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
设计任务书……………………………………………………1
传动方案的拟定及说明………………………………………4
; }# g# k( Q3 e: P电动机的选择…………………………………………………4
& x9 L2 _- g0 \0 H5 Q* i计算传动装置的运动和动力参数……………………………5
/ c6 A* U3 e4 @. s7 `" v, o3 L3 q) Y传动件的设计计算……………………………………………5
/ t8 u! }. a( E3 W5 h$ R轴的设计计算…………………………………………………8
滚动轴承的选择及计算………………………………………14
' [# [4 `/ W  o/ B/ \! w  V" r键联接的选择及校核计算……………………………………16
' V2 F/ p2 ^) }% [3 |' `# X连轴器的选择…………………………………………………16
减速器附件的选择……………………………………………17
3 N" X, A+ B7 f, e$ J* A润滑与密封……………………………………………………18
. R2 X8 D/ U3 b4 b, b设计小结………………………………………………………18
- K1 C: O' l' h& }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
+ X& A) \$ t! K! {8 Y6 U' |, N! u, `一． 总体布置简图
# n; A6 d. J) T+ P" V4 j$ t# y5 w' o1—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
  c! ]1 J0 g9 u8 b1 Z% e二． 工作情况： 载荷平稳、单向旋转
三． 原始数据
6 j  p% i/ D. ?( F/ D0 F7 X  c4 X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
2 R% o% `" `* A1 x4 I! m0 f使用年限（年）：5 工作制度（班/日）：2
' t& D* X5 k" M; [9 n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
7. 设计计算说明书的编写
: `$ n* }, ^1 _8 g+ }五． 设计任务
1． 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
3、 第三阶段：轴、轴承、联轴器、键的校核及草图绘制
" l, e$ H) C* W( ]+ F4、 第四阶段：装配图、零件图的绘制及计算说明书的编写
7 R: A6 @- Q) ~传动方案的拟定及说明
1 u$ D0 E0 b9 P- e" [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。
! W6 i# m& A1 m8 q电动机的选择
* q+ b9 O$ a" `( n" |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
2） 电动机的输出功率 Pd＝Pw/η η＝ ＝0.904 Pd＝3.76kW
( F! |& _3 S( ?' B6 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
! m) I7 }! E' R; J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
传动装置的总传动比及其分配
- G) Y- s) I! m1．计算总传动比
) H+ F' ]* c; y1 k2 z" {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：
i＝nm/nw nw＝38.4 i＝25.14
( ?8 P! ?& K  Y* M; o7 `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。
7 o3 X' J! S; |( w# D- W因为i＝25.14，取i＝25，i1=i2=5
, P5 M6 C+ w; t) U6 P速度偏差为0.5%<5%，所以可行。 各轴转速、输入功率、输入转矩
项 目 电动机轴 高速轴I 中间轴II 低速轴III 鼓 轮
% E0 l% ~$ u/ U( C' P& Z6 C转速（r/min） 960 960 192 38.4 38.4 功率（kW） 4 3.96 3.84 3.72 3.57
( {+ H5 u- S: D5 W8 o2 o( m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
传动件设计计算
8 ~( m  M- H  u! p1． 选精度等级、材料及齿数
8 O7 e- ]. h$ V' n& k1） 材料及热处理；
* i+ K8 u+ F4 k' a  v' u7 O- C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。
" B3 m9 |. q0 {, x! r1 y2） 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；
# m% Q6 e& z6 Z3 V/ v' f0 J7 e4） 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
" w% g' Z3 ^( y0 v- ?# V3 e按式（10—21）试算，即 dt≥
1） 确定公式内的各计算数值
6 p& j. O, W# J（1） 试选Kt＝1.6 （2） 由图10－30选取区域系数ZH＝2.433
( K5 k$ f4 y1 u4 ]2 H7 Y（3） 由表10－7选取尺宽系数φd＝1
% j- I; q0 K( }5 }* N+ f3 \（4） 由图10－26查得εα1＝0.75，εα2＝0.87，则εα＝εα1＋εα2＝1.62
- }7 V% f* f3 X& ?- [4 D1 Z（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；
! ~5 @) |, w; A1 ^5 r5 ]+ A. {（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
: `$ g% O" x+ D4 ~  E8 O$ i（9） 计算接触疲劳许用应力
' h$ Z: x% t. w" c- I; U1 a4 [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
8 ]" N. Y  F. \/ d/ U0 ~( A* e# I5 P[σH]＝[σH]1＋[σH]2/2＝554.5MPa
+ o4 S* A6 i  }8 n9 I% m6 `# A2） 计算
; X: ^# k5 j: ?5 A0 ^, J: A& I（1） 试算小齿轮分度圆直径d1t d1t≥ = =67.85
" {7 @& B' G! X（2） 计算圆周速度 v= = =0.68m/s
（3） 计算齿宽b及模数mnt
1 x+ _' e3 M8 \( Nb=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
6 }" j( m! U# ?2 P9 R（4） 计算纵向重合度εβ εβ= =0.318×1×tan14 =1.59
' N; ]$ l" A- r4 @3 v' y（5） 计算载荷系数K
已知载荷平稳，所以取KA=1
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，
' Y5 a9 t9 Z/ {: a; A. ]+ K. \; Z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
由表10—3查得KHα=KHα=1.4。故载荷系数
8 M2 A% Y, D1 {& PK=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
# Q$ c0 D* N7 z# b4 m; U* x6 Wd1= = mm=73.6mm
（7） 计算模数mn mn = mm=3.74
3．按齿根弯曲强度设计 由式(10—17 mn≥
1） 确定计算参数
/ w# d5 ~4 {' u0 K  y8 b（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
（3） 计算当量齿数
3 \* ]7 N, H+ `, j7 h/ Uz1=z1/cos β=20/cos 14 =21.89 z2=z2/cos β=100/cos 14 =109.47
+ Z! B4 T4 w! P5 \: e; ~0 x（4） 查取齿型系数
1 c. ?" U; P: _1 P' h: W由表10－5查得YFa1=2.724；Yfa2=2.172
8 i7 w- z, M0 _( x' G( c5 Z（5） 查取应力校正系数 由表10－5查得Ysa1=1.569；Ysa2=1.798
9 X# }7 L" d5 q2 t6 y" Q. n（6） 计算[σF]
σF1=500Mpa σF2=380MPa KFN1=0.95 KFN2=0.98
[σF1]=339.29Mpa [σF2]=266MPa
' c1 `, ]/ s5 ?（7） 计算大、小齿轮的 并加以比较 = =0.0126 = =0.01468
大齿轮的数值大。
2） 设计计算 mn≥ =2.4 mn=2.5
4．几何尺寸计算
7 I% g% L1 A; V4 M4 e7 u1） 计算中心距
z1 =32.9，取z1=33 z2=16 a =255.07mm a圆整后取255mm
2） 按圆整后的中心距修正螺旋角
+ `. ~. a" U2 S( Pβ=arcos =13 55’50”
: Q/ \# p" X2 v3） 计算大、小齿轮的分度圆直径
d1 =85.00mm d2 =425mm
4） 计算齿轮宽度
b=φdd1 b=85mm B1=90mm，B2=85mm
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。
. s! d. E" V- X5 w8 n轴的设计计算
拟定输入轴齿轮为右旋
9 Q5 @8 e# o: pII轴：
+ E+ ?) x# ?/ |) l3 A1．初步确定轴的最小直径 d≥ ＝ =34.2mm
- r- T& }. }$ ^* T2．求作用在齿轮上的受力
Ft1= =899N Fr1=Ft =337N Fa1=Fttanβ=223N；
8 H# n+ E/ K) B% K; P* AFt2=4494N Fr2=1685N Fa2=1115N
6 t# X6 E0 b" j% c5 R3．轴的结构设计
9 ]7 i* w) Z3 o' K' I5 D, J# E1） 拟定轴上零件的装配方案
i. I-II段轴用于安装轴承30307，故取直径为35mm。
6 C# P1 e* ^1 q% Rii. II-III段轴肩用于固定轴承，查手册得到直径为44mm。
. W5 H* ^9 ?/ o& t7 Y! }6 Niii. III-IV段为小齿轮，外径90mm。
5 Z; P& @8 k( W" Z8 j4 t$ div. IV-V段分隔两齿轮，直径为55mm。
3 `- q& Q& h* ^/ L$ Y" uv. V-VI段安装大齿轮，直径为40mm。
* l. N1 h7 ^! l' q/ lvi. 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。
  m# u8 k* p2 D2. 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。
3. III-IV段为小齿轮，长度就等于小齿轮宽度90mm。
4. IV-V段用于隔开两个齿轮，长度为120mm。
; P- |5 s* F! [3 N! R% Z. W5. V-VI段用于安装大齿轮，长度略小于齿轮的宽度，为83mm。
* e7 D8 C( w1 \( U& c8 v" K6. VI-VIII长度为44mm。
4． 求轴上的载荷
, W3 D; I0 i8 k. o7 d* J- y66 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
1 V  V5 a6 Q7 j/ L1 M2 s因为两个齿轮旋向都是左旋。 故：Fa1=638N Fa2=189N
4 D9 Q* y% M3 i+ F$ o7 K* E* L$ c/ a5．精确校核轴的疲劳强度
1） 判断危险截面
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
5 I* r6 ], C3 `! {$ X& G2） 截面IV右侧的
9 B7 ^5 h  A+ r" q! |截面上的转切应力为
由于轴选用40cr，调质处理，所以（[2]P355表15-1）
a) 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）
! O& j" v" _7 w' _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
/ Z2 Z* M( E4 E3 v. w: O; F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）
轴采用磨削加工，表面质量系数为 ， （[2]P40附图3-4）
轴表面未经强化处理，即 ，则综合系数值为
: w) p# k" b6 H  V4 [/ u5 p3 Ib) 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
故轴的选用安全。
7 s' U  q2 ]  ?1 M  pI轴：
" H( F4 S6 t9 Z1．作用在齿轮上的力
FH1=FH2=337/2=168.5 Fv1=Fv2=889/2=444.5
- F$ @2 }0 x, r; ^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
4 G- R- L( l# U! N2）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。
7 Y7 H/ f1 ~' u' B4 `1 C. k& |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 S) ~) I0 e# B8 `% Hf) 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。
h) 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。
+ B5 c: v& c2 s& w$ ?i) 轴肩固定轴承，直径为42mm。
8 O  U5 ~8 d7 G" u/ t/ \( Kj) 该段轴要安装轴承，直径定为35mm。
2） 各段长度的确定
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。
: I- I4 ~# V  Vb) 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。
6 n1 `$ x; w$ R  e$ z. ^" Sd) 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。
- h/ Q6 ~1 B& y# J, t8 N( P  me) 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。
- J) d4 O6 G; m  Y( r2 gf) 该段由联轴器孔长决定为42mm
4．按弯扭合成应力校核轴的强度
W=62748N.mm T=39400N.mm
9 R, l* W; P$ L5 |45钢的强度极限为 ，又由于轴受的载荷为脉动的，所以 。

III轴
1．作用在齿轮上的力
FH1=FH2=4494/2=2247N Fv1=Fv2=1685/2=842.5N
( ~% y3 [  _" i0 K2．初步确定轴的最小直径
6 T6 b6 ]5 y- X, U" J$ {8 R3．轴的结构设计
+ z! Q; K# T# U& ]: M6 |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
I-II II-IV IV-V V-VI VI-VII VII-VIII
直径 60 70 75 87 79 70 长度 105 113.75 83 9 9.5 33.25
5．求轴上的载荷
( S7 C& r! H4 G* jMm=316767N.mm T=925200N.mm
' ^$ S7 k4 j$ |% [6. 弯扭校合
滚动轴承的选择及计算
: V( |5 T; A8 |4 `& qI轴：
1．求两轴承受到的径向载荷
1 }# ~  g5 `' b2 _' m/ w5、 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 ， ， ， 。
由于为一般载荷，所以载荷系数为 ，故当量载荷为
+ Q, W0 s( n7 U9 F: o5） 轴承寿命的校核
II轴：
) m: o) ]% n( V* D  v: ]6、 轴承30307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 ， ， ， 。
1 L; ~; R; v+ [  M" C* ^: U由于为一般载荷，所以载荷系数为 ，故当量载荷为
' p1 O  n1 R8 y( A  W5） 轴承寿命的校核
- Y; t( n+ P' g# w) [1 vIII轴：
7、 轴承32214的校核
, C1 X8 A7 i9 `8 d  ~1） 径向力 2） 派生力 3） 轴向力
由于 ，所以轴向力为 ，
. q, D; b# S* q- H% U% `; }4） 当量载荷 由于 ， ， 所以 ， ， ， 。
1 R( a4 e" {+ B' j7 c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
9 w9 o5 e: S5 q键连接的选择及校核计算

代号 直径
（mm） 工作长度 （mm） 工作高度 （mm） 转矩（N&#8226;m） 极限应力（MPa）
5 i7 I' R. x8 I& k高速轴 8×7×60（单头） 25 35 3.5 39.8 26.0
1 x3 n) }" b6 e/ a  J12×8×80（单头） 40 68 4 39.8 7.32
中间轴 12×8×70（单头） 40 58 4 191 41.2
+ E- L: z! ^+ ]6 Y6 c7 x& m) d低速轴 20×12×80（单头） 75 60 6 925.2 68.5
5 j9 U* e7 k+ T18×11×110（单头） 60 107 5.5 925.2 52.4
6 J, W- c: K' r6 M  t8 r' r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。
9 {& o$ h0 h1 \& v( N1 _' y2 \% S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
8 M( @" i- g& R$ W7 k' {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 ，
/ o. o" W, z2 G3 s& Q6 k; A9 s& @) Y计算转矩为
1 W, I2 ~* z: ~. l6 I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）
* q+ J( U8 M! A8 V' H2 A; X其主要参数如下：
8 F5 f9 n3 n- {2 Z9 \* C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
2 x8 {" S, K$ r) _" c: z2 w6 O三、第二个联轴器的设计计算
& J1 U2 q1 x! m4 G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 ，
- t: f7 i7 L5 L; p# _" H计算转矩为
所以选用弹性柱销联轴器TL10（GB4323-84）
其主要参数如下：
材料HT200 公称转矩 轴孔直径 轴孔长 ，装配尺寸 半联轴器厚
( [  ]/ D% a" ^# S0 T（[1]P163表17-3）（GB4323-84
减速器附件的选择
通气器
由于在室内使用，选通气器（一次过滤），采用M18×1.5
6 ~, l: J) b1 N; [- e2 N  f油面指示器 选用游标尺M16
3 }% e! O8 n& h. z4 ?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
一、齿轮的润滑
' U; g) P& {  P* Z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。
* H; |# a2 b7 v+ ~/ 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。
/ J% n% F3 {7 k$ Y三、润滑油的选择
/ ~& V1 |; P& Q- N: c4 M) `$ F1 E! g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。
' F- G, Z9 M# R3 k四、密封方法的选取
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。
+ H" L; X. p  B* y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。
$ v% w0 u- r) S3 Y& A* u$ X轴承盖结构尺寸按用其定位的轴承的外径决定。
设计小结
' [) l  v2 M1 y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。。。