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
& H1 r9 U$ U- K目 录
- ?6 a9 a) @5 x: l9 n设计任务书……………………………………………………1
传动方案的拟定及说明………………………………………4
9 B& i$ @0 ^) i# m2 N  }  z* _5 l2 q电动机的选择…………………………………………………4
5 U% G1 U9 x: x  l计算传动装置的运动和动力参数……………………………5
传动件的设计计算……………………………………………5
6 E1 \3 Y" O1 ^9 ~+ U轴的设计计算…………………………………………………8
滚动轴承的选择及计算………………………………………14
键联接的选择及校核计算……………………………………16
7 `! x3 y9 ~7 I/ D( f连轴器的选择…………………………………………………16
  M% P$ b/ ^- c' Z- m* M) R2 H0 G$ S减速器附件的选择……………………………………………17
润滑与密封……………………………………………………18
设计小结………………………………………………………18
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
一． 总体布置简图
2 Z7 y6 F( s7 G' h& Y1—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
二． 工作情况： 载荷平稳、单向旋转
三． 原始数据
) |' e1 ]5 g+ e9 Z鼓轮的扭矩T（N•m）：850 鼓轮的直径D（mm）：350
$ U( `8 w  b+ @* K  v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
% P2 V% y# u, A& W$ J/ {2 N/ b四． 设计内容
1 J6 ]& T4 ^$ ]" R' D8 N$ H8 X1. 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
' y( K  y" c0 U0 S7. 设计计算说明书的编写
* t: ^7 ?; Z+ x6 S5 w4 i' |  x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
! ]/ D8 ]/ q2 N2 |) k$ b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
, Z- M, m/ a' h. o8 c' v9 d3、 第三阶段：轴、轴承、联轴器、键的校核及草图绘制
4 ?& |/ F3 z1 }- ]0 }4 D! U4 B1 V4、 第四阶段：装配图、零件图的绘制及计算说明书的编写
传动方案的拟定及说明
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。
" H% h. O2 J6 h) e% z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。
, r; W* ~4 I; U% y& _* \1 q电动机的选择
1．电动机类型和结构的选择
# U  Y# @  B1 W& X6 e* o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
3．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
. |! E& x2 w, S4 X  ~' N4．电动机型号的确定
% r2 e' ^, K2 G) B  v( u4 @; C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
0 |- U: t+ Q2 Z2 }; E传动装置的总传动比及其分配
$ I: `, u# L; F+ [, E7 s1．计算总传动比
% _" ^+ M8 e7 W# X- 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：
i＝nm/nw nw＝38.4 i＝25.14
2．合理分配各级传动比
, s) Y, C9 A0 d. X由于减速箱是同轴式布置，所以i1＝i2。
因为i＝25.14，取i＝25，i1=i2=5
7 X  }) q  a0 Q3 n8 z. Y, \' I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
( w5 r1 F/ ^/ ]* k- d. h) g转速（r/min） 960 960 192 38.4 38.4 功率（kW） 4 3.96 3.84 3.72 3.57
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
# A1 o3 J6 x' r1 S传动件设计计算
! P) [" o7 D/ q' Y1． 选精度等级、材料及齿数
" \9 u' Y  x$ c- h. s& r+ v1） 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；
; S2 Q1 b# X9 k3） 试选小齿轮齿数z1＝20，大齿轮齿数z2＝100的；
9 C( j7 D# a/ y' }. G7 d4） 选取螺旋角。初选螺旋角β＝14°
" E$ M/ b* O2 @6 b2．按齿面接触强度设计
4 W2 y* I! b7 U/ R$ @* D7 k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≥
1） 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
6 h' a, V% P& ?（3） 由表10－7选取尺宽系数φd＝1
& S& x! k$ s; w- q（4） 由图10－26查得εα1＝0.75，εα2＝0.87，则εα＝εα1＋εα2＝1.62
（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；
. T: A" P8 B+ @8 V* ?" {3 I（7） 由式10－13计算应力循环次数
& r0 P8 e2 I9 k/ P8 c; p( i) B: ^$ nN1＝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
（9） 计算接触疲劳许用应力
0 k6 D2 Y& O; g4 e; Q) A3 d+ f* A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
3 e; P: C) c" F/ m[σH]＝[σH]1＋[σH]2/2＝554.5MPa
1 G  R. o% R6 G8 l) k3 f2） 计算
（1） 试算小齿轮分度圆直径d1t d1t≥ = =67.85
& L7 l/ V0 I/ b( M* @* M（2） 计算圆周速度 v= = =0.68m/s
6 z3 \, c3 F: 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
- _" C9 X8 }  @5 t3 _. k1 ^（4） 计算纵向重合度εβ εβ= =0.318×1×tan14 =1.59
; G! y& H1 @' T) ]3 Q% R（5） 计算载荷系数K
/ k3 m8 N% C, `) l) T5 g: C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，
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
/ u/ J  X6 L7 ?( \9 j& n0 d4 m. a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
5 U# e9 ~- T; z（6） 按实际的载荷系数校正所得的分度圆直径，由式（10—10a）得
0 C- [# [2 ^; W3 h$ Bd1= = mm=73.6mm
0 s% X, t8 A* Q% [* u/ F0 ^" T（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≥
- m% u7 u# ^. i4 l/ x8 P1） 确定计算参数
（1） 计算载荷系数
/ w+ o" E. v8 Q! hK=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
. j& }) D/ m; A9 n（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
" J1 u0 ^: h  l/ D) ?由表10－5查得YFa1=2.724；Yfa2=2.172
3 n& @9 p3 S/ R! ~8 i1 M（5） 查取应力校正系数 由表10－5查得Ysa1=1.569；Ysa2=1.798
（6） 计算[σF]
. L1 K+ S! ~4 d! g5 {. F* JσF1=500Mpa σF2=380MPa KFN1=0.95 KFN2=0.98
[σF1]=339.29Mpa [σF2]=266MPa
6 g3 T, s7 X+ m% Q2 g（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
1） 计算中心距
z1 =32.9，取z1=33 z2=16 a =255.07mm a圆整后取255mm
, b8 a+ G4 g% h2 K" `+ u2） 按圆整后的中心距修正螺旋角
5 b3 g; f5 ?+ k9 `* z3 t* q6 C! Y4 Pβ=arcos =13 55’50”
3） 计算大、小齿轮的分度圆直径
d1 =85.00mm d2 =425mm
9 a$ C7 P1 z. G* ^5 C# ]4） 计算齿轮宽度
b=φdd1 b=85mm B1=90mm，B2=85mm
, H! a% M3 l9 w1 j" ?: j7 V( O5） 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。
% z  |+ Z1 j- g4 D+ u( h/ G1 l轴的设计计算
, N- F4 K( d# Q! u( l拟定输入轴齿轮为右旋
II轴：
4 X% H. N" I9 y6 E1．初步确定轴的最小直径 d≥ ＝ =34.2mm
2．求作用在齿轮上的受力
& ~# a- N6 b' [+ Y7 Q) KFt1= =899N Fr1=Ft =337N Fa1=Fttanβ=223N；
' [) r- Z  M, Y! |Ft2=4494N Fr2=1685N Fa2=1115N
3．轴的结构设计
1） 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。
ii. II-III段轴肩用于固定轴承，查手册得到直径为44mm。
) o8 W( G# T' G( Z- \8 }iii. III-IV段为小齿轮，外径90mm。
- i: ^2 L5 ?( C) Hiv. IV-V段分隔两齿轮，直径为55mm。
& D- o" k  q$ x6 T& f. zv. V-VI段安装大齿轮，直径为40mm。
0 g1 W% q7 U( ^: Jvi. VI-VIII段安装套筒和轴承，直径为35mm。
6 j, Z0 i1 M( t3 \7 H- i2） 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。
2. 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。
% Z9 U' y9 s; s- T/ b% m3. 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。
5. V-VI段用于安装大齿轮，长度略小于齿轮的宽度，为83mm。
8 K: H  g+ E9 h9 u/ ?6. VI-VIII长度为44mm。
4． 求轴上的载荷
& ^: q8 V) q- e. G$ c# ^! F66 207.5 63.5 Fr1=1418.5N Fr2=603.5N
1 a  e6 j' G8 Q3 p查得轴承30307的Y值为1.6 Fd1=443N Fd2=189N
& w' q6 j4 a! o4 u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
, o8 _: ~' l& c1） 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
: }. X- X% V  e  S; u( }6 L2） 截面IV右侧的
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 ， ，
9 h: Y' m  t5 f+ r（[2]P38附表3-2经直线插入）
5 Q$ p/ ?! c' p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
0 j/ a! g( l' z5 D) C0 I, c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）
8 [% o8 B+ Y7 ^轴采用磨削加工，表面质量系数为 ， （[2]P40附图3-4）
% x$ l5 n% o8 K5 Z8 h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 ，
9 `$ L. ^( E  {8 [2 p) ]c) 安全系数的计算 轴的疲劳安全系数为
! Y1 ]# P$ _8 s- ^4 I1 Q故轴的选用安全。
4 N$ ~6 K: |& f& OI轴：
1．作用在齿轮上的力
FH1=FH2=337/2=168.5 Fv1=Fv2=889/2=444.5
2 K9 D$ m8 O, e6 F. e7 @6 \: I7 ^2．初步确定轴的最小直径 3．轴的结构设计
" [0 \/ O8 y# W2 ]9 s) O: f1） 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
; I* p, [  ~$ a( ?( ud) 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。
f) 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。
0 z- ^: x4 Z1 ^1 Q' X2 P) Bg) 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。
! S- r! }2 K: b, p7 F1 Di) 轴肩固定轴承，直径为42mm。
j) 该段轴要安装轴承，直径定为35mm。
$ D: q0 S* z: y2） 各段长度的确定
. s2 d! y' Y8 H  m- B( H各段长度的确定从左到右分述如下：
; b) X/ q, _. p' C1 R; B$ ~8 Ca) 该段轴安装轴承和挡油盘，轴承宽18.25mm，该段长度定为18.25mm。
/ l' V% l9 L& }. zb) 该段为轴环，宽度不小于7mm，定为11mm。
7 Z$ E; c& @( J" |' h* D; o0 Vc) 该段安装齿轮，要求长度要比轮毂短2mm，齿轮宽为90mm，定为88mm。
d) 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。
! {1 M- m1 {, Y2 i+ [e) 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。
f) 该段由联轴器孔长决定为42mm
. A, \& L5 g7 u% r4．按弯扭合成应力校核轴的强度
W=62748N.mm T=39400N.mm
2 T, o/ V/ W) e. y8 m0 S7 F! T45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
$ C9 K9 ^' B$ eFH1=FH2=4494/2=2247N Fv1=Fv2=1685/2=842.5N
2．初步确定轴的最小直径
3．轴的结构设计
# C& n  V0 `" W5 A8 n1） 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
7 Y  A4 D* j+ C6 R, u/ t5．求轴上的载荷
6 s3 U* @4 s$ Y1 U1 \Mm=316767N.mm T=925200N.mm
$ ~3 Y) z6 H6 m% S6. 弯扭校合
滚动轴承的选择及计算
& e% e/ \- |9 m1 pI轴：
1．求两轴承受到的径向载荷
5、 轴承30206的校核
) _( g; i$ y: C1 \8 ~' N1） 径向力 2） 派生力 3） 轴向力 由于 ，所以轴向力为 ，4） 当量载荷
. x9 v& k7 M% b& |由于 ， ， 所以 ， ， ， 。
2 d( p& i# u% K8 T: V  _8 I2 w由于为一般载荷，所以载荷系数为 ，故当量载荷为
; s" T* p0 f6 H. Z5） 轴承寿命的校核
II轴：
6、 轴承30307的校核
9 o3 q/ {, R9 w: t/ r' Q$ G% l7 X# G1） 径向力 2） 派生力 3） 轴向力 由于 ， 所以轴向力为 ，
* q$ @& X! T9 W0 r4） 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
1 @; y$ ^, A$ ]$ _5） 轴承寿命的校核
  ^  G, }# o$ CIII轴：
+ }; Z1 a4 Z7 c& P) u3 L7、 轴承32214的校核
+ r3 F' ~: l; ?9 V1 H1） 径向力 2） 派生力 3） 轴向力
& w. a$ k- T+ q0 x; y8 Z7 {) K由于 ，所以轴向力为 ，
( s+ m3 A3 k# o( l- j* t  O8 N. c4） 当量载荷 由于 ， ， 所以 ， ， ， 。
. H$ a: [% ~3 a- |3 t4 G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
) t" h6 S6 ]3 B2 L' g1 j; `6 }键连接的选择及校核计算

代号 直径
$ Z8 A/ E2 F- s7 k- S2 W' H6 X" W（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
! d1 U' V/ ^9 i$ a4 h12×8×80（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
18×11×110（单头） 60 107 5.5 925.2 52.4
# D- d. X1 u" Y& I3 f1 ?: n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。
5 C  R" m+ c) S+ X9 w) D! _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
% H) q4 g9 H  J, P, F2 U高速轴用联轴器的设计计算
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 ，
! j+ ~) n! g4 B1 ~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）
4 ]) h. f1 W0 j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
3 l& C- ~" h9 S) C) {（[1]P163表17-3）（GB4323-84
, p8 {; s$ l7 ?7 X# _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 ，
& [/ g3 K6 C; q计算转矩为
/ j2 T  }) x/ B: R2 C% d$ ^  u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
  \8 j) G& H/ }（[1]P163表17-3）（GB4323-84
减速器附件的选择
通气器
, W3 J/ W. _3 \# r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
" Y6 K1 U+ R; c* R二、润滑与密封
. Y/ V# h  {5 o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。
7 K4 D! ^5 F1 i' X' [0 Y8 I3 m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
+ c* M1 t. T& E7 F& l* z" _: Q2 a* t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。
四、密封方法的选取
) K/ S; [0 z8 D$ D0 c9 Y9 z$ q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。
6 a: h5 d3 [+ ^" c% O8 ^* ^2 q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。
& E  \9 I' i1 v% F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。。。