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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 二级减速器课程设计-二级绽开式圆柱齿轮减速器姓 名：秦勇学 院：西南科技高校城市学院系 别：机电工程系专 业：过程装备与掌握工程学 号： 202240258 指导老师：徐学林2022 年 11 月 日名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 42 页精选学习资料 - - - - - - - - - 目 录 第一章 机械设计课程设计任务书其次章 课题题目及主要技术参数说明2.1 课题题目 2.2 主要技术参数说明 2.3 传动系统工作条件 2.4 传动系统方案的挑选 第三章 减速器结构挑选及相关性能参数运算3.1 减速器结构 3.2
2、 电动机挑选 3.3 传动比安排 3.4 动力运动参数运算 第四章 齿轮的设计运算 包括高速级齿轮和低速级齿轮 4.1 齿轮材料和热处理的挑选 4.2 齿轮几何尺寸的设计运算 4.2.1 依据接触强度初步设计齿轮主要尺寸 4.2.2 齿轮弯曲强度校核 4.2.3 齿轮几何尺寸的确定 4.2.3 齿轮的结构设计 第五章 轴的设计运算（包括高速轴,中间轴和输出轴）5.1 轴的材料和热处理的挑选 5.2 轴几何尺寸的设计运算名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 42 页精选学习资料 - - - - - - - - - 5.2.1 依据扭转强度初步设计轴的最小直径 5.2.2 轴的结
3、构设计 5.2.3 轴的强度校核第六章轴承的运算以及寿命校核：6.1 润滑的挑选确定 6.2 密封的挑选确定 6.3 减速器附件的挑选确定 6.4 箱体主要结构尺寸运算第七章减速器机体结构尺寸第八章减速器的各部位附属零件的设计 . 8.1 窥视孔盖与窥视孔：8.2 放油螺塞 8.3 油标8.4 通气器 8.5 启盖螺钉8.6 定位销 8.7 环首螺钉、吊环和吊钩 8.8 调整垫片8.9 密封装置 第九章输出轴联轴器的挑选 第十章 . 润滑方式的确定名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 42 页精选学习资料 - - - - - - - - - 第一章机械设计课程设计任务书设计题
4、目：带式输送机传动装置的设计（只做减速器部分）1电动机； 2带传动； 3 圆柱直齿轮减速器；4联轴器；5滚筒； 6输送带一、 原始数据及工作要求组别 滚筒直径 输送带带速 输送带从动轴的扭矩 寿命Dmm Vm/s TN.m 年 1 350 0.3 650 10 2 300 0.5 750 8 3 400 0.7 800 9 4 350 0.6 850 8 5 400 0.5 700 9 6 300 0.4 700 10 每日两班制工作,传动不逆转,有稍微冲击,输送带速度答应误差为5%；二、设计工作量 设计说明书 1 份；减速器装配图三、参考文献 1.机械设计教材 2 机械设计课程设计指导书3机
5、械设计课程设计图册 4.机械零件手册 5. 其他相关书籍其次章 课题题目及主要技术参数说明名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 42 页精选学习资料 - - - - - - - - - 2.1 课题题目带式输送机传动系统中的二级减速器（第四组）；2.2 主要技术参数说明输送带从动轴的扭矩 T=850n/m,输送带的工作速度 D=350 mm,寿命 9年；2.3 传动系统工作条件V=0.6m/s,输送机滚筒直径每日两班制（每班工作 8 小时）工作,传动不逆转,有稍微冲击,输送带速度答应误差为5%,要求减速器设计寿命为 8 年；2.4 传动系统方案的挑选I 2 3 1II 5Pw
6、PdIII 4IV图 1 带式输送机传动系统简图第三章 减速器结构挑选及相关性能参名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 42 页精选学习资料 - - - - - - - - - 数运算1. 确定减速器的结构和零部件类型：1.1 挑选二级减速器；1.2 确定传动件的布置形式；1.3 挑选轴承类型,打算减速器机体结构；1.4 挑选联轴器的类型；2. 挑选电动机2.1.挑选电动机类型：按工作要求和条件,选用三相笼型异步电动机,封闭型结构,电压380V,Y型,YZR 系列 YZR32M2-6 ；2.2.挑选电动机的容量：由题目已知： V=0.6m/s D=350mm T=850N*M
7、 P d P W电动机所需的功率为：a KW, P W Tn KW, n 1000*60*V , 9550 D所以 P d 60000 VT KW D a由电动机到运输带的传动总功率为 : a 11带传动效率： 0.96 每对轴承的传动效率：0.99 圆柱齿轮的传动效率：0.96 联轴器的传动效率： 0.99 就：a1a4 0.96 0.992 0.960.990.84所以pd60000VT60000*0.6*8503470w 9550D9550*3.14*0.35*0.842.3.确定电动机转速名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 42 页精选学习资料 - - - - -
8、- - - - n1000*60*V=32.7r/min D查 手 册 ： 取 带 传 动 的 传 动 比i带2i总； 二 级 圆 柱 齿 轮 减 速 器 传 动 比16160,故电动机转速的可选范i减速器840,所以总传动比合理范畴为围是：n 电机n 带i 总32.7（r/min）依据容量和转速,由有关手册查得,挑选YZR132M2 6 电机符合要求；3. 确定传动装置的总传动比和安排传动比：3.1 总传动比：inm90827.8n32.73.2 安排传动比：依据手册1i 取 2.5；2i 3i ,且i/1i =2i *3i , i =1i *（2i *3i ）就 2i327.811.12,
9、 考虑到便于润滑,应当使：2.52i =3.3；3i =3.4 4. 运算传动装置的运动和动力参数：4.1 将传动装置各轴由高速到低速依次定为1 轴、2 轴、 3 轴、4 轴；01,依次为电机与轴1,轴 1 与轴 2,轴 2 与轴 3,轴 3与轴 4 之间的传动效率；4.2 各轴转速：n 1nm908363.2r/min 3.33 KW 01i12.5n2n 1363.2110r/min i23.3n3n 2110 =32.4 3.4r/min i34.3 各轴输入功率：P 1P d013.47 0.96名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 42 页精选学习资料 - - -
10、- - - - - - P 2P 1123.33 0.98 0.973.17KW 12P 3P 2233.17 0.98 0.973.01 KW 23m mP 4P 3343.01 0.98 0.992.92KW 344.4 各轴输入转矩：T d9550P d95503.4736.5Nmn m908T 1T di 136.5 2.5 0.9687.6 NmT 2T 1i287.63.3 0.98 0.97274.8 NT 3T 2i2274.8 3.4 0.98 0.97888.2 NT 4T 3888.2 0.98 0.99861.7 Nm1-3 轴的输出功率、输出转矩分别为各轴的输入功率、
11、输入转矩乘轴承传动 效率 0.99；4.5 运动和动力参数结果见表 4-1：表 4-1 名师归纳总结 轴名功率 P KW 输出转钜 T N.m 输出转速 r/min 第 8 页,共 42 页输入输入电动机轴3.33 3.47 87.6 36.5 908 1 轴 2.997 86.72 363.2 3.17 3.14 274.8 272.1 110 2 轴3 轴3.01 2.98 888.2 879.31 32.4 2.92 2.89 861.7 853.08 32.4 4 轴- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 第四章齿轮的设计运算：4.1 高速级大小齿轮
12、的设计：4.1.1 齿轮材料,热处理及精度：考虑此减速器的功率及现场安装的限制,故大小齿轮都选用硬齿面 圆柱直齿轮；4.1.2 齿轮材料及热处理 材料：高速级小齿轮选用 45钢调质,齿面硬度为小齿轮 250HBS 取小齿齿数 Z =24；高速级大齿轮选用 45 钢正火,齿面硬度为大齿轮200HBS ； Z2=2i Z1=3.3 24=79.2,取 Z2 =80； 齿轮精度：按 GB/T100951998,挑选 7 级,齿根喷丸强化；4.1.3 设计齿轮传动的主要尺寸：按齿面接触强度设计：d1 t2.323K T t 1uu1ZE2dH确定各参数的值 : 1）. 选 K =1.3 ；2）. 见参
13、考文献机械设计P 202 公式 10-13运算应力值环数；其中：K 表示载荷系数；KK K K KK：使用系数； K ;动载系数； K 齿轮安排系数；K 载荷分布系数；为了便于运算,其中 K =1；3） . T =87.6*1000N*mm, 挑选 d=1,u（齿数比） =2i =3.3. 4）. 参考文献机械设计见参考文献机械设计P 201 表 10-6 得：Z =189.8MPa . 名师归纳总结 5）. 依据教材机械设计P209 表 1021d,挑选H=H2=510. N；第 9 页,共 42 页6） . 参考文献机械设计P202公式 10-13运算应力值环数N1=60n1jhL =60
14、 363.2 1 （ 2 8 300 8）=8.37 108 h - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - N2 = =N1/i2=8.37 108 h /3.3=2.54 108h 7）. 参考机械设计P207图 10-19 得：K1=0.94 8）. 参考机械设计P205 K2=0.97 公式 10-12 有：取安全系数 S=1；H1=KHN1SHlim1=0.94 510=479.4 MPammH2=KHN2SHlim2=0.97 450=436.5 MPa由于H1 H2,将 H2=436.5 MPa 代入公式d1 t2.323K T 1uu1ZE2进行
15、运算；dH得：d 1t=2.3231.3 87.61034.3189.8270.49613.3436.59）. 运算圆周速度60d tn 13.1470.496363.21.34m s100060100010）. 运算齿宽 b b=dd1 =70.496 mm 11）. 运算摸数 mnm =d1 t70.4962.94mmm ntZ 12412）. 运算齿宽与高之比bhh 齿全高 =（2*h（齿顶系数） +c）*取标准值： h（齿顶系数） =1.0,c（间隙系数） =0.25 h=2.25*2.94=6.615 就bh =70.4966.615 =10.66 13. 运算载荷系数K=1 P19
16、4图 10-8 ,并取 7 级精度得依据机械设计动载系数 KV =1.1 名师归纳总结 参考机械设计P196表 10-4 得 KH 的运算公式 : 第 10 页,共 42 页K H =1 . 120 . 18 10 6.d22 d+0.23 103 b=1.426 - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 参考机械设计P198图 10-13,bh,KH 得: KF=1.35 参考机械设计P 193 表 10-2 得: 直齿轮 K H = K F =1 就：KK K K H K H =1 1.1 1 1.426=1.567 14 . 校正所算得的分度圆直径d1
17、=d t3K /Kt=70.49631.567=75mm1.3m = nd1753.125mmZ1244.1.4 齿根弯曲疲惫强度设计由弯曲强度的设计公式m 32KT 1YFY SdZ2 1F1. 确定公式内各运算数值取 z 24,小齿轮传递的转矩87.6 N m FE2=450 Mpa表查齿宽系数1 2.依据机械设计图1020c查取FE=500Mpa ,依据机械设计 P206图 1018查取弯曲疲惫寿命系数KFN1=0.87,KFN2=0.89 3 取弯曲疲惫安全系数 S（1.4 1.5 ）,取 S=1.45 F1=KFN1FE120.87500300MP aS1.45 F2=KFN2FE0
18、.89450276.2MPaS1.454. 载荷系数 KK K K K=1 1.1 1 1.351.4855. 查取齿形系数 Y和应力校正系数 Y参考机械设计 P200表 10-5 得：名师归纳总结 齿形系数 Y2.65 Y2.22 第 11 页,共 42 页应力校正系数 Y1.58 Y1.77 6 . 运算齿轮的Y FFSF- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - Y F1F S12.65 1.580.01396F 1300Y F2F S22.22 1.770.01423Y FF S的值；F2276.2Y F1F S1 H2,将 H2=441 MPa 代入公
19、式- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - d1 t2.323K T 1uu1ZE2进行运算；dH得：d 1t=2.3231.3274.8 1034.4189.8285.63mm13.44419. 运算圆周速度60d tn 13.1485.63 1100.493m/s100060 100010. 运算齿宽 b b=dd1 =85.63 mm 11. 运算摸数 mnm =d1 t85.634.28mmm ntZ12012. 运算齿宽与高之比bhh 齿全高 =（2*h（齿顶系数） +c）*取标准值： h（齿顶系数） =1.0,c（间隙系数） =0.25 h=2.2
20、5*4.28=9.63 就bh =85.639.63 =8.89 13. 运算载荷系数 K K=1 P194图 10-8 ,并取 7 级精度得依据机械设计动载系数 KV =1.3 参考机械设计P 196 表 10-4 得 KH 的运算公式 : K H = 1 . 12 0 . 18 1 0 6. d 2 d+0.23 10 2 3 b=1.426 参考机械设计P 198 图 10-13,bh,KH 得: K F=1.35 参考机械设计P 193 表 10-2 得: 直齿轮 K H = K F =1 就：KK K K H K H =1 1.3 1 1.426=1.854 14. 校正所算得的分度
21、圆直径名师归纳总结 d1 =d t3K /Kt31.854=96.39mm第 14 页,共 42 页=85.631.3m =d196.394.82mmZ120- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 4.2.5 齿根弯曲疲惫强度设计由弯曲强度的设计公式m 32KT2Y Y SdZ2F11. 确定公式内各运算数值取 z 20,小齿轮传递的转矩 T2274.8 N m 表查齿宽系数1 2 依据机械设计图 1020c 查取 FE=500Mpa ,FE=450 Mpa依据机械设计 P206图 1018查取弯曲疲惫寿命系数KFN1=0.87,KFN2=0.92 3. 取
22、弯曲疲惫安全系数 S（1.4 1.5 ）,取 S=1.45 F1=KFN1FE10.87500300MP aS1.45 F2=KFN2FE20.92450285.5MP aS1.454. 载荷系数 KK 5. 查取齿形系数 Y K K K=1 1.2 1 1.351.62和应力校正系数Y参考机械设计 P200表 10-5 得：齿形系数 Y 2.80 Y2.24 S的值；应力校正系数 Y1.55 Y1.75 6. 运算齿轮的Y FFSFY F1F S12.80 1.550.01447F 1300Y F2F S22.24 1.750.01373F 2285.5Y F1F S1Y F2F S2,取Y
23、 F1F S1作为Y FFF 1F2F 1FY FFS=0.01447 F7. 运算模数名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页,共 42 页精选学习资料 - - - - - - - - - m n32 1.62274.8 1030.01447mm3.18mm1 202齿面接触疲惫强度运算的法面模数mn 大于由齿根弯曲疲惫强度运算的法面模数,按 GB/T1357-1987 圆整为标准模数 ,取 mn =4mm；8. z1=96.39 4=24 就 z 2 =3.44 24=81.9,取 z 2 =82. 9. 确定最终几何尺寸 分度圆直径 d =24*4=96mm ,d =82*4
24、=328mm 中心距 A=（1d + d ）/2=212mm齿宽 b= d =96mm取 B4=90mm, B3=96mm名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页,共 42 页精选学习资料 - - - - - - - - - 第五章传动轴的设计5.1 高速轴的设计：5.1.1材料：选用 45 号钢调质处理,查表10-2取 =35N/2 mm ；A o110；5.1.2各轴段直径的确定：参考机械设计P 370表 153初步估算轴的最小直径 ,取由d minA o3P；n就：d 111033.3323 mm363.2由于轴截面上开有键槽,应增大轴径以考虑键槽对轴强度的减弱；又因轴的最小
25、直径名师归纳总结 小于 100,依据机械设计可知轴径增大5%7%,所以取轴径增7%作为最小轴径；第 17 页,共 42 页就d 1min=1.07*23=24.61mm；高速轴 轴各轴段直径见表5-1.- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 表 5-1名称外接联轴器依据确定结果（ mm）d 130 d24.61 mm,选深沟球轴承代号： 6306d2轴承内径d=30mm 30 轴承外径D=72 mm d3轴承宽度B=19 mm35 d4安装齿轮段50 d540 d6d7d1（同一对轴承）30 5.1.3 各轴段长度的确定1 轴段的长度： I=100mm 2
26、轴段的长度 l 1：l 1=B+2+3=19+10+5=34mm,轴承的型号为 6306,轴承宽度 B=19mm,2 为齿轮断面与箱体内壁的距离,3 为轴承内端面与箱体内壁之间的距离3 轴段的长度： l 2=116mm4 轴段的长度： l 3=75-1=74mm 5 轴段的长度： l 2= 4mm6 轴段的长度： l5=B+2+3=19+10+5=34mm,轴承宽度 B=19mm,2 为齿轮断面与箱体内壁的距离, 轴简图见图 5-1. 3为轴承内端面与箱体内壁之间的距离名师归纳总结 - - - - - - -第 18 页,共 42 页精选学习资料 - - - - - - - - - 图 5-1
27、 5.2.校核该轴和轴承：5.2.1.按弯扭合成强度条件校核.作用在齿轮上的圆周力为：Ft2 T 1287.610002336N850.23 N ,其中= 20 ；d175径向力为F rFtg2336tg20轴的水平受力情形见表图5-2 图 5-2 运算法向截面的F h 1,F h2,和弯矩见图5-3.图 5-3 对 A 点取矩：由 F h 2 F h 1 F ,F r a F h 2 a b （其中, a=58,b=170）得Fh1=633.94 N ,F =216.29 N h 2Mh1= F h1*a=633.94*58=36768.52 N mm 名师归纳总结 - - - - - -
28、-第 19 页,共 42 页精选学习资料 - - - - - - - - - 运算水平方向截面的F ,F 和弯矩（图 5-4 ）图 5-4 由F v 1F v2F ,F taF v2 ab （其中 a=58,b=170）就：FV1=1539.01N, F V2=796.99N MV1=FV1*a=1539.01*58=89262.58N*mm M合 =96538.76N*mm=96.54N*m 弯矩及轴的受力分析图见图 5-5 轴1图 5-5 5.2.2 校核轴的强度：名师归纳总结 从图可见, m-m 处截面最危急,其当量弯矩为：（取折合系数N m0.6 ）第 20 页,共 42 页MeM合2
29、T296.5420.687.62109.92a- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - d3Me1 b3109.9210326.36mm30mm；0.10.160此轴符 合要求；且：M 合 2 + T 2轴的运算应力 ca =Ww由机械设计表 15-4 查得 W= d 3/32 0.1d 3,d=30mm,2 296538.76 +0.6*87.6 *1000得：ca= 3 =35.76Mpa 0.1*d已知轴的材料为 45 钢调质处理,由机械设计表 231 页 15-1 查得 1 60Mpa；即 ca 1 ；所以轴是安全的；5.3 高速轴键的设计与校核 :
30、5.3.1 依据d 150,T 187.6,由于d =50 在44 150 范畴内,故高速轴轴段上采用键尺寸为：14*9（mm）采纳 A 型一般键 : 5.3.2键校核：L=65mm ,由 机 械设计 表10-10 ,p5060,4 T 13 4 87.6 1013.98 Mpapd lh 150 9 659所选键为： 14*9*65 强度合格；5.4 中间轴的设计名师归纳总结 5.4.1材料：选用 45号钢调质处理,查表14-2 取 =35N/2 mm ；110；第 21 页,共 42 页5.4.2各轴段直径的确定：参考机械设计P 370表153初步估算轴的最小直径 ,取A o- - - -
31、 - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 由d minA o3P；n就：d 111033.1733.72 mm110由于轴截面上开有键槽,应增大轴径以考虑键槽对轴强度的减弱；又因轴的最小直径小于100,依据机械设计可知轴径增大5%7%,所以取轴径增7%作为最小轴径；确定结就d 1min=1.07*33.72=36.08mm；5.4.3 各轴段直径的确定见表5-2表 5-2 轴各轴段直径名 称依据果（mm）d36.08mm,选深沟球轴承代号： 6308d 1轴承内径d=40 mm 40 轴承外径D=90 mm d2轴承宽度B=23 mm 40 d3安装齿轮段50 d455 d5d =d3 50 d6安装齿轮段70 d7d =d 1 40 5.4.4 各轴段长度的确定1 轴段的长度 l 1：l 1=B+2+3=23+10+5=38mm,轴承的型号为 6308,轴承宽度 B=23mm,2 为齿轮断面与箱体内壁的距离,3为轴承内端面与箱体内壁之间的距离2 轴段的长度： l2= 5 mm 3 轴段的长度： l3=6mm 4 轴段的长度： l 2=B1-1=96-1=95mm, 齿轮宽 B1=96mm 名师归纳总结 - - - - - - -第 22 页,共 42 页精选学习资料 - -