装 订 线 机械课程设计 双击圆柱齿轮减速器设计书设 计 计 算 说 明结 果1.传动装置总体设计方案:ZL-10 双击圆柱齿轮减速器工作年限 10年，班制 2，多灰尘环境，载荷稍有波动，小批量生产，滚动圆周力F=16000N，带速v=0.24m/s，滚筒直径D=400mm，滚筒长度850mm。2.电动机的选择计算：1） 工作电压选用380V 三相交流电，确定电机选用电动机功率传动装置效率查课本附表4.2-9得：齿承联筒0.970.990.990.96所以所需电机功率工作条件选用封闭式结构，Y系列，故采用Y132SS-4型或Y132M2-6型，额定功率为电机转速选择滚筒转速方案号电机型号额定功率/Kw同比转速r/min满载转速r/min质量总转动比1Y132S-45.515001440125.222Y132M2-65.5100096083.48为使结构更加紧凑，故选用Y132M2-6型电机，查表的电机中心高H=132mm。外伸轴段3.确定传动装置的总传动比和分配传动比由得另选用所以 ；4.计算传动装置的运动和动力参数0轴：电动机轴 轴：高速轴轴：中间轴轴：低速轴 轴：外齿轮传动轴轴：滚筒传动轴 轴承序号功率P（Kw）转速（r/min）转矩（N m）传动类型传动比效率04.7096046.76联轴器1.00.994.6596046.26齿轮4.2530.964.47225.7189.13齿轮3.2710.964.2969593.76联轴器1.00.984.2069581.30齿轮60.964.0311.53346.655.齿轮的设计级，高速级啮合齿轮设计1.选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数：1).该减速器运用于低速工作期机器，故选用8级精度（GB10095-88）2).材料选择小齿轮选择40Cr（调质），硬度280HBS。大齿轮材料45#钢（调质），硬度240HBS。二者相差40HBS。3).选择小齿轮齿数Z1=19，大齿轮则为Z2=4.253X19=80.8。选择Z2=814).选择螺旋角 初选2.按齿面接触强度设计确定各参数的值:1). 试选=1.6 2).计算齿轮的接触疲劳强度极限由课本公式10-13计算应力值环数N=60nj =609601（2103008） 取j=1=2.764810hN= N/4.253 =6.500810h 查课本 10-19图得：K=0.90 K=0.95查得安全系数SH=1,应用公式10-12得:=0.90600=540 =0.95550=522.5 许用接触应力 3). 计算齿轮的弯曲疲劳强度极限 查得K=0.85 K=0.88取弯曲疲劳安全系数SF=1.41=303.572=238.86 4).查课本由表10-6得：弹性影响系数 =189.8 MP5). 由表10-7得: 尺宽系数 =16). T=46.26 Nm7).由图10-30选取区域系数ZH=2.4338).由图10-26查得3.设计计算小齿轮的分度圆直径d=计算圆周速度计算齿宽b和模数计算齿宽bb=60.46mm计算摸数m=计算齿宽与高之比齿高h=2.25 =2.253.09=6.95 = 计算纵向重合度=0.318计算载荷系数K使用系数=1.0根据,8级精度, 查表10-8得动载系数K=1.14,查表10-4得K=1.46查表10-13得: K=1.38查表10-3 得: K=1.4故载荷系数:KK K K K =1.01.141.1461.4=1.83按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径d=d=60.46计算模数=4、按齿根弯曲强度设计由式10-17（1）确定计算参数计算载荷系数：根据纵向重合度,从图10-28得螺旋角影响系数。计算当量齿数由表10-5查得齿形系数： 由表10-5查取应力校正系数： 计算大小齿轮的并加以比较： 大齿轮的数值大。（2）设计计算对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的法面模数大于有齿根弯曲疲劳计算的法面模数，取，亦可满足弯曲强度，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来计算应有的齿数。于是由 取。5.几何尺寸计算（1）计算中心距（2）按圆整后的中心距修正螺旋角因值改变不多，故等不必修正。（3）计算大、小齿轮分度圆直径 （4）计算齿轮宽度 圆整后取B2=65mm，B1=70mm。（5）结构设计，由于小齿轮分度圆直径d1160mm故选用实心式，大齿轮则用腹板式。设计图（略）。级，低速级啮合齿轮设计1.选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数：1).选用8级精度（GB10095-88）2).材料选择小齿轮选择40Cr（调质），硬度280HBS。大齿轮材料45#钢（调质），硬度240HBS。二者相差40HBS。3).选择小齿轮齿数Z1=19，大齿轮则为Z2=3.271X19=63。选择Z2=634).选择螺旋角 初选2.按齿面接触强度设计确定各参数的值:1). 试选=1.6 2).计算齿轮的接触疲劳强度极限由课本公式10-13计算应力值环数N=60nj =60225.71（2103008） 取j=1=6.510hN= N/3.271 =1.98710h 查课本 10-19图得：K=0.92 K=0.95查得安全系数SH=1,应用公式10-12得:=0.92600=552 =0.95550=522.5 许用接触应力 3). 计算齿轮的弯曲疲劳强度极限 查得K=0.85 K=0.88取弯曲疲劳安全系数SF=1.41=303.572=238.86 4).查课本由表10-6得：弹性影响系数 =189.8 MP5). 由表10-7得: 尺宽系数 =16). T=189.13 Nm7).由图10-30选取区域系数ZH=2.4338).由图10-26查得3.设计计算小齿轮的分度圆直径d=计算圆周速度计算齿宽b和模数计算齿宽bb=71.46mm计算摸数m=计算齿宽与高之比齿高h=2.25 =2.253.65=8.21 = 计算纵向重合度=0.318计算载荷系数K使用系数=1.25根据,8级精度, 查表10-8得动载系数K=0.85,查表10-4得K=1.46查表10-13得: K=1.35查表10-3 得: K=1.4故载荷系数:KK K K K =1.250.851.461.4=2.17按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径d=d=71.46计算模数=4、按齿根弯曲强度设计由式10-17（1）确定计算参数计算载荷系数：根据纵向重合度,从图10-28得螺旋角影响系数。计算当量齿数由表10-5查得齿形系数： 由表10-5查取应力校正系数： 计算大小齿轮的并加以比较： 大齿轮的数值大。（2）设计计算对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的法面模数大于有齿根弯曲疲劳计算的法面模数，取，亦可满足弯曲强度，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来计算应有的齿数。于是由 取，圆整取89。5.几何尺寸计算（1）计算中心距（2）按圆整后的中心距修正螺旋角因值改变不多，故等不必修正。（3）计算大、小齿轮分度圆直径 （4）计算齿轮宽度 圆整后取B2=85mm，B1=90mm。（5）结构设计，由于小齿轮分度圆直径d1160mm故选用实心式，大齿轮则用腹板式。设计图（略）。传动比中心距/模数齿 数分度圆直径齿宽B高速级齿轮4.25316823113263.902272.0987065低速级齿轮3.2711803278983.793276.2069085-开始齿轮设计校核（与前两者相同，此处设计从略）6. 传动轴的设计和校核 轴颈的初估1.输入端轴的设计选取轴的材料为45钢,调质处理,硬度,对称循环许用应力根据课本表15-3，取A=115高速级小齿轮上的分度圆直径为mm圆周力为径向力为轴向力为初步确定轴的最小直径。 计算转矩Tca= kaT=1.346.26=60.14 Nm2.输出轴的设计选取轴的材料为45钢,调质处理,根据课本表15-3，取A、输出轴上的功率为P=4.29kw n3=69r/min T3=593.76NmB、求作用在齿轮上的力低速级大齿轮上的分度圆直径为d4=276.206mm圆周力为径向力为 轴向力为初步确定轴的最小直径。 计算转矩Tca= kaT=1.3593.76=771.888Nm3.中间轴的设计选取轴的材料为45钢,调质处理,根据课本表15-3，取A、输入轴上的功率为P=4.47kw n2=225.7r/min T2=189.13NmB、初步确定轴的最小直径。 计算转矩Tca= kaT=1.3189.13=245.87 Nm轴的校核。输入轴和中间轴由于承受载荷不大。所以只校核输出轴的强度。 按弯扭合成校核轴的强度。 首先根据结构图作出轴的计算简图, 确定顶轴承的支点位置时,查机械设计手册20-149表20.6-7.对于型30210型的圆锥滚子轴承,a=20mm,因此,做为简支梁的轴的支承跨距. 轴上所受力为，如图圆周力为径向力为 轴向力为载荷水平面H垂直面V支反力F，N 弯距M总弯距扭距T按弯曲扭转合成应力校核轴的强度，取截面C处进行校核。扭转切应力为脉动循环变应力。取根据= MPa前已选轴