二级同轴式斜齿圆柱齿轮减速器课程设计说明书

设计一斗式提升机传动用二级斜齿圆柱齿轮同轴式减速器

设计参数

` 题 号 参 数 3-A

3-B 3-C 3-D 生产率Q (t/h) 15 16 20 24 提升带的速度υ,(m/s) 1.8 2.0 2.3 2.5 提升带的高度H,(m) 32 28 27 22 提升机鼓轮的直径D ,(mm)

400

400

450

500

说明: 1. 斗式提升机提升物料：谷物、面粉、水泥、型沙等物品。

2. 提升机驱动鼓轮(图2.7中的件5)所需功率为

kW )8.01(367

υ+=

QH

P W 3. 斗式提升机运转方向不变，工作载荷稳定，传动机构中有保安装置(安全联轴器)。

4. 工作寿命为8年，每年300个工作日，每日工作16小时

传动简图

一． 设计内容

1. 电动机的选择与运动参数计算；

2. 斜齿轮传动设计计算

3. 轴的设计

4. 滚动轴承的选择

5. 键和连轴器的选择与校核；

6.

装配图、零件图的绘制

1-电动机 2-联轴器 3-减速器 4-联轴器 5-驱动鼓轮 6-运料斗 7-提升带

7. 设计计算说明书的编写

二． 设计任务

1． 减速器总装配图一张 2． 齿轮、轴零件图各一张 3． 设计说明书一份

三． 设计进度

1、 第一阶段：总体计算和传动件参数计算

2、 第二阶段：轴与轴系零件的设计

3、 第三阶段：轴、轴承、联轴器、键的校核及草图绘制

4、 第四阶段：装配图、零件图的绘制及计算说明书的编写

电动机的选择

1．电动机类型和结构的选择

因为本传动的工作状况是：载荷平稳、单向旋转。所以选用常用的封闭式Y （IP44）系列的电动机。

2．电动机容量的选择

1） 工作机所需功率P w

kw v QH P W 19.3)8.18.11(367

32

15)8.01(367=⨯+⨯=+=

电动机的输出功率 Pd ＝Pw/η

η＝904.099.099.098.099.099.02

3

2

3

=⨯⨯⨯⨯=轴承’

联齿轴承联ηηηηη Pd ＝3.53kW

3．电动机转速的选择

nd ＝（i1’·i2’…in’）nw

初选为同步转速为1000r/min 的电动机

4．电动机型号的确定

由表20－1查出电动机型号为Y132M1-6,其额定功率为4kW ，满载转速960r/min 。基本符合题目所需的要求。

计算传动装置的运动和动力参数

传动装置的总传动比及其分配

1．计算总传动比

由电动机的满载转速nm 和工作机主动轴转速nw 可确定传动装置应有的总传动比为： i ＝nm/nw nw ＝85.94

i ＝11.17

2．合理分配各级传动比

由于减速箱是同轴式布置，所以i1＝i2=34.317.11=。

各轴转速、输入功率、输入转矩

传动件设计计算

1．选精度等级、材料及齿数

1） 材料及热处理；

选择小齿轮材料为40Cr （调质），硬度为280HBS ，大齿轮材料为45钢（调质），硬度为240HBS ，二者材料硬度差为40HBS 。 2） 精度等级选用7级精度；

3） 试选小齿轮齿数z1＝20，大齿轮齿数z2＝67的； 4） 选取螺旋角。初选螺旋角β＝14°

2．按齿面接触强度设计

因为低速级的载荷大于高速级的载荷，所以通过低速级的数据进行计算 按式（10—21）试算，即

[

]3

2

111·2⎪⎪⎭

⎫

⎝⎛±≥H E

H d t t Z Z u u T K d σεφα 1） 确定公式内的各计算数值 （1） 试选Kt ＝1.6 （2） 由图10－30选取区域系数ZH ＝2.433 （3） 由表10－7选取尺宽系数φd ＝1 （4） 由图10－26查得εα1＝0.75，εα2＝0.85，则εα＝εα1＋εα2＝1.60 （5） 由表10－6查得材料的弹性影响系数ZE ＝189.8Mpa （6） 由图10－21d 按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限σHlim1＝600MPa ；大齿轮

的接触疲劳强度极限σHlim2＝550MPa ； （7） 由式10－13计算应力循环次数

N1＝60n1jLh ＝60×287.4×1×（16×300×8）＝6.62×10e8

N2＝N1/3.34＝1.98×10e8

（8） 由图10－19查得接触疲劳寿命系数KHN1＝0.95；KHN2＝0.98 （9） 计算接触疲劳许用应力

取失效概率为1％，安全系数S ＝1，由式（10－12）得 [σH ]1＝＝0.95×600MPa ＝570MPa

[σH ]2＝＝0.98×550MPa ＝539MPa [σH]＝[σH ]1＋[σH ]2/2＝554.5MPa

2） 计算 （1） 试算小齿轮分度圆直径d1t

d1t ≥[

]3

2

11·

2⎪⎪⎭

⎫

⎝⎛+H E

H d t Z Z u u T K σεφα =3

2

35.5548.189433.234.334.4·60.11106.1271.62⎪⎭

⎫ ⎝⎛⨯⨯⨯⨯⨯mm=61.27mm

（2） 计算圆周速度

v=

10006021⨯n d t π=1000

6085192.67⨯⨯π=0.92m/s

（3）

计算齿宽b 及模数nt m

mm mm d b t d 27.6127.6111=⨯==φ

mm z d m t nt 97.220

14cos 27.61cos 11=⨯== β

mm m h nt 69.697.225.225.2=⨯==

16.969

.627

.61/==

h b （4） 计算纵向重合度βε

εβ=βφtan 318.01z d =0.318×1×20×tan14。

=1.59 （5） 计算载荷系数K 。

已知载荷平稳，所以取K A =1

根据v=0.92m/s,7级精度，由图10—8查得动载系数Kv =1.03；由表10—4查的βH K 的计算公式和直齿轮的相同， 故 βH K =1.42

由表10—13查得35.1=βF K

由表10—3查得4.1==ααF H K K 。故载荷系数

βαH H V A K K K K K ==1×1.03×1.4×1.42=2.05