减速齿轮箱设计计算

目录

一、传动装配的总体设计

1.1电机的选择 (1)

1.2求传动比 (2)

1.3计算各轴的转速、功率、转矩 (2)

二、齿轮的设计

2.1原始数据 (3)

2.2齿轮的主要参数 (3)

2.3确定中心距 (4)

2.4齿轮弯曲强度的校核 (5)

2.5齿轮的结构设计 (7)

三、轴的设计计算

3.1轴的材料的选择和最小直径的初定 (8)

3.2轴的结构设计 (8)

3.3轴的强度校核 (10)

四、滚动轴承的选择与计算

4.1滚动轴承的选择 (14)

4.2滚动轴承的校核 (14)

五、键连接的选择与计算

5.1键连接的选择 (15)

5.2键的校核 (15)

六、联轴器的选择

6.1联轴器的选择 (16)

6.2联轴器的校核 (16)

七、润滑方式、润滑油型号及密封方式的选择

7.1润滑方式的选择 (16)

7.2密封方式的选择 (17)

八、箱体及附件的结构设计和选择

8.1箱体的结构尺寸 (17)

8.2附件的选择 (18)

九、设计小结 (19)

十、参考资料 (20)

机械设计课程设计计算说明书已知条件：

项目运输带拉力

F（N）运输带速

v（m/s）

卷筒直径

D(mm)

参数4800 2.5 210

结

构

简

图

1传动装配的总体设计

1.1电机的选择

1.1.1类型：Y系列三项异步电动机

1.1.2电动机功率的选择

假设：w

p—工作机所需功率, kw;

e

p—电动机的额定功率, kw；

d

p—电动机所需功率, kw；

电动机到工作机的总效率为η，

1234

ηηηη

、、、分别为弹性连轴器、

闭式齿轮传动（齿轮精度为8级）、滚动轴承和共同的效率。

则：4800 2.5

1210001000

w FV p Kw ⨯=

==

/d e w p p p η==

32η

ηηηη=卷筒轴承齿轮联轴器

查表可得：0.990.970.980.96ηηηη====卷筒轴承齿轮联轴器、、、

所以：32

20.99*0.97*0.99*0.960.89ηηηηη===轴承齿轮联轴器卷筒

970

4.26227.48

m w n i i n ====齿

1.3 计算各轴的转速n 、功率p 、转矩T

1.3.1 各轴的转速

12970/min 227.48/min

m w n n r n n r ====

1.3.2 各轴的输入功率

11212313.480.9913.3513.350.980.9912.95d p p Kw

p p Kw

ηηη==⨯===⨯⨯=

1.3.3 各轴的输入转矩

11113.35

9550

9550131.44970p T N m n ==⨯=• 2

12.95

p 2

N Z — 1.02N

Z =接触疲劳强度计算的寿命系数，取；

W Z —1W Z =工作硬化系数，取。

由教材图5—29查得：小齿轮lim1580H Mpa σ=；

大齿轮lim2

560H Mpa σ=。

所以：lim1

1lim lim22lim 380

1.021258.41.5

575 1.021391.01.5

H N W HP H H N W HP H Z Z Mpa

S Z Z Mpa

S σσσσ=

=

⨯⨯===⨯⨯=

1d ≥式中：

z ε—重合度系数，对于斜齿轮传动z ε=0.75~0.88，取

2.3 确定中心距

()()121212a=

222cos v n m Z Z m Z Z d d β

+++== 式中：1Z —小齿轮的齿数；

2Z —大齿轮的齿数；

β

—齿轮的螺旋角；

n m —斜齿轮的模数。

对于软尺面的闭式传动，在满足齿轮弯曲强度下，选取1Z =36，则21525125Z iZ ==⨯=；

螺旋角β，一般情况下在8~15︒︒，当制造精度较高或对振动、噪音有要求的齿轮，可取10~20β︒︒=，或者更大值。本设计为一般要求，所以初选16β︒=

式中：

ST Y —试验齿轮的应力修正系数，取ST

Y =2；

lim

F σ—试验齿轮的齿根的弯曲强度极限应力，

lim1lim2220200F F Mpa Mpa σσ==、；

min F S —弯曲强度的最小安全系数，取min F S =1.3；

N Y —弯曲疲劳强度寿命系数，取N Y =1；

X

Y —弯曲疲劳强度的计算尺寸系数，取

X Y =1.

所以：

lim11min

lim22min

2202

115801.3

2002

11307.691.3

F ST

FP N X F F ST

FP N X F Y Y Y Mpa S Y Y Y Mpa

S σσσσ⨯=

=

⨯⨯=⨯=

=⨯⨯=

又因为

11

22

11

20002000F FS FS Fp n n KT KT Y Y Y Y Y bm Z bm Z εβεβσσ==≤

12(5~10)84

b b =+= 由教材图5—40可得，螺旋角系数0.58Y εβ=。

所以： 1

112

1

2000F FS n KT Y Y bm Z εβσ=

12

2000 1.5131.44

4.030.5876.2084236

FP Mpa σ⨯⨯=

⨯⨯=<⨯⨯