减速齿轮箱课程设计————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:ﻩ机械设计基础课程设计说明书设计题目:减速齿轮箱专业:热能与动力工程学生姓名:学号:班级:指导教师:目录一、传动装配的总体设计1.1电机的选择 (3)1.2求传动比··················································31.3计算各轴的转速、功率、转矩 (4)二、链的设计计算·············································4三、齿轮的设计3.1原始数据 (5)3.2齿轮的主要参数 (5)3.3确定中心距 (6)3.4齿轮弯曲强度的校核 (7)3.5齿轮的结构设计············································7四、轴的设计计算4.1轴的材料的选择和最小直径的初定····························84.2轴的结构设计 (8)4.3轴的各段直径 (8)4.4各轴的轴向距离···········································94.5轴的弯曲强度的校核 (10)五、滚动轴承的选择5.1滚动轴承的选择 (10)六、键连接的选择与计算6.1键连接的选择和校核 (10)七、联轴器的选择7.1类型选择 (12)7.2计算转矩··············································127.3型号选择 (12)八、润滑方式、润滑油型号及密封方式的选择8.1润滑方式、润滑油型号的选择 (12)8.2减速器密封方式的选择·······································12九、箱体及附件的结构设计和选择9.1箱体的结构尺寸 (12)十、参考资料 (13)机械设计课程设计计算说明书设计要求:工作年限:8年工作班制:2工作环境:清洁载荷性质:平稳生产批量:小批技术参数:滚筒圆周力:2200N 滚筒直径:300mm带速:1.8m/s滚筒长度:400mm齿轮箱设计原理简图一、传动装配的总体设计1.1电机的选择wp—工作机所需功率,kw1.2求传动比计算各轴的转速轴1转速wp—工作机所需功率,kw;ep—电动机的额定功率, kw;dp—电动机所需功率, kw;电动机到工作机的总效率为η,η1,η2,η3,η4,η5分别是链传动、滚动轴承、闭式齿轮传动(齿轮精度为8级)、联轴器、卷筒的传动效率。
90.01=η、98.02=η、97.03=η、99.04=η、96.05=ηKwVFpw96.310008.122001000=⨯=⨯=797.0543321=⨯⨯⨯⨯=ηηηηηηKwppp wed97.4===ηn电=960r/min额定功率(kw)同步转速(r/min)满载转速(r/min)总传动比Y132M2-65.5 1000 960 8.34P w=3.96kwη=0.797pd=p e=4.97kwn电=960r/min轴2转速1.3计算各轴的转速、功率、转矩各轴转速轴1的输入功率轴2的输入功率轴1的转矩轴2的转矩二、链的设计计算传动比小链轮齿数初定中心距链条节数min/48029602,11rnin===min/11517.448003,212rinn===min/11530014.38.11000608.1100060rDn w=⨯⨯⨯=⨯⨯=π34.811596021===iii22,1=i17.43,2=imin/115min/96021rrnn==kwppd473.411=⨯=ηKwpp25.497.098.0473.43212=⨯⨯=⨯⨯=ηηmNnpT.94.88480473.495509550111=⨯=⨯=mNnpT.93.35211525.495509550222=⨯=⨯=22,1=i由《机械设计基础》P236表13-13得Z1=27Z2=54pa40=n1=480r/minn2=115r/minn w=115r/mini=8.3422,1=i17.43,2=i473.41=pkwkwp25.42=T1=88.94N.mT2=352.93N.m计算功率链条型号的确定节距中心距校验链速三.齿轮的设计计算3.1原始数据3.2齿轮的主要参数\最小安全系数21221222⎪⎪⎭⎫⎝⎛-+++=πzzapzzaLpp由《机械设计基础》P239表13-14、P24013-34得0.1=k A94.0=k zPKKKpmzAc=由《机械设计基础》P239,表13-33得kwP c17.5=min/9601rn=所以选取0.8Ammp7.12=pa a40==smpvnz/48.51000609607.122710006011=⨯⨯⨯=⨯=其中小齿轮45号钢调质,大齿轮45号钢正火由上述硬度可知,该齿轮传动为闭式软尺面传动,软尺面硬度<350HBS,所以齿轮的相关参数按接触强度设计,弯曲强度校核。
由《机械设计基础》171页表11-1小齿轮45号钢调质齿面硬度197~286HBS接触疲劳极限575Mpa 弯曲疲劳极限445Mpa大齿轮45号钢正火齿面硬度156~217HBS接触疲劳极限375Mpa弯曲疲劳极限310Mpa由176页表11-5查得材料牌号热处理方法强度极限/BMpaσ屈服极限/CMpaσ硬度HBS45正火560 200 169~217调质580 220 229~286Z1=27Z2=54Lp=121kwpc17.5=mmp7.12=mma8.50=V=5.48m/s齿轮1转矩弹性系数齿轮1的最小直径3.3确定中心距齿数实际传动比模数齿宽25.10.1minmin==SS FH[]MpaS H HH5750.15751lim1===σσ[]MpaS H HH3750.13752lim2===σσ[]MpaS F FEF35625.144511===σσ[]MpaS F FEF30025.137522===σσ按齿面接触强度设计(8级精度齿轮)载荷系数K=1 齿宽系数Фd=0.8小齿轮的转矩94.88480473.495509550111=⨯=⨯=npT由《机械设计基础》P175页MpaZ E0.188=17.42,1==iu[]mmHEuu ZKTdd9.72132.23211≥+⨯≥⎪⎪⎭⎫⎝⎛σϕ301=Z12517.4302=⨯=Z17.43012523==i43.2309.7211===zdmmmb d d32.589.728.01=⨯==ϕ[]MpaH5751=σ[]MpaH3752=σ[]MpaF3561=σ[]MpaF3002=σT1=88.94N.md1=72.9mmZ1=30Z2=12517.43,2=i《机械设计基础》P59按表4-1实际d1实际d2中心距3.4齿轮弯曲强度的校核验算轮齿弯曲强度齿轮的圆周速度mmb602=mmb701=2=mmmm zd6030211=⨯=⨯=mmm zd250125222=⨯=⨯=155221=+=dda由《机械设计基础》P177表11-8表11-96.21=Y Fa2.22=Y Fa56.11=Y Sa2.22=Y Sa[]σσ11211112.1002FFsaFaFMpabKzmYYT<==[]σσσ21237.982111FFFMpaYYYYsaFaSaFa<==smsmvnd/4/5.11006011<=⨯=π符合齿轮的等级要求由于mmmmd5002502≤=的齿轮可以锻造或铸m=2.43mmb=58.32mmb2=60mmb1=70mmm=2mmd1=60mmd2=250mma=155mmMpaF2.1001=σMpaF37.982=σ3.5齿轮的结构设计四、轴的设计计算4.1 轴的材料的选择和最小直径的初定直径的初算主动轴的直径从动轴的直径4.2轴的结构设计简图4.3 轴的各段直径造,通常采用腹板式结构,直径较小的齿轮可以做成实心的。