1、目目 录录一、设计任务书一、设计任务书.1二、传动方案的拟定及说明二、传动方案的拟定及说明.1三、电动机的选择三、电动机的选择.2四、计算传动装置总传动比和分配各级传动比四、计算传动装置总传动比和分配各级传动比.3五、计算传动装置的运动和动力参数五、计算传动装置的运动和动力参数.4六、传动件的设计计算六、传动件的设计计算.61 斜齿轮传动设计计算.6七、轴的设计计算七、轴的设计计算.151.高速轴的设计.15 2.中速轴的设计.193.低速轴的设计.26 八、滚动轴承的选择及计算八、滚动轴承的选择及计算.311.高速轴的轴承.312.中速轴的轴承.323.低速轴的轴承.34九、键联接的选择及校
2、核计算九、键联接的选择及校核计算.35十、联轴器的选择十、联轴器的选择.36十一、减速器附件的选择和箱体的设计十一、减速器附件的选择和箱体的设计.36十二、润滑与密封十二、润滑与密封.38十三、设计小结十三、设计小结.38十四、参考资料十四、参考资料.391设计计算及说明结果一、设计任务书一、设计任务书设计一用于带式运输机同轴式二级圆柱齿轮减速器设计 F=2.2kN，V=0.9m/s,D=300mm1.总体布置简图2.工作情况工作有轻震，经常满载，空载启动，F=2.2kN，V=0.9m/s,D=300mm3.原始数据运输带拉力F（N）运输带V 速 度（m/s）卷筒直径 D（mm）带速允许偏差（
3、%）使用年限（年）工作制度（班/日）22000.93005514.设计内容(1)电动机的选择与参数计算(2)斜齿轮传动设计计算(3)轴的设计(4)滚动轴承的选择(5)键和联轴器的选择与校核(6)装配图、零件图的绘制(7)设计计算说明书的编写5.设计任务(1)减速器总装配图 1 张（0 号或 1 号图纸）(2)齿轮、轴零件图各一张（2 号或 3 号图纸）(3)设计计算说明书一份二、传动方案的拟定及说明二、传动方案的拟定及说明如任务书上布置简图所示，传动方案采用展开式二级圆柱齿轮减速箱，高、低速级的齿轮都是斜齿轮。2设计计算及说明结果min/30.573009.0100060100060rDvnw
4、三、电动机的选择三、电动机的选择1.电动机类型选择按工作要求和工作条件，选用一般用途的（IP44）系列三相异步电动机。它为卧式封闭结构。2.电动机容量(1)卷筒轴的输出功率wPkWFvPw6025.296.0100090.022001000(2)电动机的输出功率dPwdPP 传动装置的总效率4233221式中，21,为从电动机至卷筒轴之间的各传动机构和轴承的效率。由机械设计课程设计（以下未作说明皆为此书中查得）表 12-8 查得：弹性联轴器99.01；滚动轴承99.02；圆柱齿轮传动97.03；卷筒滑动轴承96.04，则8590.096.097.099.099.0232故 kWPPwd3981
5、.28590.00625.2(3)电动机额定功率edP由表 19-1，选取电动机额定功率kWPed3。3.电动机的转速由表 2-2，查得两级展开式圆柱齿轮减速器传动比范围6081i，则电动机转速可选范围为kWPw6025.28590.0kWPd3918.2kWPed33设计计算及说明结果min/34384581rinnwd可见同步转速为 750r/min、1000r/min、1500r/min 和 3000r/min 的电动机均符合。这里初选同步转速分别为 1000r/min 和 1500r/min 的两种电动机进行比较，如下表：电动机转速（r/min）方案电动机型号额定功率（kW）同步满载电
6、 动 机质量（kg）1Y132S-631000960632Y100L2-431500142038由表中数据可知两个方案均可行，但方案 2 的电动机质量较小，且比价低。因此，可采用方案 2，选定电动机型号为 Y100L2-4。（电动机的质量查机械设计师手册）4.电动机的技术数据和外形、安装尺寸由表 19-1、表 19-2 查出 Y100L2-4 型电动机的主要技术数据和外形、安装尺寸，并列表记录备份。型号额 定 功率(kw)同步转速(r/min)满载转速(r/min)堵转转矩额定转矩最大转矩额定转矩Y132M-43150014202.22.2HDEGKL质量（kg）100286024123808
7、38四、计算传动装置总传动比和分配各级传动比四、计算传动装置总传动比和分配各级传动比1.传动装置总传动比7818.2430.571420wmnni2.分配各级传动比根据总传动比分配的原则：1)各级传动比应在常用范围内，以符合各种传动形式的工作特点，并且使结构比较紧凑。2)使各级传动获得较小的外廓尺寸和较小的质量。3)在两极或多级齿轮减速箱中，使各级传动大齿轮的浸油深度大致相等，以便于实现统一的浸油润滑。4)应注意各级传动尺寸的协调，结构的匀称合理，避免各零件的干涉及安装不便。对于两级展开式圆柱齿轮减速器，当两级齿轮的材质相同，齿宽系数相等时，为使高、低速级大齿轮浸油深度大致相近，应使另个大齿轮
8、的分度圆至今接近，且低速级大齿轮直径略大，传动比可按下式分配：1=（1.31.5）7818.24i4设计计算及说明结果取：1=1.4=5.8902由公式：=12得：2=4.2073 1高速级传动比；2低速级传动比；五、计算传动装置的运动和动力参数五、计算传动装置的运动和动力参数1.各轴转速电动机轴为 0 轴，减速器高速轴为轴，中速轴为轴，低速轴为轴，各转速为2+2=min/299.572073.4078.241min/078.2418902.51420min/1420min/14202211000rinnrinnrinnrnnm2+2=22.各轴输入功率按电动机实际输出功率Pd计算各轴输入功率
9、，即 kWPPkWPPkWPPkWPPd1894.297.099.02798.22798.297.099.03741.23741.299.03981.23981.23223211003.各州转矩mNnPTmNnPTmNnPTmNnPT9.364299.571894.2955095503114.90078.2412798.2955095507851.1514203471.2955095501280.1614203981.295509550000电动机轴高速轴中速轴低速轴转速（r/min）14201420241.07857.299功率（kW）2.3981237412.27982.1894转矩（mN
10、）16.128015.785190.3114364.91=5.89022=4.20735设计计算及说明结果六、六、斜齿轮传动设计计算斜齿轮传动设计计算(一)高速级齿轮设计：小齿轮转矩mNT7815.151，小齿轮转速min/14201rn，传动比8902.5i。（1）选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数（1）选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数选用斜齿圆柱齿轮运输机为一般工作机器，速度不高，故选 8 级精度（GB10095-88）由机械设计（斜齿轮设计部分未作说明皆查此书）表 10-1 选择小齿轮材料为 40Cr（调质），硬度为 241-286HBS；大齿轮材料为 45 钢（调质），硬度为 217
11、-255HBS。选小齿轮齿数201z：大齿轮齿数118208902.512ziz初选取螺旋角15（2）按齿面接触强度设计（2）按齿面接触强度设计按式(10-21）试算，即3211)(12HEHdttZZuuTKd确定公式内各计算数值a)试选载荷系数6.1tKb)由图 10-30 选取区域系数425.2HZc)由图 10-26 查得862.0,72.021，582.1862.072.021d)小齿轮传递的传矩mNT7815.151e)由表 10-7 选取齿宽系数1df)由表 10-6 查得材料弹性影响系数218.189 MPaZEg)由图 10-21d 按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限MP
12、aH6001lim；大齿轮的接触疲劳强度极限MPaH5502limh)由式 10-13 计算应力循环次数：斜齿圆柱齿轮8 级精度201z156设计计算及说明结果9911291110211.08902.510244.110244.1)36585(114206060iNNLjnNhi.）由图 10-19 查得接触疲劳寿命系数11.1,0.121HNHNKKa)计算接触疲劳许用应力：取失效概率为 1%，安全系数 S=1，由式(10-12)得 MPaMPaSKMPaMPaSKHHNHHHNH5.610155011.1;60016000.12lim221lim11b)许用接触应力 MPaHHH25.60
13、525.610600221计算a)试算小齿轮分度圆直径td1，由计算公式得mmmmdt84.2725.6058.189425.28902.518902.5582.11107815.156.123231b)计算圆周速度smsmndvt0699.2100060142084.2710006011c)齿宽 b 及模数 mnt203.9025.3/84.27/025.3344.125.225.2344.120154cos84.27cos84.2784.270.1111hbmmmmmhmmmmzdmmmmmdbnttnttdd)计算纵向重合度704.115tan201318.0tan318.01zde)计
14、算载荷系数 K由表 10-2 查得使用系数25.1AK根据smv0699.2，8 级精度，由图 10-8 mmdt84.271smv0699.27设计计算及说明结果查 得 动 载 系 数11.1vK；由 表10-4查 得，故8321.HK；因mmNbFKtA/973.184.27/)2/84.27/(7815.1525.1/mmN/100表 10-3 查得2.1FHKK；图 10-13 查得227.1FK故载荷系数：136.2283.12.111.125.1HHVAKKKKKf)按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，由式(10-10a)得mmmmKKddtt6546.306.1136.284
15、.273311g)计算模数nmmmmmzdmn48.12015cos6546.30cos11（3）按齿根弯曲强度设计（3）按齿根弯曲强度设计由式(10-17)32121cos2FSaFadnYYzYKTm确定计算参数a)计算载荷系数043.2227.12.111.125.1FFVAKKKKKb)根据纵向重合度704.1，从图 10-28 查得螺旋角影响系数87.0Yc)计算当量齿数1319.13015cos118cos2219.2215cos20cos33223311zzzzvvd)查取齿形系数由表 10-5 查得155.2,72.221FaFaYYe)查取应力校正系数由表 10-5 查得79
16、6.1,57.121SaSaYYmmmn48.18设计计算及说明结果f)计算弯曲疲劳许用应力由图 10-20c 查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限MPaFE5001；大齿轮的弯曲疲劳强度极限MPaFE3802由图 10-18 查得弯曲疲劳寿命系数95.0,0.121FNFNKK取弯曲疲劳安全系数 S=1.4，由式(10-12)得 MPaSKMPaSKFEFNFFEFNF86.2574.138095.014.3574.15001222111a)计算大、小齿轮的FSaFaYY，并加以比较 015.086.257796.1155.2012.014.35757.172.2222111FSaFaFSaFaYYYY大齿轮的数值大设计计算mmmmmn07.1015.0582.120115cos87.0108715.15043.223223对比计算的结果，由齿面接触疲劳强度计算的法面模数nm大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数，因模数一般不应小于 2，故取mmmn2，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mmd6546.301来计算应有的齿数。于是由8050.1421
