机械设计课程设计 齿轮箱设计

机械设计课程设计计算说明书

院系工学院

班级机制093

姓名余涛

学号********

指导老师康丽春

江西农业大学

2012 年05 月25 日

目录

一、设计任务书 (3)

二、电动机的选择 (4)

三、传动件设计（齿轮） (7)

四、轴的设计 (15)

五、滚动轴承校核 (21)

六、连接设计 (22)

七、减速器润滑及密封 (23)

八、减速机箱体与附件 (24)

九、设计总结 (25)

十、参考资料 (25)

一、设计任务书

设计题目4：设计一用于带式运输机的两级斜齿园柱齿轮减速器

3、原始数据

二、电动机的选择

1、类型选择

电动机的类型根据动力源和工作条件,选用Y 系列封闭式三相异步电动机。 2、功率选择

(1)工作机主轴所需功率w P kw Fv P w 3.21000

.123001000=⨯==

； (2)电动机所需功率d P

从电动机至卷筒主动轴之间的传动装置的总效率为:

2

42齿轮

轴承联轴器卷筒ηηηηη= 查[2]表11-9：

联轴器传动效率（2个） 99.0=联轴器η， 轴承传动效率 （4对） 98.0=轴承η， 齿轮传动效率（7级2对）97.0=齿轮η， 滚筒传动效率（1个） 95.0=卷筒η， 则：808.097.098.099.095.02

4

2

=⨯⨯⨯=η，

kw P P w

85.2808

.03

.2d ==

=

η

； 3、转速选择

根据已知条件计算出工作机卷筒的转速为：

min /53100060r d

v

n w =⨯=

π

按表15.1推荐的传动比合理范围，二级圆柱齿轮减速器传动比=8～40,所以电动机

的可选范围为：

m in /)2120~424(53)40~8(r in n w d =⨯==

综合考虑电动机和传动装置的尺寸，质量及价格因素，为使传动装置紧凑，，决定采用同步转速为1000r/min 的电动机。

根据电动机类型、容量和转速，由电机产品目录或有关手册选定电动机型号为Y132S-6。其主要性能如表2.1所示。

表2.1 Y132S-6型电动机的主要性能

4、传动比分配

（1）传动装置总传动比：

11.1853

960

===

w d n n i （2）高速级传动比：

82.41

11.185.111.185.111.181

3

33

3=-⨯⨯-=

--=

i C i C i i h

（3）低速级传动比：

76.382

.411.18===

h l i i i 5、计算传动系统运动和动力参数 （1）各轴的转速：

1轴 m in /9601r n n d ==, 2轴 2.19982

.4960

112===

i n n ， 3轴 min /0.532

2

3r i n n ==

，

卷筒 min /533r n n ==卷筒 （2）各轴的输出功率：

1轴 kw P P d 82.299.085.21=⨯==联轴器η，

2轴 kw P P 68.297.098.082.212=⨯⨯==齿轮轴承ηη， 3轴 kw P P 55.297.098.068.223=⨯⨯==齿轮轴承ηη， 卷筒 kw P P 47.299.098.055.23=⨯⨯==联轴器轴承卷筒ηη； (3) 各轴转矩 0轴 m N n P T d d d ⋅=⨯==4.2896085

.295509550

， 1轴 m N n P T ⋅=⨯==1.2896082.295509550

111， 2轴 m N n P T ⋅=⨯==5.1282.19968.295509550

222， 3轴 m N n P T ⋅=⨯==5.4590

.5355.295509550

333， 卷筒 m N n P T ⋅=⨯

==1.44553

47

.295509550

卷筒

卷筒卷筒； 表2.2各轴运动及动力参数：

三、传动零件设计（齿轮）

1、高速级齿轮传动设计 1.选精度等级、材料及齿数 1）材料选择及热处理

小齿轮1选用40Cr ，热处理为调质硬度为280HB ，软齿面。 大齿轮2选用45钢，热处理为调质硬度为240HB ，软齿面。 2）运输机为一般工作机器，速度不高，故选用7级精度。 3）选小齿轮齿数z 1=20,大齿轮齿数z 2=4.82*21=101.2 z2取100 4）选取螺旋角

。

2．按齿面接触疲劳强度设计

3

1)]

[(12H H E d t t Z Z Z u u K d σψε

±⋅≥ （1）确定公式内各计算数值

试选6.1=t K ，

1)由【图】10-30选取区域系数Z H =2.433. 2)由【图】10-26查得

=0.74，

=0.88，=

=1.62.

小齿轮传递的转矩T 1 =2.81×104N ·㎜。 3)按

【表】10-7选取齿宽系数

=1

4)由文献【1】表10-6查得材料的弹性影响系数Z E =189.8MP 5)由【图】10-21d 按齿面硬度查得小齿轮接触疲劳强度极限=600MPa ；大齿

轮接触疲劳强度极限

=550MPa

6)由【式】10-13计算应力循环次数

N 1=60n 1jL h =60×960×1×(2×8×300×5)=1.382×109 N 2= N 1/i=2.868×108

7)按【图】10-19取接触疲劳寿命系数K HN1=0.90,K HN2=0.95. 8)计算接触疲劳许用应力