单级斜齿圆柱齿轮减速器设计讲解

机械设计基础课程设计说明书课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计

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目录

一课程设计书3二设计步骤3

1. 传动装置总体设计方案 4

2. 电动机的选择 4

3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比 5

4. 计算传动装置的运动和动力参数 5

5. 齿轮的设计 6

6. 滚动轴承和传动轴的设计 11

7. 键联接设计 15

8. 箱体结构的设计 17

9.润滑密封设计 18

10.联轴器设计 20

11. 联轴器设计21

三设计小结21 四参考资料22

一、课程设计书

设计题目:带式输送机传动用的单级斜齿圆柱齿轮减速器

工作条件：工作情况：两班制，每年300个工作日，连续单向运转，有轻度振动；

工作年限：10年；

工作环境：室内，清洁；

动力来源：电力，三相交流，电压380V；

输送带速度允许误差率为±5%；输送机效率ηw=0.96；

制造条件及批量生产：一般机械厂制造，中批量生产。

-表一:

题号

1

参数

运输带工作拉力（kN）

1.5

运输带工作速度（m/s）

1.7

卷筒直径（mm）260

设计任务量：减速器装配图1张(A1)；零件图3张(A3)；设计说明书1份。

二、设计步骤

1. 传动装置总体设计方案

2. 电动机的选择

3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比

4. 计算传动装置的运动和动力参数

5. 齿轮的设计

6. 滚动轴承和传动轴的设计

7、校核轴的疲劳强度

8. 键联接设计

9. 箱体结构设计

10. 润滑密封设计

11. 联轴器设计

1.传动装置总体设计方案:

1. 组成：传动装置由电机、减速器、工作机组成。

2. 特点：齿轮相对于轴承不对称分布，故沿轴向载荷分布不均匀，

要求轴有较大的刚度。

3. 确定传动方案：考虑到电机转速高，传动功率大，将V带设置在高速级。

其传动方案如下：

初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。

选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。

η

传动装置的总效率

a

η=η1η2η32η4＝0.876；

η（为V带的效率）=0.95,η28（级闭式齿轮传动）=0.97

1

η（弹性联轴器）=0.99

η3（滚动轴承）=0.98，

4

2.电动机的选择

电动机所需工作功率为： P ＝P /η＝3.032kW, 执行机构的曲柄转速为n ＝

D

π60v

1000⨯=124.939r/min ，

现将两种电动机的有关数据列表与下表比较：

方案 电动机型号 额定功率/kw

同步转速（r/min ） 满载转速（r/min ） 总传动比i

I Y132M1-6 4 1000 960 7.684 II Y112M-4

4

1500

1440

11.525

Y 由上表克制方案II 总传动比过大，为了能合理的分配传动比，是传动装置结构紧凑，决定选用方案I ，电动机型号Y132M1-6。

3.确定传动装置的总传动比和分配传动比

（1） 总传动比

由选定的电动机满载转速n 和工作机主动轴转速n ，可得传动装置总传动比为a i ＝n /n ＝7.684 （2） 分配传动装置传动比

a i ＝0i ×i

式中10,i i 分别为带传动和减速器的传动比。

为使V 带传动外廓尺寸不致过大，初步取0i ＝3.17，则减速器传动比为i ＝0/i i a ＝2.424

4.计算传动装置的运动和动力参数

（1） 各轴转速

I n ＝0/i n m ＝302.839r/min Ⅱn ＝1/　Ⅰi n ＝124.934r/min （2） 各轴输入功率

ⅠP ＝d p ×1η＝2.88kW ⅡP ＝Ⅰp ×η2×3η＝2.682kW P III =ⅡP ×3η×η4＝2.576kw （3） 各轴输入转矩 1T =d T ×0i ×1η N·m 电动机轴的输出转矩d T =9550

m

d

n P =30.162 N·m 同理: ⅠT ＝d T ×0i ×1η =90.833N·m ⅡT ＝ⅠT ×1i ×1η×2η=205.013N·

m

T III ＝ⅠT ×0.98=196.903 N·m

轴号 转速n/min

功率kw

转矩n/m

传动比i

0 960 3.032 30.162 3.170 I 302.839 2.880 90.833 2.424 I I 124.934 2.682 205.013 1 I I I 124.934

2.576

196.902

1

5.齿轮的设计

（一）齿轮传动的设计计算

１．齿轮材料，热处理及精度

考虑此减速器的功率及现场安装的限制，故大小齿轮都选用硬齿面渐开线斜齿轮 （1） 齿轮材料及热处理

① 材料：高速级小齿轮选用45#钢调质，齿面硬度为小齿轮 235HBS 取小齿齿数1Z =24 高速级大齿轮选用45#钢正火，齿面硬度为大齿轮 190HBS Z 2=i ×Z 1=58.176 取Z 2=59 ② 齿轮精度

按GB/T10095－1998，选择7级，齿根喷丸强化。

２．初步设计齿轮传动的主要尺寸

按齿面接触强度设计

2

1

3

1)]

[(12H E H d t t Z Z u u T K d σεφα

⨯±⨯

≥

确定各参数的值: ①试选t K =1.6 选取区域系数 Z H =2.5

εa=1.655

②计算应力值环数

N 1=60n 1j h L =60×626.09×1×（2×8×300×8） =1.4425×109h

N 2=4.45×108h #(5.96为齿数比,即5.96=1

2

Z Z ) ③查得：K 1H N =0.93 K 2H N =0.96