课程设计 二级展开式减速器讲解

机械设计说明书设计题目____二级展开式减速器 __学院 :0专业年级：0学号姓名 : 0指导老师：张洪双一．课程设计任务书课程设计题目：1.电动压盖机的传动装置设计已知压盖机主轴功率为522W。

二. 设计要求1.编写设计计算说明书一份。

2.完成减速器装配图一张。

3.减速器主要零件的工作图2张。

三. 设计步骤1. 传动装置总体设计方案主轴功率为522W1）传动方案拟定简图如下图2) 该方案的优缺点：二级展开式圆柱齿轮减速器具有传递功率大，轴具有较大刚性,制造简单,维修方便,使用寿命长等许多优点,在工业上得到广泛应用。

2、电动机的选择1）选择电动机的类型按工作要求和工作条件选用Y系列全封闭自扇冷笼型三相异步电动机，电压380V。

2）选择电动机的功率工作机的有效功率为：Pw=0.522KW从电动机到工作机传送带间的总效率为：224123ηηηη∑=⋅⋅⋅由《简明机械零件设计实用手册》表1-15可知：1η：滚动轴承效率 0.99（球轴承,稀油润滑）2η ： 齿轮传动效率 0.98 （7级精度一般齿轮传动）3η ：联轴器传动效率 0.99（弹性联轴器）2241230.904ηηη∑η=⋅⋅⋅=所以电动机所需工作功率为0.5220.5770.904P w P kw d η===∑3）确定电动机转速按手册推荐的传动比合理范围，二级展开式圆柱齿轮减速器传动比40~8'=∑i而主轴的转速为60/min wn r =所以电动机转速的可选范围为'(8~40)60min (480~2400)min d w n i n r r ∑==⨯=通常选用同步转速为1000min r 和1500min r 三种。

综合考虑电动机和传动装置的尺寸、以及要求的功率等因素，为使传动装置结构紧凑，决定选用同步转速为1500min r 的电动机。

根据电动机类型、容量和转速，由《机械设计课程设计手册》表12-1选定电动机型号为Y502-4。

其主要性能如下表：电动机的主要安装尺寸和外形如下表：3.计算传动装置的总传动比∑i 并分配传动比(1).总传动比∑i 为nm i nw=∑=15.17 (2).分配传动比 II I ∑=i i i其中：为高速级传动I i ，为低速级传动比Ⅱi ，且Ⅱi i )5.1~3.1(=I考虑润滑条件等因素，取Ⅰi =1.4Ⅱi 初定 4.60i I = 3.29i II=4. 计算传动装置的运动和动力参数该传动装置从电动机到压盖机主轴共有三轴，依次为Ⅰ轴Ⅱ轴Ⅲ轴1).各轴的转速 I 轴 910min m n n r I==II 轴 198min n n r i III I =≈ III 轴 60min n n r i IIIII II=≈ 主轴 60min wn n r III ==2).各轴的输入功率 I 轴 310.566d P P kw ηηI ==II 轴 120.549P P kw ηηII I ==III 轴 120.533P P kw ηηIII II ==主轴 130.522P P kw ηηIII ==主3）.各轴的输入转矩 电动机轴的输出转矩d T 为9550 6.05dd mP T N m n =⨯=⋅I 轴 13 5.93d T T N m ηηI ==⋅ II 轴 1226.47T T i N m ηηIII I ==⋅III 轴 1284.49T T i N m ηηIII II II ==⋅主轴 1382.81T T N m ηηIII ==⋅主将上述计算结果汇总与下表，以备查用。

5. 齿轮的设计低速级大小齿轮的设计1．选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数(1)按简图所示的传动方案，选用直齿圆柱齿轮传动。

(2)压盖机为一般工作机器，速度不高，故选用7级精度(GB/T10095--88)。

(3)材料选择。

由《机械设计》表10-1选择小齿轮材料为45钢（调质），硬度为280HBS ，大齿轮为45钢（调质），硬度为240HBS ，二者材料硬度差为40HBS 。

(4)选小齿轮齿数241=z ，则大齿轮齿数2178.96z i z II ==，取Z 2=79 2． 按齿面接触强度设计由设计计算公式《机械设计》式10-9a 进行试算1d t ≥（1）确定公式内的各计算数值1）试选载荷系数K 1.3t = 2）计算小齿轮传递的转矩5595.51095.5100.54942.647101198P T N mm n ⨯⨯⨯II ===⨯IIB 3）由表10-7选取齿宽系数1d Φ=4）由表10-6查得材料的弹性影响系数12189.8E Z Mpa =5）由图10-21d 按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限l i m 1σ600H MPa =；大齿轮的接触疲劳强度极限lim2σ550H MPa = 6）由式10-13计算应力循环次数。

860601981(2810300) 5.702101N n jL h==⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⨯II85.7021081 1.733102 3.29N N i ⨯===⨯II7）由图10-19取接触疲劳强度系数1 1.05HN K =；2 1.08NH K =。

8）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11lim1K σ[σ]=1.05600630HN H Mpa S =⨯= 21lim2K σ[σ]= 1.08550594HN H Mpa S =⨯=（2）计算1）试算小齿轮分度圆直径1t d ，代入[σ]H 中较小的值。

2138.531t d mm ≥==2）计算圆周速度v 。

138.5311980.400/601000601000t d n v m s ππII⨯⨯===⨯⨯3)计算齿宽b 。

1138.53138.531t b d mm d=Φ=⨯=4)计算齿宽与齿高之比b h。

模数 11138.531 1.60524t d m mm z === 齿高 2.25 2.25 1.605 3.6t h m mm ==⨯=38.53110.703.6b h == 5)计算载荷系数。

根据0.40/v m s =，7级精度，由图10-8查得动载荷系数v K =1.05 直齿轮，αα1;H F K K ==由表10-4查得使用系数1A K =；由表10-4用插值法查得7级精度、小齿轮相对支承非对称布置时，β 1.417H K =由10.70bh=，β 1.417H K =查图10-13得β 1.35F K =；故载荷系数 αβ1 1.051 1.417 1.488A v H H K K K K K ==⨯⨯⨯=6）按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，由式10-10a 得1138.53140.305d d mm === 7）计算模数m. 1140.305 1.6824d m mm z === 3.按齿根弯曲强度设计由式10-5得弯曲强度的设计公式为m ≥（1） 确定公式内的各计算数值1) 由图10-20c 查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限1500FE MPa σ=；大齿轮弯曲强度的2380FE MPa σ=2) 由图10-18取疲劳寿命系数10.85FN K =，20.90FN K = 3) 计算弯曲疲劳许用应力取弯曲疲劳安全系数S=1.4,由式10-12得111K σ0.85500[σ]=303.571.4FN FE F Mpa S ⨯== 222K σ0.90380[σ]=244.291.4FN FE F Mpa S ⨯==4）计算载荷系数K1 1.051 1.35 1.418A v F F K K K K K αβ==⨯⨯⨯= 5）查取齿形系数由表10-5查得1 2.65Fa Y =，2 2.184Fa Y = 6）查取应力校正系数由表10-5查得1 1.58S Y α=，2 1.788S Y α= 7）计算大、小齿轮的[]Fa SaF Y Y σ并加以比较111 2.65 1.580.01379[]303.57Fa Sa F Y Y σ⨯==222 2.184 1.7880.01599[]244.29Fa Sa F Y Y σ⨯== 大齿轮的数值大（2） 设计计算m ≥1.58mm = 对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的模数m 大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数，由于齿轮模数m 的大小主要取决于弯曲强度所决定的承载能力，而齿面接触疲劳强度所决定的承载能力，仅与齿轮直径(及模数与齿数的乘积)有关，可由弯曲强度算得的模数1.58并就近圆整为标准值m=2mm,按接触强度算得的分度圆直径140.305d mm =，算出小齿轮齿数 140.305212z =≈大齿轮齿数 21 3.292169.09z i z II ==⨯= 取270z =这样设计出的齿轮传动，既满足了齿面接触疲劳强度，又满足了齿根弯曲疲劳强度，并做到结构紧凑，避免浪费。

4.几何尺寸计算 （1）计算分度圆直径1121242d z m mm ==⨯= 22702140d z m mm ==⨯=（2）计算中心距 12421409122d d a mm ++=== 取中心距为91mm（3） 计算齿轮宽度 114242d b d mm φ==⨯= 取2142,48B mm B mm ==。

则低速级齿轮数据大齿轮采用腹板式锻造圆柱小齿轮，具体参数如下高速级大小齿轮的设计1．选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数(1)按简图所示的传动方案，选用直齿圆柱齿轮传动。

(2)压盖机为一般工作机器，速度不高，故选用7级精度(GB/T10095--88)。

(3)材料选择。

由《机械设计》表10-1选择小齿轮材料为45钢（调质），硬度为280HBS ，大齿轮为45钢（调质），硬度为240HBS ，二者材料硬度差为40HBS 。

(4)选小齿轮齿数241=z ，则大齿轮齿数21110.4z i z I ==，取Z 2=111 2． 按齿面接触强度设计由设计计算公式《机械设计》式10-9a 进行试算1d t ≥（1）确定公式内的各计算数值1)试选载荷系数K 1.3t = 2)计算小齿轮传递的转矩5595.51095.5100.56635.939101910P T N mm n ⨯⨯⨯I ===⨯IB3)由表10-7选取齿宽系数1d Φ=4)由表10-6查得材料的弹性影响系数12189.8E Z Mpa =5)由图10-21d 按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限lim1σ600H MPa =；大齿轮的接触疲劳强度极限lim2σ550H MPa =6）由式10-13计算应力循环次数。

960609101(2810300) 2.62101N n jL h==⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⨯I92.6201081 5.70102 4.60N N i ⨯===⨯I7）由图10-19取接触疲劳强度系数10.90HN K =；2 1.05NH K =。