减速齿轮箱设计Word下载.docx

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、?

齿轮?

联轴器?

卷筒?

　　322所以：

轴?

***?

承齿轮联轴器卷筒　　pd?

12/0.?

电动机转速的选择以及型号的确定　　方案号1电动机型号Y180L-6额定功率同步转速满载转速总传动比　　15　　1000970辅助计算：

　　nw?

i1?

60?

1000?

v?

D?

210?

/min　　nmnw?

因为本设计为单级斜齿圆柱齿轮减速器的设计，总传动比应在3-5左　　右，所以应按方案二选择电动机。

　　查表可得：

外伸轴长度80mm,直径38mm，额定功率和满载转速见上表。

　　求传动比　　nw?

/min　　i?

nmnw?

i齿?

　　计算各轴的转速n、功率p、转矩T　　各轴的转速　　n1?

nm?

970r/minn2?

nw?

/min　　2　　　　　　各轴的输入功率　　p1?

pd?

1?

p1?

3?

　　各轴的输入转矩　　T1?

9550p1n1?

9550?

m　　T2?

9550p2n2?

m　　2齿轮的设计　　原始数据　　强度极限材料牌号热处理方法正火调质?

B/Mpa屈服极限?

C/Mpa硬度HBS169~217229~28645560580200220　　其中小齿轮45号钢调质，大齿轮45号钢正火齿轮的主要参数　　上述硬度可知，该齿轮传动为闭式软尺面传动，软尺面硬度　　?

HP?

HlimSHlimZNZW　　式中：

Hlim—试验齿轮的接触疲劳强度极限应力；

　　SHlim—接触强度的最小安全系数，取SHlim?

；

　　　　ZN—接触疲劳强度计算的寿命系数，取ZN?

　　ZW—工作硬化系数，取ZW?

1。

　　教材图5—29查得：

小齿轮?

Hlim1?

580Mpa；

　　　　大齿轮?

Hlim2?

560Mpa。

　　3　　　　　　?

HP1?

Hlim1SHlimZNZW?

ZNZW?

　　所以：

　　?

HP2?

Hlim2SHlim2?

z?

KT1?

u?

3d1?

754?

?

d?

式中：

　　z?

—重合度系数，对于斜齿轮传动　　z?

=~，取　　z?

=；

　　　　K—载荷系数，一般近视取k=~,因是斜齿轮传动，故　　k取小　　K=；

d—齿宽系数，对于软尺面，齿轮相对于轴承　　对称布置时，　　?

d=~,取　　?

d=1；

　　u—齿数比，对于斜齿轮u?

5~6，取u?

5。

d1?

22　　　　?

.325?

.8?

6?

5?

1　　　　?

确定中心距　　a=d1?

d22?

mv?

Z1?

Z22?

mn?

Z2cos?

2　　式中：

Z1—小齿轮的齿数；

　　Z2—大齿轮的齿数；

—齿轮的螺旋角；

　　4　　

　　　　　　　　mn—斜齿轮的模数。

　　对于软尺面的闭式传动，在满足齿轮弯曲强度下，选取Z1=36，则Z2?

iZ1?

25?

125；

　　螺旋角?

，一般情况下在8?

~15?

，当制造精度较高或对振动、噪音有要求的齿轮，可取?

10?

~20?

，或者更大值。

本设计为一般要求，所以初选?

16?

　　斜齿轮的模数mn?

d1cos?

cos16?

渐开?

，　　36线圆柱齿轮第一系列，取mn=2　　所以：

a=mn?

Z2?

2cos?

36?

154?

　　取中心距a=200mm,　　cos?

2a’’’?

125?

140?

　　所以?

18?

1141，符合其条件10?

。

　　齿轮弯曲疲劳强度的校核　　?

FP?

FliYmSFmSTYYNXin式中：

　　YST—试验齿轮的应力修正系数，取YST=2；

　　　　?

Fl—试验齿轮的齿根的弯曲强度极限应力，im?

Flim1?

220Mpa、?

Flim2?

200Mpa；

　　S　　SFmi—n弯曲强度的最小安全系数，取Fmin=；

　　YN—弯曲疲劳强度寿命系数，取YN　　=1；

　　5　　　　　　YX—弯曲疲劳强度的计算尺寸系数，取YX=1.　　?

FP1?

Flim1YSTSFminYNYX?

YNYX?

220?

580Mpa所以：

FP2?

Flim2YSTSFmin　　?

又因为　　?

F?

2000KT1bmnZ12YFSY?

Y?

Fp　　式中：

YFS—外齿轮的符合齿形系数；

　　　　Y?

—螺旋角系数。

　　Zv1?

36cos?

154cos?

33?

42　　　　Zv2?

180教材图5—25可得：

YFS1?

、YFS2?

　　　　+　　　　　　?

11?

cos?

Z1Z2?

　　mnZ1cos?

36cos（18?

1141）’’’　　　　b2?

dd1?

　　　　b1?

b2?

（5~10）?

84教材图5—40可得，螺旋角系数Y?

所以：

F1?

2000KT1bmnZ1200?

022YFS1Y?

336　　?

.584?

0.?

0?

FP1　　6　　　　　　?

F2?

2000KT2bmnZ2200?

02YFS2Y?

2　　?

4276?

1541?

.50.?

FP2　　综上所述，两齿轮符合强度条件。

　　齿轮结构设计　　计算齿轮分度圆直径　　小齿轮：

mnZ1cos?

1141）2?

154’’’?

　　大齿轮：

d2?

mnZ2cos?

cos（18?

1141）’’’?

　　齿轮宽度　　按强度计算要求，取齿宽系数　　b2?

76mm　　?

d=1，则齿轮的宽度为　　圆整后小齿轮的宽度为b1?

84mm，大齿轮的宽度为　　b2?

76mm　　齿轮的圆周速度　　v1?

求）　　?

d1n160?

97060?

10m/s　　l2?

57mm;

　　l3?

48mm;

　　l4?

12mm；

　　l5?

70mm；

　　l6?

8mm；

　　l7?

21mm。

　　低速轴的结构设计　　各轴段的径向尺寸的初定　　d1?

C13P1n1?

110?

　　结合电动机的外伸直径d=48mm，初选LT8联轴器　　J48?

84GB5843?

J48?

8486所以取d1?

48mm；

　　d2?

53mm；

　　9　　

　　　　　　　　d3?

55mm；

　　此直径确定轴承，选择深沟球轴承6211GB/T276?

1994,其具体尺寸如下表：

基本额定负极限转速基本尺寸/mm安装尺寸/mm荷/knr/mind55DBrsmindaminDamaxrasmaxCr101C0r脂油100216956007000　　d4?

64mm；

　　d5?

　　d6?

　　d7?

d3?

55mm。

　　各轴段的轴向尺寸的确定　　l1?

82mm；

　　l2?

71mm；

　　l5?

7mm；

　　轴的强度校核　　求齿轮上的作用力的大小和方向　　齿轮上作用力的大小　　　　10　　　　　　转矩：

T2?

P2n2d22?

）?

543660/（）?

圆周力：

Ft2?

T2/（径向力：

Fr2?

n?

tan20cos?

轴向力：

Fa2?

tan?

齿轮上作用力的方向,方向如下图所示：

　　求轴承的支反力　　水平面上支力　　FRA?

FRB?

Ft2/2?

/2?

垂直面上支力　　F’RA?

（?

52）/（52?

2）　　?

　　F’d2RB?

（Fa2?

2）　　=（?

　　　　11　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　Ft2Fa2Fr25252Ft2FRAFRBFa2Fr2F’RAF’RBT2=　　12　　　　画弯矩图　　水平面上的弯矩　　MC?

62?

FRA?

垂直面上的弯矩　　MC’1?

FRA’?

　　MC’2?

（52?

F’RA?

3d22）　　　　?

[62?

10]?

合成弯矩　　　　MCMC1?

MC?

MC1?

M2’2C22’2（）?

（）?

　　2?

画转矩图　　T2?

　　画当量弯矩图　　因单向回转，视转矩为脉动转矩，?

[?

1]b/[?

0]b,已知　　[?

0]b?

93Mpa，?

B?

650Mpa，查表12-1可得[?

1]b?

54Mpa、?

54/93?

　　剖面C处的当量弯矩：

　　MC’2’?

MC2?

T2）?

2222（）?

　　判断危险剖面并验算强度　　剖面C当量弯矩最大，而且直径与相邻段相差不大，故剖　　面C为危险面。

　　’[?

54Mpa已知Me?

、13　　　　　　则　　?

e?

MeW?

54Mpa　　剖面D虽仅受弯矩，但其直径最小，则该剖面为危险面。

　　　　MD?

MD?

3　　?

54Mpa所以轴的强度足够。

　　　　4滚动轴承的选择与计算　　滚动轴承的选择　　低速轴和高速轴的轴承段的直径d1=48,d2=48选用轴承，初选深沟球轴承6207GB/T276?

19946208GB/T276?

1994,　　　　滚动轴承的校核　　于低速轴的转矩大于高速轴，同时低速轴和高速轴的直径相差很小，所以只需校核高速轴的深沟球轴承。

FA　　　　FR2FR1　　　　前面的计算可得　　FR1?

FR2?

FRA22’2?

　　FRB?

FRB’2轴向力：

FA?

转速：

/min　　求当量动载荷　　14　　

　　　　　　　　上图可知轴2未受轴向载荷，轴2受轴向载荷FA1?

FA，则　　p2?

fp（XFB合?

YFA2），教材表14-12可得，fp?

，查有　　关轴承手册可得6307轴承C0r?

103N。

　　3轴2：

FA1/C0r?

/25?

，查表可得　　e?

，4可计算出FA1/FR1?

e，　　可得X?

Y?

　　P2?

YFA）?

　　轴1：

P1?

fpFR2?

　　因P2?

P1，故仅计算轴承2的寿命即可　　求轴承寿命　　已知球轴承?

=3、Cr?

103N则　　Lh1?

60nP260?

1033　　按单班制计算每天工作8小时，一年工作365天，则　　LY?

年　　5键连接的选择与计算　　键连接的选择　　选择普通平键，轴代号公称直公称尺寸长度深度径db?

h（mm?

mm）L（mm）14×

918×

117464114?

74GB/T1096-200344~50218?

64GB/T1096-200358~65键连接的校核　　?

有教材表6-2可得键连接时的挤压应力?

p?

100Mpa，于低速　　轴的转矩大于高速轴，而两者的直径相差很小，且对同一个轴来说，　　15　　　　　　只需校核短键，所以只需校核键18?

64T1096-2003齿轮轴段的直径d?

　　键的长度l?

L?

b?

64?

46mm；

　　键的接触高度k?

键转动的转矩T2?

则：

2T2?

10kld3?

46?

643?

100Mpa?

　　所以键连接符合强度要求　　6联轴器的选择　　联轴器的选择　　结合电动机的外伸直径d=48mm，高速轴和低速轴的最小直径，初选　　LT8联轴器。

　　J48?

84J48?

86　　联轴器的校核　　因为低速轴所受的转矩较大，只校核低速轴T2?

，考虑到转矩变化很小取KA?

　　58Ta?

所以Tac?

KAT2?

25N0m　　7润滑方式、润滑油牌号及密封方式的选择　　润滑方式的选择　　润滑方式有两种：

dn160?

1000当?

2~3m/s时，采用油润滑；

　　当?

2m/s时，采用指润滑.?

2m/sv1?

v2?

100060?

dn260?

2m/s所以小齿轮大齿轮均采用油润滑。

　　密封方式的选择　　一般选用接触式密封，半粗羊毛毡垫圈。

　　16　　　　　　8箱体及附件的结构设计和选择　　箱体的结构尺寸　　名称箱座壁厚箱盖壁厚箱座、箱盖、箱底座凸缘的厚度箱座、箱盖的肋厚轴承旁凸台的高度和半径轴承座的外径减速器铸造箱体的结构尺寸表结构尺寸符号齿轮减速器?

8?

1b,b1,b28b?

12,b1?

12,b2?

=20m,m1h,R1D2df20m?

8,m1=8H结构要求来确定凸缘式：

140D2=D+5d3=125单击减速器adf20452523~200直径与数目n16地脚螺钉通孔直径沉头座直径dfD0C1min,‘底座凸缘直径C2min,轴承旁连接螺栓直径箱座、箱盖连接螺栓直径连接螺栓直径通孔直径沉头座直径凸缘尺寸d1d2dd1?

12d2?

8,螺栓的间距l?

180连接螺栓1430221817　　dD‘C1min,C2min,　　　　定位销直径轴承盖螺钉直径视空盖螺钉直径吊环螺钉直径箱体外壁至轴承座断面的距离大齿轮顶圆与箱体内壁的距离齿轮断面与箱体内壁的距离dd3?

d3d4d5l1?

1?

2d3?

8d4?

有减速器的重量来确定l1?

C1?

C2?

8?

481010备注：

1、a值代表两齿轮的中心距；

　　2、?

与减速器的级数有关，对于单级减速器，取?

=1；

　　3、~，软尺面取，硬尺面　　4、当算出的?

和?

1小于8mm时，取8mm。

　　箱体附件的选择　　窥视孔及窥视盖的选择　　查表14-4，因为是单级a?

150,则窥视孔及窥视盖的相关尺寸如下　　表（mm）d孔数4l1l2l3l4b1b2b3?

R直径4590　　7560-7055407油标指示装置的选择　　选择游标尺12（12）,其具体尺寸如下表（mm）　　d（dH9h9）d1d2d3habcDD1M12（12）41262810642016通气器的选择　　选择M20×

，其具体尺寸如下表（mm）　　18　　　　　　dDD1s22L29l15a4d1M20×

327起吊装置的选择　　减速器的重量为,选用单螺钉起吊,具　　体尺寸如下表：

（mm）dd1D1d2h1hd4r1rM87　　labD2h2051141865螺塞和封油垫的选择　　选择外六角螺塞、封油垫，M20×

，具体尺寸见下表dd1DesL30hbb1cM20×

30211543　　　　　　9设计小结　　匆匆的一周时间内夹杂着考试，我们结束了紧张的机械设计课程设计，设计就意味着实践，要求思考，从中我们得到了一次能力上的提升，因为使用AutoCAD做的图，也使我对这个软件有了更深的了解。

　　因为时间原因，艰巨的任务要求我们必须有坚定的信念，合理的支配时间，自主的设计。

同时，也是一次对以前知识的一次良好复习机会，通过查阅质料，我们切身感受到设计过程要严谨细致。

　　总之，通过这一周的实践，增强了自己应对问题的能力，加深了对设计理念的了解，系统的学习和复习了机械相关的知识。

从中受益匪浅，同时通过自己的努力最后完成了设计，打心底是痛快的，激动的。

　　10参考资料　　1.唐增宝、何永然、刘安俊主编。

机械设计课程设计。

华中科技大学出版　　社　　2.黄华梁，彭文生主编。

机械设计基础。

高等教育出版3.邓文英主编。

金属工艺学。

高等教育出版社　　4.董怀武主编。

机械工程图学，武汉理工大学出版社　　　　　　　　　　19