減速齒輪箱設(shè)計(jì)計(jì)算

1、目 錄一、 傳動(dòng)裝配的總體設(shè)計(jì)1.1 電機(jī)的選擇··············································

2、··1 1.2 求傳動(dòng)比··············································&#

3、183;···21.3 計(jì)算各軸的轉(zhuǎn)速、功率、轉(zhuǎn)矩·······························2二、 齒輪的設(shè)計(jì)2.1 原始數(shù)據(jù)·········

4、83;········································32.2 齒輪的主要參數(shù)·······

5、83;····································32.3 確定中心距············

6、;····································42.4 齒輪彎曲強(qiáng)度的校核···········

7、83;···························52.5 齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)····················

8、83;·······················7三、 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算3.1 軸的材料的選擇和最小直徑的初定·····················

9、3;······83.2 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)··········································

10、;····83.3 軸的強(qiáng)度校核············································

11、··10四、 滾動(dòng)軸承的選擇與計(jì)算4.1 滾動(dòng)軸承的選擇···········································

12、3;144.2 滾動(dòng)軸承的校核············································14五、 鍵連接的選擇與計(jì)算5.1 鍵連接

13、的選擇··············································155.2 鍵的校核··

14、;················································15六、 聯(lián)軸器的選擇

15、6.1 聯(lián)軸器的選擇··············································166.2 聯(lián)軸器的校核&#

16、183;·············································16七、 潤滑方式、潤滑油型號(hào)及密封方式的選擇7.1

17、 潤滑方式的選擇············································167.2 密封方式的選擇··

18、83;·········································17八、 箱體及附件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和選擇8.1 箱體的結(jié)構(gòu)尺寸···

19、3;········································178.2 附件的選擇········

20、;········································18九、 設(shè)計(jì)小結(jié)········&#

21、183;··································19十、參考資料··············

22、·······························20機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)計(jì)算說明書已知條件：項(xiàng) 目運(yùn)輸帶拉力F（N）運(yùn)輸帶速v（m/s）卷筒直徑D(mm)參 數(shù)48002.5210結(jié)構(gòu)簡圖1 傳動(dòng)裝配的總體設(shè)計(jì)1.1 電機(jī)的選擇1.1.1 類型：Y系列三項(xiàng)異步電動(dòng)機(jī)1.1.2 電

23、動(dòng)機(jī)功率的選擇假設(shè)： 工作機(jī)所需功率,kw;電動(dòng)機(jī)的額定功率,kw；電動(dòng)機(jī)所需功率, kw；電動(dòng)機(jī)到工作機(jī)的總效率為，。則：查表可得：所以：1.1.3電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的選擇以及型號(hào)的確定方案號(hào)電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率（kw）同步轉(zhuǎn)速（r/min）滿載轉(zhuǎn)速（r/min）總傳動(dòng)比1Y180L-615 1000 970 4.26輔助計(jì)算： 因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)為單級(jí)斜齒圓柱齒輪減速器的設(shè)計(jì)，總傳動(dòng)比應(yīng)在3-5左右，所以應(yīng)按方案二選擇電動(dòng)機(jī)。 查表可得：外伸軸長度80mm,直徑38mm，額定功率和滿載轉(zhuǎn)速見上表。1.2 求傳動(dòng)比1.3 計(jì)算各軸的轉(zhuǎn)速n、功率p、轉(zhuǎn)矩T1.3.1 各軸的轉(zhuǎn)速1.3.2 各軸的輸入功率1.3.

24、3 各軸的輸入轉(zhuǎn)矩2 齒輪的設(shè)計(jì)2.1 原始數(shù)據(jù)材料牌號(hào)熱處理方法強(qiáng)度極限屈服極限硬 度45正 火560200169217調(diào) 質(zhì)580220229286 其中小齒輪45號(hào)鋼調(diào)質(zhì)，大齒輪45號(hào)鋼正火2.2 齒輪的主要參數(shù)由上述硬度可知，該齒輪傳動(dòng)為閉式軟尺面?zhèn)鲃?dòng)，軟尺面硬度<350，所以齒輪的相關(guān)參數(shù)按接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)，彎曲強(qiáng)度校核。由教材圖529查得：小齒輪；大齒輪。所以：式中：重合度系數(shù)，對(duì)于斜齒輪傳動(dòng)=0.750.88，取=0.80；載荷系數(shù)，一般近視取k=1.31.7,因是斜齒輪傳動(dòng)，故k取小=1.5；齒寬系數(shù)，對(duì)于軟尺面（<350），齒輪相對(duì)于軸承對(duì)稱布置時(shí)，=0.81.4,取

25、=1；齒數(shù)比，對(duì)于斜齒輪。所以：2.3 確定中心距式中：小齒輪的齒數(shù)；大齒輪的齒數(shù)；齒輪的螺旋角；斜齒輪的模數(shù)。對(duì)于軟尺面的閉式傳動(dòng)，在滿足齒輪彎曲強(qiáng)度下，選取=36，則；螺旋角，一般情況下在，當(dāng)制造精度較高或?qū)φ駝?dòng)、噪音有要求的齒輪，可取，或者更大值。本設(shè)計(jì)為一般要求，所以初選斜齒輪的模數(shù)，由漸開線圓柱齒輪第一系列，取=2所以：取中心距a=200 mm,所以，符合其條件。2.4 齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度的校核式中：試驗(yàn)齒輪的應(yīng)力修正系數(shù)，取=2；試驗(yàn)齒輪的齒根的彎曲強(qiáng)度極限應(yīng)力，；彎曲強(qiáng)度的最小安全系數(shù)，取=1.3；彎曲疲勞強(qiáng)度壽命系數(shù)，取=1；彎曲疲勞強(qiáng)度的計(jì)算尺寸系數(shù)，取=1.所以：又因?yàn)槭街校?/p>

26、 外齒輪的符合齒形系數(shù)；螺旋角系數(shù)。（其他字符的意義同前。）由教材圖525可得：、+由教材圖540可得，螺旋角系數(shù)。所以：綜上所述，兩齒輪符合強(qiáng)度條件。2.5 齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.5.1 計(jì)算齒輪分度圓直徑小齒輪：mm大齒輪：mm2.5.2 齒輪寬度按強(qiáng)度計(jì)算要求，取齒寬系數(shù)=1，則齒輪的寬度為圓整后小齒輪的寬度為，大齒輪的寬度為2.5.3 齒輪的圓周速度（滿足精度要求）2.5.4 齒輪的相關(guān)參數(shù)如下表名稱代號(hào)單位小齒輪大齒輪中心距amm200傳動(dòng)比i4.26模數(shù)mm2螺旋角·變位系數(shù)X0齒數(shù)Z36154分度圓直徑dmm75.80324.21齒頂圓直徑damm79.80328.21齒根圓

27、直徑dfmm70.80319.21齒寬bmm84763 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算3.1 軸的材料選擇和最小直徑估算3.1.1 軸的材料選用45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理。3.1.2 高速軸和低速軸直徑初算直徑時(shí)，若最小直徑段開于鍵槽，應(yīng)考慮鍵槽對(duì)軸強(qiáng)度的影響，當(dāng)該段截面上有一個(gè)鍵槽時(shí)，d增加5%7%，兩個(gè)鍵槽時(shí)，d增加10%15%，有教材表12-2，高速軸，低速軸。同時(shí)要考慮電動(dòng)機(jī)的外伸直徑d=38mm。所以結(jié)合電動(dòng)機(jī)的外伸直徑d=48mm，初選LT8聯(lián)軸器 ,所以初確定3.2 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.2.1 高速軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).1各軸段徑向尺寸的初定結(jié)合電動(dòng)機(jī)的外伸直徑d=48mm，初選LT6聯(lián)軸器所以??；由此直徑確定軸承，

28、選擇深溝球軸承,其具體尺寸如下表：基本尺寸/mm安裝尺寸/mm基本額定負(fù)荷/kn極限轉(zhuǎn)速r/mindDB脂油55100211.564911.543.229.260007500；。.2各軸端軸向尺寸的初定；（聯(lián)軸器的軸孔長度為82mm）;；（小齒輪的寬度為50mm）；。3.2.2 低速軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).1各軸段的徑向尺寸的初定結(jié)合電動(dòng)機(jī)的外伸直徑d=48mm，初選LT8聯(lián)軸器所以取；由此直徑確定軸承，選擇深溝球軸承,其具體尺寸如下表：基本尺寸/mm安裝尺寸/mm基本額定負(fù)荷/kn極限轉(zhuǎn)速r/mindDB脂油55100211.5691011.547.832.856007000；。.2各軸段的軸向尺寸的

29、確定；（聯(lián)軸器的軸孔長度為82mm）;；（大齒輪的寬度為46m）；。3.3 軸的強(qiáng)度校核（低速軸所受轉(zhuǎn)矩大，且兩軸的直徑相差很小，只校核低速軸）3.3.1 求齒輪上的作用力的大小和方向.1齒輪上作用力的大小.2齒輪上作用力的方向,方向如下圖所示： 3.3.2 求軸承的支反力.1水平面上支力.2垂直面上支力 =52115.16Nm384.64Nm327.28NmFRAFRB49.51Nm129.18NmFa2FRBFt2Fr22Ft2FRA103.97NmFa2Fr22T2=543.66Nm115.16Nm165.82Nm523.3.3 畫彎矩圖.1水平面上的彎矩.2垂直面上的彎矩.3合成彎矩3

30、.3.4 畫轉(zhuǎn)矩圖3.3.5 畫當(dāng)量彎矩圖因單向回轉(zhuǎn)，視轉(zhuǎn)矩為脈動(dòng)轉(zhuǎn)矩，,已知，查表12-1可得，剖面C處的當(dāng)量彎矩：3.3.6 判斷危險(xiǎn)剖面并驗(yàn)算強(qiáng)度.1剖面C當(dāng)量彎矩最大，而且直徑與相鄰段相差不大，故剖面C為危險(xiǎn)面。已知?jiǎng)t.2剖面D雖僅受彎矩，但其直徑最小，則該剖面為危險(xiǎn)面。所以軸的強(qiáng)度足夠。4 滾動(dòng)軸承的選擇與計(jì)算4.1 滾動(dòng)軸承的選擇低速軸和高速軸的軸承段的直徑=48,=48 選用軸承，初選深溝球軸承,4.2 滾動(dòng)軸承的校核FAFR2FR1由于低速軸的轉(zhuǎn)矩大于高速軸，同時(shí)低速軸和高速軸的直徑相差很小，所以只需校核高速軸的深溝球軸承。由前面的計(jì)算可得軸向力：轉(zhuǎn)速：4.2.1 求當(dāng)量動(dòng)載荷

31、由上圖可知軸2未受軸向載荷，軸2受軸向載荷，則，由教材表14-12可得，查有關(guān)軸承手冊可得。軸2：，查表可得，可計(jì)算出，可得軸1：4.2.2 求軸承壽命則按單班制計(jì)算每天工作8小時(shí)，一年工作365天，則（滿足年限要求）5 鍵連接的選擇與計(jì)算5.1 鍵連接的選擇選擇普通平鍵，軸代號(hào)公稱直徑d（mm）公稱尺寸長度L(mm)深度（mm）1445014×9745.02586518×11645.05.2 鍵連接的校核有教材表6-2可得鍵連接時(shí)的擠壓應(yīng)力，由于低速軸的轉(zhuǎn)矩大于高速軸，而兩者的直徑相差很小，且對(duì)同一個(gè)軸來說，只需校核短鍵，所以只需校核鍵齒輪軸段的直徑；鍵的長度；鍵的接觸高

32、度；鍵轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)矩則：所以鍵連接符合強(qiáng)度要求6 聯(lián)軸器的選擇6.1 聯(lián)軸器的選擇結(jié)合電動(dòng)機(jī)的外伸直徑d=48mm，高速軸和低速軸的最小直徑，初選LT8聯(lián)軸器。6.2 聯(lián)軸器的校核因?yàn)榈退佥S所受的轉(zhuǎn)矩較大，只校核低速軸，考慮到轉(zhuǎn)矩變化很小取。所以（聯(lián)軸器符合其強(qiáng)度要求）7 潤滑方式、潤滑油牌號(hào)及密封方式的選擇7.1 潤滑方式的選擇潤滑方式有兩種：所以小齒輪大齒輪均采用油潤滑。7.2 密封方式的選擇一般選用接觸式密封，半粗羊毛氈墊圈。8 箱體及附件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和選擇8.1 箱體的結(jié)構(gòu)尺寸減速器鑄造箱體的結(jié)構(gòu)尺寸表名稱符 號(hào)結(jié)構(gòu)尺寸（mm）齒輪減速器箱座（體）壁厚8箱蓋壁厚8箱座、箱蓋、箱底座凸緣的厚度20箱座、箱蓋的肋厚軸承旁凸臺(tái)的高度和半徑H由結(jié)構(gòu)要求來確定軸承座的外徑凸緣式：140地腳螺釘直徑