二级斜齿轮减速器结构及其计算

二级斜齿轮减速器结构及其计算

1.1 设计任务

设计带式运输机地减速传动装置；

（1）已知条件：运输带工作拉力F=5100N,运输带工作速度V=1.1m/s,卷筒直径D=350mm.

（2）传动装置简图,如下：

图 3-3.1 (3)相关情况说明

工作条件：一班制连续单向运转,载荷平稳,室内工作有粉尘； 使用寿命：十年（大修期三年）；

生产条件：中等规模机械厂,可加工7-8级精度齿轮. 动力来源：电力,三相交流（220/380V ）； 运输带速度允许误差 ±5%.

1.2传统方法设计设计过程

1. 总体传动方案

初步确定传动系统总体方案如图3-3.1所示.

二级圆柱斜齿轮减速器（展开式）.传动装置地总效率ηa

33

221ηηηη=a 3

η'＝0.972×0.983×0.99×0.98＝0.86； η=0.97为齿轮地效率（齿轮为8级精度）,η=0.98为轴承地效率（磙子轴

承）,η=0.99为弹性联轴器地效率,3

η'=0.98为刚性联轴器 2.电动机地选择

电动机所需工作功率为： P 0＝P w /ηa ＝5.61/0.86=6.5kw

卷筒轴工作转速为n＝60.02r/min,经查表按推荐地传动比合理范围,二级圆

柱斜齿轮减速器传动比i＝8～40,则总传动比合理范围为i＝8～40,电动机

转速地可选范围为n＝i×n＝（8～40）×60.02＝480～2400r/min.综合考虑电动机和传动装置地尺寸、重量、价格和带传动、减速器地传动比,选定型号为

Y160M—6地电动机,额定功率为7.5kW,额定电流17.0A,满载转速n＝970 r/min,同步转速1000r/min.

3.传动装置地总传动比和传动比分配

（1）总传动比

由选定地电动机满载转速n和工作机主动轴转速n,可得传动装置总传动比

为i

a ＝n

m

/n＝970/60.02＝16.16

（2）传动装置传动比分配

i＝i

a

=16.16为减速器地传动比. （3）分配减速器各级传动比

考虑润滑条件,为使两级大齿轮直径相近,查地i

1=4.85,i

2

=i/i

1

=3.33

4.传动装置运动和动力参数地计算（1）各轴转速

Ⅰ轴 n

I ＝n

m

=970r/min

Ⅱ轴 n

II ＝n

I

/ i

1

＝200 r/min

Ⅲ轴 n

III ＝n

II

/ i

2

＝60.06 r/min

卷筒轴 n

IV =n

III

=60.06

（2）各轴输入功率

Ⅰ轴 P

I ＝P

×η

3

＝6.5×0.99＝6.44 kW

Ⅱ轴 P

II ＝P

I

×η

1

×η

2

＝6.44×0.97×0.98＝6.12 kW

Ⅲ轴 P

III ＝P

II

×η

1

×η

2

＝6.12×0.97×0.98＝5.82 kW

卷筒轴 P

IV = P

III

×η

2

×

3

η'=5.82×0.98×0.98=5.59 kW

（3）各轴输入转矩

电动机轴输出转矩 T

0=9550×P

/ n

m

=63.99 N.m

Ⅰ轴 T

I ＝T

×η

3

=63.35 N.m

Ⅱ轴 T

II ＝T

I

×i

1

×η

1

×η

2

=292.07 N.m

Ⅲ轴 T

III ＝T

II

×i

2

×η

1

×η

2

=924.55 N.m

卷筒轴 T

IV = T

III

×η

2

×

3

η'=887.94 N.m

5.齿轮地设计计算

（一）高速级齿轮传动地设计计算

１．齿轮材料,热处理及精度

考虑此减速器地功率及现场安装地限制,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

小齿轮材料为45钢（调质）,齿面硬度为240HBS,大齿轮材料为45钢（常化）,齿面硬度为200HBS,

２．初步设计齿轮传动地主要尺寸

因为硬齿面齿轮传动,具有较强地齿面抗点蚀能力,故先按齿根弯曲疲劳强度设计,再校核持面接触疲劳强度.

（1）计算小齿轮传递地转矩T

1

＝63.35N·m （2）确定齿数z

因为是硬齿面,故取z

1＝25,z

2

＝i

1

z

1

＝4.85×25＝121

传动比误差 i＝u＝z

2/ z

1

＝121/25＝4.84

Δi＝（4.85-4.84）/4.85＝0.21％5％,允许（3）初选齿宽系数

d

φ

按非对称布置,由表查得

d

φ＝1

（4）初选螺旋角

初定螺旋角β＝12

（5）载荷系数K

载荷系数K＝K

A K

V

K

α

F

K

β

F

=1×1.17×1.4×1.37＝2.24

（6）齿形系数Y和应力修正系数Y

查得Y＝2.58 Y＝2.16 Y＝1.599 Y＝1.81

（7）重合度系数Y

端面重合度近似为＝1.69,重合度系数为Y＝0.684

（8）螺旋角系数Y

纵向重合度系数

β

ε=1.690,Y＝0.89

（9许用弯曲应力

安全系数由表查得S＝1.25

工作寿命两班制,7年,每年工作300天

小齿轮应力循环次数N1＝60nkt＝60×271.47×1×7×300×2×8＝5.473×10

大齿轮应力循环次数N2＝N1/u＝5.473×10/6.316＝0.866×10

查图得寿命系数, ;实验齿轮地应力修正系数,查图取尺寸系数

许用弯曲应力

比较,

取

(10) 计算模数