级展开式圆柱齿轮减速器设计

目录

一．设计任务书 (1)

二．传动方案的拟定及说明 (3)

三．电动机的选择 (3)

四．计算传动装置的运动和动力参数 (4)

五．传动件的设计计算 (5)

六．轴的设计计算 (14)

七．滚动轴承的选择及计算 (26)

八．箱体内键联接的选择及校核计算 (27)

九．连轴器的选择 (27)

十．箱体的结构设计 (29)

十一、减速器附件的选择 (30)

十二、润滑与密封 (31)

十三、设计小结 (32)

十四、参考资料 (33)

一、设计任务书：

题目：设计一用于带式运输机传动装置中的展开式二级圆柱齿轮减速器

1.总体布置简图：

1—电动机；2—联轴器；3—齿轮减速器；4—带式运输机；5—鼓轮；6—联轴器

2.工作情况：

载荷平稳、单向旋转

3.原始数据：

输送带的牵引力F（kN）：

输送带滚筒的直径D（mm）：450

输送带速度V（m/s）：1..4

带速允许偏差（％）：±5

使用年限（年）：10

工作制度（班/日）：2

4.设计内容：

1)电动机的选择与运动参数计算；

2)直齿轮传动设计计算；

3)轴的设计；

4)滚动轴承的选择；

5)键和联轴器的选择与校核；

6)装配图、零件图的绘制；

7)设计计算说明书的编写。

5.设计任务：

1)减速器总装配图一张；

2)齿轮、轴以及箱座零件图各一张；

3)设计说明书一份；

6.设计进度：

1)第一阶段：总体计算和传动件参数计算

2)第二阶段：轴与轴系零件的设计

3)第三阶段：轴、轴承、联轴器、键的校核及草图绘制

4)第四阶段：装配图、零件图的绘制及计算说明书的编写

二、传动方案的拟定及说明：

由题目所知传动机构类型为：展开式二级圆柱齿轮减速器。故只要对本传动机构进行分析论证。

本传动机构的特点是：减速器横向尺寸较小，两大齿轮浸油深度可以大致相同。结构较复杂，轴向尺寸大，中间轴承受载荷大、刚度差，中间轴承润滑较困难。

三、电动机的选择：

1． 电动机类型和结构的选择：

因为本传动的工作状况是：载荷平稳、单向旋转。所以选用常用的封闭式Y （IP44）系列的电动机。

2． 电动机容量的选择：

1）

工作机所需功率 P w

P F V/1000w w η=⨯＝

2）

电动机的输出功率d P

d P ＝P w /η

由于

32

0.86

ηηηηη=⨯⨯⨯=轴承齿轮链联轴器，故：d P ＝

3． 电动机转速的选择：

根据()12d n w n i i i n =⋅⋅⋅⋅，初选为同步转速为1500r/min 的电

动机

4． 电动机型号的确定：

由表17-7查出电动机型号为Y112M-4,其额定功率为4kW ，满载转速1440r/min,基本符合题目所需的要求。

四、 计算传动装置的运动和动力参数：

1. 计算总传动比：

由电动机的满载转速m n 和工作机主动轴转速w n 可确定传动装置应有的总传动比i ：

由于()1.4601000/59.41w n D π=⨯⨯⨯=， 故计算得到总传动比：24.24i =

2. 合理分配各级传动比：

由于减速箱是展开式布置，为了使两个大齿轮具有相近的浸油深度，应试两级的大齿轮具有相近的直径，于是可按下式

3.分配传动比：

1i =因为24.24i =，取24i =，125.61, 4.32i i ==， 此时速度偏差为0.5%5%< ，所以可行。

五、 各轴转速、输入功率、输入转矩：

五、传动件设计计算：

直齿圆柱齿轮具有不产生轴向力的优点，但传动平稳性较差，在减速器中圆周速度不大的情况下采用直齿轮。 I---II 轴高速传动啮合的两直齿轮（传动比）： 1．

选精度等级、材料及齿数： 1） 材料及热处理；

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 。 2） 精度等级选用8级精度；

3） 试选小齿轮齿数119z =，大齿轮齿数2107z =的；

2．

按齿面接触强度设计：

因为低速级的载荷大于高速级的载荷，所以通过低速级的数据进行计算

按式（10—9）试算，即

d ≥[]3

2

1·2.32

⎪⎪⎭

⎫

⎝⎛+H E d t Z u u T K σφ 4） 确定公式内的各计算数值： （1） 试选t K 1.3=；

（2） 由图10－30选取区域系数 2.5ZH =； （3） 由表10－7选取尺宽系数1d Φ=；

（4） 由表10－6查得材料的弹性影响系数189.8ZE Mpa =； （5）

由图10－21d 按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强

度极限lim1600H Mpa σ=；大齿轮的接触疲劳强度极限

lim2550H Mpa σ=；

（6） 由式10－13计算应力循环次数：

1N =160h n jL =()60144012830010⨯⨯⨯⨯⨯⨯=94.210⨯

921/5.610.7510N N ==⨯

由图10－19查得接触疲劳寿命系数10.88HN K =；20.92HN K =； （7）

计算接触疲劳许用应力：

取失效概率为1％，安全系数1S =，由式（10－12）得