完整版毕业设计40设计41三级圆柱圆锥齿轮减速器设计Word文档下载推荐.docx

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2结构设计

2.1V带传动

带传动设计时，应检查带轮的尺寸与其相关零部件尺寸是否协调。

例如对于安装在减速器或电动机轴上的带轮外径应与减速器、电动机中心高相协调，避免与机座或其它零、部件发生碰撞。

2.2减速器内部的传动零件

减速器外部传动件设计完成后，可进行减速器内部传动零件的设计计算。

1）齿轮材料的选择应与齿坯尺寸及齿坯的制造方法协调。

如齿坯直径较大需用铸造毛坯时，应选铸刚或铸铁材料。

各级大、小齿轮应该可能减少材料品种。

2）蜗轮材料的选者与相对滑动速度有关。

因此，设计时可按初估的滑速度选择材料。

在传动尺寸确定后，校核起滑动速度是否在初估值的范围内，检查所选材料是否合适。

3）传动件的尺寸和参数取值要正确、合理。

齿轮和蜗轮的模数必须符合标准。

圆柱齿轮和蜗杆传动的中心距应尽量圆整。

对斜齿轮圆柱齿轮传动还可通过改变螺旋角的大小来进行调整。

根据设计计算结果，将传动零件的有关数据和尺寸整理列表，并画出其结构简图，以备在装配图设计和轴、轴承、键联结等校核计算时应用。

联轴器的选择

减速器的类型应该根据工作要求选定。

联接电动机轴与减速器，由于轴的转速高，一般应选用具有缓冲、吸振作用的弹性联轴器，例如弹性套柱销联轴器、弹性柱销联轴器。

减速器低速轴（输出轴）与工作机轴联接用的连周期，由于轴的转速较低，传递的转距较大，又因为减速器轴与工作机轴之间往往有较大的轴线偏移，因此常选用刚性可以移动联轴器，例如滚子链联轴器、齿式联轴器。

对于中、小型减速器，其输出与工作机轴的轴线便宜不很大时，也可以选用弹性柱销联轴器这类弹性可移式联轴器。

联轴器型号按计算转距进行选择。

所选定的联轴器，起轴孔直径的范围应与被联接两轴的直径相适应。

应注意减速器高速轴外伸段轴径与电动机的轴径不得相差很大，否则难以选择合适的联轴器。

3设计计算过程及说明

3.1选择电动机

3.1.1电动机类型和结构型式选择

Y系列笼型三相异步电动机,卧式闭型电电动机。

3.1.2选择电动机容量

工作机所需功率

==7.98kw

=80.7rmin

电动机的输出功率

==10.4kw

η=*…..*=0.82*0.98*0.95*0.98*0.97*0.98*0.98*0.97*0.98*0.98*0.99*0.96=0.77

确定电动机的额定功率

Ped>

=Pd

3.1.3选择电动机的转速

同步转速1500rmin。

3.1.4确定电动机型号

选择Y160M-4额定功率11kw转速1460rmin

3.2传动装置的总传动比及其分配

i==18.1带传动i=2圆锥i=2.5圆柱i=4

3.3计算传动装置的运动和动力装置参数

各轴转速:

电动机轴=1460rmin

减速箱输入轴==486.7rmin

高速轴==235.1rmin

低速轴==58.8rmin

各轴输入功率:

==11kw

=*0.95=10.45kw

=*0.98*0.97*0.98=9.73KW

=*0.98*0.97*0.98=9.07KW

各轴转矩:

T0=9550*=72.0N*m

T1=9550*=205.0N*m

T2=9550*=395.2N*m

T3=9550*=1493.1N*m

3.4带传动设计

3.4.1定v带型号和带轮直径

工作情况系数=1.1

计算功率==1.1*11=12.1kw

选带型号A型

小带轮直径=100mm

大带轮直径=（1-0.01）*100*3=297mm

大带轮转速==481.8rmin

3.4.2计算带长

求=（+）2=198.5mm

求ΔΔ=（-）2=98.5mm

2（+）>

=a>

=0.7*（+）

初取中心距a=600mm

带长L=πDm+2*a+=1839.5

基准长度=2000mm

求中心距和包角

中心距a=+=344.18+337.06=681.24<

700mm

681.24=162.6>

120°

数求带根v=3.14**（60*1000）=7.64ms

传动比i==2

带根数=1.32kw=0.95

=1.03ΔP=0.17kw

z=（（+Δ）**）=12.1（（1.32+0.17）*0.95*1.03）=8.3取9根

求轴上载荷

张紧力=500*v*z（2.5-）+qv*v=500*12.1（7.64*9）*（2.5-0.95）0.95+0.10*=149.3N

轴上载荷=2*sin

（2）=2*9*149.3*sin（162.6°

2）=2656.5N

3.5齿轮传动设计

直齿锥齿:

轴交角∑=90°

传递功率P=10.45kw

小齿轮转速=486.7rm传动比i=2.07

载荷平稳,直齿为刨齿,小齿轮40Cr,调质处理,241HB~~286HB

平均260HB,大齿轮用45号钢,217HB~~255HB平均230HB

齿面接触疲劳强度计算

齿数和精度等级取=24=i*=48

选八级精度

使用系数=1.0动载荷系数=1.15

齿间载荷分配系数估计*Ftb<

100Nmm

cos=u=2=0.89

cos=1=1=0.44

=cos=240.89=26.97

=cos=480.44=109.1

αv=（1.88-3.2（1（2*）+1（2*）））cos=1.85

==0.85

==1.4

齿向载荷分布函数=1.9

载荷系数==1*1.5*1.4*1.9=3.99

转矩=9.55**=9.55**10.45486.7=20505N.mm

弹性系数=189.8

节点区域系数=2.5

接触疲劳强度=710Mpa

=680Mpa

接触最小安全系数=1.5

接触寿命系数==1.0

许用接触应力[]=*=710*1.05=676Mpa

[]=*=680*1.05=648Mpa

小轮大端分度圆直径=0.3

=70mm

验算圆周速度及Ka*Ftb

=（1-0.5R）=（1-0.5R）70=59.5mm

==3.1459.5*486.760000=1.5ms

=

b=*R=*d（2*sin）=*（2*=20.4mm

*b=1.0*689.220.4=33.8Nmm<

确定传动尺寸

大端模数m==7024=2.9mm

实际大端分度圆直径d=m=3*24=84

=m=3*48=144

b=*R=0.3*80.5=24.15mm

齿根弯曲疲劳强度计算

齿面系数=2.72=2.38

应力修正系数=1.66=1.78

重合度系数=0.25+0.75=0.25+0.750.85=0.66

齿间载荷分配系数*b<

=1=10.66=1.56

载荷系数==1*1.15*1.56*1.9=3.4

弯曲疲劳极限=600MPa

=570MPa

弯曲最小安全系数=1.25

弯曲寿命系数==1.0

尺寸系数=1.0

许用弯曲应力[]=lim=600*1.0*1.01.25=480MPa

[]=570*1.0*1.01.25=456MPa

验算

=

=152

<

[]

==152*2.38*1.78（2.72*1.66）=142.6MPa

标准斜齿圆柱齿轮

小齿轮用40Cr调质处理,硬度241HB~~286HB平均260MPa

大齿轮用45号钢,调质处理,硬度229HB~~286HB平均241MPa

初步计算

转矩=9.55**9.73235.1=39524N.mm

齿数系数=1.0

值取=85

初步计算的许用接触应力[H1]=0.96Hlim1=0.9*710=619MPa

[H2]=0.9Hlim2=1.9*580=522MPa

初步计算的小齿轮直径=Ad=85*=48.1mm

取d1=50mm

初步尺宽b=d*=1*50=50mm

校核计算

圆周速度v==0.62ms

精度等级选九级精度

齿数z和模数m初步齿数=19;

=i*19=4*19=76

和螺旋角==5019=2.63158

=2.5mm

=arcos=arccos2.52.63158=18.2°

使用系数=1.10

动载系数=1.5

齿间载荷分配系数

=1.1*1.58150=34Nmm<

=[1.88-3.2[1+1]cos=[1.88-3.25*（119+176）]cos18.2°

=1.59

===2.0

==1.59+2.0=3.59

=arctan=arctan=20.9°

cos=cos18.2°

20cos°

20.9cos°

=0.95

齿向载荷分布系数=A+B[1+0.6*]+c*b1000=1.36

=***=1.10*1.05*1.76*1.36=2.76

重合度系数取

螺旋角系数=

许用接触应力

=189.8*2.38*0.97=647MPa<

690MPa

齿根弯曲疲劳强度验算

齿行系数YFa=

Y=2.72Y=2.2

应力修正系数=1.56=1.79

重合度系数

=1.61

螺旋角系数

齿向载荷分配系数

=1.76<

齿向载荷分布系数b

计算支反力

水平面反力=1102.7N

=-413.5N

垂直面反力=-1235.7N

=4115.5N

水平面受力图

垂直面受力图

水平面弯矩图

垂直弯矩图

合成弯矩图

转矩图

许用应力

许用应力值

应力校正系数

当量弯矩图

轴径

高速轴

轴材料选用45钢调质,

取d=40mm

计算螺旋角

齿轮直径小轮=

大轮

小齿轮受力转矩=9.55*

径向力

画小齿轮轴受力图

水平反力=1358.1N

=912.1N

垂直反力=594.7N

=103.3N

水平受力图

垂直受力图

水平弯矩图

画转矩图

应力校正系数

画当量弯矩图

=50220N.mm

校核轴径=20.3<

40mm

低速轴

材料同前两轴

画大齿轮受力图

水平反力=1185.8=395.2N

垂直反力=21.2N=584.6N

当量弯矩

校核轴径

=26<

60mm

3.7轴承的选择

输入轴轴承选择:

选用圆锥滚子轴承30208e=0.37Y=1.6Cr=63000N

=1177.7N

=4297.0N

=（2*Y）=368N

=（2*Y）=1342.8N

=1228.4N=1342.8N

=1.0>

e=0.3<

e

查表=0.4=1.6

=1=0

当量动载荷=*（*+*）=1.0*（0.4*1177.7+1.6*1228.4）=2436.5N

=*（*+*）=4297.0N

轴承寿命=

同样,高速轴承和低速轴承分别用选用圆锥滚子轴承30210和30213。

3.8键的选择

输入轴L=20（mm）

高速轴L=20

低速轴L=30

T=

3.9减速机箱体的设计

名称符号尺寸关系结果

箱座壁厚=0.025*a+38

箱盖壁厚=0.02*a+38

a=

箱体凸缘厚度,,b=1.5=15;

=1.5=15;

=2.5=25

加强肋厚度,m=0.85=8.5;

=0.85=8.5

地脚螺栓直径14

地脚螺栓数目n

4

轴承旁连接螺栓直径0.75

箱盖,箱座连接螺栓直径;

螺栓间L

轴承盖螺钉直径数目,n=8n=4

轴承盖外径=s（两连接螺栓间的距离）

观察孔螺钉直径

轴承旁凸台高度和直径Stirn-undKegelradern（DIN3990）,1970。