机械设计课程设计二级圆柱圆锥齿轮减速器设计.doc

机械设计课程设计计算说明书设计题目：二级圆柱圆锥齿轮减速器设计者： 指导教师： 2007 年 7 月 11 日太原理工阳泉学院减速器设计说明书设计参数：1、 运输带工作拉力:F=7kN；2、 运输带工作速度:v=0.4m/s ；3、 滚筒直径：D=383mm；4、 每日工作时数：T=16； 5、 传动工作年限：10年。传动装置设计：一、传动方案：二级圆柱圆锥齿轮减速器。二、选择电机：1、 类型：Y系列三相异步电动机；2、 型号：链轮输入功率：Pw=FV=7×0.4=2.8kN 电机所需功率：Pd=Pw/12=2.8/0.98×0.95=3.01kN;其中，为高速级联轴器效率，0.98 为两级圆柱圆锥齿轮减速器效率，0.95电机转速选：1500；所以查表选电机型号为：Y112M-4电机参数：额定功率：4Kw满载转速：1440电机轴直径：三、 传动比分配：i总=n m/n=1440/280=5.14 （n=v*1000*60/d=280r/min）其中：为高速级传动比，为低速级传动比，且，取，则有：i1=2.7,i2=1.8；四、传动装置的运动和动力参数1、 电机轴：； ；2、 高速轴：； ；3、 中间轴：； ；4、低速轴：； ；传动零件设计：一、齿轮设计（课本p175）高速级（斜齿轮）：设计参数： P1=2.95KW TI=19.56KN.M n1=1440r/min n2=533r/min i1=2.7 寿命t=19200h1、选材：大齿轮：40Cr，调质处理，硬度300HBS；小齿轮：40Cr，表面淬火，硬度4050HRC。2、确定许用应力： 1）接触疲劳许用应力：而：因为，所以，只需考虑。对于调质处理的齿轮，。；查表（HBS为300）有循环基数，故，所以，。2）许用弯应力：查表有：取，单向传动取，因为，所以取，则有：3）齿轮的工作转矩：4）根据接触强度，求锥距：其中，（钢制斜齿轮），。所以，取 ，则有 5）验算接触应力：其中，取而，齿轮圆周速度为：故，（7级精度），所以，最终有，6）验算弯曲疲劳许用应力：其中，（x=0），所以应验算大齿轮的弯曲应力低速级（直齿轮）：设计参数： 1、选材：大齿轮：40Cr，调质处理，硬度300HBS；小齿轮：40Cr，表面淬火，硬度4050HRC。2、确定许用应力： 1）许用接触应力：而：因为，所以，只需考虑。对于调质处理的齿轮，。；查表（HBS为300）有循环基数，故，所以，。2）许用弯应力：查表有：取，单向传动取，因为，所以取，则有：3）齿轮的工作转矩：4）根据接触强度，求小齿轮分度圆直径：其中，（钢制直齿轮），。所以，取 ，则有 5）验算接触应力：其中，取（直齿轮），而，齿轮圆周速度为：故，（7级精度），所以，最终有，6）验算弯曲应力：其中，（x=0），所以应验算大齿轮的弯曲应力所以，计算得齿轮的参数为：高速级大184.5290112.754510.25小412050低速级大2102.58414055小702862二、联轴器选择高速级：，电机轴直径：，所以，选择 ；低速级：所以，选择 ；三、初算轴径 （轴的材料均用45号钢，调质处理）高速轴：，（外伸轴，C=107），根据联轴器参数选择 ；中间轴：，（非外伸轴，C=118），具体值在画图时确定；低速轴：，（外伸轴，C=107），根据联轴器参数选择 。四、轴承的润滑方式选择：高速级齿轮的圆周速度为：所以，轴承采用油润滑。高速级小齿轮处用挡油板。五、 箱体的结构尺寸：（机械设计课程设计手册p173）箱座壁厚：，而，所以，取。箱盖壁厚：，所以，取。箱座、箱盖、箱底座凸缘的厚度：箱座、箱盖的肋厚：轴承旁凸台的半径：轴承盖外径：（其中，D为轴承外径，为轴承盖螺钉的直径）。中心高：取：；地脚螺钉的直径：（因为：）；数目：6。轴承旁联接螺栓的直径：；箱盖、箱座联接螺栓的直径：轴承盖螺钉的直径：数目：4；窥视孔盖板螺钉的直径：。至箱外壁的距离： 至凸缘边缘的距离：。 外箱壁到轴承座端面的距离：。齿轮顶圆与内箱壁距离：，取：。齿轮端面与内箱壁距离：，取：。六、初选轴承：高速轴：205，；中间轴：306, ；低速轴：2209,；轴承端盖外径：高速轴：;中间轴：；低速轴：七、轴的强度核算：轴所受的力：高速级：; ; 。低速级：； ； 轴的受力分析：高速轴：由力平衡有：受力如图：；选材为45号钢调质处理，所以查表有：；所以，危险截面为截面C；而此处，所以，此处满足强度要求，安全。中间轴：由力平衡有：受力如图：；可见B处受力更大，；选材为45号钢调质处理，所以查表有：；所以，危险截面为截面B；而此处，所以，此处满足强度要求，安全。低速轴：由力平衡有：受力如图：；选材为45号钢调质处理，所以查表有： ； 所以，危险截面为截面B；而此处，所以，此轴满足强度要求，安全。八、轴承使用寿命计算：（）高速轴：选用205，则有：。计算步骤和结果如下：计算项目计算结果0.03170.2251.1942.2N，结论（满足寿命要求）中间轴：；选用306，则有：。计算步骤和结果如下：计算项目计算结果0.0150.1921.11727N，结论（满足寿命要求）低速轴：选用2 209，则有：。径向当量动负荷;径向当量静负荷；所以，。九、齿轮详细参数：高速级大齿轮：； ； ；低速级大齿轮：；