机械设计课程设计 齿轮箱设计.doc

1、1机械设计课程设计计算说明书院 系 工学院 班 级 机制 093 姓 名 余涛 学 号 20095018 指导老师 康丽春 江 西 农 业 大 学2012 年 05 月 25 日2目 录一、设计任务书 3二、电动机的选择 4三、传动件设计（齿轮） 7四、轴的设计 15五、滚动轴承校核 21六、连接设计 22七、减速器润滑及密封 23八、减速机箱体与附件 24九、设计总结25十、参考资料 25一、设计任务书设计题目 4：设计一用于带式运输机的两级斜齿园柱齿轮减速器1、传动简图2、工作条件工作有轻微振动，经常满载、空载起动、单班制工作，运输带允许速度误差为 ，减速器小批量生产，使用寿命五年。3、原

2、始数据题号参数I-7运输带工作拉力 F/KN 2.3运输带工作速度 v/(m/s) 1.00卷筒直径 D/mm 3604二、电动机的选择1、类型选择电动机的类型根据动力源和工作条件,选用 Y 系列封闭式三相异步电动机。2、功率选择(1)工作机主轴所需功率 wP；kwFv3.2103(2)电动机所需功率 d从电动机至卷筒主动轴之间的传动装置的总效率为: 242齿 轮轴 承联 轴 器卷 筒 查2表 11-9：联轴器传动效率（2 个） ，9.0联 轴 器轴承传动效率 （4 对） ，8轴 承齿轮传动效率（7 级 2 对） ，7.齿 轮滚筒传动效率（1 个） ，950卷 筒则： ，8.98.0.9502

3、42；kwPw5.3d3、转速选择根据已知条件计算出工作机卷筒的转速为： min/53106rdvnw按表 15.1 推荐的传动比合理范围，二级圆柱齿轮减速器传动比 =840,所以电动机i的可选范围为： in/)2104(53)08( rinwd综合考虑电动机和传动装置的尺寸，质量及价格因素，为使传动装置紧凑，决定采用同步转速为 1000r/min 的电动机。5根据电动机类型、容量和转速，由电机产品目录或有关手册选定电动机型号为 Y132S-6。其主要性能如表 2.1 所示。 表 2.1 Y132S-6 型电动机的主要性能满载时型号额定功率kW转速 minr电流 A(380V)效率功率因数额定

4、转矩Nm质量 kgY132S-6 3 960 7.2 83 0.8 2.2 664、传动比分配（1）传动装置总传动比： 1.853960wdni（2）高速级传动比： 82.41.85.133 iCih（3）低速级传动比： 76.82.4hli5、计算传动系统运动和动力参数（1）各轴的转速：1 轴 ,min/9601rnd2 轴 ，2.18.412i3 轴 ，in/0.5323rin6卷筒 min/53rn卷 筒（2）各轴的输出功率：1 轴 ，kwPd 82.9.0821 联 轴 器2 轴 ，6.72齿 轮轴 承3 轴 ，k5.6.3齿 轮轴 承卷筒 ；wP4.290852联 轴 器轴 承卷 筒

5、 (3) 各轴转矩0 轴 ，mNnTdd .960.9501 轴 ，P1.28.112 轴 ，mNnT5.96509223 轴 ，P.4.333卷筒 ；mNnT1.572950卷 筒卷 筒卷 筒表 2.2 各轴运动及动力参数：轴名 功率 PkW转矩 ()T转速 (in)r电机轴 2.85 28.4 9601 轴 2.82 28.1 9602 轴 2.68 128.5 199.23 轴 2.55 459.5 53卷筒轴 2.47 445.1 537三、传动零件设计（齿轮）1、高速级齿轮传动设计1.选精度等级、材料及齿数1）材料选择及热处理小齿轮 1 选用 40Cr，热处理为调质硬度为 280HB

6、，软齿面。大齿轮 2 选用 45 钢，热处理为调质硬度为 240HB，软齿面。2）运输机为一般工作机器，速度不高，故选用 7 级精度。3）选小齿轮齿数 z1=20,大齿轮齿数 z2=4.82*21=101.2 z2 取 1004）选取螺旋角 。=1602按齿面接触疲劳强度设计 31 )(1HEdtt ZuK（1）确定公式内各计算数值试选 ，6.t1)由【图】10-30 选取区域系数 ZH=2.433.2)由【图】10-26 查得 =0.74， =0.88， = =1.62.1 2 1 2小齿轮传递的转矩 T1 =2.81104N。3)按 【表】10-7 选取齿宽系数 =14)由文献【1】表 1

7、0-6 查得材料的弹性影响系数 ZE=189.8MP125)由【图】10-21d 按齿面硬度查得小齿轮接触疲劳强度极限 =600MPa；大齿1轮接触疲劳强度极限 =550MPa26)由【式】10-13 计算应力循环次数N1=60n1jLh=609601(283005)=1.382109N2= N1/i=2.8681087)按【图】10-19 取接触疲劳寿命系数 KHN1=0.90,KHN2=0.95.8)计算接触疲劳许用应力取失效概率为 1%，安全系数 S=1，由文献【1】式（10-12）得8MPaSKHN54069.01lim1 H .2.2li2 PaH5.31.54021 （2）计算计算

8、小齿轮分度圆直径 mZKTdHEdt 37)25.31894(8.562.10)(134321 计算圆周速度 smnvt /8.106937106计算齿宽 b 及模数 mnt。b= d1t=137=37 ztnt 69.12cos37cs1mmhnt 80.52.74.980.3/b计算纵向重合度 。=0.318 Z1 =0.318121 160=1.9 tan 计算载荷系数 K已知使用系数 KA=1.25, 根据 v=1.69m/s,7 级精度，由 【图】10-8 查得动载系数KV=1.06,由【表】10-4 查得 1.309,由【图】10-13 查得 =1.26.由【表】10-3= 查得

9、=1.2。故载荷系数=K=KAKV =1.251.061.21.309=2.08按实际的载荷校正所算得的分度圆直径，由【式】10-10a 得mdtt 38.406.123719计算模数 mn mzd85.126cos38.40cos13.齿根弯曲疲劳强度验算mn32KT1Y COS2dZ21 （1）确定计算参数1）计算载荷系数。K=KAKV =1.251.061.21.26=22）根据纵向重合度 =1.9，从【图】10-28 查得螺旋角影响系数 =0.88 Y3）计算当量齿数。 74.2316cos331zv 0.332zv4）查取齿形系数由【表】10-5 查得 YFa1=2.76；Y Fa2

10、=2.185）查取应力校正系数。由【表】10-5 查得 YSa1=1.56；Y Sa2=1.79由【图】10-20c 查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限 =500MPa,大齿轮弯曲疲劳强度极限1=380MPa。2由【图】10-18 取弯曲疲劳寿命系数 KFN1=0.85,KFN2=0.88计算弯曲疲劳许用应力取弯曲疲劳安全系数 S=1.4,由文献【1】式（10-12）得： MPaSKFENF 57.304.85011 FEF 86.2.226）计算大小齿轮的 并加以比较。FSaY100142.57.3621FSaY3.8.92FSa大齿轮的数值大。（2）设计计算 mmn 75.1063.62.1co

11、s08.234对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的法面模数 mn 大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数，取 mn=2.0，已可满足弯曲强度。但为了同时满足接触疲劳强度，需按接触疲劳强度算得的分度圆直径 d1=40.38来计算应有齿数。于是由38.1926cos38.40cos1 nz取 Z1=20，Z 2=uZ1=4.8220=964.几何尺寸计算（1）计算中心距mmzan8.126cos2)970(cos2)(1 将中心距圆整为 122mm。（2）按圆整后的中心距修正螺旋角5.162)(arcos1mzn因 值改变不多，故参数 、Z H 等不必修正。 、 （3）计算大小齿轮的分度圆直径 mmzdn7.415.6cos201n3.92(4)计算齿轮宽度