2022年二展开式斜齿圆柱齿轮减速器设计方案说明书.docx

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1、精品学习资源机械设计课程设计说明书学院：化学化工学院班级：过控 1101 姓名：老师：欢迎下载精品学习资源目 录一、设计数据及要求 31. 工作机有效功率 32. 查各零件传动效率值 43. 电动机输出功率 44. 工作机转速 45. 挑选电动机 46. 理论总传动比 47. 传动比安排 58. 各轴转速 59. 各轴输入功率： 510. 电机输出转矩： 511. 各轴的转矩 512. 误差 6三、挑选齿轮材料，热处理方式和精度等级6四、齿轮传动校核运算6一）、高速级 6二）、低速级 10五、初算轴径 14六、校核轴及键的强度和轴承寿命： 15一）、中间轴 15二）、输入轴 21三）、输出轴

2、25七、挑选联轴器 29欢迎下载精品学习资源八、润滑方式 29九、减速器附件： 30十一、参考文献 30一、设计数据及要求F=2500Nd=260mmv=1.0m/s机器年产量：大批；机器工作环境：清洁；机器载荷特性：平稳；机器的最短工作年限：五年二班；二、确定各轴功率、转矩及电机型号1. 工作机有效功率欢迎下载精品学习资源PwFv250012.5Kw欢迎下载精品学习资源2. 查各零件传动效率值欢迎下载精品学习资源联轴器 弹性）10.99 ，轴承20.99 ，齿轮30.97 滚筒 40.96欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源2424故：1230.9920.9940.97 20.960.8

3、5405欢迎下载精品学习资源3. 电动机输出功率欢迎下载精品学习资源PdP2.50.854052.94Kw欢迎下载精品学习资源4. 工作机转速欢迎下载精品学习资源nw601000vd603.14100026073.46r/ min欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源电动机转速的可选范畴：ndnwi73.468405872938r/ min 取 1000欢迎下载精品学习资源5. 挑选电动机选电动机型号为 Y132S 6，同步转速 1000r/min ，满载转速 960r/min ，额定功率 3Kw电动机形状尺寸中 心形状尺寸底 脚 安 装底脚螺栓轴 伸建 联 接 部高 HL1b2 / 2b1

4、h尺寸直径尺寸分尺寸ABKD F CDE132475135 / 2210 315216 1401238 10 8806. 理论总传动比欢迎下载精品学习资源总i96073.4613.07欢迎下载精品学习资源7. 传动比安排欢迎下载精品学习资源取i1.4i又i ii 总 故 i4.263 ， i3.066欢迎下载精品学习资源8. 各轴转速ni d960r / min欢迎下载精品学习资源nn 960i4.263225.194r/ min欢迎下载精品学习资源nni9. 各轴输入功率：225.1943.06673.45r/ min欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源P Pd12.940.992.91

5、06Kw欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源P P232.91060.990.972.7950Kw欢迎下载精品学习资源PP232.79500.990.972.6840Kw欢迎下载精品学习资源PP12.68400.992.6306Kw欢迎下载精品学习资源10. 电机输出转矩：欢迎下载精品学习资源Td9.55106Pd nd9.551062.94096029246.875Nmm欢迎下载精品学习资源11. 各轴的转矩欢迎下载精品学习资源T Td129246.8750.9928954.406Nmm欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源TT23i28954 .4060.990.974.263欢迎下

6、载精品学习资源118949.432 Nmm欢迎下载精品学习资源328338.74825001302500130KwNmmr/min%电机轴2.94029246.875960199轴2.910628954.4069604.26396轴2.7950118949.432225.403.06696轴2.6840348963.91173.46轴2.6306345474.27273.46198TT23118948.432i0.990.973.066348963.911NmmTT1348963.9110.99345474.272NmmT带T43345474.2720.960.99328338.748Nmm1

7、2. 误差100%1.02%带式传动装置的运动和动力参数轴名功率 P/转矩 T/转速 n/传动比 i效率 /三、挑选齿轮材料，热处理方式和精度等级考虑到齿轮所传递的功率不大，故小齿轮选用45#钢，表面淬火，齿面硬度为40 55HRC ，齿轮均为硬齿面，闭式；选用 8 级精度；四、齿轮传动校核运算一） 、高速级1传动主要尺寸由于齿轮传动形式为闭式硬齿面，故打算按齿根弯曲疲惫强度设计齿轮传动主要参数欢迎下载精品学习资源和尺寸；由参考文献 1P138 公式 8.13 可得：2KT1YFYSYz m32d1 F欢迎下载精品学习资源式中各参数为：1）小齿轮传递的转矩：T28954.406N mm欢迎下载

8、精品学习资源2）初选z1 =19, 就 z2iz14.2631981欢迎下载精品学习资源式中：z2 大齿轮数；欢迎下载精品学习资源i 高速级齿轮传动比；欢迎下载精品学习资源3）由参考文献 1 P144 表 8.6，选取齿宽系数d0.5 ；欢迎下载精品学习资源4）初取螺旋角12 ；由参考文献 1P133 公式 8.1 可运算齿轮传动端面重合度：欢迎下载精品学习资源1.883.2 11 cos1.883.2 11 cos121.636欢迎下载精品学习资源z1z21981由参考文献 1 P140 图 8.21 取重合度系数 Y =0.72欢迎下载精品学习资源由式 8.2 得0.318d z1 tan

9、0.3180.519tan120.642欢迎下载精品学习资源由图 8.26 查得螺旋角系数 Y0.95欢迎下载精品学习资源5）初取齿轮载荷系数Kt =1.3 ；欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源6）齿形系数YF 和应力修正系数YS ：欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源zv1齿轮当量齿数为z1193320.303，z2zv238186.551欢迎下载精品学习资源coscos 12coscos 12欢迎下载精品学习资源3由参考文献 1 P130 图 8.19 查得齿形系数YF1 =2.79 ， YF 2 =2.20欢迎下载精品学习资源由参考文献 1 P130 图 8.20 查得应力修正

10、系数YS1 =1.56 ， YS2 =1.78欢迎下载精品学习资源7）许用弯曲应力可由参考文献1 P147 公式 8.29 算得： FYNF limSF欢迎下载精品学习资源由参考文献 1 P146 图 8.28h）可得两齿轮的弯曲疲惫极限应力分别为：欢迎下载精品学习资源F lim 1340 MPa 和F lim 2340 MPa ；欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源由参考文献 1 P147 表 8.7，取安全系数SF =1.25；欢迎下载精品学习资源小齿 轮1和 大齿轮2的 应 力循 环 次 数分 别 为：欢迎下载精品学习资源N 160n1aLh6096012825052.304108欢

11、迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源8NN12.3041025.404107欢迎下载精品学习资源i4.263式中： a齿轮转一周，同一侧齿面啮合次数；Lk 齿轮工作时间；欢迎下载精品学习资源由参考文献 1 P147 图 8.30 查得弯曲强度寿命系数为：YN 1YN 21.0欢迎下载精品学习资源故许用弯曲应力为 F 1YN1F lim1.0340272MPa欢迎下载精品学习资源SF1.25欢迎下载精品学习资源 F 2YN 2F lim 21.0340= 272MPa欢迎下载精品学习资源YF 1YS1SF2.791.561.250.01600欢迎下载精品学习资源 F1272欢迎下载精品学习资源

12、YF 2YS 22.201.780.01440欢迎下载精品学习资源 F 2272欢迎下载精品学习资源YFY所以YF 2 YS 20.01440欢迎下载精品学习资源 F F 2欢迎下载精品学习资源初算齿轮法面模数mnt欢迎下载精品学习资源mnt2K t T1Y Y32cosYF YS欢迎下载精品学习资源d z1 F21.328954.4060.720.95欢迎下载精品学习资源32cos120.014401.579欢迎下载精品学习资源0.519欢迎下载精品学习资源2 运算传动尺寸1）运算载荷系数 K由参考文献 1 P130 表 8.3 查得使用 K A1.0欢迎下载精品学习资源vd1n1mnt z

13、1 n13.141.579199601.541m/ s欢迎下载精品学习资源601000601000cos12601000cos12欢迎下载精品学习资源由参考文献 1 P131 图 8.7 查得动载系数Kv1.1 ；欢迎下载精品学习资源由参考文献 1 P132 图 8.11 查得齿向载荷分布系数K1.13 ；欢迎下载精品学习资源由参考文献 1 P133 表 8.4 查得齿间载荷安排系数K1.4，就欢迎下载精品学习资源KK A K v KK1.01.11.131.41.74欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源2）对mt 进行修正，并圆整为标准模数欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源Kmnm

14、n t 3Kt1.5791.7431.31.74欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源由参考文献 1 P124 按表 8.1，圆整为3）运算传动尺寸；m2mm欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源中心距 amn z1z2 21981102.23mm欢迎下载精品学习资源2 cos圆整为 105mm2cos12欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源修正螺旋角arccos mn z1z2 2198117 45 10欢迎下载精品学习资源小齿轮分度圆直径 d 1mn z12 cos2219cos1239.900mm欢迎下载精品学习资源大齿轮分度圆直径cosd 2cos17mn z2cos45 10

15、2cos178145 10170.100 mm欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源bd d10.539.90019.95mm欢迎下载精品学习资源圆整 b=20mm欢迎下载精品学习资源取 b2b20mm， b125mm欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源式中：b1 小齿轮齿厚；欢迎下载精品学习资源b2 大齿轮齿厚；3. 校核齿面接触疲惫强度欢迎下载精品学习资源由参考文献 1 P135 公式 8.7HZE ZH Z Z2KT u1bd1u欢迎下载精品学习资源式中各参数：1）齿数比 ui4.263；欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源2）由参考文献 1 P136 表 8.5 查得弹性系数

16、 Z E189.8MPa ；欢迎下载精品学习资源3）由参考文献 1 P136 图 8.14 查得节点区域系数 ZH2.38 ；4）由参考文献 1 P136 图 8.15 查得重合度系数 Z0.85）由参考文献 1P142 图 8.24 查得螺旋角系数 Z0.97欢迎下载精品学习资源5）由参考文献 1 P145 公式 8.26 HZ NH limSH运算许用接触应力欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源式中：H lim接触疲惫极限，由参考文献1 P146图 8.28）分别查得H lim 11100MPa ，欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源H lim 21100MPa ；欢迎下载精品学习

17、资源ZN 寿命系数，由参考文献1P147 图 8.29 查得欢迎下载精品学习资源ZN 11， ZN 21 ；欢迎下载精品学习资源SH 安 全 系 数 ， 由 参 考 文 献 1P147表 8.7查 得 SH1.0 ； 故欢迎下载精品学习资源 H 11.011001.01100 MPa H 2欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源H 1ZE Z H Z Z2KT1 u1bd1u欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源189.82.380.80.9721.742028954.40639.924.2631 4.263欢迎下载精品学习资源692.87Ma满意齿面接触疲惫强度；二）、低速级 H 1欢迎

18、下载精品学习资源1传动主要尺寸由于齿轮传动形式为闭式硬齿面，故打算按齿根弯曲疲惫强度设计齿轮传动主要参数和尺寸；由参考文献 1P138 公式 8.13 可得：欢迎下载精品学习资源2KT1YFYSYm32d z1 F式中各参数为：1 ）小齿轮传递的转矩：T 118948.432Nmm欢迎下载精品学习资源2 ）初选z3 =23, 就 z4i z33.0662371欢迎下载精品学习资源式中：z4 大齿轮数；欢迎下载精品学习资源i 低速级齿轮传动比；欢迎下载精品学习资源3 ）由参考文献 1 P144 表 8.6，选取齿宽系数d0.5欢迎下载精品学习资源4 ）初取螺旋角12 ；由参考文献 1P133 公

19、式 8.1 可运算齿轮传动端面重合度：欢迎下载精品学习资源1.8813.21 cos1.8813.21 cos121.659欢迎下载精品学习资源z3z42371由参考文献 1 P140 图 8.21 取重合度系数 Y =0.71欢迎下载精品学习资源由式 8.2 得0.318d z1 tan0.3180.523tan120.777欢迎下载精品学习资源由图 8.26 查得螺旋角系数 Y0.93欢迎下载精品学习资源5 ）初取齿轮载荷系数Kt =1.3 ；欢迎下载精品学习资源6 ）齿形系数YF 和应力修正系数YS ：欢迎下载精品学习资源齿轮当量齿数为欢迎下载精品学习资源z3zv 332324.039

20、，z4zv 437172.586欢迎下载精品学习资源coscos 12coscos 12欢迎下载精品学习资源33由参考文献 1 P130 图 8.19 查得齿形系数YF 3 =2.65， YF 4 =2.28欢迎下载精品学习资源由参考文献 1 P130 图 8.20 查得应力修正系数YS3 =1.57， YS4 =1.76欢迎下载精品学习资源7 ）许用弯曲应力可由参考文献1 P147 公式 8.29 算得： FYNF limSF欢迎下载精品学习资源由参考文献 1 P146 图 8.28h）可得两齿轮的弯曲疲惫极限应力分别为：欢迎下载精品学习资源F lim 3340MPa 和F lim 4340

21、 MPa ；欢迎下载精品学习资源由参考文献 1 P147 表 8.7，取安全系数SF =1.25；欢迎下载精品学习资源小齿 轮3和 大齿轮4的 应 力循 环 次 数分 别 为：欢迎下载精品学习资源N60n aL60225.19412825052.69310 8欢迎下载精品学习资源3h欢迎下载精品学习资源8NN 32.6931048.724107欢迎下载精品学习资源i3.066式中： a齿轮转一周，同一侧齿面啮合次数；Lk 齿轮工作时间；欢迎下载精品学习资源由参考文献 1 P147 图 8.30 查得弯曲强度寿命系数为：YN 3YN 41.0欢迎下载精品学习资源故许用弯曲应力为 F 3YN 3F

22、 lim1.0340272MPa欢迎下载精品学习资源SF1.25欢迎下载精品学习资源 F 4YN 4F lim 41.0340= 272MPa欢迎下载精品学习资源YF 3YS3SF2.651.571.250.01530欢迎下载精品学习资源 F 3272欢迎下载精品学习资源YF 4YS 42.281.760.01475欢迎下载精品学习资源 F 4272欢迎下载精品学习资源YFY所以YF 4 YS 40.01475欢迎下载精品学习资源 F F 4欢迎下载精品学习资源初算齿轮法面模数mnt欢迎下载精品学习资源mnt2K t TY Y32cosYF YS欢迎下载精品学习资源d z3 F欢迎下载精品学习

23、资源21.31189490.710.93欢迎下载精品学习资源32cos120.014752.217欢迎下载精品学习资源0.523欢迎下载精品学习资源2 .运算传动尺寸1）运算载荷系数 K由参考文献 1 P130 表 8.3 查得使用 K A1.0欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源vd3 nmnt z3n3.142.21723225.1940.614m / s欢迎下载精品学习资源601000601000cos12601000cos12欢迎下载精品学习资源由参考文献 1 P131 图 8.7 查得动载系数K v1.07 ；欢迎下载精品学习资源由参考文献 1 P132 图 8.11 查得齿向载

24、荷分布系数K1.14 ；欢迎下载精品学习资源由参考文献 1 P133 表 8.4 查得齿间载荷安排系数K1.4 ，就欢迎下载精品学习资源KK A K v KK1.01.071.141.41.7077欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源2）对mnt 进行修正，并圆整为标准模数欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源Kmnmnt 3K t2.2171.707731.32.428欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源由参考文献 1 P124 按表 8.1，圆整为3）运算传动尺寸；m3mm欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源中心距 amn z3z4 22371144.150mm欢迎下载精品学

25、习资源2 cos2cos12欢迎下载精品学习资源圆整为 145mm修正螺旋角arccos mn z3z4 2237113 29 21欢迎下载精品学习资源小齿轮分度圆直径 d 3mn z32 cos22cos122370.957 mm欢迎下载精品学习资源大齿轮分度圆直径cosd 4cos13mn z429 21271219.043mm欢迎下载精品学习资源coscos13 29 21欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源bd d30.570.95735.478mm欢迎下载精品学习资源圆整 b=35mm欢迎下载精品学习资源取 b4b40mm， b335mm欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源式

26、中：b3 小齿轮齿厚；欢迎下载精品学习资源b4 大齿轮齿厚；3.校核齿面接触疲惫强度欢迎下载精品学习资源由参考文献 1 P135 公式 8.7式中各参数：HZE ZH Z Z2KT u1bd3u欢迎下载精品学习资源1）齿数比 ui 3.066 ；欢迎下载精品学习资源2）由参考文献 1 P136 表 8.5 查得弹性系数 Z E189.8MPa ；欢迎下载精品学习资源3）由参考文献 1 P136 图 8.14 查得节点区域系数 ZH2.44 ；4）由参考文献 1 P136 图 8.15 查得重合度系数 Z0.8155）由参考文献 1P142 图 8.24 查得螺旋角系数 Z0.984欢迎下载精品

27、学习资源5）由参考文献 1 P145 公式 8.26 HZ NH limSH运算许用接触应力欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源式中：H lim接触疲惫极限，由参考文献1 P146图 8.28）分别查得H lim 11100MPa ，欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源H lim 21100MPa ；欢迎下载精品学习资源ZN 寿命系数，由参考文献1P147 图 8.29 查得欢迎下载精品学习资源ZN 31， ZN 41 ；欢迎下载精品学习资源SH 安 全 系 数 ， 由 参 考 文 献 1P147表 8.7查 得 SH1.0 ； 故欢迎下载精品学习资源 H 31.01 1 0 01.0

28、1 1 0 M0 P a H 4欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源H 1ZE ZH Z Z2KT u1bd3u欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源189.82.440.8150.98421.7077118949.4323.0661欢迎下载精品学习资源648.85Ma满意齿面接触疲惫强度；五、初算轴径 H 1350.795723.066欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源由参考文献 1P193 公式 10.2 可得：P2.9106欢迎下载精品学习资源齿轮轴的最小直径：d C3n106396015.34mm ；考虑到键对轴强度的欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源减弱及联轴器对轴

29、径的要求，最终取d25mm ；欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源中间轴的最小直径：Pd C 3n10632.7950225.19424.54mm；考虑到键对轴强度欢迎下载精品学习资源的减弱及轴承寿命的要求，最终取d 35mm欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源输出轴的最小直径：PdC3n10632.684072.94733.24mm ；考虑到键对轴强度欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源的减弱及联轴器对轴径的要求，最终取d35mm；欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源式中： C 由许用扭转应力确定的系数，由参考文献1P193 表 10.2，取 C106欢迎下载精品学习资源六、

30、校核轴及键的强度和轴承寿命：一） 、中间轴1. 齿轮 2高速级从动轮）的受力运算：2T2118949.432d2170.100由参考文献 1P140 公式 8.16 可知欢迎下载精品学习资源Ft 21031398.58N欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源Fr 2Ft 2tant 21398.58tan 20534.49N欢迎下载精品学习资源cos17 45 10欢迎下载精品学习资源Fa2Fr 2tan534.49tan1745 10171.12N欢迎下载精品学习资源式中：Ft 2 齿轮所受的圆周力，N；欢迎下载精品学习资源Fr 2 齿轮所受的径向力，N ；Fa2 齿轮所受的轴向力，N ；

31、2. 齿轮 3低速级主动轮）的受力运算：由参考文献 1P140 公式 8.16 可知欢迎下载精品学习资源Ft 32T d 32118949.43270.95710 33352.72N欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源Fr 3Ft 3tant33352.72tan 201254.91N欢迎下载精品学习资源cos13 29 21欢迎下载精品学习资源Fa3Fr 3tan21254.91tan1329 21301.03N欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源式中：Ft3 齿轮所受的圆周力，N；欢迎下载精品学习资源Fr 3 齿轮所受的径向力，N；Fa3 齿轮所受的轴向力，N ；3. 齿轮的轴向力

32、平移至轴上所产生的弯矩为：欢迎下载精品学习资源M H 2M H 3d2Fa 22d3Fa 32171.12301.03170.100270.957214553.756Nmm10680.093Nmm欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源4. 轴向外部轴向力合力为 ： FAFa 3Fa 2301.03171.12129.91N欢迎下载精品学习资源5. 运算轴承支反力 ：欢迎下载精品学习资源竖直方向，轴承 1 R1vFt 3 73.3Ft2 33.32507.09N欢迎下载精品学习资源116.6欢迎下载精品学习资源轴承 2 R2 vFt3 43.3Ft 2 83.32244.21N欢迎下载精品学习资源