機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)—同軸式二級(jí)圓柱齒輪減速器目錄一、設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 1二、傳動(dòng)方案的擬定及說(shuō)明 1三、電動(dòng)機(jī)的選擇 3四、計(jì)算傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比和分配各級(jí)傳動(dòng)比 3五、計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) 4六、傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)計(jì)算 51. V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算 52. 斜齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算 7七、軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 121. 高速軸的設(shè)計(jì) 122. 中速軸的設(shè)計(jì) 153. 低速軸的設(shè)計(jì) 19精確校核軸的疲勞強(qiáng)度 22八、滾動(dòng)軸承的選擇及計(jì)算 261. 高速軸的軸承 262. 中速軸的軸承 273. 低速軸的軸承 29九、鍵聯(lián)接的選擇及校核計(jì)算 31十、聯(lián)軸器的選擇 32十一、減速器附件的選擇和箱體的設(shè)計(jì) 32十二、潤(rùn)滑與密封 33十三、設(shè)計(jì)小結(jié) 34十四、參考資料 35設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果一、 設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)設(shè)計(jì)一用于帶式運(yùn)輸機(jī)上同軸式二級(jí)圓柱齒輪減速器1. 總體布置簡(jiǎn)圖2. 工作情況工作平穩(wěn)、單向運(yùn)轉(zhuǎn)3. 原始數(shù)據(jù)運(yùn)輸機(jī)卷筒扭矩（N?m）運(yùn)輸帶速度（m/s）卷筒直徑（mm）帶速允許偏差（%）使用年限（年）工作制度（班/日）13500.7032051024. 設(shè)計(jì)內(nèi)容(1) 電動(dòng)機(jī)的選擇與參數(shù)計(jì)算(2) 斜齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算(3) 軸的設(shè)計(jì)(4) 滾動(dòng)軸承的選擇(5) 鍵和聯(lián)軸器的選擇與校核(6) 裝配圖、零件圖的繪制(7) 設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)的編寫(xiě)5. 設(shè)計(jì)任務(wù)(1) 減速器總裝配圖1張（0號(hào)或1號(hào)圖紙）(2) 齒輪、軸零件圖各一張（2號(hào)或3號(hào)圖紙）(3) 設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)一份二、 傳動(dòng)方案的擬定及說(shuō)明如任務(wù)書(shū)上布置簡(jiǎn)圖所示，傳動(dòng)方案采用V帶加同軸式二級(jí)圓柱齒輪減速箱，采用V帶可起到過(guò)載保護(hù)作用，同軸式可使減速器橫向尺寸較小。

設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果三、 電動(dòng)機(jī)的選擇1. 電動(dòng)機(jī)類(lèi)型選擇按工作要求和工作條件，選用一般用途的Ｙ（IP44）系列三相異步電動(dòng)機(jī)它為臥式封閉結(jié)構(gòu)2. 電動(dòng)機(jī)容量(1) 卷筒軸的輸出功率(2) 電動(dòng)機(jī)的輸出功率傳動(dòng)裝置的總效率式中，為從電動(dòng)機(jī)至卷筒軸之間的各傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和軸承的效率由《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》（以下未作說(shuō)明皆為此書(shū)中查得）表2-4查得：V帶傳動(dòng)；滾動(dòng)軸承；圓柱齒輪傳動(dòng)；彈性聯(lián)軸器；卷筒軸滑動(dòng)軸承，則故 (3) 電動(dòng)機(jī)額定功率由第二十章表20-1選取電動(dòng)機(jī)額定功率3. 電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速由表2-1查得V帶傳動(dòng)常用傳動(dòng)比范圍，由表2-2查得兩級(jí)同軸式圓柱齒輪減速器傳動(dòng)比范圍，則電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速可選范圍為設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果可見(jiàn)同步轉(zhuǎn)速為750r/min、1000r/min、1500r/min和3000r/min的電動(dòng)機(jī)均符合這里初選同步轉(zhuǎn)速分別為1000r/min和1500r/min的兩種電動(dòng)機(jī)進(jìn)行比較，如下表：方案電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率（kW）電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速（r/min）電動(dòng)機(jī)質(zhì)量（kg）傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)比同步滿載總傳動(dòng)比V帶傳動(dòng)兩級(jí)減速器1Y132M-47.5150014408134.4682.513.7872Y160M-67.5100097011923.2182.210.554由表中數(shù)據(jù)可知兩個(gè)方案均可行，但方案1的電動(dòng)機(jī)質(zhì)量較小，且比價(jià)低。

因此，可采用方案1，選定電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y132M-44. 電動(dòng)機(jī)的技術(shù)數(shù)據(jù)和外形、安裝尺寸由表20-1、表20-2查出Y132M-4型電動(dòng)機(jī)的主要技術(shù)數(shù)據(jù)和外形、安裝尺寸，并列表記錄備份型號(hào)額定功率(kw)同步轉(zhuǎn)速(r/min)滿載轉(zhuǎn)速(r/min)堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩Y132M-47.5150014402.22.3HDEGKLＦ×ＧＤ質(zhì)量（kg）1323880331251510×８81四、 計(jì)算傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比和分配各級(jí)傳動(dòng)比1. 傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比2. 分配各級(jí)傳動(dòng)比取V帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比，則兩級(jí)圓柱齒輪減速器的傳動(dòng)比為所得符合一般圓柱齒輪傳動(dòng)和兩級(jí)圓柱齒輪減速器傳動(dòng)比的常用范圍設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果五、 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)1. 各軸轉(zhuǎn)速電動(dòng)機(jī)軸為0軸，減速器高速軸為Ⅰ軸，中速軸為Ⅱ軸，低速軸為Ⅲ軸，各軸轉(zhuǎn)速為2. 各軸輸入功率按電動(dòng)機(jī)額定功率計(jì)算各軸輸入功率，即 3. 各州轉(zhuǎn)矩電動(dòng)機(jī)軸高速軸Ⅰ中速軸Ⅱ低速軸Ⅲ轉(zhuǎn)速（r/min）1440576153.640.96功率（kW）7.206.916.646.37轉(zhuǎn)矩（）49.74118.75422.361370.92設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果六、 傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)計(jì)算1. V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算（1） 確定計(jì)算功率由于是帶式輸送機(jī)，每天工作兩班，查《機(jī)械設(shè)計(jì)》（V帶設(shè)計(jì)部分未作說(shuō)明皆查此書(shū)）表8-7得， 工作情況系數(shù)（2） 選擇V帶的帶型由、 由圖8-11選用A型（3） 確定帶輪的基準(zhǔn)直徑并驗(yàn)算帶速①初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑。

由表8-6和表8-8，取小帶輪的基準(zhǔn)直徑②驗(yàn)算帶速v按式(8-13)驗(yàn)算帶的速度,故帶速合適③計(jì)算大帶輪的基準(zhǔn)直徑根據(jù)式(8-15a),計(jì)算大帶輪基準(zhǔn)直徑根據(jù)表8-8，圓整為（4） 確定V帶的中心距a和基準(zhǔn)長(zhǎng)度①根據(jù)式(8-20)，初定中心距②由式(8-22)計(jì)算帶所需的基準(zhǔn)長(zhǎng)度由表8-2選帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度A型設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果③按式(8-23)計(jì)算實(shí)際中心距a中心距變化范圍為518.4～599.4mm5） 驗(yàn)算小帶輪上的包角（6） 確定帶的根數(shù)① 計(jì)算單根V帶的額定功率由和，查表8-4a得根據(jù)，i=2.5和A型帶，查表8-4b得② 計(jì)算V帶的根數(shù)z7） 計(jì)算單根V帶的初拉力的最小值由表8-3得A型帶的單位長(zhǎng)度質(zhì)量q=0.1kg/m，所以應(yīng)使帶的實(shí)際初拉力（8） 計(jì)算壓軸力5根設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果2. 斜齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算按低速級(jí)齒輪設(shè)計(jì)：小齒輪轉(zhuǎn)矩，小齒輪轉(zhuǎn)速，傳動(dòng)比1） 選定齒輪類(lèi)型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)①選用斜齒圓柱齒輪②運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不高，故選7級(jí)精度（GB10095-88）③由《機(jī)械設(shè)計(jì)》（斜齒輪設(shè)計(jì)部分未作說(shuō)明皆查此書(shū)）表10-1選擇小齒輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS；大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為240HBS，二者硬度差為40HBS。

④選小齒輪齒數(shù)：大齒輪齒數(shù)⑤初選取螺旋角（2） 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)按式(10-21）試算，即①確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值a) 試選載荷系數(shù)b) 由圖10-30選取區(qū)域系數(shù)c) 由圖10-26查得，d) 小齒輪傳遞的傳矩e) 由表10-7選取齒寬系數(shù)f) 由表10-6查得材料彈性影響系數(shù)g) 由圖10-21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限；大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限h) 由式10-13計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)：斜齒圓柱齒輪7級(jí)精度設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果i) 由圖10-19查得接觸疲勞壽命系數(shù)j) 計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力：取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1，由式(10-12)得k) 許用接觸應(yīng)力②計(jì)算a) 試算小齒輪分度圓直徑，由計(jì)算公式得b) 計(jì)算圓周速度c) 齒寬b及模數(shù)mntd) 計(jì)算縱向重合度e) 計(jì)算載荷系數(shù)K由表10-2查得使用系數(shù) 根據(jù)，7級(jí)精度，由圖10-8查得動(dòng)載系數(shù)；由表10-4查得的值與直齒輪的相同，故；因表10-3查得；圖10-13查得設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果故載荷系數(shù)： f) 按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，由式(10-10a)得g) 計(jì)算模數(shù)（3） 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)由式(10-17)①確定計(jì)算參數(shù)a) 計(jì)算載荷系數(shù)b) 根據(jù)縱向重合度，從圖10-28查得螺旋角影響系數(shù)c) 計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)d) 查取齒形系數(shù)由表10-5查得e) 查取應(yīng)力校正系數(shù)由表10-5查得f) 計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力由圖10-20c查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限；大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果由圖10-18查得彎曲疲勞壽命系數(shù)取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4，由式(10-12)得g) 計(jì)算大、小齒輪的，并加以比較大齒輪的數(shù)值大②設(shè)計(jì)計(jì)算對(duì)比計(jì)算的結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)，取，已可滿足彎曲強(qiáng)度。

但為了同時(shí)滿足接觸疲勞強(qiáng)度，需按接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑來(lái)計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù)于是由取，則（4） 幾何尺寸計(jì)算①計(jì)算中心距將中心距圓整為233mm②按圓整后的中心距修正螺旋角設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果因值改變不多，故參數(shù)等不必修正③計(jì)算大、小齒輪的分度圓直徑④計(jì)算齒輪寬度圓整后取由于是同軸式二級(jí)齒輪減速器，因此兩對(duì)齒輪取成完全一樣，這樣保證了中心距完全相等的要求，且根據(jù)低速級(jí)傳動(dòng)計(jì)算得出的齒輪接觸疲勞強(qiáng)度以及彎曲疲勞強(qiáng)度一定能滿足高速級(jí)齒輪傳動(dòng)的要求為了使中間軸上大小齒輪的軸向力能夠相互抵消一部分，故高速級(jí)小齒輪采用左旋，大齒輪采用右旋，低速級(jí)小齒輪右旋大齒輪左旋高速級(jí)低速級(jí)小齒輪大齒輪小齒輪大齒輪傳動(dòng)比3.713模數(shù)(mm)3螺旋角中心距(mm)233齒數(shù)3211932119齒寬(mm)105100105100直徑(mm)分度圓98.75367.2498.75367.24齒根圓91.25359.7491.25359.74齒頂圓104.75373.24104.75373.24旋向左旋右旋右旋左旋設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明結(jié)果七、 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算1. 高速軸的設(shè)計(jì)(1) 高速軸上的功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速。