低速级直齿轮 二级展开式斜齿圆柱齿轮减速器解读

目录

1.题目及总体分析 (3)

2.各主要部件选择 (4)

3.电动机选择 (4)

4.分配传动比 (5)

5.传动系统的运动和动力参数计算 (6)

6.设计高速级齿轮 (7)

7.设计低速级齿轮 (12)

8.链传动的设计 (16)

9.减速器轴及轴承装置、键的设计 (18)

１轴（输入轴）及其轴承装置、键的设计 (18)

２轴（中间轴）及其轴承装置、键的设计 (24)

３轴（输出轴）及其轴承装置、键的设计 (29)

10.润滑与密封 (34)

11.箱体结构尺寸 (35)

12.设计总结 (36)

13.参考文献 (36)

一.题目及总体分析

题目：设计一个带式输送机的减速器

给定条件：由电动机驱动，输送带的牵引力7000F N =，运输带速度0.5/v m s =，运输机滚筒直径为

290D mm =。单向运转，载荷平稳，室内工作，有粉尘。工作寿命为八年，每年300个工作日，每天工作16

小时，具有加工精度7级（齿轮）。

减速器类型选择：选用展开式两级圆柱齿轮减速器。

特点及应用：结构简单，但齿轮相对于轴承的位置不对称，因此要求轴有较大的刚度。高速级齿轮布置在远离转矩输入端，这样，轴在转矩作用下产生的扭转变形和轴在弯矩作用下产生的弯曲变形可部分地互相抵消，以减缓沿齿宽载荷分布不均匀的现象。高速级一般做成斜齿，低速级可做成直齿。

整体布置如下：

图示：5为电动机，4为联轴器，３为减速器，2为链传动，1为输送机滚筒，6为低速级齿轮传动，7为高速级齿轮传动，。

辅助件有:观察孔盖,油标和油尺,放油螺塞,通气孔,吊环螺钉,吊耳和吊钩,定位销,启盖螺钉,轴承套,密封圈等.。

二.各主要部件选择

三.电动机的选择

四.分配传动比

五.传动系统的运动和动力参数计算

速分别为

、、；对应各轴的输入功率分别为、、；对应名轴的输入转矩分别为、；相邻两轴间的传动比分别为、；相邻两轴间的传动效率分别为

、、

六.设计高速级齿轮

1．选精度等级、材料及齿数，齿型

1）确定齿轮类型．两齿轮均为标准圆柱斜齿轮

2）材料选择．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 。 ３）运输机为一般工作机器，速度不高，故选用7级精度

4）选小齿轮齿数Ｚ1＝２４，大齿轮齿数Ｚ2＝ｉ1·Ｚ1＝4.2×24=100.8,取Z 2=101。 5）选取螺旋角。初选螺旋角

14=β 2．按齿面接触强度设计

按式（10－21）试算，即32

1)]

[(12H E H d t t t Z Z u u T k d σεα+⋅Φ≥

１）确定公式内的各计算数值 （１）试选6.1=t K

（２）由图１０－３０，选取区域系数433.2=H Z （３）由图１０－２６查得78.01=αε 20.87αε= 12 1.65αααεεε=+= （４）计算小齿轮传递的转矩

55

411

195.510/95.510

4.244/1440 2.814610T P n =⨯=⨯⨯=⨯ N mm

⋅ （５）由表１０－７选取齿宽系数1=Φd

（６）由表１０－６查得材料的弹性影响系数2

/18.189MPa Z E =

（７）由图１０－２１ｄ按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限

MPa H 6001lim =σ，大齿轮的接触疲劳强度极限lim2550H MPa σ=

（８）由式１０－１３计算应力循环次数

9

1606014401(163008) 3.3210h N njL ==⨯⨯⨯⨯⨯=⨯ 99

2 3.3210/4.20.79010N =⨯=⨯

（９）由图１０－１９查得接触疲劳强度寿命系数90.01=HN K 95.02=HN K （１０）计算接触疲劳强度许用应力

取失效概率为１％，安全系数为S=1，由式１０－１２得 MPa MPa S

K H HN H 5406009.0][1

lim 11=⨯==

σσ

M P a

M P a S

K H HN H 5.52255095.0][2

lim 22=⨯==

σσ MPa MPa H H H 25.5312/)5.522540(2/])[]([][21=+=+=σσσ

２）计算

（１）试算小齿轮分度圆直径t d 1，由计算公式得

12.433189.837.1

01.25t d m m == （２）计算圆周速度 11

37.101440

2.8/601000

601000

t d n v m s ππ⨯⨯=

=

=⨯⨯

（３）计算齿宽ｂ及模数nt m

1137.1037.10d t b d mm =Φ=⨯=

11c o s 37.10

c o s 14

1.5024

t nt d m mm Z β⨯=

==

2.252.251.50

/37.10/3.37510.99

nt h m mm b h ==

⨯===

（４）计算纵向重合度βε

903.114tan 241318.0tan 318.01=⨯⨯⨯=Φ=

βεβZ d （５）计算载荷系数K 已知使用系数1=A K

根据s m v /2.1=，７级精度，由图１０－８查得动载荷系数 1.11V K = 由表１０－４查得

22

3223

1.120.18(10.6)0.23101.120.18(10.61)10.231037.10 1.417

H d d K b

β--=++ΦΦ+⨯=++⨯⨯+⨯⨯=

由图１０－１３查得 1.34F K β= 假定

100/A t

K F N mm b

<，由表１０－３查得4.1==ααF H K K 故载荷系数1 1.11 1.4 1.42 2.21A V H H K K K K K αβ==⨯⨯⨯= （６）按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，由式１０－１０ａ得

1141.32d d mm ===

（７）计算模数n m 11c o s 41.32

c o s 14

1.6724

n d m mm Z β⨯=

==

3．按齿根弯曲强度设计 由式１０－１７ 32121][cos 2F S F d n Y Y Z Y KT m σεβα

αα

β⋅Φ≥ １）确定计算参数

（１）计算载荷系数

1 1.11 1.4 1.34 2.08A V F F K K K K K αβ==⨯⨯⨯=

（２）根据纵向重合度903.1=βε，从图１０－２８查得螺旋角影响系数