机械设计课程设计计算说明书设计题目：二级展开式圆柱齿轮减速器设计者： 专业： 车辆工程指导教师： 2009 年 6 月 14 日 减速器设计说明书设计参数：1、运输带工作拉力: ；1.9FkN2、运输带工作速度: ；45/vms(5%)3、滚筒直径： ；260D4、滚筒工作效率： ；.9W5、工作寿命：8 年单班制工作，所以， ；830192Hh6、工作条件：连续单向运转，工作时有轻微振动。传动装置设计：一、传动方案：展开式二级圆柱齿轮减速器。二、选择电机：1、类型：Y 系列三相异步电动机；2、型号：工作机所需输入功率： ;2.8710WFvPk电机所需功率： ;123.5d其中， 为滚筒工作效率，0.96W为高速级联轴器效率，0.981为两级圆柱齿轮减速器效率，0.952为高速级联轴器效率，0.983电机转速 选：1500 ；n/minr所以查表选电机型号为：Y112M-4电机参数：额定功率： 4Kwmp满载转速： 1440mn/inr电机轴直径： 0.9428d三、传动比分配：（ ）121403.56.mwni i总 616.5/minwvnrD其中： 为高速级传动比， 为低速级传动比，且 ，1i 2i 12(.3)ii取 ，则有： ；2.5i124.5,3i四、传动装置的运动和动力参数1、电机轴： ；3.mdPkW；140/innr；.159520.894mTNm:2、高速轴： ；13.087PkW联；/inmnr；11.95020.473TNm:3、中间轴： ；213.PkW承 齿；/40/52/innir；22.9589.3TNm:4、低速轴： ；32.5PkW承 齿；/0/316.7/innir；339952.TNm:5、工作轴： ；2.876oPkW联；310/innr；2.8769505.41ooPTNmn:传动零件设计：一、齿轮设计（课本 p175）高速级（斜齿轮）：设计参数： 1213.087;4/min;.5;90PkWTNnrih:寿 命 t1、选材：大齿轮：40Cr，调质处理，硬度 300HBS；小齿轮：40Cr，表面淬火，硬度 4050HRC。2、确定许用应力：1）许用接触应力： limHbLKS而： 2 22lim170/(17480)/836/HbRCNNmli2693699BS因为 ，所以，只需考虑 。limli1Hbb2H对于调质处理的齿轮， 。.H；826032093610HNnt h查表（HBS 为 300）有循环基数 ，故， ，72.5HN02HN所以， 。1HLK2lim26908/1.HbLKmS22）许用弯应力： limFbcFL查表有： 2lim160/FbN2li2.8.3540/bHBSm取 ，单向传动取 ，因为，FSFcK8603.69141FVHNN所以取 ，则有：FL 2lim1603/2FbcFLKNmS1 2li2547/FbcFL23）齿轮的工作转矩： 113.087950.43PTNmn:4）根据接触强度，求小齿轮分度圆直径： 13121dHTKi其中， （钢制斜齿轮） ， 。7/dKNm 1,.7,4.5dKi1331221047.53.68dHTi m所以，取 ，则有14,nz2190dbmzi11222cos().7.584.cosnnza5）验算接触应力：1132VHEdTKiZ其中，取 1.76cos.;08aZK121,.3()cos1.64z 27/EZNm而，齿轮圆周速度为： 103.9/606dnvms故， （7 级精度） ，1.2HVK所以，最终有， 222354./08/HHNN6）验算弯曲应力： 12VFdnTKYm其中， （x=0）11220,4.5937FzY2122./.70/3.5FNmY，所以应验算大齿轮的弯曲应力12F 1 2222 204731.559.8/VF FdnTKY Nmm 低速级（直齿轮）：设计参数： 123.0;89/min;6.73;190PkWTNnrih:寿 命 t1、选材：大齿轮：40Cr，调质处理，硬度 300HBS；小齿轮：40Cr，表面淬火，硬度 4050HRC。2、确定许用应力：1）许用接触应力： limHbLKS而： 2 22lim170/(17480)/836/HbRCNNmli2693699BS因为 ，所以，只需考虑 。limli1Hbb2H对于调质处理的齿轮， 。.H；82606.792031HNnt h查表（HBS 为 300）有循环基数 ，故， ，702.5HN02HN所以， 。1HLK2lim26908/1.HbLKmS22）许用弯应力： limFbcFL查表有： 2lim160/FbN2li2.8.3540/bHBS取 ，单向传动取 ，因为，FSFcK8601.341FVHNN所以取 ，则有：1FLK 2lim1603/2FbcFLKNmS1 2li2547/FbcFL23）齿轮的工作转矩： 113.095089.2PTNmn:4）根据接触强度，求小齿轮分度圆直径： 1231dHTKi其中， （钢制直齿轮） ，284/dKNm。20.8,1.3,di12331 28901.3464.76dHTi m所以，取 ，则有1170,.5mzm21225684()0dbziazdm5）验算接触应力： 1132VHEdTKiZ其中，取（直齿轮） ，1.76,H 27/EZNm而，齿轮圆周速度为： 1031.06dnv s故， （7 级精度） ，.HVK所以，最终有， 222496.8/08/HHNmN6）验算弯曲应力： 12VFdnTKYm其中， （x=0）11228,3.9475FzY212206./.7/3.5FNmY，所以应验算大齿轮的弯曲应力12F 1 2222 289301.7585.4/VF FdnTKY Nmm 所以，计算得齿轮的参数为： zab*ah*c大 184.5 90 45高速级小 41220112.755012.7大 210 84 55低速级小 702.528140621 0.25 20二、联轴器选择高速级： ，电机轴直径： ，所以，选择 20.89TNm:28Dm；4()YL钢 制低速级： 所以，选择 ；6.79()YL钢 制三、初算轴径（轴的材料均用 45 号钢，调质处理）3PdCn高速轴： ， （外伸轴，C=107） ，根据联轴3min.1507.894m器参数选择 ；in2d中间轴： ， （非外伸轴，C=118） ，具体值在画3min.01825dm图时确定；低速轴： ， （外伸轴，C=107） ，根据联轴器3min.9107.6参数选择 。in42d四、轴承的润滑方式选择：高速级齿轮的圆周速度为： 1103.9/2/606vms所以，轴承采用油润滑。高速级小齿轮处用挡油板。五、箱体的结构尺寸：（机械设计课程设计手册 p173）箱座壁厚： ，而 ，2.58a0.51436.58m所以，取 。8m箱盖壁厚： ，所以，取 。120.3m18箱座、箱盖、箱底座凸缘的厚度：12.5;.5bb箱座、箱盖的肋厚： 110.856.轴承旁凸台的半径： 2Rc轴承盖外径： （其中，D 为轴承外径， 为轴承盖23(.)Dd3d螺钉的直径） 。中心高： (05)2017.5402167.5Hmm大 齿 轮 顶 圆 半 径取： ；168m地脚螺钉的直径： （因为： ） ；数目：6。fd12.a轴承旁联接螺栓的直径： ；10.75fd箱盖、箱座联接螺栓的直径： 28,10fml间 距轴承盖螺钉的直径： 数目：4；3.,fd窥视孔盖板螺钉的直径： 。5至箱外壁的距离： 12,fd111225;8;6fcmcm至凸缘边缘的距离： 。 f 234f外箱壁到轴承座端面的距离： 。1160lc齿轮顶圆与内箱壁距离： ，取： 。.9.m12.5m齿轮端面与内箱壁距离： ，取： 。28六、初选轴承：高速轴：205， ；5;1DB中间轴：306, ；729m低速轴：2209, ；8;轴承端盖外径： 235Dd高速轴： ;4092m中间轴： ；231低速轴： 55Dd七、轴的强度核算：轴所受的力：高速级： ;120.47398.10tTFNd;tantan273coscs.r。t10t5.4aFN低速级： ；1289.326.7tTd；tan5.tan0934.2r轴的受力分析：高速轴：20.473;1;5.tCraTNmF:由力平衡有： 290;71;.4135;23.5;tBtDarrNF受力如图：；1206.CrBMFNm:；348t2.CC；0.7TN:选材为 45 号钢调质处理，所以查表有： 2650/Bm211,5/bbNNm；10.28b()39VCMT:；所以，危险截面为截面 C；318.60.VCCbdm而此处 ，.所以，此处满足强度要求，安全。中间轴： 10;3725.469.83tCratBrFNmTN:由力平衡有： 14.6;13;2539.;78.;tAtDaDCrrFN受力如图：；56.3.12BrAMFm:；8tN；.CrD；516tFm:可见 B 处受力更大， 28.7BMN；89.3TN:选材为 45 号钢调质处理，所以查表有： 2650/Bm211,5/bbNm；10.28b；()9.VBMT:所以，危险截面为截面 B；3124.860.CCbdm而此处 ，所以，此处满足强度要求，安全。324.86Cdm低速轴： .7;256934.;tBraTNFm:由力平衡有： 1728.;38.2;69051tAtCrrFN受力如图： 5.3.BrAMm:697tFN2104BB；.T:选材为 45 号钢调质处理，所以查表有： 2650/BNm1;b2/；10.8b；22()VBMT17.4Nm:VC0.286.3VBCM所以，危险截面为截面 B；3127.0.VBBbMdm而此处 ，4.C所以，此轴满足强度要求，安全。八、轴承使用寿命计算：（ ）1920hLt高速轴： 27103.5748.;5.4;10/minr aFNFnr选用 205，则有： 。07rrCkk计算步骤和结果如下：计算项目 计算结果0/arFC0.0317e0.225/ar 0.31e,XY56;.94XYpf1.1()raPF942.2N，31670LnCf1tf1kN结论 （满足寿命要求）jrC中间轴： ；22143.69.1570;25.4;320/minr aFNFr选用 306，则有： 。1rrkk计算步骤和结果如下：计算项目 计算结果0/arFC0.015e0.192/arF0.14e,XY;XYp