《精密机械设计》课程设计说明书

合肥工业大学

《精密机械设计》课程设计

指导教师：刘善林

设计人员：

08-测控三班20080090刘昊乐

08-测控三班20080091李建荣

08-测控三班20080092 金鑫

08-测控三班20080093 蒋婷婷

08-测控三班20080094 宋冰清

08-测控三班20080095 盖玉欢

08-测控三班20080096 杨杰

二级圆柱直齿轮减速器设计

目录：

一、设计任务书；

二、传动方案的比较和拟定；

三、各级传动比的分配，计算各轴的转速、功率

和转矩；

四、电动机的选择；

五、齿轮的设计计算；

六、轴的设计计算；

七、滚动轴承的选择和计算；

八、联轴器的选择；

九、减速器的技术特性、润滑方式、润滑剂的择；

十、其他说明；

十一、参考文献

一、设计任务书

（一）设计课题

二级圆柱直齿轮减速器的设计

（二）技术指标

1、减速器输出功率1.95kw;

2、减速器输入轴转速960r/min;

3、总传动比i=10;

4、使用寿命10年，每年工作250天，每天工作8小时；

5、双向传动（传动无空回），载荷基本稳定，常温工作。

二、传动装置总体设计

拟定设计方案：

展开式

特点：输入输出轴不在同一方向，结构简单，非对称分布，轴向尺寸小，径向尺寸大。

三、各级传动比的分配，计算各轴的转速、功率和转矩

1、分配各级齿轮传动比

i i i )5.1~3.1()5.1~3.1(3212/=== 1.4*10 =3.74

i 2’3=2.67

2、计算各轴的转速、功率和转矩 （1）转速n

n 1=n 3*i n 2=n 3* i 2’3 n 1=960r/min n 3=96r/min n 2=256.32r/min (2)功率p

p g =p 3*ηr ηr ---一对轴承效率（0.97）

p 3=p 2*ηr *ηs ηs ---低速级齿轮传动效率（0.97） p 2=p 1*ηr *ηf ηf ---高速级齿轮传动效率（0.97） p 1=p*ηc ηc ---联轴器效率（0.99）

p---电机的输出功率 p g ---减速器输出功率（已知）

∵p g =1.95kw ∴p 3=2.01kw p 2=2.14kw p 1=2.27kw p=2.29kw

(3)转矩T 及其分布

T 1=9550000 * p 1 / n 1=22581.771N.mm T 2=9550000 * p 2/ n 2=79654.799N.mm T 3=9550000*p 3/n 3=199953.125N.mm

四、电动机的选择

1、按工作要求和条件，选用三相笼型异步电动机，封闭式结构，电压380V ，Y 型。

2、选择电动机容量 电动机所需工作功率为

Pd=αηw

P kW Pw=1.95kW ηα=η1η23η32η4

式中：

η1、η2、η3、η4分别为输入轴联轴器、轴承、齿轮传动、输出轴联轴器的传动效率。

取

η1=η4=0.99 η2=0.98 η3=0.97(齿轮精度为7级)，则

工

电

12i 23

i T 2

T 3

1

p 3

p g

p 1n 2

n 3

n 2p

ηα=0.99*0.983*0.972*0.99=0.87所以 Pd=87.095

.1 =2.24kW

综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和减速器的传动比，选定电动机型号为Y132S —6，其主要性能如下表：

五、确定齿轮的主要参数和尺寸

齿轮材料的选择：

所有齿轮均取材料40Cr ，小齿轮经表面淬火40~56HRC; 大齿轮经调制处理后 硬度为300HBW 。

1、高速级

1）分度圆直径d 1、d 2

先据接触疲劳强度设计，再按弯曲校核 d 1=K d *3

T 1K β1(u 12+1)/Ψd1[σH ]f 2u 12

式中[σH ]f ---高速级齿轮的齿面许用接触应力，N.mm ，取[σH ]1和[σH ]2中的较小值代入。

齿轮材料：40Cr 钢制直齿圆柱齿轮 表面硬度<350HBW ，为软齿面

∴ K d=843

N/mm2由下表取Ψd1=1

由下图K

β1=1.08 u12=i12=3.7417 教材p142

许用接触应力：[σH]= σHlimb/s H*K HL

σHlimb=min[σHlimb1, σHlimb2] 由下表知：

σHlimb1=17HRC+20N/mm2=17*48+20=836 N/mm2σHlimb2=2HBW+69 N/mm2=2*300+69=669 N/mm2∴σHlimb=σHlimb2=669 N/mm2

大齿轮调制处理：S H=1.1

轮齿的应力循环次数:

N H=60*n2*t=60*256.5696*8*250*10=3.084*108

∵循环基数N HO由下图查得:HBW为300，N HO=2.5*107，N H>N HO

∴K HL=1

∴[σH]f=[σH]2=σHlimb2/1.1*1=608 N/mm2

∴d1=36.73mm d2=d1*u12=137.43mm

2）齿宽：大齿轮b2=d1*Ψd1=36.73mm=35mm(圆整)

小齿轮b1=b2+(3-5mm)=40mm

3) 中心距a1=( d1 +d2)/2=87.08mm=90mm(圆整)

4) 模数m1=(0.015-0.03)a1=1.35~2.7；取m1 =2 5）齿数z1=d1/m1=20 z2= d2/m1=70(圆整)

齿顶高h a=m=2 齿根高h f=1.25m=2.5