機械設計課程設計計算說明書
設計題目：二級展開式圓柱齒輪減速器
設計者： 孫志賀
指導教師： 於振文
2010 年 12 月 16 日機械設計課程設計任務書
班級：08機械制設計製造及其自動化姓名： 孫志賀設計題目：設計電動捲揚機減速器
原始資料：
運輸帶工作拉力f=8.5kn；
運輸帶工作速度ν=21.5m/min；
捲筒直徑 d=310mm
工作條件：
連續單向運轉，工作時有輕微振動，使用期限8年，小批量生產，單班制工作，運輸帶速度允許誤差±5% 。
設計工作量：
1、減速器裝配圖1張；
2、零件工作圖2—3張；
3、設計說明書1份。
（本任務書編入說明書首頁）
減速器設計說明書
設計引數：
1、 運輸帶工作拉力:；f=8.5kn；
2、 運輸帶工作速度: ν=21.5m/min （±5%）3、 捲筒直徑 d=310mm
4、 滾筒工作效率：；
5、 工作壽命：8年單班制工作，所以，；
6、 工作條件：連續單向運轉，工作時有輕微振動。
傳動裝置設計：
一、傳動方案：展開式二級圓柱齒輪減速器。
二、選擇電機：
1、 型別：y系列三相非同步電動機；
2、 型號：
工作機所需輸入功率：;
電機所需功率：;
其中，為滾筒工作效率，0.96
為高速級聯軸器效率，0.98
為兩級圓柱齒輪減速器效率，0.95
為高速級聯軸器效率，0.98
電機轉速選：1000；
所以查表選電機型號為：y132m1-6
電機引數：
額定功率： 4kw
滿載轉速：＝960
電機軸直徑：
三、 傳動比分配：
（）其中：為高速級傳動比，為低速級傳動比，且，取，則有：；
四、傳動裝置的運動和動力引數
1、 電機軸： ；
2、 高速軸：；
3、 中間軸：；
4、低速軸：；
5、工作軸：；
傳動零件設計：
一、齒輪設計（課本p175）
高速級（斜齒輪）：
設計引數：
1、選材：
大齒輪：40cr，調質處理，硬度300hbs；
小齒輪：40cr，表面淬火，硬度40~50hrc。
2、確定許用應力：
1）許用接觸應力：
而：因為，所以，只需考慮。
對於調質處理的齒輪，。
； 查表（hbs為300）有迴圈基數，故，，所以，。
2）許用彎應力：
查表有：
取，單向傳動取，因為，
所以取，則有：
3）齒輪的工作轉矩：
4）根據接觸強度，求小齒輪分度圓直徑：
其中，（鋼製斜齒輪），。
所以，取，則有
5）驗算接觸應力：
其中，取
而，齒輪圓周速度為：
故，（7級精度），
所以，最終有，
6）驗算彎曲應力：
其中，（x=0）
，所以應驗算小齒輪的彎曲應力
低速級（直齒輪）：
設計引數：
1、選材：
大齒輪：40cr，調質處理，硬度300hbs；
小齒輪：40cr，表面淬火，硬度40~50hrc。
2、確定許用應力：
1）許用接觸應力：
而：因為，所以，只需考慮。
對於調質處理的齒輪，。
； 查表（hbs為300）有迴圈基數，故，，所以，。
2）許用彎應力：
查表有：
取，單向傳動取，因為，
所以取，則有：
3）齒輪的工作轉矩：
4）根據接觸強度，求小齒輪分度圓直徑：
其中，（鋼製直齒輪），。
119.1mm
所以，取，則有
5）驗算接觸應力：
其中，取
直齒輪），
而，齒輪圓周速度為：
故，（7級精度），
所以，最終有，
6）驗算彎曲應力：
其中，（x=0）
所以應驗算大齒輪的彎曲應力
所以，計算得齒輪的引數為：
二、聯軸器選擇
高速級：，電機軸直徑：，所以，選擇；
低速級：所以，選擇；
三、初算軸徑
（軸的材料均用45號鋼，調質處理）
高速軸：，（外伸軸，c=107），根據聯軸器引數選擇 ；
中間軸：，（非外伸軸，c=118），具體值在畫圖時確定；
低速軸：，（外伸軸，c=107），根據聯軸器引數選擇。
四、軸承的潤滑方式選擇：
高速級齒輪的圓周速度為：
所以，軸承採用油潤滑。高速級小齒輪處用擋油板。
五、 箱體的結構尺寸：（機械設計課程設計手冊p173）箱座壁厚： ，而，
所以，取。
箱蓋壁厚：，所以，取。
箱座、箱蓋、箱底座凸緣的厚度：
箱座、箱蓋的肋厚：
軸承旁凸台的半徑：
軸承蓋外徑：（其中，d為軸承外徑，為軸承蓋螺釘的直徑）。
中心高：
取：；地腳螺釘的直徑：（因為：）；數目：6。
軸承旁聯接螺栓的直徑：；
箱蓋、箱座聯接螺栓的直徑：
軸承蓋螺釘的直徑：數目：4；
窺視孔蓋板螺釘的直徑：。
至箱外壁的距離：
至凸緣邊緣的距離：。
外箱壁到軸承座端麵的距離：。
齒輪頂圓與內箱壁距離：，取：。
齒輪端麵與內箱壁距離：，取：。
六、初選軸承：
高速軸：205，；
中間軸：307, ；
低速軸：212, ；
軸承端蓋外徑：
高速軸：;
中間軸：；
低速軸：
七、軸的強度核算：
軸所受的力：
高速級：;;。
低速級：；
軸的受力分析：
高速軸：
由力平衡有：
受力如圖：；；
；選材為45號鋼調質處理，所以
查表有：
；；所以，危險截面為截面c
；而此處，
所以，此處滿足強度要求，安全。
中間軸：
由力平衡有：
受力如圖：；；
；；可見b處受力更大，
；選材為45號鋼調質處理，所以
查表有：
；；所以，危險截面為截面b
；而此處，所以，此處滿足強度要求，安全。
低速軸：
由力平衡有：
受力如圖：
；選材為45號鋼調質處理，所以查表有：；；
所以，危險截面為截面b
；而此處，
所以，此軸滿足強度要求，安全。
八、軸承使用壽命計算：（）
高速軸：
選用205，則有：。
計算步驟和結果如下：
中間軸：；
選用306，則有：。
計算步驟和結果如下：
低速軸：選用2 209，則有：。
徑向當量動負荷;
徑向當量靜負荷；
所以，。
九、齒輪詳細引數：
高速級大齒輪：
； ；
；低速級大齒輪：
； ；；；
減速器設計說明書
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