斜齒圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)說(shuō)明書

設(shè)計(jì)人:二0年一月1/目錄一.二.三.四.五.六.七.八.九.十.十一.十二.十三.2/一設(shè)計(jì)題目：設(shè)計(jì)帶式運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)裝置中的雙級(jí)斜齒圓柱齒輪減速器。感謝閱讀序號(hào)F(N)V(m/s)D(mm)生產(chǎn)規(guī)模工作環(huán)境載荷特性工作年限精品文檔放心下載313000420單件室內(nèi)平穩(wěn)5年單班)感謝閱讀二傳動(dòng)方案得分析擬定:方案1.方案2.外傳動(dòng)為帶傳動(dòng),

高速級(jí)和低速級(jí)均高速級(jí),低速級(jí),外傳動(dòng)均為圓柱輪.為圓柱齒輪傳動(dòng).感謝閱讀方案的簡(jiǎn)要對(duì)比和選定:兩種方案的傳動(dòng)效率,第一方方案稍高.第一方案,帶輪會(huì)發(fā)生彈性滑動(dòng),傳動(dòng)比不

夠精確.第二方案用齒輪傳動(dòng)比精確程度稍高.第二方案中外傳動(dòng)使用開式齒輪,

潤(rùn)滑條件不好,容易產(chǎn)生磨損膠合等失效形式,齒輪的使用壽命較短.另外方案一

中使用帶輪,可用方便遠(yuǎn)距離的傳動(dòng).可以方便的布置電機(jī)的位置.而方案二中各

個(gè)部件的位置相對(duì)比較固定.并且方案一還可以進(jìn)行自動(dòng)過(guò)載保護(hù).

綜合評(píng)定最終選用方案一進(jìn)行設(shè)計(jì).精品文檔放心下載三電動(dòng)機(jī)的選擇:計(jì)算公式:工作機(jī)所需要的有效功率為：

P=F·v/1000從電動(dòng)機(jī)到工作級(jí)之間傳動(dòng)裝置的總效率為連軸器η1=0.99.滾動(dòng)軸承η=0.98閉式

圓柱齒輪η=0.97.V帶η=0.95運(yùn)輸機(jī)η=0.96計(jì)算得要求:

運(yùn)輸帶有效拉力為:13000N謝謝閱讀3/工作機(jī)滾筒轉(zhuǎn)速為:0.45r/min

工作機(jī)滾筒直徑為:420mm

工作機(jī)所需有效功率為:5.85kw

傳動(dòng)裝置總效率為:0.7835701

電動(dòng)機(jī)所需功率為:7.4KW

由滾筒所需的有效拉力和轉(zhuǎn)速進(jìn)行綜合考慮:

電動(dòng)機(jī)的型號(hào)為:Y160M-6

電動(dòng)機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速為:960r/min謝謝閱讀四:滾筒轉(zhuǎn)速為:20.4r/min

總傳動(dòng)比為46.91445

去外傳動(dòng)的傳動(dòng)比為3.5.則減速器的傳動(dòng)比為:

=又高低速級(jí)的傳動(dòng)比由計(jì)算公式:感謝閱讀得減速器的高速級(jí)傳動(dòng)比為:4.1.

低速級(jí)為:3.2各軸轉(zhuǎn)速為：感謝閱讀=274.2r/min=65.7r/min=20.4r/min精品文檔放心下載各軸輸入功率為=7KW=6.7KW=6.4KW各軸輸入轉(zhuǎn)矩為=246945.9=979920N.mm感謝閱讀=991136N·mm五傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)一.帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì):設(shè)計(jì)功率為Pc=KaP=1×7.5=7.5∴根據(jù)Pc=7.5KW,n1=274.2857r/min,初步選用B型帶

小帶輪基準(zhǔn)直徑取Dd1=125mm謝謝閱讀Dd2=Dd1(1-ε)=×125×(1-0.02)mm=437.5mm謝謝閱讀4/驗(yàn)算帶速vv===6.283185m/s確定中心距及基準(zhǔn)長(zhǎng)度

初選中心距a0=780mm感謝閱讀符合:0.7(Dd1+Dd2)<a0<2(Dd1+Dd2)得帶基準(zhǔn)長(zhǎng)度謝謝閱讀Ld=2a0+(Dd1+Dd2)+=2×780+(125+450)+mm=2500mmA=--=－==399.1mmB===13203.1mm取a=781.5mm驗(yàn)算小帶輪包角α1α1=180°××57.3°=156.1709>12在要求X圍以上，包角合適確定帶的根數(shù)Z謝謝閱讀因Dd1=125mm,i=3.5,V=6.2感謝閱讀P1=1.75KWΔP=.17KW因α=156.1709°,Kα=.95因Ld=2500mm,精品文檔放心下載精品文檔放心下載===取Z=4確定初拉力F0及壓軸力FQ=250.N=1958.131N5/高速級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)結(jié)果1)要求分析使用條件分析傳遞功率：P1=7.092537kW主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速：n1=274.2857r/min齒數(shù)比：u=4.17437精品文檔放心下載p7.092537轉(zhuǎn)矩T1=9.5519.55=246945.966n274.28571圓周速度：估計(jì)v≤4m/s屬中速、中載、重要性和可靠性一般的齒輪傳動(dòng)謝謝閱讀設(shè)計(jì)任務(wù)感謝閱讀確定一種能滿足功能要求和設(shè)計(jì)約束的較好的設(shè)計(jì)方案，包括：

一組基本參數(shù)：m、z1、z2、x1、x2、β、ψd

主要幾何尺寸：d1、d2、a、…等謝謝閱讀2)選擇齒輪材料、熱處理方式及計(jì)算許用應(yīng)力

選擇齒輪材料、熱處理方式精品文檔放心下載按使用條件，可選用軟齒面齒輪，也可使用硬齒面齒輪，具體選擇方案如下：小齒輪：45，調(diào)質(zhì)，硬度X圍229-286

大齒輪：45，正火X圍169-217

確定許用應(yīng)力感謝閱讀a.確定極限應(yīng)力和σFlim

小齒輪齒面硬度為250大齒輪齒面硬度為200σHlim1=720，σHlim2=610

σFlim1=260，σFlim2=180感謝閱讀b.計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)，確定壽命系數(shù)Z_NY_NN1=60an_1t=60×1×274.2857×8=2.369828E+08謝謝閱讀2.369828E+08

N5.6772uZ_N1=1Z_N2=1Y_N1=1，Y_N2=1。

計(jì)算許用應(yīng)力精品文檔放心下載1.3,S1.6.

S_Hlim_FlimZS11.3MPa533.85MPaHP2Flim2Z_N2S_Fmin260?2?11.6MP325MPaHP2Flim2Z_N2S_Fmin61011.3MPa469.23MPaFP2Flim2Y_STY_N2S_Fmin180C211.6MPa225MPa6/3)初步確定齒輪的基本參數(shù)和類型選擇齒輪類型根據(jù)齒輪的工作條件，可選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，也可選用斜齒圓柱齒輪傳精品文檔放心下載動(dòng)，若為直齒圓柱齒輪，可將螺旋角設(shè)為0

選擇齒輪精度等級(jí)感謝閱讀按估計(jì)的圓周速度，由表3-5初步選用8精度

初選參數(shù)感謝閱讀初選：β=15°z1=22，z2=z1×u=。x1=0，x2=0，ψd=0.8Z_H=2.45；Z_E=188.9√MPa；取=0.87精品文檔放心下載Zβ=cos=cos15=0.9828153初步計(jì)算齒輪的主要尺寸由于選用軟齒面齒輪的方案，該齒輪應(yīng)先按接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)，然后校核其彎曲強(qiáng)度根據(jù)接觸強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式應(yīng)先計(jì)算小齒輪的分度圓直徑d1，計(jì)算d1前，

還需首先確定系數(shù)：K、Z_H、Z_E、Zβ、ZεK_A=1，

取，取Kβ=1.05，取Kα=1.1則感謝閱讀K=K_AKvKβKα=1×1.1×1.05×1.1=1.2705感謝閱讀Z_H、Z_E、Zβ、的值取初選值初步計(jì)算出齒輪的分度圓直

徑d1、mn等主要參數(shù)和幾何尺寸

=88.4mm感謝閱讀=mm=4mm感謝閱讀取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)4mm則a=mm=236.043mm精品文檔放心下載圓整后?。篴=240mm修改螺旋角：==18°11′41″m4cosn=92.63158

cos18謝謝閱讀齒輪圓周速度為：v=m/s精品文檔放心下載=1.330335m/s與估計(jì)值相近。7/b=ψd×d1=.8×92.63158=74.1mm取b2=75mmb1=b2+(5～10)mm=80mm驗(yàn)算齒輪的彎曲強(qiáng)度條件。計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)：謝謝閱讀謝謝閱讀Z1

Z_v1==25.6597

cosZ3Z_v2==107.30432cos3得Y_FS1=4.25，，Yβ=0.9計(jì)算彎曲應(yīng)力感謝閱讀2KT1σF1=----------------=Y_FS1YεYβ=62.18564MPa<325bd1m1Y_FS2σF2=σF1------------=57.06447MPa<225感謝閱讀Y_FS1該方案合格。小齒分度圓直徑mm92.63158大齒分度圓直徑mm387.3684小齒齒頂圓直徑mm100.6316大齒齒頂圓直徑mm395.3684小齒齒根圓直徑mm82.63158大齒齒根圓直徑mm377.3684小齒齒寬mm80大齒齒寬mm75中心距mm螺旋角°18.19487謝謝精品文檔放心下載閱讀低速級(jí)圓柱齒輪就傳動(dòng)設(shè)計(jì)結(jié)果1)要求分析使用條件分析傳遞功率：P1=6.742166kW

主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速：n1=65.70708r/min

齒數(shù)比：u=3.211054謝謝閱讀轉(zhuǎn)矩：T1=9.55109.55106n6i6.74216665.70708=979920圓周速度：估計(jì)v≤4m/s屬中速、中載、重要性和可靠性一般的齒輪傳動(dòng)謝謝閱讀設(shè)計(jì)任務(wù)確定一種能滿足功能要求和設(shè)計(jì)約束的較好的設(shè)計(jì)方案，包括：謝謝閱讀8/一組基本參數(shù)：m、z1、z2、x1、x2、β、ψd

主要幾何尺寸：d1、d2、a、…等感謝閱讀2)選擇齒輪材料、熱處理方式及計(jì)算許用應(yīng)力

選擇齒輪材料、熱處理方式精品文檔放心下載小齒輪：45，調(diào)質(zhì)，229-286

大齒輪：45，正火，169-217

確定許用應(yīng)力謝謝閱讀a.確定極限應(yīng)力和σFlim

小齒輪齒面硬度為250大齒輪齒面硬度為200σHlim1=720，σHlim2=610σFlim1=260，σFlim2=180感謝閱讀b.計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)，確定壽命系數(shù)Z_NY_N

N1=60an_1t=60×1×65.70708×8=5.677092E+07

N15.677092E+07謝謝閱讀謝謝閱讀N2=-----=-----------=1.767984E+07

u3.211054精品文檔放心下載Z_N1=1Z_N2=1Y_N1=1，Y_N2=1。

計(jì)算許用應(yīng)力精品文檔放心下載取S_Hlim=1.3，S_Flim=1.6。σHlim1Z_N1720×1σHP1=-------------=---------MpaS_Hmin1.3精品文檔放心下載=553.8462MPaσFlim2Z_N2610×1σHP2=--------------=---------MpaS_Fmin精品文檔放心下載=469.2308MPaσFlim1Y_STY_N1260×2×1

σFP1=------------------------=---------------S_Fmin1.6精品文檔放心下載=325MPaσFlim2Y_STY_N2180C2×1

σFP2=-----------------------------=--------------S_Fmin1.6謝謝閱讀=225MPa3)初步確定齒輪的基本參數(shù)和類型

選擇齒輪類型精品文檔放心下載根據(jù)齒輪的工作條件，可選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，也可選用斜齒圓柱齒輪傳精品文檔放心下載動(dòng)，若為直齒圓柱齒輪，可將螺旋角設(shè)為0選擇齒輪精度等級(jí)謝謝閱讀9/按估計(jì)的圓周速度，初步選用8精度初選參數(shù)初選：β=15°，Z1=，Z2=Z1×u=28×3.211054=90。X1=0，X2=0，ψd=0.8謝謝閱讀Z_H=2.45；Z_E=188.9√MPa；取=0.87

Zβ=√cosβ=√初步計(jì)算齒輪

的主要尺寸謝謝閱讀強(qiáng)度根據(jù)接觸強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式應(yīng)先計(jì)算小齒輪的分度圓直徑d1d1前，還需首先確定感謝閱讀系數(shù)：K、Z_H、Z_E、、Zε。

得K_A=1，取，取Kβ=1.05，取謝謝閱讀則：K=K_AKvKβKα=1×1.1×1.05×1.1=1.2705

Z_H、Z_E、Zβ、的值取初選值精品文檔放心下載初步計(jì)算出齒輪的分度圓直徑d1、mn等主要參數(shù)和幾何尺寸精品文檔放心下載=142.6d1cosβ142.6×cos15°mn=-----------=---------------------mm28感謝閱讀=5mm取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)5mm則mn5a=-------(z1+z2)=------------mm2cosβ2cos15°=305.4065mm圓整后?。?305mm感謝閱讀修改螺旋角：mn(z1+z2)5×(28+90)β=arc------------=arc--------------謝謝閱讀2a2×305=14°42′44″mn×z15×28d1=-----------=-------------------cosβcos14°42′44″=144.7458謝謝閱讀齒輪圓周速度為：/n1πd165.70708×π×144.7458v=--------------=--------------------------------6000060000=0.4979855m/s精品文檔放心下載與估計(jì)值相近。b=ψd×d1=0.8144.7458=115.7mm取b2=120mmb1=b2+(5～10)mm=125mm驗(yàn)算齒輪的彎曲強(qiáng)度條件。計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)：精品文檔放心下載感謝閱讀Z_v1=Z_v2=Z130.945cos3Z299.4663cos3Y_FS1=4.1，。取Yε=0.72=0.9謝謝閱讀計(jì)算彎曲應(yīng)力σF1==Y_FS1Yε=76.17229MPa<325Y感謝閱讀T1m11YσF2=σF1=精品文檔放心下載Y該方案合格。小齒分度圓直徑mm144.7458

大齒分度圓直徑mm465.2542

小齒齒頂圓直徑mm154.7458

大齒齒頂圓直徑mm475.2542

小齒齒根圓直徑mm132.2458

大齒齒根圓直徑mm452.7542

小齒齒寬mm125大齒齒寬mm120中心距mm305螺旋角°14.71234精品文檔放心下載六.軸的設(shè)計(jì)計(jì)算1、選擇軸的材料：在減速器中有三根軸，傳遞的功率都屬于中小型功率，故軸的材料可選擇45=360MPa,

=300MPa,=155MPa,=60MPa。感謝閱讀2.初算最小軸徑:高速軸的最小軸徑為=34.77551mm/中間軸的最小軸徑為=55.0558mm低速軸的最小軸徑為=79.8641mm3、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)按工作要求，軸上所支承的零件主要有帶輪，齒輪，擋油盤及滾動(dòng)軸承。齒精品文檔放心下載謝謝閱讀向通過(guò)軸肩定位。軸的受載簡(jiǎn)圖如下：各個(gè)力的計(jì)算過(guò)程如下:高速軸的水平受力：R_hc=(-F_t1×(L0-L1)+F_t2×(L0-L2))/L2=-3914.8623853211(N)感謝閱讀R_hd=-(R_hc+F_t1+F_t2)=-1419.1376146789(N)謝謝閱讀M_h1=L1×=-340593.027522936(N×mm)謝謝閱讀M_h2=L2×+F_t1×(L2-L1)=--6.133E-11(N×mm)感謝閱讀/高速軸的豎直受力：R_vd=Fdd1F2FLFL22=2448.(N)a2r20r11L2R_vc=F_r2--F_r1--R_vd=--2534.(N)精品文檔放心下載M_v1=L1×=-220507.220183486(N×mm)感謝閱讀M_a1=d1/2×F_a1=71955(N×mm)謝謝閱讀M_v2=L2×+F_r1×(L2-L1)+M_a1=-266288(N×mm)謝謝閱讀M_a2=d2/2×F_a2=0(N×mm)謝謝閱讀R_c=2R2=4663.(N)2Rhc_VcR_c=2R2=2830.0928956(N)2Rvd_Vd高速軸的扭矩：Tc=0Td=246945(N×mm)

T1=246945(N×mm)T2=246945(N×mm)高速軸的合成彎矩：M_1_1=2M2M2=405742.584097711(N×mm)精品文檔放心下載ddF1F2FLFLM_1_2=22=371579.564183342(N×mm)a2r20r11L2M_2_1=2M2)2=266288(N×mm)(Mv22(Mh2M_2_2=M2=0(N×mm)高速軸的彎扭合成：折合系數(shù)a=0M_cac=(aTc)2=0(N×mm)精品文檔放心下載M_ca1_1=2M2aT2=431949.654982253(N×mm)謝謝閱讀111/M_ca1_2=2M2aT2=400031.039305305(N×mm)2aT2=400031.039305305(N×mm)12

1M_ca2_1=2M2aT2=148167(N×mm)2aT2=148167(N×mm)12

2M_ca2_2=0(N×mm)M_cad=2M2aT2=304733.914806016(N×mm)21

2畫出彎矩圖:由此可以得出危險(xiǎn)截面的位置

其內(nèi)徑為高速軸的強(qiáng)度

校核：危險(xiǎn)截面處彎矩M=

266288危險(xiǎn)截面處扭矩T=246945

扭矩修正系數(shù)α=0.6精品文檔放心下載當(dāng)量彎矩=2M2aT2=304733.9(N×mm)許用應(yīng)力[σ]_1=95MPa考慮鍵槽的影響，查附表

6-8計(jì)算抗彎截面模量抗彎截面摸量=16699.08感謝閱讀/計(jì)算應(yīng)力σca=----------=18.24854精品文檔放心下載因σca≤[σ]_1故安全高速軸的安全系數(shù)校核：

截面上的應(yīng)力危險(xiǎn)截面

處彎矩M=266288危險(xiǎn)截面處扭矩T=246945.9彎曲極限σ_1=255扭剪極

限τ_1=140=33673.95抗扭截面摸量=67347.89謝謝閱讀M266288彎曲應(yīng)力幅σa=----=----------------=7.907835MPa33673.95精品文檔放心下載T246945.9

扭剪應(yīng)力幅τa=----=------------------=1.83336MPa

67347.89感謝閱讀根據(jù)應(yīng)力變化規(guī)律確定σm、τm

彎曲平均應(yīng)力σm=7.907835MPa扭剪平均應(yīng)力τm=材料的疲勞極限軸材料為

45精品文檔放心下載根據(jù)軸材料，取ψα=.15，ψτ=.08

危險(xiǎn)截面的應(yīng)力集中系數(shù)

，k_τ=1.54感謝閱讀表面狀態(tài)系數(shù)及尺寸系數(shù)β=.95ε_(tái)σ=.78，ε_(tái)τ=.74考慮彎矩或扭矩作用時(shí)的安全系數(shù)感謝閱讀Sα==14.76268Ska1maS1Sτ=k=34.85899amSca=SS2SS22=13.5939>[S]=1.65/故安全中間軸和低速軸的校核方法同上.經(jīng)過(guò)計(jì)算的也合格.七.鍵聯(lián)接的選擇位置軸徑mm型號(hào)鍵長(zhǎng)mm鍵寬mmmm

高速軸60A50187

中間軸85A63229感謝閱讀低速軸110A100281090A110259高速軸鍵的校核:

轉(zhuǎn)矩T=軸徑d=60號(hào)為：A平鍵接觸長(zhǎng)

度l=32平鍵接觸高度k=4.4聯(lián)結(jié)類型為動(dòng)聯(lián)結(jié)許用壓強(qiáng)=150謝謝閱讀2T計(jì)算壓強(qiáng)P=-----------=58.46236dlk因P≤[P]動(dòng)聯(lián)結(jié)平鍵強(qiáng)度校核合格感謝閱讀八.滾動(dòng)軸承選擇和校核:經(jīng)過(guò)分析可得各個(gè)軸均須承受一定的軸向力故考慮選擇角接觸球軸承.

由各個(gè)軸的結(jié)構(gòu)尺寸可查表可以選擇:感謝閱讀高速軸選7213C,中間軸選7218C,低速軸選7220C在此僅以高速軸的滾動(dòng)軸承為典型進(jìn)行校核徑向力和軸向力的計(jì)算公式為:感謝閱讀:設(shè)計(jì)需求:軸承工作時(shí)間為14400小時(shí)額定動(dòng)負(fù)荷Cr=53800N額定動(dòng)負(fù)荷C0r=46000N感謝閱讀/軸承負(fù)荷系數(shù)為1.1溫度系數(shù)ft為1軸承1當(dāng)量動(dòng)負(fù)荷為=2519.N軸承2

當(dāng)量動(dòng)負(fù)荷為=4600.904151896N精品文檔放心下載由公式:計(jì)算得:軸承1計(jì)算壽命為591931.27小時(shí)

軸承2計(jì)算壽命為97255.79小時(shí)精品文檔放心下載九.聯(lián)軸器的選擇選用彈性連軸器:軸徑為90mm公稱轉(zhuǎn)矩:2800N.m選用TL11GB4323-84主動(dòng)端：J型軸孔，A型鍵槽，95mm,=132mm從動(dòng)端：J1型軸孔，A型鍵槽,95mm,=132mm感謝閱讀十.所有軸承用脂潤(rùn)滑，滾珠軸承脂ZG69-2；齒輪用油潤(rùn)滑，并采用油池潤(rùn)

滑的方式，牌號(hào)；這樣對(duì)所有的軸承都要使用鑄造擋油盤。軸承蓋上均

裝墊片，透蓋上裝密封圈謝謝閱讀十一減速器結(jié)構(gòu):減速器由箱體、軸系部件、附件組成，其具體結(jié)構(gòu)尺寸見裝配圖及零件圖。謝謝閱讀2).注意事項(xiàng):1.裝配前所有的零件用煤油清洗箱體內(nèi)壁涂上兩層不被機(jī)油浸蝕的涂料;2.齒輪嚙合側(cè)隙用鉛絲檢驗(yàn)高速級(jí)側(cè)隙應(yīng)不小于0.211m