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机械设计课程设计二级减速器高速级齿轮设计

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机械设计课程设计二级减速器高速级齿轮设计

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计算过程与分析 2.传动装置的总体设计 本设计中的已知条件为：两班制工作，连续单向运转，载荷叫平稳，室内工作，有粉尘，环境最高温度35℃，我们这里选择电动机的类型为三相鼠笼式异步电动机(Y系列三相异步电动机)。 2.1电动机的选择 2.1.1电动机类型的选择 按工作要求和工作条件选用Y系列三相笼型异步电动机，全封闭自扇冷式结构，电压380V。 2.1.2电动机容量的选择 此带式运输机，其电动机所需功率为wdPP 式中，dP——工作机实际需要的电动机输出功率，kW； wP——工作机需要的输入功率，kW； ——从电动机至工作剂之间传动装置的总效率。 工作及所需功率wwFvP1000 式中，F——工作机的阻力，N； v——工作机的线速度，m/s； w——工作机的效率。 设321,,分别为齿轮传动2对、滚动轴承3对及联轴器2个的效率，则233221。 查《机械设计课程设计手册》表1-5取96.0w，98.01，.9902，9.903。 则0.919.90.9908.90232 工作机的有效功率kWFvPw1.496.010002.1103.310003w 计算结果

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所以电动机所需功率kWkWPPWd4.591.04.1 2.1.3电动机转速的确定 单极圆柱齿轮传动比5~3'1i，采用二级圆柱齿轮传动，25~9'i

工作机的转速为

min65.5min2101751.2602603-wrrn

所以电动机的转速可选范围为 min)1637.5~589.5(min65.5)25~9(''drrninw

综合考虑，决定选用1000minr的电动机。根据电动机类型、结构、容量和转速查《机械设计课程设计手册》表12-1~表12-14选定电动机型号为Y132M2-6，其主要参数如下： 电动机型号 额定功率/kW 满载转速/（r/min） 堵转转矩 最大转矩 质量/kg 额定转矩 额定转矩

Y132M2-6 5.5 960 2.0 2.2 84

主要安装尺寸及外形尺寸： 型号 A B C D E F G H K AB AC AD HD L

Y132M2-6 216 178 89 38 80 10 33 132 12 280 275 210 315 515

2.2传动装置的总传动比和分配传动比 2.2.1总传动比 总传动比为为14.6665.5960iwmnn

式中，mn为满载转速，r/min；wn为执行机构转速，r/min。 2.2.2分配传动比 分配传动比14.6621iii

考虑润滑条件，为使两级大齿轮直径相近。取214.1ii

kWPw4.1 kWPd4.5

选取Y132M2-6电

14.66总i 4.531i 3.232i

1

故4.5314.664.14.11ii 3.234.5314.6612iii

2.3各轴的运动和动力参数 2.3.1各轴的转速 Ⅰ轴min9601rnnm

Ⅱ轴min211.9min4.53960112rrinn

Ⅲ轴minr65.63.2311.92223inn 卷筒轴min65.63rnnw 2.3.2各轴的输入功率 Ⅰ轴kWkWppd5.4599.05.511

Ⅱ轴kWkWpp5.3499.099.05.453212 Ⅲ轴kWkWpp5.1999.099.05.343223 2.3.3各轴的输入转矩 mNT54.225.45/9609550n9550P111

/

mNT67.2409.211/34.59550/n9550P222

mNnPT56.7556.65/19.59550/9550333

现将计算结果汇总如下：

轴名 功率P/kW 转矩T/（N·m） 转速n/（r/min） 电机轴 5.5 54.22 960 Ⅰ轴 5.45 54.22 960 Ⅱ轴 5.34 240.67 211.9 Ⅲ轴 5. 755.56 65.6

min/9601rn min/11.922rn min/65.63rnnw

kWp5.451 kWp5.342 kWp5.193

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3.齿轮的设计计算 3.1高速级齿轮的设计计算 3.1.1齿轮类型、精度等级、材料及齿数 ①类型：选用支持圆柱齿轮传动，压力角20。 ②精度等级：由教材表10-6，选择7级精度。 ③材料：由教材表10-1，选择小齿轮材料为Cr40调质（调质），齿面硬度为HBS280；大齿轮。材料为45钢（调质），齿面硬度HBS240。 ④齿数：选小齿轮191z，大齿轮齿数07.861953.4112ziz，取882z。 3.1.2设计计算 （1）设计准则 齿轮要正常工作必须满足一定的强度以免失效，因此要通过强度计算来设计齿轮的尺寸，先分别按齿面接触疲劳强度和齿根弯曲疲劳强度计算出最小分度圆直径进而算出模数，比较两者的大小，然后按标准模数取值，再根据模数算出最后的分度圆直径等齿轮尺寸。考虑到装配时两齿轮可能产生轴向误差，常取大齿轮齿宽bb2,而小齿轮宽mmbb)105(1，以便于装配。 （2）按齿面接触疲劳强度设计 ㈠由教材式（10-11）试算小齿轮分度圆直径，即

2131)][(12HEHdH

t

ZZZZ

uuTKd



1）确定公式中各参数值 ①按教材P203试取3.1HK ②计算小齿轮传递的转矩。 mmNnPT4616110471.5960/5.51055.9/1055.9

小齿轮选用

Cr40调质；

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③由教材表10-7选取齿宽系数1d（非对称布置）。 ④由教材图10-20差得区域系数.52HZ。 ⑤由教材表10-5查得材料的弹性影响系数2/18.189MpaZE ⑥由教材式（10-9）计算接触接触疲劳强度用重合系数Z： 

31.76721/20cos19arccos)2/(cosarccos*111aahzz



247.2390/20cos88arccos)2/(cosarccos*222aahzz

1.6912/)20tan23.247(tan88)20tan767.31(tan192/)'tan(tan)'tan(tan2211

aazz

877.03691.1434Z ⑦计算接触疲劳许用应力][H。 由教材图10-25d查得小齿轮和大齿轮的接触疲劳极限分别为MpaH6001lim、a5502limMPH。

由教材式（10-15）计算应力循环次数： 911106912.)836582(19606060hjLnN

8911210810.5)19/88/(10691.2/iNN

由教材图10-23查取接触疲劳寿命系数96.01HNK,1.042HNK 取失效概率为%1,安全系数1S,由式（10-14）得： MpaSKHHNH675160096.01lim11

a725155004.12lim22MPSKHHNH

取1][H和2][H中的较小者作为该齿轮副的接触疲劳许用应力，即 a7252MPHH

2）试算小齿轮分度圆直径

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mmZZZZuuTKdHEHdHt069.45572877.08.1895.219/88119/88110471.53.12)][(123242131



㈡ 调整小齿轮分度圆直径 1）计算实际载荷系数前的数据准备。 ①圆周速度v。 smndvt/3.2100060960069.4510006011

②齿宽b。 mmdbtd069.45069.4511

2）计算实际载荷系数HK。 ①由教材表10-2查得使用系数1AK。 ②根据smv/3.2、7级精度，由教材图10-8查的动载系数06.1VK。 ③齿轮的圆周力。 NdTFtt3411110428.2069.45/10471.52/2 mmNmmNbFKtA/100/9.53069.45/10428.21/31 查教材表10-3得齿间载荷分配系数2.1HK。 ④由教材表10-4用插值法查得7级精度、小齿轮相对支撑非对称布置时，得齿向载荷分布系数418.1HK。 由此，得到实际载荷系数 804.1418.12.106.11HHVAHKKKKK 3）由教材式（10-12），可求得按实际载荷系数算的的分度圆直径 mmKKddHtHt27.503.1804.1069.453311 及相应的齿轮模数 mmzdm646.219/27.50/11

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二级斜齿轮减速器课程设计

二级斜齿轮减速器课程设计

3.传动零件的设计1）高速级齿轮设计一用于带式运输机的两级斜齿轮减速器的高速级齿轮传动。

已知减速器的输入功率13P kw=，小齿轮转速nI=960r/min，齿数比u=4.5，已知带式运输机单向转动，原动机为电动机，减速器使用期限是五年，双班制工作。

解设计计算步骤列于表2-2如下。

表2-2斜齿轮传动的设计计算步骤3）小齿轮传递转矩T I小齿轮名义转矩：11611055.9n P T ⨯= 639.551029840960=⨯=N ·mm T I =29840 N ·mm4）选取齿宽系数d φ由表13-8，选齿宽系数d φ＝0.8 d φ＝0.85）端面重合度αεβεαcos )]11(2.388.1[21z z +-= 11[1.88 3.2()]cos1024108=-+︒=1.684 αε=1.6846）重合度系数Z ε77.0684.111===αεεZ 77.0=εZ7）纵向重合度βε111sin sin sin cos 0.318tan d d n n n n d d m z b m m m z βφβφββεπππβφβ====0.3180.824tan10=⨯⨯⨯︒=1.077βε=1.0778）螺旋角系数Z βZ β===βZ 0.999）弹性系数E Z 由表13-6查取弹性系数E Z ＝189.8MPaE Z =189.8MPa10）节点区域系数H Z由表13-21，节点区域系数H Z ＝2.47 H Z =2.4711）接触疲劳强度极限1lim H σ、2lim H σ由表13-61lim H σ＝590MPa ，2lim H σ＝480MPa1lim H σ=590MPa 2lim H σ=480MPa12）接触疲劳强度寿命系数1N Z 、2N Z由图13—8查取接触疲劳强度寿命系数1N Z ＝1 、2N Z ＝11N Z ＝1 2N Z ＝1河南机电高等专科学校机械设计用纸313环次数1415触应力16）17度18数K河南机电高等专科学校机械设计用纸52）低速级齿轮设计一用于带式运输机的两级斜齿轮减速器的高速级齿轮传动。

二级齿轮减速器课程设计计算说明书

二级齿轮减速器课程设计计算说明书

机械设计课程设计设计说明书学院：机械工程学院班级：机电班学号：201520160218设计者：马兆叶指导教师：刘鸣2018年01月一、设计任务书 (1)（一）设计任务 (1)（二）设计题目 (1)二、传动总体方案设计 (1)（一）定传动方案 (1)（二）确定电机 (3)（三）分配传动比 (3)（四）计算各轴的转速、功率和转矩 (4)三、V带传动设计计算 (5)四、齿轮传动设计 (7)（一）高速级齿轮设计 (7)（二）低速级齿轮设计 (13)五、轴的传动设计 (19)（一）对轴I进行设计 (19)（二）对轴II进行设计 (22)（三）对轴III进行设计 (25)（四）轴Ⅲ的安全系数法校核 (28)六、轴承的选择与设计 (30)（一）轴I上滚动轴承的设计 (30)（二）轴II上滚动轴承的设计 (32)（三）轴III上滚动轴承的设计 (33)七、键联接的设计 (35)八、联轴器的计算与设计 (35)九、减速器润滑方式，润滑油牌号及密封方式的选择 (36)十、设计总结 (37)十一、参考文献 (38)一、设计任务书（一）设计任务详细的设计计算说明书：一份完整的减速器装配图：一张（A0图纸）零件图：两张（A3图纸）（二）设计题目铸工车间一造型用砂型运输带，系由电动机驱动传动装置带动，该减速器传动装置由一个两级齿轮减速器和其他传动件组成，运输带每日两班制工作，工作7年。

设计此传动装置。

运输带主动鼓轮轴输入端转矩Tw＝750N/m主动鼓轮直径 D ＝400mm运输带速度v＝0.66m/sw减速器设计寿命7年二、传动总体方案设计（一）定传动方案1.初选电机由《机械设计课程设计》教材可知初选电机同步转速为1500r/min2.计算总传动比a.计算工作机输入转速:由公式100060⨯=ww w n d v π可得min /014.6340060100066.0601000n r D v w w =⨯⨯⨯=⨯⨯=ππb.计算总传动比984.3936.0141500n n i =='='w 电 3.定传动方案及各部分初始传动比 齿轮传动装置传动比 10.004i ='齿轮 链传动装置传动比 2.143i ='链 带传动装置传动比 1.865i ='带 4.传动装置 （1）结构分析按照传动比分配以及传动特征分析可知，此传动系统采用三相异步交流电机，电动机输出轴与小带轮直接连接，将动力和运动由大带轮传递到二级展开式斜齿圆柱齿轮减速器，然后通过联轴器及闭式链传动将动力和运动传至砂型运输带。

机械课程设计～二级减速器1

机械课程设计～二级减速器1

机械课程设计～二级减速器11. 引言二级减速器是机械系统中非常重要的组成部分，它可以将高速旋转的输入轴转换为低速高扭矩的输出轴。

在本文档中，我们将设计一个二级减速器，以满足特定的性能要求和应用需求。

2. 设计目标我们的二级减速器设计的目标是实现以下要求：•输入轴旋转速度：1000 RPM•输出轴旋转速度：60 RPM•输入功率：10 kW•输出扭矩：2000 Nm•效率：大于90%3. 设计流程3.1. 确定传动方式根据设计目标，我们可以选择适合的传动方式。

在这种情况下，我们可以选择齿轮传动作为二级减速器的传动方式。

齿轮传动具有高效率、可靠性和良好的承载能力。

3.2. 计算减速比根据输入和输出轴的旋转速度，我们可以计算减速比。

减速比可以通过下面的公式计算：减速比 = 输入轴旋转速度 / 输出轴旋转速度在这种情况下，减速比为：减速比 = 1000 / 60 = 16.673.3. 选择齿轮模数齿轮模数（Module）是指齿轮齿数与齿轮的直径比值。

在确定减速比和输入轴旋转速度后，我们可以选择适当的齿轮模数，以满足设计要求。

通常情况下，我们可以通过经验法则来选择合适的齿轮模数。

3.4. 计算输入轴和输出轴的齿轮齿数根据减速比和齿轮模数，我们可以计算输入轴和输出轴的齿轮齿数。

通过下面的公式可以计算齿轮齿数：输入轴齿轮齿数 = 输入轴旋转速度 / 齿轮模数输出轴齿轮齿数 = 输出轴旋转速度 / 齿轮模数在这个例子中，输入轴齿轮齿数为：输入轴齿轮齿数 = 1000 / 齿轮模数输出轴齿轮齿数为：输出轴齿轮齿数 = 60 / 齿轮模数3.5. 确定齿轮材料和尺寸根据输入功率和输出扭矩，我们可以选择合适的齿轮材料和尺寸，以确保齿轮具有足够的强度和耐久性。

3.6. 计算二级减速器的效率计算减速器的效率是非常重要的，因为它直接影响到机械系统的能量转换效率。

可以使用下面的公式来计算减速器的效率：效率 = (输出功率 / 输入功率) * 100%在这种情况下，输出功率为：输出功率 = 输出扭矩 * 输出轴旋转速度 * 2π / 603.7. 进行减速器的实际设计根据上述计算结果和设计要求，我们可以进行减速器的实际设计，并考虑到材料选择、尺寸确定、装配方式等方面的问题。

二级减速器课程设计说明书

二级减速器课程设计说明书

二级减速器课程设计说明书一、设计任务设计一个用于特定工作条件的二级减速器，给定的输入功率、转速和输出转速要求，以及工作环境和使用寿命等限制条件。

二、传动方案的拟定经过对各种传动形式的比较和分析，最终选择了展开式二级圆柱齿轮减速器。

这种方案结构简单，尺寸紧凑，能够满足设计要求。

三、电动机的选择1、计算工作机所需功率根据给定的工作条件和任务要求，计算出工作机所需的功率。

2、确定电动机的类型和型号综合考虑功率、转速、工作环境等因素，选择合适的电动机类型和型号。

四、传动比的计算1、总传动比的计算根据电动机的转速和工作机的转速要求，计算出总传动比。

2、各级传动比的分配合理分配各级传动比，以保证减速器的结构紧凑和传动性能良好。

五、齿轮的设计计算1、高速级齿轮的设计计算根据传动比、功率、转速等参数，进行高速级齿轮的模数、齿数、齿宽等参数的设计计算。

2、低速级齿轮的设计计算同理，完成低速级齿轮的相关设计计算。

六、轴的设计计算1、高速轴的设计计算考虑扭矩、弯矩等因素，确定高速轴的直径、长度、轴肩尺寸等。

2、中间轴的设计计算进行中间轴的结构设计和强度校核。

3、低速轴的设计计算完成低速轴的设计计算，确保其能够承受工作中的载荷。

七、滚动轴承的选择与计算根据轴的受力情况和转速，选择合适的滚动轴承，并进行寿命计算。

八、键的选择与校核对连接齿轮和轴的键进行选择和强度校核，以确保连接的可靠性。

九、箱体结构的设计考虑减速器的安装、润滑、密封等要求，设计合理的箱体结构。

包括箱体的壁厚、加强筋、油标、放油螺塞等的设计。

十、润滑与密封1、润滑方式的选择根据齿轮和轴承的转速、载荷等因素，选择合适的润滑方式。

2、密封方式的选择为防止润滑油泄漏和外界灰尘进入，选择合适的密封方式。

十一、设计总结通过本次二级减速器的课程设计，对机械传动系统的设计过程有了更深入的理解和掌握。

在设计过程中，充分考虑了各种因素对减速器性能的影响，通过计算和校核确保了设计的合理性和可靠性。