减速器设计说明书.doc

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1、如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流减速器设计说明书PW = 2.015kw= 0.0816Pr= 2.469kwP0=3kwn0=1420r/min=34.3i带=2.8i减=12.25i12=4.061i23=3.012Po=2.469 kwno=1420r/minT0=16.61NmP1=2.346 kwn1=507r/minT1=44.18NmP2=2.253 8kwn2=124.6r/minT2=172.66Nm P3=2.163kwn3=41.4r/minT3=499.1 NmP4=2.12kwn4=41.4r/minT4=489.1 NmPc=2.716kwdd1=100mm

2、V=7.4m/sdd2=280mm=2.8a=493.5mmLd=1600mm1=1580P0=1.24P1=0.19P2=-0.00243P0=1.36Z=2=155NQ=608.6NN1=1109N2=3.58108MPaMPaZH=2.44=0.987=2.44a=125mmZ1=24Z2=98m=2d1=49.180mmd2=200.81mmV=1.31m/sb=40 KA =1.25Kv =1.024=1.06=1.2K=1.628da1 =53.462mmda2 =204.810mmdb1 =46.156mmdb2 =188.475mm=29.782=23.264=1.349=1.

3、38=0.860.99=2.45=537.9MpaZv1=25.8Zv2=105.4=2.65=2.24=1.58=1.81Flim1=230MPaFlim2=210MPa328.6MPa=300MPa F1=108.60MPaF2=105.29MPaN1=2.24108N2=7.45107H1=597.6MPaH2=602.14MPa1.20.35=0.987=189.8=2.44a =155mmmn =2.5Z1=30Z2=91d1=76.86mmd2=233.14mmv=0.50m/s=1.25Kv=1.025b=54.25mmK=1.03K=1.2K=1.6362da1=81.86mm

4、da2=238.14mmat=20.46 0db1=72.00mmdb2=218.43mmat1 =28.410at2 =23.480=1.69=1.295Z=0.769Z=0.988b=11.860=2.44H =574.4MPaZv1=32.3Zv2=97.94Y=0.86Y=0.677F1=328.6MPaF2=300MPaF1=149MPaF2 =144.402MPaFt=1794NFr=669NFa=400NR1H=787 NR2H=847N =16.72=68.26 =10.48=12.14 =980N=1470N=0=400N=1176N=1943.04N=14.49年 =87.

5、65MpaTc=611.37 十三、参考资料目录1、机械设计 ：主编 孙志礼 马星国 黄秋波 闫玉涛2、机械设计课程设计 ：主编 巩云鹏 田万禄 张伟华 黄秋波3、机械设计习题与设计实例 ：辽宁工业大学【精品文档】第 58 页一、设计任务见任务书原件二、电动机的选择计算按工作要求条件选用三相异步交流电动机，封闭式扇冷式结构,Y系列。1、选择电动机功率滚筒所需的有效功率： 传动装置的总效率： 查表17-9确定个部分效率如下: 皮带传动效率： 齿轮啮合效率： （齿轮精度为8级）滚动轴承效率： （球轴承） 联轴器效率： 滚筒效率： 传动总效率： 所需电动机功率：=2.469kw 查设计资料表27-1

6、，可选Y系列三相异步电动机Y100L2-4型，额定功率P0=3kw；或选Y系列三相异步电动机Y132S-6型，额定功率P0=3kw；均满足P0Pr。2、选取电动机的转速滚筒轴转速： 现以同步转速为1500r/min及1000r/min两种方案进行比较，由表27-1查得电动机数据，计算总传动比列于表1中。表1： 电动机数据及传动比方案号电机型号额定功率同步转速满载转速总传动比1Y100L243.01500142034.32Y132S63.O100096023.2比较两种方案，方案1的减速器传动比更适合，由表27-2查得表2： 电动机型号为Y100L24，其主要性能如下电动机额定功率 P0/ kw

7、3电动机轴伸长度E/mm60电动机满载转速 n0/(r/min)1420电动机中心高H/mm100电动机轴伸直径 D/mm28堵转转矩/额定转矩T/N.m2.2三、传动装置的运动及动力参数计算1、分配传动比 总传动比： 根据设计资料表17-9可知 =24取则减速器的传动比： 对减速器传动比进行分配时，为使两级传动浸油深度相近，且避免中间轴大齿轮齿顶圆与低速轴不想碰，取双级齿轮减速器高速级的传动比： =4.061 则低速级的传动比：=3.012 2、各轴功率、转速和转矩的计算0轴：0轴即电动机轴P0=Pr=2.469kw n0=1420r/min T0= 轴：I轴即减速器高速轴P1=P001=P

8、00=2.4690.95=2.346kw n1= T1= 轴：轴即减速器中间轴P2 =P112=2.3460.970.99=2.253kw n2= T2= 轴：轴即减速器的低速轴P3 =P212=2.2530.970.99=2.163kw n3= T3= 轴：轴即传动滚筒轴P4=P323=2.1630.990.99=2.12kw n4= n3=41.4r/min T4= 将上述计算结果汇总如下轴序号功率/KW转速/（r/min）转矩T/ Nm传动形式传动比效率02.469142016.61带传动2.80.952.34650744.18齿轮传动4.0670.962.253124.6172.66齿

9、轮传动3.0120.962.16341.4499.1联轴器1.00.982.1241.4489.1表三： 各轴运动及动力参数四、传动零件的设计计算1、带传动的设计计算1）确定设计功率PC由教材书表44查得工作状况系数KA=1.1计算功率：PC=KAP=1.12.469=2.716kw 2）选取V带型号根据PC和n0由图4-12确定，因Pc、n0工作点处于A型区，故选A型V带。 3）确定带轮基准直径、选择小带轮直径由表4-5和表4-6确定，由于占用空间限制不严格，取对传动有利，按表4-6取标准值，取=100mm。 验算带速VV=7.4m/s 在525m/s之间，故合乎要求。确定从动轮基准直径=2

10、80mm 查教材表4-6取=280mm 实际从动轮转速和实际传动比i不计影响，若算得与预定转速相差5为允许。=2.8 4）确定中心距a和带的基准长度Ld初定中心因没有给定中心距，故按教材书式425确定按：0.7(dd1+dd2)2(dd1+dd2)得：0.7（100+280）2(100+280) 266mm760mm取=500mm。 确定带的计算基准长度Lc：按教材式4-26：2+(+)+=2500+（100+280）+=1613 取标准Ld查教材书表4-2取=1600。 确定中心距a=+=500+=493.5 调整范围：=+0.03=493.5+0.031600=541.5 =-0.015=

11、493.5-0.0151600=469.5 5）验算包角1按教材书式4-28得：1180-60=180-60=1581200 符合要求 6）确定带根数Z按教材书式4-29： ZZmax 按教材书式4-19，单根V带所能传递的功率=(+ ) 按教材书式4-20得包角系数=1.25()=1.25()=0.95 由教材书表4-2查得：C1=3.7810-4 C2=9.8110-3 C3=9.610-15C4=4.6510-5 =17001=148rad/s 由教材书式4-18、4-21、4-22可知：=1C1-C3-C4lg(dd11)=1001483.7810-4-9.610-15 -4.6510

12、-5lg(100148)=1.24 =C41lg=4.6510-5100148lg=0.19 = C41lg=4.6510-5100148lg=-0.00243 可得：=(+)=0.95(1.24+0.19-0.00243)=1.36 由教材书式4-29：V带的根数：Z=1.99取Z=2根 7）确定初拉力F0： 查教材书表4-1： q=0.1kg/m按教材书式4-30：F0=500(-1)+q=500=155N 8）计算轴压力Q按教材书式4-31：Q=2F0Zsin=21552sin=608.6N 9）确定带轮结构 小带轮，采用实心结构大带轮采用孔板式结构d1=1.8d=1.826=46.8m

13、m查设计资料表7-8得 e=15，f=10，he =12，=6，=340，ba=11mm, =2.75带轮的宽度：B=（z-1）e+2f=（2-1）15+210=35mm 五、高速级斜齿圆柱齿轮的设计计算原始数据：电动机的输出功率 ：2.345kW小齿轮转速 ：507r/min 传动比 ：4.067 单向传动，工作载荷有轻微冲击，每天工作8小时，每年工作300天，预期工作10年1、选择齿轮材料，确定精度等级及许用应力 小齿轮为45钢，调质处理，查教材书表5-1：齿面硬度为240HB 大齿轮为45钢，正火处理，查教材书表5-1：齿面硬度为200HB选齿轮精度等级为8级（GB10095-88）。查

14、教材图5-16（b）：小齿轮齿面硬度为240HB时， 大齿轮齿面硬度为200HB时，计算应力循环次数：由教材书式533得：=60=605071(108300)=7.3108 =1.79108 查教材书图5-17得：1.06，1.12由教材书式5-29得：取=1.0，=1.0， 由教材书式5-28确定疲劳许用应力： =565.6Mpa =566.7MPa因为，所以计算中取=565.6MPa 2、按接触疲劳强度确定中心距a小齿轮转矩：T1=44180 初选1.2，暂取螺旋角,0.3由教材书式5-42得：0.987由教材书表5-5得： =189.8估取=20 端面压力角：基圆螺旋角：由教材书式5-3

15、9计算中心距a： (u+1)=121.7mm圆整取： a=125mm 估算模数： =(0.0070.02)= 0.875mm2.5mm取标准值： =2mm 小齿轮齿数： =24.03 =4.06724.03=97.7 取 实际传动比： 传动比误差：=0.3%5% 在允许范围内修正螺旋角：=arccos= arccos=123441与初选=13接近，可不修正。齿轮分度圆直径：=49.180mm =200.81mm 圆周速度： V=1.31m/s 3、校核齿面接触疲劳强度 由教材书表5-3，电动机驱动，轻微冲击，查得=1.25按，8级精度查教材书图5-4（b）得动载系数=1.024齿宽 b=0.3

16、125=37.5mm 取b=40mm 按=0.8，低速轴的刚性较大，二级传动中齿轮相对于轴承为非对称布置查教材书图5-7（a）得：=1.06按8级精度查教材书表5-4得：=1.2按教材书式5-4计算载荷系数：=计算重合度， 齿轮齿顶圆直径：=+2=49.180+21.02=53.462mm =+2=200.81+21.02=204.810mm 端面压力角： =20.4520 齿轮基圆直径： =cos=49.180cos20.4520=46.156mm =cos=200.18cos20.4520=188.475mm 端面齿顶压力角：=arccos= arccos=29.7820 =arccos=

17、 arccos=23.2640 =(tan-tan)+(tan-tan) =1.349 =1.38 由教材书式5-43计算： =0.86 由教材书式5-42计算： =0.99 由教材书式5-41计算ZH 基圆螺旋角： =arctan(tancos)=arctan(tan12.578cos20.452)=11.808 =2.45 由教材书式5-39计算齿面接触应力=2.45189.80.860.99=537.9MPa1.0 =1-=1-1.0=0.9 由教材书式5-48计算=0.25+=0.25+=0.79 查教材书图5-18b得： 230MPa，210MPa查教材书图5-19得： 1.0取：

18、由教材书式5-32，因为mn=25，所以取Yx1=Yx2=1.0计算许用齿根弯曲应力=328.6Mpa =300Mpa 由式5-44计算齿根弯曲应力 =108.6MPa=328.6Mpa 安全 =108.6=105.2MPa=300MPa 安全 5、齿轮主要几何参数 24，98，u=4.067，mn=2mm，=123441 =49.180mm，=200.81mm，=53.180mm，=204.81mm =49.180-22（1.0+0.25）=43.180mm =200.81-22（1.0+0.25）=195.81mm =25mm 齿宽：=45mm，=40mm六、低速级斜齿圆柱齿轮的设计计算

19、已知：传动功率P2=2.252kw，小齿轮转速n2=124.6r/min，传动比i=u=3.0121、选择齿轮材料，确定精度等级及许用应力 小齿轮为45钢，调质处理，查教材书表5-1：齿面硬度为240HB 大齿轮为45钢，正火处理，查教材书表5-1：齿面硬度为200HB选齿轮精度等级为8级（GB10095-88）。查教材书图5-16（b）：小齿轮齿面硬度为240HB时，大齿轮齿面硬度为200HB时，（对于工业用齿轮，通常按MQ线取值）计算应力循环次数：由式533得：=60=60124.61(108300)=2.24108 =7.45107 查教材书图5-17得：1.12，1.19由教材书式5-

20、29得：取=1.0，=1.0， 由式5-28确定疲劳许用应力： =597.6MPa =602.14MPa因为，所以计算中取=597.6MPa 2、按接触疲劳强度确定中心距a小齿轮转矩：T1= 初选1.2，暂取螺旋角,0.35由教材书式5-42得：0.987由教材书表5-5得： =189.8由教材书式5-41计算 估取=20 端面压力角：基圆螺旋角：=2.44 由式5-39计算中心距a： (u+1)=154.38mm圆整取： a=155mm 估算模数： =(0.0070.02)= 1.085mm3.1mm取标准值： =2.5mm 小齿轮齿数： =30.1 =30.13.012=90.6 取 实际

21、传动比： 传动比误差：5% 在允许范围内修正螺旋角：=arccos= arccos=123744与初选=13 接近，可不修正。齿轮分度圆直径：=76.86mm =233.14mm 圆周速度： V=0.50m/s 3、校核齿面接触疲劳强度 由表5-3，电动机驱动，轻微冲击，查得=1.25按8级精度查教材书图5-4（b）得动载系数=1.025齿宽 b=0.35155=54.25mm 取b=55按=0.7，低速轴的刚性较大，二级传动中齿轮相对于轴承为非对称布置查教材书图5-7（a）得：=1.03按8级精度查表5-4得：=1.2按式5-4计算载荷系数：=1.251.0251.031.2=1.58 计算

22、重合度， 齿轮齿顶圆直径：=+2=76.86+21.02.5=81.86mm =+2=233.14+21.02.5=238.14mm 端面压力角： =20.460 齿轮基圆直径： =cos=76.86cos20.460=72.000mm =cos=233.14cos20.46 0=218.43mm 端面齿顶压力角：=arccos= arccos=28.410 =arccos= arccos=23.480 =(tan-tan)+(tan-tan)=1.69=1.295 由教材书式5-43计算： =0.769 由教材书式5-42计算： =0.988 由教材书式5-41计算ZH 基圆螺旋角： =ar

23、ctan(tancos)=arctan(tan12.628cos20.46)=11.86 =2.44 由教材书式5-39计算齿面接触应力=2.44189.80.7690.988=574.4MPa1.0 =1-=1-1.0=0.86 由教材书式5-48计算=0.25+=0.25+=0.677 与高速级齿轮相同，由教材书式5-44计算齿根弯曲应力 =149MPa=328.6Mpa 安全 =147.867=144.402MPa=300MPa 安全 5、齿轮主要几何参数 30，91，u=3.012，mn=2.5mm=123744 =76.86mm，=233.14mm，=81.86mm，=238.14m

24、m =76.86-22.5（1.0+0.25）=70.61mm =233.14-22.5（1.0+0.25）=226.89mm =155mm 齿宽：=55mm，=50mm 七、轴的设计计算1、减速器轴的设计计算1)选择轴的材料：轴的材料为45号钢，调质处理2)按扭矩初步估算轴端直径初步确定高速轴外伸段直径，高速轴外伸段上安装带轮，其轴径可按下式求得：按设计资料式8-2得： 查教材书表8-2得：=130， 估算高速轴外伸端最小直径： 圆整取： 该段轴长：l=(Z-1)e+2f=(2-1)15+210=35mm 估算低速轴外伸端最小直径： 圆整取： 估算中间轴安轴承处最小直径： 2、高速轴强度计算

25、 已知：双级斜齿轮圆柱减速器高速轴传递的转矩为T1=44.18Nm，带轮上的压轴力Q=609N，齿轮的分度圆直径d1=54.18mm，齿根圆直径df=49.180mm，螺旋角=12.578，t=20.452。1)设计轴的结构a、两轴承之间的跨距mm。 b、布置轴上零件，设计轴的结构。根据安装和定位的需要，初定各轴段直径和长度，各跨度尺寸，作轴的简图如图 图12)按弯矩合成强度条件校核轴 a、画出空间力系图，如图a所示。 b、将空间力系分解为H和V两个平面力系，分别求支反力并画弯矩图如图b-e所示。计算齿轮所受的各个分力，绘制空间受力简图b圆周力： 轴向力：径向力： c、求轴的弯矩M，画弯矩图，如图f所示。