二级圆柱齿轮减速机设计1. 传动装置运动和动力参数设计1.1题目：回转式输送机传动装置二级圆柱齿轮减速机设计 已知条件：设备两班制工作，连续单项运转，载荷较平稳。工作年限8年，电源三相交流电源，电压380V。设计数据：输送机工作扭矩T=166000N.M。工作转速Nw=12r/min。1.2 传动方案确定 采用二级圆柱齿轮减速机和一级半开式齿轮传动，见图1.1.3电机的选择确定电机功率和型号工作机输入功率Pw（KW） Pw=TNw/9550式中 T工作机扭矩，N.M。T=166000N.M Nw工作机转速，r/min。 Nw=12r/min。计算得 Pw=209（KW）电机所需功率Pd Pd=Pw/式中 传动装置总效率：=12 1二级减速机传动效率：1=0.96 2一级齿轮传动效率：2=0.96计算得 Pd=226.2KW查电机样本或前述2.1表，应使电机额定功率PePd，查得电机型号JS127-4，Pe=230KW，转速=1500r/min。1.3.2 计算总传动比 i总=Nm/Nw式中 i总传动装置总传动比； Nm电机转速，Nw=1500r/min. Nw工作机转速，Nw=12r/min. 得i总=1251.3.3 分配各级传动比查表取一级半开式齿轮传动速比i2=5，则二级减速机传动比i1=25，减速机内齿轮传动比按i11=i12=确定，得i11=i12=51.4 计算传动装置的运动和动力参数 各轴转速 N1=Nm/i0=1500/1=1500r/min N2=N1/i11=1500/5.9=300r/min N3=N2/i12=254.2/5.9=60r/min N4=N3/i2=43.09/4=12r/min 各轴输入功率 P1=PE01=2201=230KW P2=P112=22012=220x0.98=225.4KW P3=P223=215.60.98=211KW 各轴输入转矩 T1=9.55010 T2=9.55010P T3=9.55010P式中 N1,N2,N3,i0,i1,i2,i3。P1,P2,P3。01, 12, 23。T1,T2,T3。分别为I，II，III轴的转速，传动比，传动功率，传动效率，输入扭矩。 各轴运动和动力参数 轴号转速r/min功率KW转矩Nmm传动比 I15002301464333.31 II300225.47175233.35 III6022135175833.352 二级减速机设计校核2.1 齿轮传动设计 选择齿轮类型，精度等级，材料及齿数 1） 按传动方案，选用斜齿圆柱齿轮传动。 2） 精度等级选7级 3）材料选择齿轮材料热处理硬度HRC一级传动120CrMnTi表面淬火5662240CrNi2Mo表面淬火4550二级传动320CrMnTi表面淬火5662440CrNiTi表面淬火4562 4）选一级传动齿轮（1）齿数Z1=24，则齿轮（2）Z2=Z1i11=120。二级传动齿轮（3）Z3=23，则齿轮（4）Z4=Z3i12=115。圆整Z4=136。 5）初选螺旋角=12，法面模数Mn1=5mm，Mn2=9mm 计算各级齿轮集合参数 1）一级传动齿轮（1）几何参数项目符号单位公式结果齿数法面模数压力角分度圆直径基圆直径齿顶圆直径齿根圆直径齿顶高齿根高顶隙法面齿距Z1Mnd1db1da1df1hahfCPnmmmmmmmmmmmmmmmmmmdl=Z1Mn/cosdb=dcosda1=d+2ahaf1=d-2fhha=hanMnhf=（han+Cn）MnC=CnMnPn=Mn24520123.7115133.7111.256.251.2515.7 2）一级传动齿轮（2）几何参数项目符号单位公式结果齿数法面模数分度圆直径基圆直径齿顶圆直径齿根圆直径中心距齿宽齿轮（1）齿宽Z2Mnd2db2da2df2a1b2b1mmmmmmmmmmmmmmmmd2=Z2Mn/cosdb2=d2cosda2=d+2hadf2=d-2hfa1=m（Z1+Z2）/2b2=aa 取=0.4b1=b2+51205618.6580.8628.6606.1371.2148.5取1501553）二级传动齿轮（3）几何参数项目符号单位公式结果齿数法面模数压力角分度圆直径基圆直径齿顶圆直径齿根圆直径齿顶高齿根高顶隙法面齿距Z3Mnd3db3da3df3hahfCPnmmmmmmmmmmmmmmmmmmd3=Z3Mn/cosdb3=d3cosda3=d3+2hadf3=d3-2hfha=hanMnhf=(han+cn)MnC=cnMnPn=Mn23920213.4198.4231.4190.9911.252.2528.26 4)二级传动齿轮（4）几何参数项目符号单位公式结果齿数法面模数分度圆直径基圆直径齿顶圆直径齿根圆直径中心距齿宽齿轮（3）齿宽Z4Mnd4db4da4df4a2b4b3mmmmmmmmmmmmmmmmd4=Z4Mn/cosdb4=d4cosda4=d4+2hadf4=d4-2hfa2=d3+d1/2b4=a2a 取a=0.1b3=b4+5115910671001.910851049640.2256.08261.08强度校核 以齿轮（1）强度校核为例。 1）齿面接触疲劳强度校核 强度校核公式H=3.17ZEH式中 H接触疲劳强度，Mpa。 ZE材料弹性系数，钢ZE=189.8。 K载荷系数，查表11.10取K=1.4。 T1转矩，N.mm。T1=1464333.3N.mm。 d1分度圆直径，mm。d1=123.7mm。 b1齿宽，mm。b1=155mm。 U齿数比，u=Z2/Z1=120/24=5 H许用接触应力，Mpa。 HZNHlim/SH。 Hlim接触疲劳极限，查图11.23得Hlim=1505Mpa SH接触疲劳安全系数，查表11.9 SH=1.3 ZN接触疲劳寿命系数，根据N=60n1jLh计算值，查表11.26 N循环系数； n1转速，r/min。n1=1500r/min。 j齿轮转一转时间侧齿面的啮合次数；j=1。 Lh工作寿命，h。Lh=38400h 计算得N=3.410 查得ZN=1 计算得H=1157.6Mpa H=439.5Mpa HH 合格2）齿根弯曲疲劳强度校核 校核公式 F=1.6KT1YFYs/b1Mnd1F式中 F弯曲疲劳强度，Mpa。 Mn法向模数，mm.Mn=5mm。 YF齿型系数，根据当量齿轮Zv值（Zv=Z/cos） Ys应力修正系数，根据当量齿数Zv值，查表11.13，Ys=1.59。 F许用弯曲应力，Mpa。 F=YNFlim/SF Flim弯曲疲劳极限，查图11.24Flim=1000Mpa。 SF弯曲疲劳强度安全系数，查表11.9 SF=2.2 YN弯曲疲劳寿命系数，查图11.26，根据N=60njLh来确定， N=3.410 查得YN=1， 得F=480Mpa 计算得 F=95.5MpaF 合格22 轴的强度校核 以齿轮（1）为例，采用参考书（1）第十六章公式及图表。 已知条件 参照附图，齿轮（1）是齿轮轴，材质20CrMnTi，硬度5662HRC，危险截面设在中间部位I-I截面。尺寸d1按分度圆直径计算，最小轴径120mm。计算轴上作用力 斜齿轮在工作中齿轮齿面上受三个力作用，即圆周力Ft1，径向力Fr1和轴向力Fa1。 Ft1=2T1/d1=11503.01N Fr1=Ft1tan/cos=4316.2N Fa1=Ft1tan=2445N按扭转强度校核 强度校核公式 =T1/WT=T1/0.2d1 式中 轴的切应力，Mpa。 T1轴距，N.mm T1=1464333.3N.mm。 d1轴直径，mm。d1=123.7mm。 WT轴的抗扭截面系数，mm 材料的许用剪切应力，查表16.2=4050Mpa。 计算得 =3.5Mpa 合格 按弯扭合成强度校核 1）画出轴的受力图 驱动系统设在靠近出论（1）处。 2）求水平支反力FH