机械设计课程设计(二级齿轮减速器)

机械设计课程设计 计算说明书

班级： 学号： 设计者： 指导老师：

目录

1. 题目及总体分析…………………………………………………3 2. 各主要部件选择…………………………………………………4 3. 电动机选择………………………………………………………4 4. 分配传动比………………………………………………………5 5. 传动系统的运动和动力参数计算………………………………6 6. 设计高速级齿轮…………………………………………………7 7. 设计低速级齿轮…………………………………………………12 8. 链传动的设计……………………………………………………16 9. 减速器轴及轴承装置、键的设计………………………………18 １轴（输入轴）及其轴承装置、键的设计………………………18 ２轴（中间轴）及其轴承装置、键的设计………………………24 ３轴（输出轴）及其轴承装置、键的设计………………………29 10. 润滑与密封………………………………………………………34 11. 箱体结构尺寸……………………………………………………35 12. 设计总结…………………………………………………………36 13. 参考文献…………………………………………………………36

一.题目及总体分析

题目：设计一个带式输送机的减速器

给定条件：由电动机驱动，输送带的牵引力F 4000N，运输带速度v 0.8m/s，运输机滚筒直径为

D 315mm。单向运转，载荷平稳，室内工作，有粉尘。工作寿命为10年，每年300个工作日，每天工作

12小时，具有加工精度8级（齿轮）。

减速器类型选择：选用展开式两级圆柱齿轮减速器。

特点及应用：结构简单，但齿轮相对于轴承的位置不对称，因此要求轴有较大的刚度。高速级齿轮布置在远离转矩输入端，这样，轴在转矩作用下产生的扭转变形和轴在弯矩作用下产生的弯曲变形可部分地互相抵消，以减缓沿齿宽载荷分布不均匀的现象。高速级一般做成斜齿，低速级可做成直齿。

整体布置如下：

图示：5为电动机，4为联轴器，３为减速器，2为链传动，1为输送机滚筒，6为低速级齿轮传动，7为高速级齿轮传动，。

辅助件有:观察孔盖,油标和油尺,放油螺塞,通气孔,吊环螺钉,吊耳和吊钩,定位销,启盖螺钉,轴承套,密封圈等.。

二.各主要部件选择

三.电动机的选择

四.分配传动比

五.传动系统的运动和动力参数计算

六.设计高速级齿轮

1．选精度等级、材料及齿数，齿型

1）确定齿轮类型．两齿轮均为标准圆柱斜齿轮

2）材料选择．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。 ３）运输机为一般工作机器，速度不高，故选用7级精度

4）选小齿轮齿数Ｚ1＝２４，大齿轮齿数Ｚ2＝ｉ1·Ｚ1＝3.6×24=86.4,取Z2=87。 5）选取螺旋角。初选螺旋角 14 2．按齿面接触强度设计

按式（10－21）试算，即d1t 3１）确定公式内的各计算数值 （１）试选Kt 1.6

（２）由图１０－３０，选取区域系数ZH 2.433 （３）由图１０－２６查得 1 0.78 2 0.87 1 2 1.65 （４）计算小齿轮传递的转矩

2ktTtu 1ZHZE2

()

d u[ H]

10P T1 95.51

5

n/1

595. 5 104

3.96 /1440 2.6 262 N 10mm

（５）由表１０－７选取齿宽系数 d 1

（６）由表１０－６查得材料的弹性影响系数ZE 189.8MPa

1/2

（７）由图１０－２１ｄ按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限

Hlim1 600MPa，大齿轮的接触疲劳强度极限 Hlim2 550MPa

（８）由式１０－１３计算应力循环次数

N1 60njLh 60 1440 1 (2 8 300 10) 4.1472 10 N2 4.1472 10/3.6 1.152 10

（９）由图１０－１９查得接触疲劳强度寿命系数KHN1 0.90KHN2 0.95

9

9

9

（１０）计算接触疲劳强度许用应力

取失效概率为１％，安全系数为S=1，由式１０－１２得 [ H1]

KHN1 Hlim1

0.9 600MPa 540MPa

SKHN2 Hlim2

0.95 550MP a522.5MP a

S

[ H2]

[ H] ([ H1] [ H2])/2 (540 522.5)/2MPa 531.25MPa

２）计算

（１）试算小齿轮分度圆直径d1t，由计算公式得

d1t

2.433189.8m8m 30.5

1.25 （２）计算圆周速度 v

d1tn1

60 1000

30.58 1440

60 1000

2.30m/s

（３）计算齿宽ｂ及模数mnt

b dd1t 1 30.58 30.58mm

dco s30. 58 mnt 1t

Z124

cos14 1.24mm

h 2.2mnt5

2 .25 1.mm24

10.96

b/h 30.58 /2.79

（４）计算纵向重合度

0.318 dZ1tan 0.318 1 24 tan14 1.903

（５）计算载荷系数K 已知使用系数KA 1

根据v 2.30m/s，７级精度，由图１０－８查得动载荷系数KV 1.11 由表１０－４查得

22

KH 1.12 0.18(1 0.6 d) d 0.23 10 3b

1.12 0.18(1 0.6 1) 1 0.23 10 37.10 1.417

22 3

由图１０－１３查得KF 1.34

假定

KAFt

100N/mm，由表１０－３查得KH KF 1.4 b

故载荷系数K KAKVKH KH 1 1.11 1.4 1.42 2.21 （６）按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，由式１０－１０ａ得

d1 d1 34.06mm

（７）计算模数mn

dco s34. 06

mn 1

Z124

3．按齿根弯曲强度设计

cos14 1.3mm8

2KT1Y cos2 YF YS

由式１０－１７ mn 2

[ F] dZ1

１）确定计算参数

（１）计算载荷系数

K KAKVKF KF 1 1.11 1.4 1.34 2.08

（２）根据纵向重合度 1.903，从图１０－２８查得螺旋角影响系数 Y 0.88 （３）计算当量齿数

ZV1

ZV2

Z124

26.27cos3 cos314

Z287 95.24cos3 cos314

（４）查取齿形系数

由表１０－５查得YFa1 2.592 YFa2 2.172 （５）查取应力校正系数

由表１０－５查得YSa1 1.596 YSa2 1.798

（６）由图１０－２０ｃ查得，小齿轮的弯曲疲劳强度极限 FE1 500MPa 大齿轮的弯曲疲劳强度极限 FE2 380MPa （７）由图１０－１８查得弯曲疲劳强度寿命系数 KFN1 0.85 KFN2 0.88

（８）计算弯曲疲劳许用应力

取弯曲疲劳安全系数S＝1.4，由式１０－１２得 [ F]1

KFN1 FE10.85 500

303.57MP aS1.4KFN2 FE20.88 380

238.86MP a

S1.4

[ F]2

YY

（９）计算大小齿轮的FaSa

[ F]

YFa1YSa12.592 1.596

0.01363[ F]1303.57YFa2YSa22.172 1.798

0.01635[ F]2238.86

大齿轮的数据大

２）设计计算

mn 1.159mm 对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的法面模数mn大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数，取mn＝1.5mm，已可满足弯曲强度。但为了同时满足接触疲劳强度，须按接触 …… 此处隐藏：4570字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……