1、1一、 设计题目：二级直齿圆柱齿轮减速器1 要求：拟定传动关系：由电动机、V 带、减速器、联轴器、工作机构成。2 工作条件：双班工作，有轻微振动，小批量生产，单向传动，使用 5年，运输带允许误差 5%。3 知条件：运输带卷筒转速 44r/min ，减速箱输出轴功率 p=3.5马力，二、 传动装置总体设计：1. 组成：传动装置由电机、减速器、工作机组成。2. 特点：齿轮相对于轴承不对称分布，故沿轴向载荷分布不均匀，要求轴有较大的刚度。3. 确定传动方案：考虑到电机转速高，传动功率大，将 V带设置在高速级。 其传动方案如下： 2 3 5 4 1IIIVPdPw三、 选择电机. 计算电机所需功率 ：
2、 查手册第 3页表 1-7：dP2带传动效率：0.961每对轴承传动效率：0.992圆柱齿轮的传动效率：0.963联轴器的传动效率：0.994卷筒的传动效率：0.965说明：电机至工作机之间的传动装置的总效率：421345pw=3.5*0.7457=2.7kw pd=pw/ =4kw2确定电机转速：查指导书第 7页表 1：取 V带传动比 i1=24二级圆柱齿轮减速器传动比 i2=840所以电动机转速的可选范围是：n 电机 =i1*i2*n=(24)*(840)*44=7047040符合这一范围的转速有：750、1000、1500、3000根据电动机所需功率和转速查手册第 155页表 12-1有
3、 4种适用的电动机型号,综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、和带传动、减速器的传动比，选取 Y112M-4 n 电机 =1440r/min四 确定传动装置的总传动比和分配传动比：总传动比：I 总 = n 电机 /n=32.7f(1)因为 i 总 =iA*i 线 V带适合的传动比 iA=24, iA取 3.2i 线= i 总 / iA=10.2 而 i 线 =i1齿 *i2齿 3i1齿 =(1.31.6) i2齿 取 i1齿 =1.45 i2齿i2齿 =2.65 i1齿 =3.84五 计算传动装置的运动和动力参数：将传动装置各轴由高速到低速依次定为 1轴、2 轴、3 轴、4 轴01， 02，
4、03， 04依次为电机与轴 1，轴 1与轴 2，轴 2与轴 3，轴 3与轴 4之间的传动效率。. 各轴转速： 1 轴 n1=n 电 / iA=1440/3.2=4502轴 n 2= n1/i1齿 =450/3.84=117.23轴 n 3= n2/ i2齿 =117.2/2.65=44.2卷筒轴 n 4=n3=44.22各轴输入功率： 1 轴 p 1=pd*01=4*0.96=3.84KW2轴 p 2=p1*02*1齿 =3.84*0.99*0.98=3.73KW3轴 p 3=p2*03*2齿 =3.73*0.99*0.98=3.62KW卷筒轴 p 4= p3*04* 联轴器 =3.62*0.
5、99*0.99=3.55KW3各轴输入转矩： 1 轴 T 1=9550*P1/n1=8.149*104NMM2轴 T 2=9550*P2/n2=3.039*105NMM3轴 T 3=9550*P3/n3=7.821*105NMM卷筒轴 T 4=9550*P4/n4=7.670*105NMM4齿轮的选材及确定许用应力两对齿轮都选用相同配对材料及热处理方式小齿轮 40C r调质 HB=251大齿轮 40 # 调质 HB=241 安全系数 S H=1.05 SF=1.3接触疲劳极限 Hlim1=700MPA Hlim2=585MPA弯曲疲劳极限 FE1=590MPA FE2=445MPA许用接触应力
6、： H1 =Hlim1/SH=666.67MPAH2= Hlim2/SH=557.14MPA许用疲劳应力： FE1= FE1/SF=453.85MPAFE2= FE2/SF=342.31MPA六 设计 V带和带轮：1.设计 V带确定 V带型号查课本 表 13-6得： 则205P2.1AK1.23674.cAdPKkW根据 =4.4, =960r/min,由课本 图 13-5，选择 A型 V带，取c0n055。125d查课本第 206页表 13-7取 。123.0512.9837.6nd 2375d为带传动的滑动率 。.0.:验算带速： 带速在 范围内，15.28/606dnVms 5/ms:合
7、适。取 V带基准长度 和中心距 a：dL初步选取中心距 a： ，取 。012.5.53750d075a由课本第 195页式（13-2）得： 查课本00 021123.84dLa第 202页表 13-2取 。由课本第 206页式 13-6计算实际中心距：250dL。00847.12dLa验算小带轮包角 ：由课本第 195页式 13-1得：。215.3620a求 V带根数 Z：由课本第 204页式 13-15得： 00LcPZK查课本第 203页表 13-3由内插值法得 。01.38P0.EFABCEF=0.1=1.37+0.1=1.380PEFABCEF=0.08 0.18P6K 1查课本第 2
8、02页表 13-2得 。1.09L查课本第 204页表 13-5由内插值法得 。 =163.0 EF=0.0090.95K1EFABC=0.95+0.009=0.959K则 00 4.2.841.380951.0LcPkWZK取 根。3求作用在带轮轴上的压力 ：查课本 201页表 13-1得QFq=0.10kg/m，故由课本第 197页式 13-7得单根 V带的初拉力：2 205.504.25(1)(1)0.68190.3689cPFqv NzvK作用在轴上压力：。0 132sin0.sin2.8cZ七 齿轮的设计：1高速级大小齿轮的设计：材料：高速级小齿轮选用 钢调质，齿面硬度为 250HB
9、S。45高速级大齿轮选用 钢正火，齿面硬度为 220HBS。457查课本第 166页表 11-7得： 。lim150HMpalim2540Hpa查课本第 165页表 11-4得： 。1.HS.3F故 。lim1150.HMpaSlim22491.H查课本第 168页表 11-10C图得： 。li10Fpalim2150Fpa故 。lim112154.3F palim225.3FFMS按齿面接触强度设计：9 级精度制造，查课本第 164页表11-3得：载荷系数 ，取齿宽系数 计算中心距：由课本第 1651.2K0.4a页式 11-5得： 11 2533551.069.617.494.3HaTau
10、u 考虑高速级大齿轮与低速级大齿轮相差不大取 a2.m则 取 1268aZm129Z213实际传动比： 34.7传动比误差： 。0%.5.6齿宽： 取04218ab24b190高速级大齿轮： 高速级小齿轮： 2b23Z190b12Z验算轮齿弯曲强度：查课本第 167页表 11-9得： 1.6FY2.F按最小齿宽 计算：284b 11 1322.0.94.5845FF FKTYMpabmZ 所以安全。21 236.F FYMpa齿轮的圆周速度： 19.3.819/6060dnVms查课本第 162页表 11-2知选用 9级的的精度是合适的。2低速级大小齿轮的设计：8材料：低速级小齿轮选用 钢调质
11、，齿面硬度为 250HBS。45低速级大齿轮选用 钢正火，齿面硬度为 220HBS。查课本第 166页表 11-7得： 。lim30HMpalim450Hpa查课本第 165页表 11-4得： 。1.HS.F故 。lim33501.HMpaSlim445491.H查课本第 168页表 11-10C图得： 。li320Fpalim4150Fpa故 。lim33254.F palim44.FFMS按齿面接触强度设计：9 级精度制造，查课本第 164页表 11-3得：载荷系数 ，取齿宽系数1.2K0.5计算中心距： 由课本第 165页式 11-5得：22 2333551.470.1.6241.956
12、HTauu 取 则 取04m34aZm3Z498计算传动比误差： 合适98.562710%.95齿宽： 则取 0.ba42b34103b:低速级大齿轮： 4125498Z低速级小齿轮： 337验算轮齿弯曲强度：查课本第 167页表 11-9得： 32.65FY42.5FY按最小齿宽 计算：4125b 33 33221.59.61047.94FF FKTYMpabmZ 安全。423 40.7F FMpaY齿轮的圆周速度： 327680.12/601dnVms9查课本第 162页表 11-2知选用 9级的的精度是合适的。八 减速器机体结构尺寸如下：名称 符号计算公式 结果箱座厚度 83025.a1
13、0箱盖厚度 11 9箱盖凸缘厚度b. 12箱座凸缘厚度b5.115箱座底凸缘厚度2.2 25地脚螺钉直径fd12036.af M24地脚螺钉数目n查手册 6轴承旁联结螺栓直径1dfd72.01M12盖与座联结螺栓直径2=（0.5 2d:0.6） fM10轴承端盖螺钉直径3=（0.4 0.5）3fd1010视孔盖螺钉直径4d=（0.3 0.4）4:f 8定位销直径 d=（0.7 0.8）2 8， ，fd1至外箱壁2的距离1C查手册表 112 342218， 至凸fd2缘边缘距离2C查手册表 112 2816外箱壁至轴承端面距离1l= + +（5 101l2:）50大齿轮顶圆与内箱壁距离11.21 15齿轮端面与内箱壁距离22 10箱盖，箱座肋厚m,1 85.0,.1198.5轴承端盖外径2D+（5 5.52:） 3d120（1 轴）125（2 轴）150（3 轴）轴承旁联结螺栓距离S2D120（1 轴）125（2 轴）
