二级展开式圆柱齿轮解读
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目录 一. 设计任务书 .......................................... 1 二. 传动方案的拟定及说明 ................................ 3 三. 电动机的选择 ..................................... 3 四. 计算传动装置的运动和动力参数 ......................... 4 五. 传动件的设计计算 .................................... 5 六. 轴的设计计算 ........................................ 14 七. 滚动轴承的选择及计算 ................................ 26 八. 箱体内键联接的选择及校核计算 ........................ 27 九. 连轴器的选择 ........................................ 27 十.箱体的结构设计 ........................................ 29 十一、减速器附件的选择 ..................................... 30 十二、润滑与密封 .......................................... 31 十三、设计小结 ............................................ 32 十四、参考资料 33 一、设计任务书：
题目：设计一用于带式运输机传动装置中的展开式二级圆柱齿轮 减速器 1•总体布置简图：
—鼓轮；6—联轴器 2. 工作情况: 载荷平稳、单向旋转
3. 原始数据：
输送带滚轮的直径 D(mm)： 330 输送带速度 V(m/s)：0.63 主动轴所需扭矩 T(N/m):700 皮带轮转速 N(r/min):1000 使用年限(年)：10 工作制度(班 / 日)：2 4. 设计内容：
1) 电动机的选择与运动参数计算；
2) 直齿轮传动设计计算；
3) 轴的设计；
4) 滚动轴承的选择；
5) 键和联轴器的选择与校核；
6) 装配图、零件图的绘制；
7) 设计计算说明书的编写。
5. 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；
6. 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
4） 第四阶段：装配图、零件图的绘制及计算说明书的编写
二、 传动方案的拟定及说明： 由题目所知传动机构类型为：展开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，两大齿轮浸油深度 可以大致相同。结构较复杂，轴向尺寸大，中间轴承受载荷大、刚度 差，中间轴承润滑较困难。
三、 电动机的选择： 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P
w
2）
电动机的输出功率F
d
Pd = Pw
/ n
Tn 9 . 55 * 10 3 =2.67kW n "轴承宀齿轮宀联轴器
=0.993X0.972X0.99X100%=90.38% 由于，故：Pd = 2.97kW
3. 电动机转速的选择：
根据 几二i「2…L nw ,初选为同步转速为1500r/min的电 动机 4. 电动机型号的确定：
由表17-7查出电动机型号为 Y112M-4,其额定功率为4kW 满载转速1440r/min,基本符合题目所需的要求。
四、计算传动装置的运动和动力参数： 1. 计算总传动比：
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i: 由于 nw = v 60 1000 /( n D ) =36.50r/min 故计算得到总传动比：i=39.45 2. 合理分配各级传动比：
由于减速箱是展开式布置，为了使两个大齿轮具有相近的 浸油深度，应试两级的大齿轮具有相近的直径，于是可按下式 分配传动比： i厂帀 因为 i=39.45，取 i=40, i 1=7.2, i 2=5.48 此时速度偏差为0.2%v 5%所以可行。 五、 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
转速(r/min ) 1440 1440 200 36.50 功率（kW 4 3.96 3.80 3.65 转矩（N - m） 26.5 26.3 181.5 955 传动比 1 1 7.2 5.48 效率 1 0.99 0.96 0.96
五、传动件设计计算： 直齿圆柱齿轮具有不产生轴向力的优点， 但传动平稳性较差，在 减速器中圆周速度不大的情况下采用直齿轮。 I---II 轴高速传动啮合的两直齿轮（传动比 7.2）：
1. 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8级精度；
3） 试选小齿轮齿数Zi=20 ,大齿轮齿数Z2=144的；
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 — 9）试算，即 4）确定公式内的各计算数值:
(1) 试选 Kt =1.3 ;
(2) 由图10— 30选取区域系数ZH =2.5 ； (3) 由表10— 7选取尺宽系数：•:j d = 1 ; (4) 由表10— 6查得材料的弹性影响系数ZE =189.8Mpa ; (5) 由图10— 21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强 度极限f i m=i600Mpa ;大齿轮的接触疲劳强度极限
；「Hl i m^OMpa ； （6） 由式10— 13计算应力循环次数： N仁60njL h=60*1440*1*（2*8*300*10）=4.2*10 9
N2=NI/7.2=0.58*109 由图10— 19查得接触疲劳寿命系数KHN/0.88 ； KHN2=0・92 ; （7） 计算接触疲劳许用应力： 取失效概率为1%,安全系数S=1，由式（10 — 12）得 ［匚H］1=0.88 600 =528MPa
［二H］2=0.92 550 =506MPa
［二H］二 min ^"H］1，［二H ］2」-506MPa
5) 计算过程：
(1)
试算小齿轮分度圆直径g :
d1t > 2.32
3 KE u 1
u = 2.32 3 1.3 26.3
103 ” 1 7.2( 506 ) =40.90mm
(2) 计算圆周速度： V= n *d1t*n2/ (60*1000) =n 齿宽 b二？d*dit=1*40.90=40.90mm
模数 m =仏二 =2.045 乙 20
齿高 h=2.25m=2.25*2.045=4.60mm 齿宽与齿比为b/h=40.9/4.6=8.89 （4） 计算载荷系数K: 已知载荷平稳，所以取KA = 1;
根据v=3.08m/s,8级精度，由图10— 8查得动载系数KV =1.1；
对于直齿轮 心十心十1 ； 由表10-4插值法查的8级精度、小齿轮相对支撑非对称布置
时 KH p =匸450
由 b/h =8.42,查图 10-13 得 KF，1.48,故： K 二 KA Kv 心：KH，1 1.1 1 1.481.628 （5） 按实际的载荷系数校正所得的分度圆直径，由式 （10— 10a）得 3 ----------- 3 ------------------ -------------
4 =d1t K/Kt =41.36 、1.628/1.3 = 45.05mm
d厂 d1t、.,k/kt = 40.90 3 1.628/1.3 二 40.9
（6） 计算模数m m 二虫=45.05/20=2.25mm Z1
3. 按齿根弯曲强度设计：
由式（10 —17）
(3) 计算齿宽、模数及齿高等参数:
