二级展开式圆柱齿轮减速器完整版-绝密

机械设计课程设计设计说明书课题：二级展开式圆柱齿轮减速器设计者：XX学号：XX专业：XX班级：XX指导老师：XX设计时间：2013年12月1目录一、设计任务书------------------------------------------------------------------------------------------（2）二、传动方案的拟定------------------------------------------------------------------------------------（2）三、电动机的选择和计算------------------------------------------------------------------------------（3）四、整个传动系统运动和动力参数的选择与计算------------------------------------------------（4）五、联轴器的选择---------------------------------------------------------------------------------------（5）六、轴的设计计算------------------------------------------------------------------------------------------（6）七、铸铁箱体结构尺寸-----------------------------------------------------------------------------------（14）八、轴的设计---------------------------------------------------------------------------------------------（14）九、轴的校核-----------------------------------------------------------------------------------------------（17）十、轴承的校核------------------------------------------------------------------------------------------（19）十一、键的选择与校核---------------------------------------------------------------------------------（21）十二、润滑与密封---------------------------------------------------------------------------------------（22）十三、设计小结---------------------------------------------------------------------------------------------(22)十四、参考资料--------------------------------------------------------------------------------------------（23）2设计计算内容计算结果一、设计任务书1．要求：连续单向运转，工作时有轻微振动，空载启动，使用年限10年，小批量生产，单班制工作，输送带速度允许误差%5。2．已知：带的圆周力F=3200N，带速度V=1.3m/s,卷筒直径D=300mm。3．设计任务：①减速器装配图一张；②零件工作图2张；③零件说明书1份。二、传动方案的拟定传动方案如下图1所示：3三．电动机选择1.电动机的类型和结构形式的选择经综合分析，选用Y系列三相交流异步电动机，此系列电动机具有高效节能、噪声小、振动小、运行安全可靠的特点。Y系列电动机，额定电压为380V，额定频率为50HZ.。本设计中电动机采用封闭式结构。2.电动机容量的选择工作机所需功率kWFvPww333.496.010003.132001000传动装置总效率9.097.099.099.0232232卷筒齿轮轴承联轴器a所需电机输出kWPPawd814,49.0333.4滚筒转速min/83min/80.8230.03.16060rrdvn综合考虑，选Y132M2--6，Ped=5.5kWnm=960r/min四、整个传动系统运动和动力参数的选择与计算1.传动装置所要求的总传动比为：59.1183960nnima同时59.111iiiai1——高速级传动比由aii5.1~3.11考虑润滑条件，为使两级大齿轮直径相似取1.4高速级传动比88.33.157.114.11aiiPw=4.333kWPd=4.814kWn=130r/minY132M2--6Ped=5.5kWnm=960r/min4低速级传动比98.288.357.111iiia2.传动装置的运动和动力参数（1）.各轴的转速：Ⅰ轴：r/min960nⅠⅡ轴：r/min423.24788.3960in1ⅠⅡnⅢ轴:min/027.83298423.247rinnⅡⅢ(2).各轴的输入功率（kw）Ⅰ轴：kW718,499.099.0814.4联轴器ⅠⅠdPPⅡ轴：kWPP531.499.097.0718,4轴承Ⅰ齿轮ⅠⅠⅡⅢ轴:kWPP351.499.097.0531.4轴承Ⅱ齿轮ⅡⅡⅢ滚筒：kWP308.499.0351.4P联轴器ⅡⅢ轴承ⅢⅣ（3）．各轴输入扭矩的计算（N·m）电动机轴的输出转矩oT为：mNnPTmd889.47960814.4955095500故，Ⅰ轴：mNTT936.4699.099.0889.4710ⅠⅡ轴：mNiTT882.17488.399.097.0936.461轴承Ⅰ齿轮ⅠⅠⅡⅢ轴：mNiTT458.50098.299.097.0882.174轴承Ⅱ齿轮ⅡⅡⅢi1=3.88i=2.98r/min960nⅠr/min423.247Ⅱnmin/027.83rnⅢ4.718WⅠPkWP531.4ⅡkWP351.4ⅢkWP308.4ⅣmNT889.470mNT936.4615滚筒：mNTT454.45999.0458.500联轴器ⅡⅢ轴承Ⅲ将各轴的运动和动力参数列于表1。表1各轴的运动和动力参数轴号功率KWP/转矩T/(N.m)转速min)/(rn传动比i效率电动机轴4.8147.88996010.99Ⅰ轴4.71846.9369603.880.9Ⅱ轴4.531174.882247.4232.980.96Ⅲ轴4.351500.4883.02710.96卷筒轴4.308459.45483.027五.联轴器的选择最小轴径Ⅰ轴：mmnPCd788.1903.1960718.41133311ⅠII轴：mmnPCd679.3003.1423.247531.41133322ⅡⅢ轴：mmnPCd555.4303.1027.83351.41133333Ⅳ电动机轴径d=38mmⅠ轴：主动J1型轴孔C型键槽d=38mmL1=82mm从动J1型轴孔C型键槽d=32mmL1=82mmTL6型联轴器8223CJ8283CJ11GB/T4323-84mNT882.174ⅡmNT458.500ⅢmNT454.459mmd788.19Ⅰmmd679.30Ⅱmmd555.43Ⅳ6六．齿轮的设计计算1.高速级齿轮传动设计1).齿轮材料，热处理考虑此减速器小批量生产，为便于加工，故大小齿轮都选用软齿面渐开线斜齿轮高速级小齿轮选用45钢调质，齿面硬度230-250HBS，取小齿轮齿数1Z=24高速级大齿轮选用45钢正火，齿面硬度190-210HBS，大齿轮齿数12.932488.312ziz取Z2=93.875.3249312ZZui误差小于5%2)．初步设计齿轮传动的主要尺寸(1).确定许用弯曲应力①.弯曲疲劳极限应力大齿轮σFlim=220MPa小齿轮σFlim=250MPa②.寿命次数应力循环次数81FF110216.98)250(8609160tn60jN82FF210375.28)250(8423.247160tn60jNYN1=0.88YN2=0.93③.试验齿轮应力修正系数YST=2④.最小安全系数按一般可靠度SFmin=1.25⑤.许用弯曲应力MPa35225.1288.0250][min11lim1FSTNFFSYYMPa36.32725.1293.0220][FminSTN2Flim2F2SYY(2).确定许用接触应力①.接触疲劳应力大齿轮σHlim=580MPa小齿轮σHlim=550MPa②.寿命系数应力循环次数81HH110216.98)250(8960160tn60jN82HH210375.28)250(8423.247160tn60jN小齿轮45钢大齿轮45钢小齿轮调质，硬度230-250HBS大齿轮正火，硬度190-210HBSσFlim=220MPaσFlim=250MPaYN1=0.88YN2=0.93YST=2SFmin=1.25][1FMPa352][F2MPa36.327σHlim=580MPaσHlim=550MPa7ZN1=0.9ZN2=0.92③.最小安全系数按一般可靠度SHmin=1④.许用接触应力MPa52219.0580SZ][HminN1Hmin1H1MPa506192.0550SZ][HminN2Hmin2H2[σH2]＜[σH1]，取[σH]=[σH2]=506MPa(3).按齿面接触强度确定中心距①．载荷系数设齿轮按8级精度制造电机驱动，轻微振动取K=1.2②．齿宽系数按非对称布置软齿面取1d41.0188.31212uda③.弹性系数ZE=189.84.节点区域系数初设螺旋角12ZH=2.465.重合度系数Z端面重合度675.112cos)]931241(2.388.1[cos)]11(2.388.1[21zz轴向重合度163.112tan241tancossinsin111ZmmZmdpbdnndndn772.0675.111Z6.螺旋角系数989.012coscosZ7.设计中心距SHmin=1[σH]=506MPaK=1.2a41.0ZE=189.8ZH=2.46675.163.1989.0Z8mmZZZZuKTuaHHEa778.101506989.0772.046.28.189875.34.0936.462.1500)1875.3(500)1(32321702.1932412cos778.1012cos221zzamn取mn=2，重求中心距mmzzman614.11912cos2)9324(2cos2)(21圆整中心距，取a=120mm调整β839.121202)9324(2arccos2)(arccos21azzmn(4).确定齿轮参数尺寸1.取齿数z1=24z2=932.模数mn=2mm3.实际齿数比875.3249312