二级减速器说明书详细版

校核公式为 H ZE ZH
2kT bd 2
i 1 i

H

H1 189.8 2.5
2 1.5 127630 6.59
40 662 6.59
1

754.88

H1
H 2 189.8 2.5
2 1.5 127630 6.59
35 4352 6.59
1
122.44

H 2
满足接触强度条件，所以齿轮是安全的。
齿
轮
的
圆
周
速
度
v

d1n1 60 1000

3.14 66 963 60 1000
m
/
s

3.33m
/
s
，根据机械设计
基础表 11-2 可知齿轮选择 8 级精度是合理的。
高速级齿轮的各个参数见表 1。其中模数 m=3mm
荷系数 k=1.3，表 11-6 取齿宽系数Фd=0.6，表 11-4 取弹性系数
ZE=189.8，区域系数 ZH=2.5。
小齿轮的转矩 T3=806.55N·m，查机械设计基础图 11-8,11-9
得 YFa=2.93，YSa=1.56
小齿轮的齿数取 Z3=24，则大齿轮齿数 Z4=4.71×24=113，
齿宽 b=Фdd3=0.6×96=57.6mm，取 b4=60mm，b3=65mm §按齿面接触强度校核
校核公式为 H ZE ZH
2kT i 1 bd2 i
H 3 189.8 2.5
2 1.3 806550 5.7 65 962 4.7
977.69MPa
H 3
III 轴
T3
9550
p3 n3

11.87 9550 31.05
3640.29N m
电动机轴 T0
9550 × P0 nm

13 ×9550 128.9 N 963
m
将上述计算结果汇总与下表，以备查用。
项目
电动机
轴
转速（r/min）
963
963
功率 P（kw）
13
12.87
编者 2011 年 12 月 2 日
目录
一、 设计任务书 二、 传动方案拟定 三、 电动机的选择 四、 计算传动装置的总传动比 i 并分配传动比 五、 高速级齿轮传动计算 六、 低速级齿轮传动计算 七、 齿轮传动参数表 八、 轴的结构设计 九、 轴的校核计算 十、 滚动轴承的选择与计算 十一. 端盖的尺寸设计 十二. 键联接选择及校核 十三. 联轴器的选择与校核 十四. 减速器附件的选择 十五. 润滑与密封· 十六. 设计小结 十七. 参考资料
转矩 T（N.m） 128.9
127.63
轴 146.35 12.36 806.55
III 轴 31.14 11.87 3640.29
传动比 i
1
6.58
4.7
五. 高速级齿轮的计算及校核
高速轴齿轮材料采用 40Cr 表面淬火，硬齿面，查机械设计
基 础 表 11-1 ： 硬 度 为 48-55HRC ， 接 触 疲 劳 极 限 δ
III 轴 P3 P2 ×η1×η2 0.99 0.97 12.36 11.87kw 3.各轴的输入转矩
I轴
T1

9550
p1 n1

12.87 963
9550
127.63N

m
II 轴
T2

9550
p2 n2

12.36 9550 146.35
806.55N m
2.各轴的输入功率 弹性联轴器传递效率为 01=0.99，圆柱齿轮传动取 8 级精度，则 2=0.97，球轴
承传递效率为 1=0.99
I轴
P1 P0 ×η01 0.99 13=12.87kw
II 轴
P2 P1×η1×η2 0.99 0.97 12.87 12.36kw
机械设计基础课程设计
计算说明书
设计课题：卷扬机的减速器
学校 成都理工大学工程技术学院 专业 自动化系机械工程及自动化专业
班级 2009 级 学号 xxxxxxxxx 设计者 xxxxxxxxx 指导老师 董仲良 谢欣然
2011 年 12 月 2 日
前言
机械设计课程设计是高等工业学校多数专业第一次全面的机械设 计训练，是机械设计课的最后一个重要教育环节，其目的是：
i 6.58 ， i 4.7
C. 计算传动装置的运动和动力参数
1.各轴的转速
I轴 II 轴 III 轴 卷筒轴
n nm 963r min
nII

963 6.58
146.35 r min
nIII

146.35 3.7

31.14 r min
`nw nIII 31.14 r min
槽宽 中心距 传动比
E=4.71 a1=2501 i=6.58
A. 低速轴齿轮材料采用 40Cr 表面淬火，硬齿面，查机械设
计 基 础 表 11-1 ： 硬 度 为 48-55HRC ， 接 触 疲 劳 极 限 δ
Hlim=1150-1210MPa，选取 1180MPa；弯曲疲劳极限δFE=700-740MPa， 选取 740MPa。
Hlim=1150-1210MPa，选取 1180MPa；弯曲疲劳极限δFE=700-740MPa， 选取 720MPa。
查表 11-5，可取安全系数 SH=1.1，SF=1.25
∴
h1
h2

H lim1 SH
1180 1.1
1072.7MPa
F1
F2
FE SF
查表 11-5，可取安全系数 SH=1.1，SF=1.25
H1
H2
H lim SH
1180 1.1
1072.7MPa

F1



F
2


FE SF

740 1.25

592MPa
§按轮齿弯曲强度设计计算
齿轮采用 8 级精度制造，查机械设计基础表 11-3 取载

720 1.25

576MPa
§按轮齿弯曲强度设计计算
齿轮采用 8 级精度制造，查机械设计基础表 11-3 取载荷系
数 k=1.5，表 11-6 取齿宽系数Фd=0.5，表 11-4 取弹性系数
ZE=189.8，区域系数 ZH=2.5。
小齿轮的转矩 T1=127.63N·m，查机械设计基础图 11-8,11-9
取 Z4=113，实际传动比 i2=113/24=4.7，模数 m
m3
2KT3YFaYsa
d Z32 F
3
2 1.3 806550 2.93 1.56 0.6 242 592
3.6
取 m=4
d3=mz3=4×24=96mm
d4=mz4=4×113=452mm a2=（d3+d4）/2=274mm
（二） 电动机设计步骤 传动装置总体设计方案
设计数据： 卷筒轴的功率 p=11.41kw。
卷筒转速 n= 31.14r/min, 卷筒直径 D= 400 mm 。 1.外传动机构为联轴器传动。 2.减速器为二级展开式圆柱齿轮减速器。 3.该方案的优缺点：瞬时传动比恒定、工作平稳、传动准确可靠，径向尺寸小， 结构紧凑，重量轻，节约材料。轴向尺寸大，要求两级传动中心距相差不能太大。 减速器横向尺寸较小，两大齿轮浸油深度可以大致相同。但减速器轴向尺寸及重 量较大；高级齿轮的承载能力不能充分利用；中间轴承润滑困难；中间轴较长， 刚度差；仅能有一个输入和输出端，限制了传动布置的灵活性。原动机部分为 YZR 系列绕线转子电动机。总体来讲，该传动方案满足工作机的性能要求，适应 工作条件、工作可靠，此外还结构简单、尺寸紧凑、成本低传动效率高。
而工作机卷筒轴的转速为
nw

6×104 ×0.65 πD

31.05r
/
min
所以电动机转速的可选范围为
nd i' nw (8 ~ 40) 31.05 r min (248 ~ 1242) r min
符合这一范围的同步转速有 963r min 。综合考虑电动机和传动装置的尺寸、
质量及价格等因素，为使传动装置结构紧凑，决定选用同步转速为 963r min 的
分度圆 直径 齿顶圆 直径
D1=mz1=3×22=66 D2=mz2=3×145=435 Da1=m（z1+2）=72 Da2=m（z2+2）=441
齿根高 全齿高 齿距 齿厚
Hf=1.25m=3.75 H=ha+hf=6.75 P=Лm=9.42 S=p/2=4.71
齿根圆 Df1=m（z1-2.5）=58.5 直径 Df2=m（z2-2.5）=427.5 齿顶高 Ha=m=3 六．低速级齿轮的计算及校核
H 4 189.8 2.5
2 1.3 806550 5.7 60 4522 4.7

216MPa


H4
满足接触强度条件，所以齿轮是安全的。
齿
轮
的
பைடு நூலகம்
圆
周
速
度
v

d3n3 60 1000

3.14 96146.35 60 1000
m
/
s

0.735m
/
s
，查机械设

2.31
取 m=3
d1 mz1 3 22 66mm
d2 mz2 3145 435mm
a1

d1 d2 2

66 435 2

250.5mm
取 a1 251mm
齿宽 b=Фdd1=0.5×66=33mm，取 b2=35mm，b1=40mm
§按齿面接触强度校核
三．电动机的选择
1.选择电动机的类型
按工作要求和工作条件选用 YZR 系列三相笼型异步电动机，全封闭自扇冷式
结构，电压 380V。
2.确定电动机功率 Pd 按下试计算
Pd

F V 1000
a
kw
= 151000 0.65 0.81
=12.037kw
3.确定电动机转速
按推荐的传动比合理范围，两级同轴式圆柱齿轮减速器传动比 i' 8 ~ 40
得 YFa=2.85，YSa=1.58
小 齿 轮 的 齿 数 取 Z1=22 ， 则 大 齿 轮 齿 数 Z2=6.58 ×
22=144.76，取 Z2=145，实际传动比 i1=145/22=6.59，模数 m
m3
2KT1YFaY Sa
d Z12 F
3
2 1.5 127630 2.85 1.58 0.5 222576
计基础表 11-2 可知齿轮选用 8 级精度制造是合理的。
低速机的齿轮各个参数见表 2，其中，m=4mm
分度圆 D3=mz3=4×24=96 直径 D4=mz4=4×117=452 齿顶圆 Da3=m（z3+2）=104 直径 Da4=m（z4+2）=460 齿根圆 Df3=m（z3-2.5）=86 直径 Df4=m（z4-2.5）=442 齿顶高 Ha=m=4
一 设计任务书
（一）设计题目：
原始数据： 卷扬机起吊的重物为 W=15KN,起吊为匀速提升，其提升速度为 V=0.65m/s;卷筒
与其制动装置（ 550mm ）一起用离合器与减速器输出轴相联。卷筒直径为 400mm 。设卷筒效率 0.97 。初定减速器的总效率为总 0.81 。所设计的 减速器应为二级减速器。选用弹性联轴器。 1.完成减速器装配图一张（A0）。 2.绘制箱座结构图一张（A1）。 3.绘制轴、齿轮零件图各一张（A2）。 4.编写设计计算说明书一份。
（1）培养学生综合运用机械设计及相关课程知识解决机械工程问 题的能力，并使所学知识得到巩固和发展； （2）学习机械设计的一般方法和步骤； （3）进行机械设计基本技能的训练，如计算、绘图（其中包括计算 机辅助设计）和学习使用设计资料、手册、标准和规范。
此外，机械设计课程设计还为专业课设计和毕业设计奠定了基础。 此书是我在完成此次课程设计之后对整个设计计算过程的整理和 总结，主要包括整个设计的主要计算及简要说明，对于必要的地方， 还有相关简图说明。对于一些需要的地方，还包括一些技术说明，例 如在装配和拆卸过程中的注意事项；传动零件和滚动抽成的润滑方式 及润滑剂的选择。使我们图纸设计的理论依据。 当然，由于我是第一次进行机械设计，还有很多考虑不到或不周 的地方，有很多零件尺寸，材料选择的时候考虑不周全，希望老师在 审阅时予以指正。
YZR 系列电动机 YZR180L-6,其满载转速为 nw 963r / min 。P0=13kw
四.计算传动装置的总传动比 i 并分配传动比 A.总传动比 i 为
i = nd 963 31.06 n 31.05
B.分配传动比
4
i ii
考虑润滑条件等因素，初定
i1 1.4i2