机械设计课程设计设计说明书设计题目同轴式两级变速箱机械设计制造及其自动化专业 班级_学设计人_指导教师_完成日期2014年9月11日目录一、设计任务书 二、传动方案的拟定及说明 三、电动机的选择四、计算传动装置总传动比和分配各级传动比五、计算传动装置的运动和动力参数 六、传动件的设计计算 七、轴的设计计算1. 高速轴的设计2. 中速轴的设计3. 低速轴的设计八、滚动轴承的选择及计算 1. 高速轴的轴承2. 中速轴的轴承 3. 低速轴的轴承九、键联接的选择及校核计算 十、联轴器的选择十一、减速器附件的选择和箱体的设计十二、润滑与密封 十三、设计小结 十四、参考资料 、 设计任务书设计一用于带式运输机上同轴式二级圆柱齿轮减速器1. 总体布置简图2. 工作情况工作平稳、单向运转3. 原始数据运输机卷筒 扭矩(Nm)运输带 速度 (m/s)卷筒直径(mm)带速允许 偏差()使用年限(年)工作制度(班/日)8500.83505524. 设计内容(1) 电动机的选择与参数计算(2) 斜齿轮传动设计计算轴的设计(4) 滚动轴承的选择(5) 键和联轴器的选择与校核(6) 装配图、零件图的绘制(7) 设计计算说明书的编写5. 设计任务(1) 减速器总装配图1张(0号或1号图纸)(2) 齿轮、轴零件图各一张(2号或3号图纸)(3) 设计计算说明书一份传动方案的拟定及说明60x1000v 60x1000x 0.8.n = 44r /mmw兀 x 350电动机的选择1.按工作要求和工作条件，选用一般用途的Y(IP44)系列三相异步电动机。它为卧式 封闭结构。2.电动机容量电动机类型选择(1)卷筒轴的输出功率PwT nP = w_= 4.1kW w 95501w电动机的输出功率Pd传动装置的总效率弋叫式中，I为从电动机至卷筒轴之间的各传动机构和轴承的效率。由机 械设计课程设计(以下未作说明皆为此书中查得)表2-4查得；滚动轴承叮0.99 ；圆柱齿轮传动耳3 - 97 ;弹性联轴器叮J，则故 p 二 P = 4.581kW d 耳(3)电动机额定功率Ped由第二十章表20-1选取电动机额定功率P = 5.5kW。ed3.电动机的转速由表2-2查得两级同轴式圆柱齿轮减速器传动比范围i = 36,则电动机转速可2选范围为P = 4.1kWw1 = 0.895P = 4.581kWdP = 5.5kWedn = n -ii = 3961584r/mindw 12可见同步转速为750r/min、1000r/min、1500r/min和3000r/min的电动机均符合。这里初 选同步转速分别为1000r/min和1500r/min的两种电动机进行比较，如下表:方 案电动机型 号额定功 率(kW)电动机转速(r/min)电动机 质 量(kg)传动装置的传动比同步满载总传动比1Y132S-45.5150014406832.732Y132M2-65.510009708421.82由表中数据可知两个方案均可行，但方案2的电动机传动比小，且比价低。因此, 可采用方案2，选定电动机型号为Y132M2-6。四、计算传动装置总传动比和分配各级传动比1.传动装置总传动比2.i = m = 960 = 21.82 n 44w分配各级传动比i -i = xi = 4.671 2所得ii - i2符合一般圆柱齿轮传动和两级圆柱齿轮减速器传动比的常用范围。i = 21.82i = i = 4.671 2五、计算传动装置的运动和动力参数1.各轴转速电动机轴为0轴，减速器高速轴为I轴，中速轴为II轴，低速轴为III轴，各轴转速 为=n = 960r /minmn 960= 206r / mini 4.67in 206二=44 r / min1 4.6722.各轴输入功率按电动机额定功率J计算各轴输入功率，即P 二 P 二 4.581kW0 edP = Pn 二 4.581x 0.99 二 4.54kW1 0 1P 二 Pn n 二 4.54 X 0.99 X 0.97 二 4.36kW2 1 2 3P 二 Pn n 二 4.36 X 0.99 X 0.97 二 4.19kW3 2 2 33.各轴转矩P4 581T = 9550 =9550 x= 45.57N - m0n9600P4 54T = 9550 十=9550 x = 45.16N - m1 n9601P4 36T = 9550 t = 9550 x= 202.13N - m2 n2062P4 19T = 9550 = 9550 x= 909.42N - m3 n443高速轴I中速轴II低速轴III转速（r/min）96020644功率（kW）4.544.364.19转矩（N - m）45.16202.13909.42六、传动件的设计计算1. 选精度等级、材料及齿数1) 材料及热处理；选择小齿轮材料为40Cr (调质)，硬度为280HBS，大齿轮材料为45钢(调质)，硬度 为240HBS，二者材料硬度差为40HBS。2) 精度等级选用7级精度；3) 试选小齿轮齿数z1 = 24，大齿轮齿数z2 = 112的；4) 选取螺旋角。初选螺旋角B=142. 按齿面接触强度设计因为低速级的载荷大于高速级的载荷，所以通过低速级的数据进行计算按式(1021)试算，即3|2K T u +1 (Z Z Z ZdtJ 丄 H 1HE f *V u (9 d 仃H1)确定公式内的各计算数值(1)(2)(3)(4)(5)(6)试选Kt=1.3由图10 30选取区域系数ZH = 2.433由表10 7选取尺宽系数d = 1由表10 6查得材料的弹性影响系数ZE = 189.8Mpa由图10 21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限。H|im1 = 600MPa；大齿轮 的解除疲劳强度极限。H|im2=550MPa；由式10 13计算应力循环次数N = 60-n - j-L = 60x960xlx(2x8x300x10) = 1.382x1091 1h“ N1.382 x 109 cs “N =1 = 2.961x 1082 i 4.671由图10 19查得接触疲劳寿命系数KHN1 = 0.95； KHN2 = 1.06计算接触疲劳许用应力N = 1.382 x1091N = 2.961x1082(7)(8)取失效概率为1%,安全系数S = 1，由式(10 12)得K-cIn二一hn+ h iimi 二 570MPa;H1S口 = K“n2 hiim2 = 538MPaH 2S 二 570MPaH2)计算(1)试算小齿轮分度圆直径d1t=570MPa;cr =583MPaH 2才12 K T ud1t h_ udYFa1=2.6YFa2=2.18Ysa1=1.6；Ysa2=1.814.675703i2x1.3x4.516x 104 4.67 +1 (2.433x 189.8x0.665x0.985)2 “ “xi = 32.242(2)计算圆周速度n d n nx34.242x9604 =1.72m/sV=2=60 x 100060 x1000(3)(4)计算齿宽bb= d Xd1t=1 X 34.242mm=32.242mm计算载荷系数K已知载荷平稳，所以取KA = 1根据v=1.72m/s,7级精度，由图108查得动载系数K二1.05 ；由表104vK F /b 二lx2.638x 103/34.242 二 77.03N/mm 100N/mmA t由表1013查得Kh厂1309由表103查得K = K = 1.4。故载荷系数HaFa(5)(6)K = K K K K = 1x 1.05 x 1.4 x 1.309 = 1.924A VHaHP按实际的载荷系数校正所得的分度圆直径，由式(1010a )得d1= d K / K = 34.2421.924/1.3 mm=39.022mmIt % HHt计算模数mnd cosB 39.022xcos14。 mn =mm=1.587z13.按齿根弯曲强度设计由式(1017)243.2K TY cos2 B Y Y mn/_ He CkF1)确定计算参数(1)计算载荷系数(2) K 二 1x 1.06 x 1.2 x 1.27 二 1.615FP根据纵向重合度=0.318dz1tanB =1.59，从图10 28查得螺旋角影响系数YB=0.778查取齿型系数Fa(3)由表 105 查得 YFa1=2.62； YFa2=2.18 由表 105 查得 Ysa1=1.6； Ysa2=1.81(4) 计算oFKFN1=0.85KFN2=0.88o F1=303.57Mpao F2=238.86MPaY Y(5)计算大、小齿轮的o 丁并加以比较F册=0.01382.18 x 1.81Y YFa2 恥2 = 0.01650 J 238.86F 2大齿轮的数值大,所以取0.0165。2) 设计计算m佔 3；2x13x