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一级直齿圆柱齿轮减速器概要

目录摘要 (3)第一章课题题目及主要技术参数说明 (4)1.1课题题目 (4)1.2 主要技术参数说明 (4)1.3 传动系统工作条件 (4)1.4 传动系统方案的选择 (4)第二章减速器结构选择及相关性能参数计算 (5)2.1 减速器结构 (5)2.2 电动机选择 (5)2.3 传动比分配 (5)2.4 动力运动参数计算 (6)第三章齿轮的设计计算 (7)3.1 齿轮材料、精度等级、热处理及齿数的选择 (7)3.2 齿轮几何尺寸的设计计算 (7)3.2.1 按照接触强度初步设计齿轮主要尺寸 (7)第四章轴的设计计算 (12)4.1 轴的材料和热处理的选择 (12)4.2 轴几何尺寸的设计计算 (12)4.2.1 按照扭转强度初步设计轴的最小直径 (12)4.2.2 轴的结构设计 (12)4.2.3 轴的强度校核 (14)第五章轴承、键和联轴器的选择 (15)5.1 轴承的选择及校核 (15)5.2 键的选择计算及校核 (15)5.3 联轴器的选择 (15)第六章V带轮的设计 (17)6.1 V带的选取和计算 (17)第七章减速器润滑、密封及附件的选择确定 (19)7.1 润滑的选择确定 (19)7.1.1润滑方式 (19)7.1.2润滑油牌号及用量 (19)7.2密封形式 (19)第八章总结 (20)参考文献 (21)摘要减速器原理减速器是指原动机与工作机之间独立封闭式传动装置。

此外,减速器也是一种动力传达机构,利用齿轮的速度转换器,将马达的问转数减速到所要的回转数,并得到较大转矩的机构。

降速同时提高输出扭矩,扭矩输出比例按电机输出乘减速比,但要注意不能超出减速器额定扭矩。

减速器的作用减速器的作用就是减速增矩,这个功能完全靠齿轮与齿轮之间的啮合完成,比较容易理解。

减速器的种类很多,按照传动类型可分为齿轮减速器、蜗杆减速器和行星减速器以及它们互相组合起来的减速器;按照传动的级数可分为单级和多级减速器;按照齿轮形状可分为圆柱齿轮减速器、圆锥齿轮减速器和圆锥一圆柱齿轮减速器;按照传动的布置形式又可分为展开式、分流式和同轴式减速器。

齿轮减速器应用范围广泛,例如,内平动齿轮传动与定轴齿轮传动和行星齿轮传动相比具有许多优点,能够适用于机械、冶金、矿山、建筑、轻工、国防等众多领域的大功率、大传动比场合,能够完全取代这些领域中的圆柱齿轮传动和蜗轮蜗杆传动,因此,内平动齿轮减速器有广泛的应用前景。

第一章课题题目及主要技术参数说明1.1课题题目带式输送机传动系统中的减速器。

要求传动系统中含有单级圆柱齿轮减速器及V带传动。

1.2 主要技术参数说明输送带的最大有效拉力F=5000N,输送带的工作速度V=1.1 m/s,输送机滚筒直径D=300 mm。

1.3 传动系统工作条件带式输送机在常温下连续工作、单向运转;空载起动,工作载荷较平稳;两班制(每班工作8小时),要求减速器设计寿命为5年,小批量生产,每年工作300天;三相交流电源的电压为380/220V。

1.4 传动系统方案的选择图1 带式输送机传动系统简图第二章 减速器结构选择及相关性能参数计算2.1 减速器结构本减速器设计为水平剖分,封闭卧式结构。

2.2 电动机选择(一)工作机的功率P ww P =FV/1000=5000×1.1/1000=5.5kw(二)总效率总η总η=带η齿轮η联轴器η4轴承η 0.96×0.984×0.97×0.99=0.85(三)所需电动机功率d P)(6.475.5/0.85/KW P P w d ===总η 查《机械零件设计手册》得 P ed = 7 kw电动机选用 Y132M-4 n 满= 1440 r/min2.3 传动比分配工作机的转速n=60×1000v/(πD )=60×1000×1.1/(3.14×300) =70.028 r/min56.20028.70/1440/===n n i m a取 30=i 则 6.8520.56/3/0===i i i a2.4 动力运动参数计算(一)转速n0n =满n =1440(r/min )In =n /带i =满n /带i =1440/3=480 r/min2n =I n /0i =480/6.85=70.07(r/min )(二) 功率P)(6.682.966.96001kw P P =⨯==带η )(6.3520.970.986.68212kw P P =⨯⨯==轴承齿轮ηη 转矩T6.682/489550/9550111⨯==n P T =132.94(N ﹒m)07.70/352.69550/9550222⨯==n P T = 865.73(N ﹒m)将上述数据列表如下:第三章 齿轮的设计计算3.1 齿轮材料、精度等级、热处理及齿数的选择1. 小齿轮选用40Cr ,硬度为 280HBS大齿轮选用45号钢,调制处理,硬度为 240HBS2. 精度等级7级精度3.小齿齿数Z 1 = 25, Z 2 =1724.选取螺旋角。

初选螺旋角β=14°3.2 齿轮几何尺寸的设计计算t d 1≥223][ Ø))(1(2H a d E H I t Z Z u T K σε+3.2.1 按照接触强度初步设计齿轮主要尺寸1)齿宽系数 d Ø=1 2)t K =1.63)材料弹性系数E Z =189.8 2/1MPa 4)选取区域系数H Z =2.4335)查得a ε =0.782 ε=0.87 则a ε =a ε +2 ε=1.656)由《机械零件设计手册》查得 小齿轮接触强度 a H a H MP MP 550,6002lim 1lim ==σσ, S Hlim = 17)计算应力循环次数 。

1N =60n 1j h L =60×480×(2×8×300×5)=6.912×1082N =6.92/6.85×108=1.009×1088) 85.607.70/480/21===n n μ9)由《机械零件设计手册》查得 K N1 = 0.90 K N2 = 0.95 由[]a H N H H MP S K 54691.0600lim11lim 1=⨯==σσ10)许用接触应力[][][]221H H H σσσ+=2517546+==531.511)小齿轮的转矩I T6.682/489550/9550111⨯==n P T =132.94 (N ﹒m) (二)计算小齿轮分度圆直径t d 1t d 1≥2223][ Ø))(1(2H a d E H I t Z Z u T K σε+ =22351785.61.65)433.28.189(85.71000013.294 6.1 2⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯ =48.133mm 2.1)圆周速度V10006011⨯=n d v t πs m /78.31000601500133.4814.3=⨯⨯⨯=2.2)齿宽b 及模数 b=d Ø×48.133=48.133t m =11cos z d t β=2514cos 133.48︒⨯=1.8682.3)齿高h 的计算h=2.25t m =2.25×1.868=4.203hb =203.4133.48=11.42.4)计算重合度βε=0.318d Ø1z βtan =0.318×1×25×tan14°=1.9822.5)计算载荷系数K 。

已知使用系数A K =1,根据v =3.78m/s,精度7级,查表动载荷系数v K =1.19;βH K 的值与直尺轮的相同,故βH K =1.315βF K =1.09=αH K αF K =1.1 故载荷系数K=A K v K βH K =αH K 1×1.19×1.315×1.1=1.721 2.6)实际的载荷系数校正分度圆直径1d =td 1tK K 3=48.133×6.1721.13=49.3162.7)计算模数11cos z d m n β=2514cos 133.48︒⨯==1.868mm n m ≥[]F a d SaFa I t z Y Y Y T K σεββ Øcos 2213∙=[]F a d SaFa I t z Y Y Y T K σεββ Øcos 2213∙确定计算参数:1)计算载荷系数。

K=A K v K αF K βF K =1×1.19×1.1×1.09=1.427根据纵向重合度βε=1.982,查图得螺旋升角影响系数βY =0.882)计算当量齿数β311cos z z v =︒=14cos 253=27.367β321cos z z v =︒=14cos 1723=188.285 3)查取齿形系数。

查表得:1Fa Y =2.62,2Fa Y =2.12 4)查取应力校正系数。

查表得:1Sa Y =1.59,2Sa Y =1.865 计算大小齿轮的[]F SaFa Y Y σ+并加以比较。

[]111F Sa Fa Y Y σ+=01372.057.30359.162.2=⨯[]222F Sa Fa Y Y σ+=01655.086.86.238865.112.2=⨯确定齿轮模数n mn m ≥01642.01.6525 114cos 88.0132940427.12223⨯⨯⨯︒⨯⨯⨯⨯ =1.711mm对比计算结果,由齿面接触疲劳强度计算的法面模数n m 大于由齿根弯曲疲劳计算的法面模数,取n m =2.0mm ,已知满足弯曲强度。

但为了同时满足接触疲劳强度,需按接触疲劳强度计算得的分度圆直径1d =48.133mm 来计算应有的齿轮。

于是由1z =nm d βcos 1=214cos 133.48︒⨯=23.35取1z =24,则2z =μ1z =6.85×24=164.4将圆整为165 4.几何尺寸计算 (1)计算中心距()()()mm m z z a n79.19414cos 2216524cos 221=︒⨯⨯+=+=β将中心距圆整为195mm(2)按圆整后的中心距修正螺旋角 ()()︒=⨯⨯+=+=78.151952216524arccos2arccos21am z z nβ因β值改变不多,故参数αε、H Z 、βK 等不必修正。

(3)计算大、小齿轮的分度圆直径)(88.4978.15cos 224cos 11mm m z d n =︒⨯==β )(92.32478.15cos 2165cos 22mm m z d n =︒⨯==β (4)计算齿轮宽度)(88.4988.4911mm d b d =⨯=∅= B 2 + (5~10) = 55~60(mm) 取B 2 =55 (mm)第四章 轴的设计计算4.1 轴的材料和热处理的选择由《机械零件设计手册》中的图表查得 选45号钢,调质处理,HB217~255b σ=650MPa s σ=360MPa 1-σ=280MPa4.2 轴几何尺寸的设计计算4.2.1 按照扭转强度初步设计轴的最小直径从动轴2d =0A 223n P =11207.70352.63=50.313()mm 考虑键槽2d =50.313×1.05=52.83()mm 选取标准直径2d =54()mm4.2.2 轴的结构设计根据轴上零件的定位、装拆方便的需要,同时考虑到强度的原则,主动轴和从动轴均设计为阶梯轴。

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