那位有二级斜齿轮减速箱说明书样本

最真的我

机械设计课程--带式运输机传动装置中的同轴式2级圆柱齿轮减速器
目 录
8 f0 Z* R+ z7 `" R; i/ B设计任务书……………………………………………………1
- ^6 _. x5 @. O: P& P9 h4 ?传动方案的拟定及说明………………………………………4
7 ?# _5 E+ g4 Y0 |4 t6 b- G电动机的选择…………………………………………………4
% X6 ]  H5 N9 b3 I计算传动装置的运动和动力参数……………………………5
传动件的设计计算……………………………………………5
, ~# ?! t" u/ R- P- {  u4 ~轴的设计计算…………………………………………………8
: ]  V5 N& i9 _! |7 X0 d滚动轴承的选择及计算………………………………………14
键联接的选择及校核计算……………………………………16
5 F8 C# H) R# p$ V: p) f连轴器的选择…………………………………………………16
& c# h$ L- F/ {6 b/ a6 b: Y减速器附件的选择……………………………………………17
% ?% q# O: I% j# R  t: A润滑与密封……………………………………………………18
" @* S+ a* i1 |# E设计小结………………………………………………………18
$ g0 ~# N: U6 ]; g  P参考资料目录…………………………………………………18
机械设计课程设计任务书
题目：设计一用于带式运输机传动装置中的同轴式二级圆柱齿轮减速器
0 `  b9 V6 i: P- e- J一． 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
' m, c5 x* k8 Q6 M9 P, C, G二． 工作情况： 载荷平稳、单向旋转
: c. b( P; T3 d) |三． 原始数据
鼓轮的扭矩T（N•m）：850 鼓轮的直径D（mm）：350
运输带速度V（m/s）：0.7 带速允许偏差（％）：5
使用年限（年）：5 工作制度（班/日）：2
0 p6 E# h2 m$ m3 u7 q: |& c2 R( O+ |四． 设计内容
1. 电动机的选择与运动参数计算； 2. 斜齿轮传动设计计算 3. 轴的设计 4. 滚动轴承的选择 5. 键和连轴器的选择与校核； 6. 装配图、零件图的绘制
2 Z5 B  M# t- c7. 设计计算说明书的编写
! Z& x9 U8 K: `) _# G2 R/ ~  D五． 设计任务
2 c1 Q: `' T% R7 a: V1 J* q3 e' I3 J1． 减速器总装配图一张 2． 齿轮、轴零件图各一张3． 设计说明书一份
六． 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
, {  n( H1 j- ?' V% n3、 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
/ u; g: G& ^) M% c  K% [传动方案的拟定及说明
/ N$ g6 r/ I4 J+ B由题目所知传动机构类型为：同轴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，两大吃论浸油深度可以大致相同。结构较复杂，轴向尺寸大，中间轴较长、刚度差，中间轴承润滑较困难。
$ O3 e- X* V, o( s) S6 ]7 n8 }" T电动机的选择
# N5 L  ]- o" r; z3 m$ Y7 S& {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Pw Pw＝3.4kW
+ O. d! r8 e; [4 }, [8 c# S6 M2） 电动机的输出功率 Pd＝Pw/η η＝ ＝0.904 Pd＝3.76kW
" q* k: R( \  T$ p4 M5 K3．电动机转速的选择 nd＝（i1’•i2’…in’）nw 初选为同步转速为1000r/min的电动机
4．电动机型号的确定
) C1 @5 J0 F& Z( q. M由表20－1查出电动机型号为Y132M1-6,其额定功率为4kW，满载转速960r/min。基本符合题目所需的要求
计算传动装置的运动和动力参数
$ a4 i9 C, {0 B" F" ^传动装置的总传动比及其分配
1 R' E& ~! F0 q; m. g: s1．计算总传动比
5 _" d' n- c3 g! A! v由电动机的满载转速nm和工作机主动轴转速nw可确定传动装置应有的总传动比为：
9 z" z- T2 N! N: ti＝nm/nw nw＝38.4 i＝25.14
2．合理分配各级传动比
由于减速箱是同轴式布置，所以i1＝i2。
' [( y  U- {( e% e因为i＝25.14，取i＝25，i1=i2=5
速度偏差为0.5%<5%，所以可行。 各轴转速、输入功率、输入转矩
- J# G: v% O/ k0 R" q* F项 目 电动机轴 高速轴I 中间轴II 低速轴III 鼓 轮
4 ~8 l% l: g# H2 h" o- l* V转速（r/min） 960 960 192 38.4 38.4 功率（kW） 4 3.96 3.84 3.72 3.57
. Z% Q# J: u( x' x0 L转矩（N&#8226;m） 39.8 39.4 191 925.2 888.4 传动比 1 1 5 5 1 效率 1 0.99 0.97 0.97 0.97
! l$ ]) u! D# m  _! H" T1 i传动件设计计算
' X9 R1 k4 L, g! q1． 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7级精度；
3） 试选小齿轮齿数z1＝20，大齿轮齿数z2＝100的；
4） 选取螺旋角。初选螺旋角β＝14°
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—21）试算，即 dt≥
4 Q7 L! v& L$ h1 t4 a  b( N. |7 `1） 确定公式内的各计算数值
% H, c: U% J, n/ Q: K（1） 试选Kt＝1.6 （2） 由图10－30选取区域系数ZH＝2.433
（3） 由表10－7选取尺宽系数φd＝1
6 w2 n2 f8 Q' K; ?# r# D( A. R（4） 由图10－26查得εα1＝0.75，εα2＝0.87，则εα＝εα1＋εα2＝1.62
$ i" h) d* z( E（5） 由表10－6查得材料的弹性影响系数ZE＝189.8Mpa
（6） 由图10－21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限σHlim1＝600MPa；大齿轮的解除疲劳强度极限σHlim2＝550MPa；
（7） 由式10－13计算应力循环次数
N1＝60n1jLh＝60×192×1×（2×8×300×5）＝3.32×10e8 N2＝N1/5＝6.64×107
（8） 由图10－19查得接触疲劳寿命系数KHN1＝0.95； KHN2＝0.98
8 e( `$ t3 b) q* G$ J（9） 计算接触疲劳许用应力
/ Y" f! o3 Q2 X0 D  x. g取失效概率为1％，安全系数S＝1，由式（10－12）得
[σH]1＝＝0.95×600MPa＝570MPa [σH]2＝＝0.98×550MPa＝539MPa
[σH]＝[σH]1＋[σH]2/2＝554.5MPa
2） 计算
& Q4 }9 b/ S: R（1） 试算小齿轮分度圆直径d1t d1t≥ = =67.85
- m% L) B# s  b$ h6 e1 ~（2） 计算圆周速度 v= = =0.68m/s
（3） 计算齿宽b及模数mnt
b=φdd1t=1×67.85mm=67.85mm mnt= = =3.39
h=2.25mnt=2.25×3.39mm=7.63mm b/h=67.85/7.63=8.89
& \; F* w7 w& ~7 m- X（4） 计算纵向重合度εβ εβ= =0.318×1×tan14 =1.59
  O# b6 e: ?$ f( H8 R7 k8 I（5） 计算载荷系数K
6 \/ p0 C1 x5 n# Y已知载荷平稳，所以取KA=1
1 B# J% J: r. S# G2 @+ r根据v=0.68m/s,7级精度，由图10—8查得动载系数KV=1.11；由表10—4查的KHβ的计算公式和直齿轮的相同，
故 KHβ=1.12+0.18(1+0.6×1 )1×1 +0.23×10 67.85=1.42
由表10—13查得KFβ=1.36
; I6 `* N( k  ^1 u, N2 ~+ s$ s% t由表10—3查得KHα=KHα=1.4。故载荷系数
K=KAKVKHαKHβ=1×1.03×1.4×1.42=2.05
（6） 按实际的载荷系数校正所得的分度圆直径，由式（10—10a）得
d1= = mm=73.6mm
: X* c7 x$ r! L; W$ c（7） 计算模数mn mn = mm=3.74
9 ~3 X0 _, ]- Y" [1 b9 Q3 A& J# ~3．按齿根弯曲强度设计 由式(10—17 mn≥
) K+ q( w7 B- w. m/ x4 M2 B! |1） 确定计算参数
; T! A! h. p0 u% T. m: N; j（1） 计算载荷系数
K=KAKVKFαKFβ=1×1.03×1.4×1.36=1.96 （2） 根据纵向重合度εβ=0.318φdz1tanβ=1.59，从图10－28查得螺旋角影响系数 Yβ＝0。88
6 S' ~0 E1 T  O2 \) ]" t0 C（3） 计算当量齿数
z1=z1/cos β=20/cos 14 =21.89 z2=z2/cos β=100/cos 14 =109.47
（4） 查取齿型系数
由表10－5查得YFa1=2.724；Yfa2=2.172
（5） 查取应力校正系数 由表10－5查得Ysa1=1.569；Ysa2=1.798
& b" ]$ n6 O+ m$ D（6） 计算[σF]
σF1=500Mpa σF2=380MPa KFN1=0.95 KFN2=0.98
[σF1]=339.29Mpa [σF2]=266MPa
+ z% u3 h5 F7 `, M- [（7） 计算大、小齿轮的 并加以比较 = =0.0126 = =0.01468
( O6 X& v& {% @# I. f5 @大齿轮的数值大。
. d* B5 S6 K5 }4 c( r2） 设计计算 mn≥ =2.4 mn=2.5
4．几何尺寸计算
1） 计算中心距
z1 =32.9，取z1=33 z2=16 a =255.07mm a圆整后取255mm
4 F+ E& i4 E; ^4 R4 f* P2） 按圆整后的中心距修正螺旋角
: q! I! }# C; |3 ]# |# p; ]β=arcos =13 55’50”
7 u6 U' q) j! ]! O6 c; L+ N- v$ @1 g( _3） 计算大、小齿轮的分度圆直径
8 z) B& w& x8 ~, w2 Od1 =85.00mm d2 =425mm
9 T- z" l$ U  q: B: h! a4） 计算齿轮宽度
9 z( }7 H4 Z* m6 u. Pb=φdd1 b=85mm B1=90mm，B2=85mm
7 d, G( s2 p5 G) g- ?5） 结构设计
以大齿轮为例。因齿轮齿顶圆直径大于160mm，而又小于500mm，故以选用腹板式为宜。其他有关尺寸参看大齿轮零件图。
( d3 b, Y, a0 A2 P轴的设计计算
2 v9 }9 c) O( {拟定输入轴齿轮为右旋
II轴：
! I. A+ Y4 w' M) k1．初步确定轴的最小直径 d≥ ＝ =34.2mm
. x  `, _+ S4 Q1 q1 H. Q& A3 p2．求作用在齿轮上的受力
Ft1= =899N Fr1=Ft =337N Fa1=Fttanβ=223N；
Ft2=4494N Fr2=1685N Fa2=1115N
3．轴的结构设计
2 G, {- g& y1 V( F" P8 a1） 拟定轴上零件的装配方案
2 p6 L: E( g  m) l2 c2 ~  s+ g5 Ai. I-II段轴用于安装轴承30307，故取直径为35mm。
9 Z/ f  v! W! Tii. II-III段轴肩用于固定轴承，查手册得到直径为44mm。
. Y3 v# v' z8 ]0 niii. III-IV段为小齿轮，外径90mm。
2 S* V3 g" {( V1 k* Jiv. IV-V段分隔两齿轮，直径为55mm。
v. V-VI段安装大齿轮，直径为40mm。
2 C- j  @" n  \' K- Fvi. VI-VIII段安装套筒和轴承，直径为35mm。
2） 根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度
1. I-II段轴承宽度为22.75mm，所以长度为22.75mm。
) D$ v/ H# [: Q1 e2. II-III段轴肩考虑到齿轮和箱体的间隙12mm，轴承和箱体的间隙4mm，所以长度为16mm。
/ R# t2 \) x) V: c0 ~3. III-IV段为小齿轮，长度就等于小齿轮宽度90mm。
/ }7 y5 `$ e6 Q; y8 H1 e3 x4. IV-V段用于隔开两个齿轮，长度为120mm。
! Y8 O; m- q( `! Y6 P- u; d5. V-VI段用于安装大齿轮，长度略小于齿轮的宽度，为83mm。
( ~- N+ n2 ?6 Y5 y* C  d6. VI-VIII长度为44mm。
: h& d) I: i* G" H6 F3 H4． 求轴上的载荷
66 207.5 63.5 Fr1=1418.5N Fr2=603.5N
查得轴承30307的Y值为1.6 Fd1=443N Fd2=189N
因为两个齿轮旋向都是左旋。 故：Fa1=638N Fa2=189N
5．精确校核轴的疲劳强度
; ?5 K  ]8 [  q! g  G& q+ N; L8 Q1） 判断危险截面
  l, Y5 J& ]+ _5 G由于截面IV处受的载荷较大，直径较小，所以判断为危险截面
, ?9 {1 u$ B( D( h1 H7 Q2） 截面IV右侧的
截面上的转切应力为
8 k1 r  z% z: O由于轴选用40cr，调质处理，所以（[2]P355表15-1）
, N- S* Y0 B* _' M3 G1 ja) 综合系数的计算
由 ， 经直线插入，知道因轴肩而形成的理论应力集中为 ， ，
（[2]P38附表3-2经直线插入）
* M3 E6 `) W( Y2 {轴的材料敏感系数为 ， ， （[2]P37附图3-1） 故有效应力集中系数为
查得尺寸系数为 ，扭转尺寸系数为 ， （[2]P37附图3-2）（[2]P39附图3-3）
" M8 L/ Y9 P" y: f/ S6 g" q轴采用磨削加工，表面质量系数为 ， （[2]P40附图3-4）
. _' i1 ~) a2 [# k0 a: d轴表面未经强化处理，即 ，则综合系数值为
b) 碳钢系数的确定 碳钢的特性系数取为 ，
c) 安全系数的计算 轴的疲劳安全系数为
1 R4 W& G$ G  M" P故轴的选用安全。
  x# T: p2 _% [) tI轴：
  T9 f$ |" Z8 n9 u9 `/ t1．作用在齿轮上的力
FH1=FH2=337/2=168.5 Fv1=Fv2=889/2=444.5
2．初步确定轴的最小直径 3．轴的结构设计
1） 确定轴上零件的装配方案
2）根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度
d) 由于联轴器一端连接电动机，另一端连接输入轴，所以该段直径尺寸受到电动机外伸轴直径尺寸的限制，选为25mm。
e) 考虑到联轴器的轴向定位可靠，定位轴肩高度应达2.5mm，所以该段直径选为30。
. [0 N: X9 H1 m+ u/ h! Of) 该段轴要安装轴承，考虑到轴肩要有2mm的圆角，则轴承选用30207型，即该段直径定为35mm。
g) 该段轴要安装齿轮，考虑到轴肩要有2mm的圆角，经标准化，定为40mm。
5 R$ n% q$ ]2 Eh) 为了齿轮轴向定位可靠，定位轴肩高度应达5mm，所以该段直径选为46mm。
% G7 f/ O. j6 C4 ji) 轴肩固定轴承，直径为42mm。
& T4 \6 _% P: w( x: Q6 Lj) 该段轴要安装轴承，直径定为35mm。
9 |  {5 i" U8 Y0 G( U8 J# H. W- [3 A2） 各段长度的确定
5 s' B0 n. A  [* t各段长度的确定从左到右分述如下：
a) 该段轴安装轴承和挡油盘，轴承宽18.25mm，该段长度定为18.25mm。
b) 该段为轴环，宽度不小于7mm，定为11mm。
c) 该段安装齿轮，要求长度要比轮毂短2mm，齿轮宽为90mm，定为88mm。
2 ^7 R* [% e& y1 vd) 该段综合考虑齿轮与箱体内壁的距离取13.5mm、轴承与箱体内壁距离取4mm（采用油润滑），轴承宽18.25mm，定为41.25mm。
7 o" O8 ?8 s- o' n' Q9 A! Ie) 该段综合考虑箱体突缘厚度、调整垫片厚度、端盖厚度及联轴器安装尺寸，定为57mm。
7 N6 `0 `4 K1 Df) 该段由联轴器孔长决定为42mm
. y  z, Z4 q& b+ B2 r7 a7 b4．按弯扭合成应力校核轴的强度
W=62748N.mm T=39400N.mm
45钢的强度极限为 ，又由于轴受的载荷为脉动的，所以 。
! h! f( t) B# Q8 H; R1 c
6 S6 S0 W& ^* z2 tIII轴
1．作用在齿轮上的力
FH1=FH2=4494/2=2247N Fv1=Fv2=1685/2=842.5N
0 `5 N1 c( h( C, n2．初步确定轴的最小直径
3．轴的结构设计
1） 轴上零件的装配方案
2） 据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度
. S  O9 X; {* D+ lI-II II-IV IV-V V-VI VI-VII VII-VIII
0 I) t4 F7 J% c  O* S, f直径 60 70 75 87 79 70 长度 105 113.75 83 9 9.5 33.25
9 T+ E0 K2 J% Y* L7 l- F5．求轴上的载荷
Mm=316767N.mm T=925200N.mm
5 @9 t2 l8 U- [6. 弯扭校合
% P& M2 r$ v! L" z% M2 f% X滚动轴承的选择及计算
I轴：
8 e! D# R/ Z4 [7 i, k1．求两轴承受到的径向载荷
5、 轴承30206的校核
1） 径向力 2） 派生力 3） 轴向力 由于 ，所以轴向力为 ，4） 当量载荷
由于 ， ， 所以 ， ， ， 。
# _- C* @. L) Q1 p1 R. Y由于为一般载荷，所以载荷系数为 ，故当量载荷为
/ m5 Z9 |- A+ ?' R% g; k. G) `5） 轴承寿命的校核
II轴：
% \. _, X2 M8 o3 t) T, {3 ]- \  G6、 轴承30307的校核
) v. h; H+ `1 Q, O1） 径向力 2） 派生力 3） 轴向力 由于 ， 所以轴向力为 ，
- z* S' N# c; e+ |4） 当量载荷 由于 ， ，所以 ， ， ， 。
: D, ~9 \6 w  a/ o由于为一般载荷，所以载荷系数为 ，故当量载荷为
5） 轴承寿命的校核
III轴：
6 P  H( @; e# P5 `# u7、 轴承32214的校核
( E2 s7 H; _) z1） 径向力 2） 派生力 3） 轴向力
由于 ，所以轴向力为 ，
4） 当量载荷 由于 ， ， 所以 ， ， ， 。
由于为一般载荷，所以载荷系数为 ，故当量载荷为
5） 轴承寿命的校核
. n2 x8 Q' [, R9 h$ F1 f+ S) u键连接的选择及校核计算
0 A7 c1 s7 y$ s& Y* W
, |' B# N( L+ ^0 N# t0 A& z& |代号 直径
" l0 l2 l+ i+ {8 {6 B3 r（mm） 工作长度 （mm） 工作高度 （mm） 转矩（N&#8226;m） 极限应力（MPa）
高速轴 8×7×60（单头） 25 35 3.5 39.8 26.0
12×8×80（单头） 40 68 4 39.8 7.32
中间轴 12×8×70（单头） 40 58 4 191 41.2
低速轴 20×12×80（单头） 75 60 6 925.2 68.5
+ C( v: p% j: o5 ?2 }$ w0 B$ Z18×11×110（单头） 60 107 5.5 925.2 52.4
由于键采用静联接，冲击轻微，所以许用挤压应力为 ，所以上述键皆安全。
/ L. z- k. j! g( ]$ [) `连轴器的选择 由于弹性联轴器的诸多优点，所以考虑选用它
高速轴用联轴器的设计计算
" `$ Q* b/ i/ Y  T$ l3 ^6 g: Y由于装置用于运输机，原动机为电动机，所以工作情况系数为 ，
5 y# m  L( T) O- ^计算转矩为
所以考虑选用弹性柱销联轴器TL4（GB4323-84），但由于联轴器一端与电动机相连，其孔径受电动机外伸轴径限制，所以选用TL5（GB4323-84）
其主要参数如下：
( d8 h2 x: _- V: m材料HT200 公称转矩 轴孔直径 ， 轴孔长 ， 装配尺寸 半联轴器厚
（[1]P163表17-3）（GB4323-84
9 R1 c: Y" C; R) q& ~三、第二个联轴器的设计计算
由于装置用于运输机，原动机为电动机，所以工作情况系数为 ，
& Z' {7 |- A5 j6 ~$ n- Z; |8 _计算转矩为
3 J6 X9 r0 u6 d  i5 h6 {# _4 v. i3 o, ~所以选用弹性柱销联轴器TL10（GB4323-84）
! K) }" c! {$ |& v# p: b% p/ q* \5 Y其主要参数如下：
) U+ W/ I' p9 A6 d/ A, R材料HT200 公称转矩 轴孔直径 轴孔长 ，装配尺寸 半联轴器厚
% R, j$ o* u2 ~2 s# J: {（[1]P163表17-3）（GB4323-84
减速器附件的选择
通气器
7 P1 K2 ^2 p8 G9 p* Q由于在室内使用，选通气器（一次过滤），采用M18×1.5
油面指示器 选用游标尺M16
起吊装置 采用箱盖吊耳、箱座吊耳 放油螺塞 选用外六角油塞及垫片M16×1.5
二、润滑与密封
' X( y2 c( q0 u一、齿轮的润滑
采用浸油润滑，由于低速级周向速度为，所以浸油高度约为六分之一大齿轮半径，取为35mm。
8 p* G0 ~# q  v  y* G$ ?二、滚动轴承的润滑
由于轴承周向速度为，所以宜开设油沟、飞溅润滑。
三、润滑油的选择
7 Y( o, J6 T8 n' A7 u" o7 I齿轮与轴承用同种润滑油较为便利，考虑到该装置用于小型设备，选用L-AN15润滑油。
. N3 n- o2 v2 G& Y$ z- l四、密封方法的选取
4 j0 z5 F/ G# o选用凸缘式端盖易于调整，采用闷盖安装骨架式旋转轴唇型密封圈实现密封。
! J& w0 ~0 W$ U密封圈型号按所装配轴的直径确定为（F）B25-42-7-ACM，（F）B70-90-10-ACM。
轴承盖结构尺寸按用其定位的轴承的外径决定。
; m1 m* d* f6 C+ W; t$ M, p设计小结
由于时间紧迫，所以这次的设计存在许多缺点，比如说箱体结构庞大，重量也很大。齿轮的计算不够精确等等缺陷，我相信，通过这次的实践，能使我在以后的设计中避免很多不必要的工作，有能力设计出结构更紧凑，传动更稳定精确的设备。

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哎 现在在找这个、、、 需要的是 那种 有图的。。。