螺旋输送机一级斜齿圆柱齿轮减速器设计

机械设计课程设计计算说明书

螺旋输送机一级斜齿圆柱齿轮减速器设计 电动机的选择 （1）、选择电动机系列：按工作要求及工作条件，选用Y 系列三相交流异步电动机，封闭式结构，电压 为380V 。 （2）、选电动机功率

按文献表1-7确定各部分效率如下： 平带传动效率：η1=0.96

一对角接触球轴承效率：η2=0.98 斜齿圆柱齿轮传动效率：η3=0.99

ηa =η1×η22

×η3=0.96×0.982×0.99=0.913 （3）电动机功率

p w =

T.n

9550

=1.5kw p d =p w ηa =

1.5

0.913

=1.6kw

从设计手册表12-1可采用额定功率为2.2kw 的电动机 3、确定电动机转速

按表1-8的传动比范围，

单级圆柱齿轮减速器传动的传动比为3~5,平带传动的传动比为2~4, 总传动比范围为i a =6~20,转速可选范围

n d =i a ×n w =(6~20)×150≤900~3000r min ⁄

可见电动机同步转速可选750r/min,1000r/min,1500r/min 三种，根据相同功率的四种转速，从表12-1可查出型号

综合考虑选择第一种较好,因此选用电动机型号为Y100L1-4

4、传动比分配

根据电动机满转转速n m 及工作转速n ，可得传动装置传动比。 总传动比i a =

n m n

=

1430150

=9.53,综合分配传动比，

i a =i 1∙i 2

圆柱齿轮传动比i 1∙=4，带传动比i 2=2.38 5、计算传动装置的运动和动力参数 Ⅰ轴：电动机轴

P 1=P m =2.2kw n w =1430

T=9549×P 1n w

=9549× 2.2

1430=14.70N ∙m

Ⅱ轴：减速器输入轴

P 2=P 1×η1=2.20×0.96=2.11KW

n2=n m

i2=1430

2.38

=600.84r/min

T2=9549×

P2

n2

=9549×

2.11

600.48

=33.53N∙m

Ⅲ轴：减速器输出轴

P3=P2×η2×η3=2.11×0.99×0.98×0.98=2.01kw

n3=n2

i1=600.84

4

=150.21r/min

T3=9549×P3

n3=9549× 2.01

150.21

=127.78N∙m

Ⅳ轴：螺旋输送机

P4=P3×η4=2.01×0.99=1.99kw

n4=n3=150.21r/min

四、传动零件的设计

（一）、齿轮传动的设计

由《机械设计》斜齿圆柱齿轮的设计可得设计步骤如下：

1、选择齿轮材料及精度等级

（1）、运输机为一般工作机，转速不高，故选用7级精度（GB10095-88）。

（2）、查表得选择小齿轮40Cr（调质热处理）硬度位280HBS，大齿轮（45钢调质热处理）硬度为240HBS，二者的硬度差值为40HBS。

2、参数选择及计算

（1）、选择齿数

由于采用软齿面闭式传动，故Z1=25，Z2=i1Z1=100,取Z1=25 Z2=100。实际齿数比：u=100/25=4；传动比误差为0。

（2）、选择齿宽系数

由于是单级齿轮传动，两支承相对齿轮为对称布置，且两轮均为软面，查表得到0.1

=

d

ϕ。

（3）、

初选螺旋角15β=，法向压力角 20=n α。 （4）、计算几何参数

"49'38206469.203768.015

cos 20tan cos tan tan

=====t n t αβαα， "34'4140761.14,2432.020cos 15sin cos sin sin =====b n b βαββ

()()()()22222121cos cos 2cos cos 2cos 21t t t z z z z αβαβαπεα-+⎢

⎣⎡

+-+=

−（Z 1+Z 2)sinαt ]=1.647

εβ=0.318φd Z 1tanβ=0.318×1.0×25×tan 15°=2.130

3、按齿面接触疲劳强度设计 （1）、确定计算参数

a ）载荷比较平稳，齿轮为软面，齿轮在两轴承间对称布置 故取载荷系数2.1=K 。

b ）计算转矩 T Ⅱ=T 2=33.53N*m=3.353*104N*mm 。

c ）区域系数 4247.2cos sin cos 2==

t

t b

H Z ααβ。

d ）对于钢对钢齿轮，弹性影响系数MPa Z E 8.189=。

e ）计算lim H σ 大齿轮为碳钢调质，由表可得所列公式， σHlim 大

=HBS 大+350=240+350=590。

f ）计算寿命系数

N 3=60n 3jl h =60×150.21×10×365×16=5.26×108

N 0=30(HBS 大)2.4=30*（240）2.4=1.5*107 N 3>N 0，取12=HN K 。

g ）计算[]H σ 由表8.5，选安全系数1=H S 。

[σH ]大=σHlim 大*K HN2/S H =590MPa

（2）、计算齿轮参数

a ）计算1d d 1≥√2KT

ψd ×

u+1u 3

(Z E Z H [σH

])2

=√

2×1.2×33.53×103×(4+1)

1×4

×(

189.8×2.5590

)23

=40.22mm