弯矩：海南大学机械课程设计论文-8-mm.15780022NMMMVH右mm.360175)(22eNTMMa313661.0MPMee查表得aMP60b1，满足be1的条件，故设计的轴有足够的强度，并有一定的裕度。5.中间轴的设计计算：根据表C=107～118得mmnPC22.2859.2525853.3)118107(d33～～联轴器有键槽加大3%～5%的26.36～29.63mm。取最小轴径30mm。六．滚动轴承的选择和计算：1.高速轴和中间轴上滚动轴承的选择：因为是斜齿轮所以选角接触球轴承，高速轴轴颈直径25mm，中间轴