二級減速器設計

、設計題目：二級直齒圓柱齒輪減速器1?要求：擬定傳動關系：由電動機、V帶、減速器、聯(lián)軸器、工作機組成。2．工作條件：雙班工作，有輕微振動，小批量生產(chǎn)，單向傳動，軸承壽命2年，減速器利用年限為6年，運輸帶許諾誤差5%。3. 已知條件：運輸帶速度o.324m/s，卷筒直徑300mm運輸帶有效拉力8400N、傳動裝置整體設計：組成：傳動裝置由電機、減速器、工作機組成。特點：齒輪相關于軸承不對稱散布，故沿軸向載荷散布不均勻，要求軸有較大的剛度。確信傳動方案：考慮到電機轉速高，傳動功率大，將V帶設置在高速級。其傳動方案如下：三、齒輪的設計：、大體數(shù)據(jù)。①材料:高速級小齒輪選用45#鋼調(diào)質，齒面硬度為250HBS。高速級大齒輪用45#鋼正火，齒面硬度為220HBS。1)帶式輸送機輸出的功率;1)帶式輸送機輸出的功率;P=F*V/1000=8400*=P=F*V/1000=8400*=2)功率電機所需：p一b，p 總電=耳總2)功率電機所需：p一b，p 總電=耳總b2一4ac2an軸承二09.9nnn4n2nn總=帶軸承齒輪平皮帶n齒…聯(lián)軸器2721.6P?P電n0.833總3)輸送機卷筒的轉速:nw?nw?60X1000v/（兀D）=60*1000*（兀*300）=min、 「60X1000X0.195X1.2/兀x250=17.89r/min（4）傳動比分派：1460=20.64???i?iXi總A減V帶適合的傳動比iA?2~4取iA?3.2i79.93ii79.93i= =減i 3.2A

按展開式布置.?24.98i=（1.3?1.6）i1齒取i=1.45i2齒 1齒 2齒可算算出可算算出6齒=5)各軸轉速：6i.022齒=i4.15=4.15齒I n?n4=1430?446.9軸 1i帶r3/.m2inII n二丄=446.9 ?74.24軸 2i1齒r6/.m02inIII nn?274.24.= ?17.89軸 3i2齒min卷筒軸n?1V:n3?17896)各軸功率:p=pn=n=2.29,0.95=2.18kw軸 1電0 電€v帶II軸p=IIp… … =21軸承齒輪kwIIIp=p… = …軸IIIIIII.III II.卷筒軸p=6)各軸功率:p=pn=n=2.29,0.95=2.18kw軸 1電0 電€v帶II軸p=IIp… … =21軸承齒輪kwIIIp=p… = …軸IIIIIII.III II.卷筒軸p=p… =IVIII€IVIII—b?b—4ac2a軸承2齒輪=2kw%kw.….…軸承聯(lián)軸器=2°kWkw(7)各軸轉矩:P=TI=9550,〒1II軸T二9550IILu-=9550，n2 3652.1174.24271424NmmIII軸二9550,%n3二1094326Nmm卷筒軸二9550LvIV9550,13402.0117.89=1072973Nmm②選材及確信許用應力小齒輪40cr調(diào)質HB=251大齒輪 45#調(diào)質HB=241查講義第166頁表11-7得：oHlim1二700MpaHlim2585Mpa查講義第165頁表11-4得：S=1.S=。.3F故[o]=0”1 SH——彎爐7M簡Mk”HSHHlim557腫。557Mpa查講義第168頁表11-10C圖得：o二590MpaFE1o二445Mpa。FE2故[oF」=加=利附=[4542FF42Mfc。342Mpa1.3二、高速級大小齒輪的設計(軟齒閉式傳動，用A方案，依照高速級，低速級別離設計)、關于高速級齒輪：

[齒=6?02]=46585n1Nmmmn按齒面接觸強度設計：查講義第164頁表11-3得：載荷系數(shù)K€1.2,由于是非對稱布置；查彳得①€0.7z€189.8z€2.5d E H計算小齒輪直徑：da€計算小齒輪直徑：da€>12KTi…1 H?-① id2?58mm取d=52mm1中心距a=‘di“d2'/2€dia+i'72=調(diào)整中心距讓a>同時尾數(shù)為0a>45.5‘1+6.02'/2€159.7mm或5考慮高速級大齒輪與低速級大齒輪相差不大取€195m€2.5取Z-20Z-i1取Z-20Z-i1詭=1281211imi+i丿1實際傳動比：a實際傳動比：a€q”*+z2=不行2€11€1195m€32.貝Uz€‘2a.'=1m1+i1取Z-220Z-i1詭=1121211實際傳動比：a實際傳動比：a€qx呂+z2=198不行2€1200m€2.貝Uz€‘2a.'=取z-25)z-i12z=1401mi+i 1 2111實際傳動比：a€qxy+z2二不行2當a€2100m€32.貝Uz-‘2a.'=取z€20z€ii2吃=118imi+i 1 2111實際傳動比： a€qxy+z2=不行2當a€2105m€2.

貝uz=廣?）二imI,i丿1實際傳動比：取z貝uz=廣?）二imI,i丿1實際傳動比：1211a=q?G+z2)=200行2d=mz—6(5d20mZ50=340?120=300

齒寬：b—…d—0.7?500=42取b—40b—450

d1 2 1高速級大齒輪：b—3450z—1320622高速級小齒輪：b—4450z—224011??11、驗算輪齒彎曲強度：查講義第167頁表11-9得：Y—2.Y93—2.1Y9S—1.Y5S6—1.82Fa1 Fa2 a1 a2按最小齒寬b—4305：2o—F12KTYY1Fo—F12KTYY1F,Sai~:bm2z1~aT—<唯驚濟3—126豈66B2粥嚴—116.81MPa<o”,]1oF2Y”a2YSa2，?o—1<1[s6Mp/因此平安Q—101.86Mpa<o]YY F1 F2YYF2 F1 F2Fa1Sa1a1Fa1Sa13、低速級大小齒輪的設計：1、材料：低速級小齒輪選用45#鋼調(diào)質，齒面硬度為250HBS。低速級大齒輪選用45#鋼正火，齒面硬度為220HBS。i=6.02i=4.15K-1.2叮O'7Ze—189-8込—2-5 2齒d'12KTid'12KTi土1212(、z-z-r-E Hro

-L H」1-血?師4658取靖麗篤2〃'2“52.4a'm(Z1+z2)/2=m(1+L)/2z2134：986mm調(diào)整中心距：讓a'247?86mm同時其尾數(shù)為0或5當a—1250m—2.5

貝Uz-2冷二41Z=i12Z=1591m\+I丿 2111實際傳動比： a=竹?￡+z2)=250行2d=mz=67.5d=mz=282.51122齒寬：b二…?d=0.7那么取4b2=70 b=755d1 4 3低速級大齒輪：b=750Z=11529042??11低速級小齒輪：b=??11低速級小齒輪：b=75553z=140am€+1丿驗算輪齒彎曲強度：查講義第167頁表11-9得：Y=2.Y=2.67Y =1.61 Y=2.2Y4=1.83Fa3 Sa4 Fa4 Sa3按最小齒寬b4二矗0+算：Q=2KTYaY3=29W<<[q]=2Wf3=59.96Mpa<F3 2 F3 bm2Z3bm2Z3Q]F3=2FQ3FQ

?2F[.31Q<5Q=2FQ3FQ

?2F[.31Q<5Q=54.31Mpa<Q]F3 F4Sa3Fa34、驗算運動誤差：=1r7/minri=i-i=i-i-i=3.2?6.02?4.15=79.94總<減< 1齒2齒1430Cl!n'w一 =17.9"總 19(60/=min總n'-nwnw179-1789=0.056%<±5%*11070%8=9%<5%合格。、設計V帶和帶輪:1.設計V帶①確信V帶型號查講義p表13-8得：K=1.2p=K*P.=205 A cA電

依照P二，ni€n電€I430r/min，由講義P圖13-5,選擇A型V帶.c205查講義第206頁表13-7取d=100。d€n…d…G_&）=313.5mmi 2ni2因此取d=315mm28為帶傳動的滑動率s=0.02。驗算帶速：v一?！璶…d=7.48m/s帶速在5?25m/s范圍內(nèi)，適合。60x1000取V帶基準長度L和中心距a:d初步選取中心距a:0.7（仏+d）<a<2（d+d,，<a<7441212取a=565。0由講義第195頁式（13-2）得：兀 (d兀 (d—d)2L=2a+_(d,+d丿+ __L=2606039兀*370+1902=1802mm002124a0查講義第202頁表13-2取Ld22000=1100mm。由講義第206頁式13-6計算實L_L際中心距：aaa+」 0=564mm。02④驗算小帶輪包角a由講義第195頁式13-1得：d_da=④驗算小帶輪包角a由講義第195頁式13-1得：d_da=180。_ x57.3。=1翹2唸品0。a適合。1=d2、d（i_s,1⑤求V帶根數(shù)Z：由講義第204頁式13-15得：Z查講義第203頁表13-3由內(nèi)插值法得P=1AP7kw0.17kw00查講義第202頁表13-2得K=0.9L查講義第204頁表13-5由內(nèi)插值法得K=0.95aZ=(P+AP)KK_(1.070 0aL2.75kW+0.17,x0.95x0.992.36取Z=3根。⑥求作用在帶輪軸上的壓力F:查講義201頁表13-1得q=0.1kg/m,Q故由講義第197頁式13-7得單根V帶的初拉力:500P/2.5 1、 500x4.4/2.5F，j( -1)?qv2， ( -1)?0.10x6.742，115.49N0zvK 3x6.74 0.95€作用在軸上壓力:F，2ZFsin€，2*X3**]s16.158x=l。157.95，680Nc 0 2 2 2五、軸的設計:高速軸設計:材料:選用45號鋼調(diào)質處置。查講義第230頁表14-2C=112P=。T=n=min111各軸段直徑的確信：d…C匡，11圓整1為25.99min勺n3446.9作用在齒輪上的圓周力為：F=2T1J25N585=1863Nt1 d501徑向力為：F=Ftg,=3163煬229。三678斛r1 t121=22621=226385d2822二330NFtg,=159戲0tgO=804Nrt求垂直面的支反力：r二Hr直85N863JR81NFmR罰7NN?mmbv/+1 47+81.5AV〔BV12求水平面的支承力：RBH篇n194n24RH.門_Rbhn995NRBH12求選定截面的彎矩，并畫彎矩圖。截面I的彎矩:MNR€lN995*60=20210NmmIHAH1MNR€lN1182€47N55554N-mmIVAV 1M=,JM2+M2+MFn157376NmmIH IV IQ截面II的彎矩:MnR€l-Fx20n430x63-678x20=13530NmmIIHAH3 r1MnR€l-Fx20n1182x63-1863x20=37206N?mmIIVAV3 t1M"=、JM2+M2=1M3F8682430NmmIIH IIV IIQ彎矩和扭矩圖：水平彎矩圖鉛垂彎矩圖合成彎矩圖水平彎矩圖鉛垂彎矩圖合成彎矩圖畫當量彎扭圖（彎扭合成）傳動的扭矩T等于常數(shù)，有輕微振動，單向傳動，取€=o.3M=JM;+（€T）2=I63012.mmm=Im2,（€T）2=156602.mmIIe II當量應力的計算:關于界面I,由于和齒輪周向固定，有鍵槽，計算軸徑降低4%d—20*96%==4mmmm…=“左=m4m28N/…mm= iie=7n5(mN/mm2eI 0.1d3 eII 0.1d3

確信[€]:—lb由P241表14-1得€=65N/mm由14-3得[€]=60MPab —lb由于€<[Me，14.28N/m,€Mle因此軸I設計合理。eI0.1d—3b eI1 0-lbd3皮帶輪處鍵的選擇：帶輪處，軸徑d=25，由表查得鍵寬b=8,h=7,L=35i，l-b,39mmQ，■4T，39.81?g]，110Mpa 因此有輕微振動。pdhl p軸承的選擇：軸徑d=35，由設計手冊查得，軸承代號為6307，D=72,B=19,中間軸的設計：材料：選用45材料：選用45號鋼調(diào)質處置。查講義第230頁表14-2取…u]=35MpaC=112。依照講義14-2得：J-C』P,関幽圓整為40mm進行結構設計:畫軸承的受載簡圖:2Tt167.5103t22T二2*365*100809340=300€103徑向力：TOC\o"1-5"\h\zF二Ftg,=€042€tg20。=2927Nr1 t1F=Ftg,=€109€tg20。二659Nr2 t2求垂直面的支反力:r_Fl?F(l?l)_…43+65)€好42?53€尿0=5171%BV= ?廣?i1 44?95+55 a=123R=F+F-R=80403+1809-5687=4164NAV t1t2 BV求水平面的支承力：RBH=33=217需 +-J944=1693N—2 1 /+/+/123RAH=F-F-R二-59-659-1693=RAHr1r2BH求選定斷面的彎矩，并畫彎矩圖:截面I:M=Rl=571274=25300N.mIHAH1M=Rl=2164W=183216N.mIVAV1M='：M2+M2I IH IV=22M='：M2+M2I IH IV截面II:M€RR 百44)75?+F7.5<1758911173IIH BAH rr2M€R2563+10.5)-F,17.5€224429N.mIIVAVtM=JM2+M2_€2466545+2244292€229276NmIIH IIV截面III:M€R,/二130065€93115N.mIIIH BH3M€R,/€弼799=312785N.mIIIV BV3M€：m2+M2€37937759+3127852=326351N.mIIIH IIIV彎矩和扭矩圖:

當量彎扭矩：傳動的扭矩T等于常數(shù)，有輕度振動，單向傳動，取a二Me":M2+(,T)2€、244953必(0.3X271424)2=202086N.mM€lieJm2+(,T)2€2729§96^+(0.3X271424)2=243306N.mM€：M2+(,T)2=3^3523502+(0.3X271424)2=336356N.mHie IIId€50X96%€48mm1IIed€50X96%€48mm1IIeM Ie_0.1d31m2=25N/mm2M€He-IIe0.1d312N43/3m06m€230N/m?m2€8062 IIIeMme-0.1d318062m^2N/mm2確信［?-1b］：軸的材料選用45#,調(diào)質處置,由表查得€650MpaB由表查得［, ］=60Mpa€1bIiIib說用纟需蔦：加銘滬8062&二42N1mm8062IIe因其中間軸設計合理。鍵的選擇：在齒輪處，軸徑d=50mm.由表查得，鍵寬b=14mm高h=9mmL=36mm(?=4T；=4…271424=74.46Mpa＜「?］有靜載荷pdhl 45…9…36 LP」軸承的選擇：軸徑d=45，由設計手冊查得，軸承代號為6309,D=72,B=19,低速軸的設計：材料：選用45號鋼調(diào)質處置。查講義第230頁表14-2C=112。各軸段直徑的確信：d<C■'紅=582324mm=圓整為65mmmm 3n 317.89fIII進行結構設計聯(lián)軸器上的力:F二護=0^25…三26009932026.7347Na?d 280€82.53作用在齒輪上的圓周力為：F=監(jiān)=68809N326=力47NTOC\o"1-5"\h\zt2 d 282.53徑向力為：f二Ftg,=9378Ng20。=F927Ntg,=2/747€tg20。=2820Nr1 t1 r2 t2求軸承反力:垂直面：R= 二455243^49=R217NFmR顯231恥BV/+/55.5+138.5 AV 12 BV32水平面：R=Y=14500?。=8R7N=mm-R=-75999NmBHl…l 194 AH r2 BH32求選定截面的彎矩，并畫彎矩圖：截面I的彎矩：M=R€/=2013€55.5=111722NmmIH AH3M