二级减速器课程设计(装配图+原理图+CAD图+计算图)-课程设计二级减速器课程设计(装配图+原理图+CAD图+计算图)-课程设计 二级减速器课程设计(装配图+原理图+CAD图+计算图) 一、电动机的选择： 1、选择电动机的类型： 按工作要求和条件，选用三机笼型电动机，封闭式结构，电压380V，Y型。 2、选择电动机容量 ： 电动机所需的功率为： （其中： 为电动机功率， 为负载功率， 为总效率。） 传动效率分别为： 联轴器的效率 滚动轴承效率 闭式齿轮传动效率 开式齿轮传动效率 0.95 工作机效率效率 传动装置的总效率 应为组成传动装置的各部分运动副...

  (装配图+原理图+CAD图+计算图)-课程设计 二级减速器课程设计(装配图+原理图+CAD图+计算图) 一、电动机的选择： 1、选择电动机的类型： 按工作要求和条件，选用三机笼型电动机，封闭式结构，电压380V，Y型。 2、选择电动机容量 ： 电动机所需的功率为： （其中： 为电动机功率， 为负载功率， 为总效率。） 传动效率分别为： 联轴器的效率 滚动轴承效率 闭式齿轮传动效率 开式齿轮传动效率 0.95 工作机效率效率 传动装置的总效率 应为组成传动装置的各部分运动副效率只之乘积,即： 负载功率: 折算到电动机的功率为: 3、确定电动机转速： 工作机的转速为： 查

  得：二级圆梯形齿轮减速器传动比 ,一级开式圆柱齿轮传动的传动比为： 即 为减速器的总传动比 ，所以电机的可选范围为： 。 则符合这一范围的同步转速有1000 、1500 和3000 r/min.所以可供选择的的电机有： 序号 电动机型号 额定功率 满载功率 堵转转矩 最大转矩 质量 （kg） 额定转矩 额定转矩 1 Y802-2 1.1 2850 2.2 2.3 17 2 Y90S-4 1.1 1400 2.3 2.3 22 3 Y90L-6 1.1 910 2.0 2.0 25 考虑电动机和传动装置的尺寸、重量和减速器的传动比，可以再一次进行选择的电机型 号为Y90S-4，其主要性能如上表的第2种电动机。 二、确定传动装置的总传动比和分配传动比 1、减速器的总传动比为： 2、分配传动装置传动比： （式中 为外部开式齿轮的传动比， 为减速器的传动比）。 的可取范围为 ，取 =5 则 减速器的传动比 3、按展开式布置。考虑润滑条件，为使两级大齿轮直径相近，可由展开式曲线、计算各轴的动力和动力参数 (1)各轴的转速 ?轴： ?轴： ?轴： VI轴： （2）各轴的输入功率 ?轴： ?轴： ?轴： VI轴： V轴： ?-IV轴的输出功率则分别为输入功率乘轴承效率0.98. (3)各轴的转矩 电动机的输出转矩： ?轴： ?轴： ?轴： IV轴： ?-IV轴的输出转矩则分别为各轴的输入输入转矩乘轴承效率0.98. 运动动力参数计算结果整理于下表： 轴名 功率 P/KW 转距T/N*M 转速n r/min 转动比i 效率 输入 输出 输入 输出 电机轴 1.05 7.16 1400 1 0.99 ?轴 1.04 1.02 7.09 6.95 1400 ?轴 0.99 0.97 38.48 37.71 245.18 5.71 0.95 ?轴 0.94 0.92 137.90 135.14 65.03 3.77 0.95 IV轴 0.88 0.86 641.92 629.08 13.01 5 0.93 V轴 0.87 0.85 622.79 616.50 13.01 1 0.97 三、传动零件的设计计算 1减速器开式齿轮的设计算 传动比为：i=5，输入转速为：65.03 r/min， 传递功率为：p=1.96KW，每天工 作16h，寿命为10年（每年按250工作计算） 确定

  与热处理方式 1〃确定材料与热处理方式 考虑到该齿轮传动无特别的条件，出于等强度和抗胶合的考虑，大小齿轮应有适当 的硬度差。由表6.1确定材料组合如下：

  1 小轮45钢调质，HBS229～286；大轮45钢正火，HBS169～217。 2〃确定许用应力（MPa）——教材中图6.14、图6.15得 =605(HBS250)， =560(HBS200) =225(HBS250)， =210(HBS200)。 由表6.5取 =1.1， =1.5 常规使用的寿命 =60 =60×65.03×1×16×250×10=1.56×10 = / i =1.56×10 /5=0.31×10 由教材中图6.16曲线得接触强度计算寿命系： =1， =1.14； 由教材中图6.17曲线得弯曲强度计算寿命系： = =1， 按照国家

  ，取试验齿轮的应力修正系数： =2 取安全系数： =1.1 =1.5 = =605*1.19/1.1=654.5 MPa， = =560*1.2/1.1=611 MPa = =225*2*1/1.5=308 MPa， = =210*2*1=280 MPa。1301 二级减速器课程设计(装配图+原理图+CAD图+计算图) 3〃按齿面接触疲劳强度设计（长期单向运转的闭式齿轮传动） 工作转矩T为III轴的输出转矩 T=135.14 Nm 取节点区域系数为 =2.5（图6.2），材料系数为： =189.8（表6.3）， 重合度系数为： =0.87（p135）， 齿宽系数为： =0.8 （表6.8） 载荷系数 K= × × × =1.51 其中： =1.25（表6.2）， =1.1（p134）， =1.1（p134）， =1.1（p134）。 ? = =62.48mm 4〃初定齿轮参数 因为是闭式齿轮传动，为降造成本，提升工作平稳性，齿数可适当取大些。 初取： =30， = i× = 5×30=150，于是 =2.08mm 查手册，取标准模数 m=2.5，则齿轮实际分度圆直径为： = m =75 mm＞62.48（所需最小值）， = m =375 mm； 实际中心距 a=0.5( + )=225mm 齿宽 = b = =0.8*75=60mm， = b +5=65mm 6〃校核齿根弯曲疲劳强度 齿形系数 =2.52， =2.16； 应力校正系数 =1.63， =1.81， 并取 重合度系数 =0.75（p137），于是： = =139.70 Mpa＜ = =133.19 MPa＜ 可知齿根弯曲疲劳强度足够 设计结课：小轮：45钢调质 =30 d =75mm b =65mm m=2.5 a=225mm 大轮：45钢调质 z =150 d =375mm b =60mm 2、减速器内部齿轮计算设计 1、材料选择齿轮。 初选大小齿轮的材料均45钢，经调质处理。其硬度在210-250HBS，齿轮 等级精度为8级。由于减速器要求传动平稳，所以用圆柱斜齿轮。初选 。 2、计算高速级齿轮 （1）、查取教材可得： ， ， ， ； 传动比 =5.71由表查得各数据如下： ， ， ，取 则 （2）、接触疲劳施用应力 查图可知： ； 则应力循环次数： 又查图可知： ， =1.08则： (3)、计算小齿轮最小直径，取齿宽系数 (4)、确定 中心距 就尽量圆整成尾数为0或5,以得于制造和测量，所以初定 。 (5)、选定模数 、齿数 、 和螺旋角 一般 ， 。初选 ， ，则 由标准模数取 ，则取 则 取 齿数比： 与 的要求比较，误差为2.3% ，可用。于是 满足规定的要求。 （6）、计算齿轮分度圆直径 小齿轮 大齿轮（7）、齿轮宽度 圆整大齿轮宽度 取小齿轮宽度 （8）、校核齿轮弯曲疲劳强度 查表可知： ； ； ； 根据 、 查表则有： ； ； ； ； 则 所以两齿轮齿根弯曲疲劳强度满足规定的要求，此种设计合理。 3、计算低速级齿轮 （1）、查取教材可得： ， ， ； 传动比 由表查得各数据如下： ， ， ，取 则 （2）、接触疲劳施用应力 查图可知： ； 则应力循环次数： 又查图可知： 则： (3)、计算小齿轮最小直径，取齿宽系数 (4)、确定 中心距 就尽量圆整成尾数为0或5,以得于制造和测量，所以初定 。 (5)、选定模数 、齿数 、 和螺旋角 一般 ， 。初选 ， ，则 由标准模数取 ，则 取 则 二级减速器课程设计(装配图+原理图+CAD图+计算图) 齿数比： 与 的要求比较，误差为0.6% ，可用。于是 满足规定的要求。 （6）、计算齿轮分度圆直径 小齿轮 大齿轮 （7）、齿轮宽度 圆整大齿轮宽度 取小齿轮宽度 （8）、校核齿轮弯曲疲劳强度 查表可知： ； ； ； 根据 、 查表则有： ； ； ； ； 则 所以两齿轮齿根弯曲疲劳强度满足规定的要求，此种设计合理。 所以齿轮的基本信息参数如下表所示: 名称 符号 公式 齿1 齿2 齿3 齿4 齿数 0.25 0.25 齿顶高 0.997 0.997 1.997 1.997 齿根高 1.26 1.26 2.525 2.525 齿顶圆直径 26.294 137.694 44.414 153.564 齿根圆直径 21.78 133.18 35.37 144.52 中心距 80 95 孔径 b 齿宽 32 27 50 45 四、减速器结构设计 名称 符号 减速器型式及尺寸关系/mm 箱座壁厚 10 箱盖壁厚 10 箱盖凸缘厚度 15 箱座凸缘厚度 15 箱座底凸缘厚度 25 地脚螺钉直径 16 地脚螺钉数目 4 轴承旁联接螺栓直径 12 机盖与座联接螺栓直径 10 联接螺栓 的间距 180 轴承端盖螺栓直径 8 视孔盖螺钉直径 4 定位销直径 8 、 、 到外箱壁距离 22、18、16 、 至凸缘边缘距离 20、14 轴承旁凸台半径 凸台高度 外箱壁至轴承座端面距离 30 大齿轮顶圆与内箱壁距离 12 齿轮端面与内箱壁距离 10 箱盖、箱座肋厚 轴承端盖外径 轴承端盖凸缘厚度 9 轴承旁联接螺栓距离 五、轴的效核及计算： 1.选择轴的材料 选材45钢，调质处理，其机械性能由表11.1和11.4查 =60MPa， =640MPa, =275MPa, =155MPa ,P=3.55KW, =328.522N.mm, =32.52 2.初定轴的最小直径(查表取C=110) 各轴的转速 ?轴： ； ?轴： ； ?轴： ； 各轴的输入功率 ?轴： ； ?轴： ； ?轴： ； 各轴的输入转矩 ?轴： ； ?轴： ； ?轴： ； ?轴:最小直径为 考虑到联轴器的内径,故最小直径取20 ? ?轴:最小直径为 考虑到滚子轴承的内径,故最小直径取25? ?轴:最小直径为 ? 考虑到滚子轴承的内径,故最小直径取35 ? 3.轴的校核1 联轴器的计算转距 查表10.1 取 =1.3， =1.3*7090=9217 N.mm 选择联轴器为联轴器1为弹性柱销联轴器：型号如下 LT4联轴器 (GB/T4323—2002)，其工称转距为63000N.m, 轴1的结构、尺寸如下图： 1) 求作用齿轮上的力：d=24.24mm, =7090N.mm ， 2) 求作用于轴上的支反力： A、 水平支反力： 得 =156.03N =428.96N 垂直面内支反力： 得 =61N =154.61N B、 作出弯距图 根据上述简图，分别求出水平面和垂直平面内各力产生的弯距： =13683.831N.mm =5349.7N.mm =4932.059N.m 总弯距 =14692.21 N.mm =14545.53N.mm 3) 作出扭距图 4) 作出计算弯距图 =267046N.mm = =14545.53N.mm 5) 校核轴的强度 = =19.12MPa

  S=1.5 故可知其安全。 （1） 截面II右侧 抗弯截面模量按表11.5中的公式计算 W=0.1 =11059 抗扭截面模量 =0.2 =22118 弯矩M为 M=1652401* =64260N.mm 截面II上的扭矩T=349640 N.mm 截面上弯曲切应力 = =5.811MPa 截面上的扭转切应力 = =15.808MPa 过盈配合处的 / 值，由手册可知 / =0.8 / 于是得 / =2.457 / =1.966 轴按磨削加工，得表现质量系数为 = =0.92 故得综合系数为： = / +1/ -1=2.544 = / +1/ -1=2.053 轴在截面4的左侧的安全系数为 = /（ + ）=18.602 = /（ + ）=9.325 = / =8.336

  S=1.5 故该轴在I右侧的强度也是充足的。又因本传动无大的瞬 时过载及严重的应力循环对称性，故可略去静强度校核。 一、 轴承的选择和计算选择轴承 （1）、选择轴承 轴承1 深沟球轴承6005C (GB/T292-94) 轴承2 深沟球轴承 6008C (GB/T292-94) 轴承3 深沟球轴承 6009C (GB/T292-94) （2）校核轴承（3轴） 深沟球轴承6005C 查手册得 =25800N =20500N 由表8.6 =1.0 =1981N =1116N 计算派生力系 、 ，由表得s=0.5R =0.5 =9905N =0.5 =558N 因 + =1023

  故2边为紧边，所以 = + =1023N = =558N 计算当量动负荷 轴承I： =1023/20500=0.050 由表8.5得 =0.42 =1023/1116=0.52

  由表8.5得 =0.44 =1.32 = （ + ）=2222N 同理可得 =1277.82

  =23360h 寿命选用合乎要求。 二、 键连接的选择和计算 根据轴的各个阶梯的直径和长度尺寸选取键的尺寸，查有关联的资料如下： 本减速 器的工作条件为有轻度冲击载荷，选择键如下： 键名 国标 1 (联轴器) 键6X6 GB1096-79 A型 2（齿轮2） 键14X9 GB1096-79 A型 3（齿轮3） 键14X9 GB1096-79 A型 4（齿轮4） 键14X9 GB1096-79 A型 5（输出轴） 键10X8 GB1096-79 A型 查表的钢的静联接在时的许用应力[ ]=100~120MPa 校核键1 = =12.54MPa〈 [ ] 校核键2 = =12.41 MPa〈[ ] 校核键3 = =24.04 MPa〈[ ] 校核键4 = =10.1 MPa〈[ ] 校核键5 = =29.03 MPa〈[ ] 校核键6、7 = =46.95 MPa〈[ ] 所以所有键均契合设计要求，可用。 三、 联轴器的选择 考虑到电动机转轴直径、轴的最小直径、传动转矩选取联轴器 联轴器1为弹性柱销联轴器：型号如下 HL2联轴器 (GB 5014-85) 公称转矩T=315N/m 额定转速 n=5600r/min 质量 5Kg D=120? 联轴器2为弹性柱销联轴器：型号如下 HL3联轴器 (GB 5014-85) 公称转矩T=630N/m 许用转速 n=5000r/min 质量 8g D=160? 四、 减数器的润滑方式和密封类型的选择 1、 减数器的润滑方式：飞溅润滑方式 2、 选择润滑油：工业闭式齿轮油（GB5903-95）中的一种。 3、 密封类型的选择：密封件：毡圈1 30 JB/ZQ4606-86 毡圈2 40 JB/ZQ4606-86 十一、设计小节 通过课程设计二级减速器，让我们更为系统地认识了解了机械设计的全过程， 增强了我们对机械行业的深入了解。课程设计的优点：可以让我们提前了解设计 的全过程，及及时了解我们的不足，可以及时改进。 十二、参考资料 1、 机械设计/杨明忠，朱家诚主编 编号 ISBN 7-5629-1725-6 武汉理工大学出版社 2006年6月第2次印刷。 2、 机械设计课程设计手册/吴忠泽，罗圣国主编 编号ISBN7-04-005841-3 高等教育出版社 2003年8月第7次印刷。 3、 机械设计课程设计/王大康，卢颂峰主编 编号ISBN 7-5639-0880-3 北京工业大学出版社 2000年2月第1次出版。

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