二級圓柱斜齒輪減速器說明書

1.組成：傳動(dòng)裝置由電機(jī)、減速器、工作機(jī)組成。2.特點(diǎn)：齒輪相對于軸承不對稱分布，故沿軸向載荷分布不均勻，要求軸有較大的剛度。3.確定傳動(dòng)方案：考慮到電機(jī)轉(zhuǎn)速高，傳動(dòng)功率大，將V帶設(shè)置在高速級。其傳動(dòng)方案如下：圖一:(傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)圖)初步確定傳動(dòng)系統(tǒng)總體方案如:傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)圖所示。選擇V帶傳動(dòng)和二級圓柱斜齒輪減速器（展開式）。＝××××5＝其中：為V帶的傳動(dòng)效率,為每一對軸承的傳動(dòng)效率，為每一對齒輪嚙合傳動(dòng)的效率，（齒輪為8級精度，油脂潤滑.因是薄壁防護(hù)罩,采用開式效率計(jì)算)。為聯(lián)軸器傳動(dòng)的效率，為平帶傳動(dòng)的效率。2.電動(dòng)機(jī)的選擇從動(dòng)機(jī)：n=60×1000v/3.14D=P=1350×電動(dòng)機(jī)所需工作功率為：P＝P/η＝÷＝kW,經(jīng)查表按推薦的傳動(dòng)比合理范圍，V帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比i＝1.8，平帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比iˊ＝1.02，二級圓柱斜齒輪減速器傳動(dòng)比i＝8～40，綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸、重量、價(jià)格和帶傳動(dòng)、減速器的傳動(dòng)比，選定型號為Y132S—4的三相異步電動(dòng)機(jī)，額定功率為7.5kw滿載轉(zhuǎn)速1440r/min，同步轉(zhuǎn)速1500r/min。方案電動(dòng)機(jī)型號額定功率Pkw電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速電動(dòng)機(jī)重量N參考價(jià)格元傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)比同步轉(zhuǎn)速滿載轉(zhuǎn)速總傳動(dòng)比V帶傳動(dòng)平帶傳動(dòng)減速器1Y132S-47.515001440810330ＨＤＦＥＡＢ１３２３８１０８０２８０3.確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配傳動(dòng)比（1）

總傳動(dòng)比由選定的電動(dòng)機(jī)滿載轉(zhuǎn)速n和工作機(jī)主動(dòng)軸轉(zhuǎn)速n，可得傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比為＝n/n＝1440/41.80=3（2）

分配傳動(dòng)裝置傳動(dòng)比/=1.3,=3.84,4.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

＝＝1440/＝800r/min

＝＝800/＝1r/min

＝

/

＝/＝r/min=i’×＝4r/min＝＝r/min（2）各軸輸入功率＝×＝7.5×＝kW

＝×η2×＝×＝kW

＝×η2×＝×6＝kW＝×η2×η4=×＝kW各軸輸入轉(zhuǎn)矩=××N·m電動(dòng)機(jī)軸的輸出轉(zhuǎn)矩=9550=9550×7.5/1440=N·mm所以:＝9550/＝9550×÷800＝N·mm＝9550×÷=N·mm＝9550×÷=N·mm=9550×÷=N·mm運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)結(jié)果如下表軸號電機(jī)ⅠⅡⅢⅣⅤP（KW）n1440800T1i5.設(shè)計(jì)Ｖ帶和帶輪⑴確定計(jì)算功率查課本表9-9得：,式中為工作情況系數(shù)，為傳遞的額定功率,既電機(jī)的額定功率.⑵選擇帶型號根據(jù)，,查課本表8-8和表8-9選用帶型為B型帶．⑶選取帶輪基準(zhǔn)直徑查課本表8-3和表8-7得小帶輪基準(zhǔn)直徑，則大帶輪基準(zhǔn)直徑查表選取224mm⑷驗(yàn)算帶速v

在5～25m/s范圍內(nèi)，Ｖ帶帶速合適。⑸確定中心距a和帶的基準(zhǔn)長度由于,，所以初步選取中心距a：初定中心距，所以帶長：=.查課本表8-2選取基準(zhǔn)長度得實(shí)際中心距⑹驗(yàn)算小帶輪包角，包角合適。⑺確定v帶根數(shù)z因，帶速，傳動(dòng)比i=查課本表8-5a或8-5c和8-5b或8-5d,并由內(nèi)插值法得，查課本表8-2得查課本表8-8,并由內(nèi)插值法得由公式8-22得故選Z=5根帶。⑻計(jì)算預(yù)緊力查課本表8-4可得,故:單根普通Ｖ帶張緊后的初拉力為6.齒輪的設(shè)計(jì)（一）高速級齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算齒輪材料，熱處理及精度考慮此減速器的功率及現(xiàn)場安裝的限制，故大小齒輪都選用硬齒面漸開線斜齒輪（1）

齒輪材料及熱處理

①材料：高速級小齒輪選用合金鋼調(diào)質(zhì)40Cr，齒面硬度為小齒輪280HBS取小齒齒數(shù)=26高速級大齒輪選用鋼調(diào)質(zhì)，齒面硬度為大齒240HBSZ=i×Z=取Z=130②齒輪精度按GB/T10095－1998，選擇8級，齒根噴丸強(qiáng)化。２．初步設(shè)計(jì)齒輪傳動(dòng)的主要尺寸按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)確定各參數(shù)的值:①試選=1.8查課本圖10-30選取區(qū)域系數(shù)Z=2.453由課本圖10-26則②由課本公式10-13計(jì)算應(yīng)力值環(huán)數(shù)N=60nj=60×800×1×（2×8×300×6）=×10N=×10查課本由圖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③查課本10-19圖得：KK④齒輪的疲勞強(qiáng)度極限取失效概率為1%,安全系數(shù)S=1,應(yīng)用公式10-12得:[]==×600=546[]==55×550=許用接觸應(yīng)力⑤查課本由表10-6得：由表10-7得:=1T=×10m3.設(shè)計(jì)計(jì)算①小齒輪的分度圓直徑d=②計(jì)算圓周速度③計(jì)算齒寬b和模數(shù)計(jì)算齒寬bb==×1＝mm計(jì)算摸數(shù)m初選螺旋角=10=④計(jì)算齒寬與高之比齒高×=⑤計(jì)算縱向重合度=⑥計(jì)算載荷系數(shù)K使用系數(shù)=1根據(jù),8級精度,查課本由表10-8得動(dòng)載系數(shù)K=1.15,查課本由表10-4得K的計(jì)算公式:K=查課本由表10-13得:K查課本由表10-3得:K=故載荷系數(shù):K＝KKKK=1×××=⑦按實(shí)際載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑d=d=×=5⑧計(jì)算模數(shù)=4.齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)由彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式≥⑴確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值①小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩T=×10②

計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)z＝z/cos＝26/cos10＝z＝z/cos＝③

初選齒寬系數(shù)

按對稱布置，由表查得＝1④

初選螺旋角

初定螺旋角＝10⑤

載荷系數(shù)KK＝KKKK=1×1.15×1.2×1.43＝1.9596⑥

查取齒形系數(shù)Y和應(yīng)力校正系數(shù)Y查課本由表10-5得:齒形系數(shù)Y＝2.5656Y＝2.1511

應(yīng)力校正系數(shù)Y＝1.622Y＝1.827⑦

螺旋角系數(shù)Y

軸向重合度＝Y(jié)＝1－＝0.938⑧

計(jì)算大小齒輪的查課本由表10-20c得到彎曲疲勞強(qiáng)度極限

小齒輪大齒輪查課本由表10-18得彎曲疲勞壽命系數(shù):K=0.91K取彎曲疲勞安全系數(shù)[]=[]=大齒輪的數(shù)值大.選用.⑵設(shè)計(jì)計(jì)算計(jì)算模數(shù)對比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)m大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)，按GB/T1357-1987圓整為標(biāo)準(zhǔn)模數(shù),取m=2mm但為了同時(shí)滿足接觸疲勞強(qiáng)度，需要按接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑d=來計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù).于是由:z=取z=28那么z=×28=139.72,取圓整140

②幾何尺寸計(jì)算計(jì)算中心距a===1將中心距圓整為170按圓整后的中心距修正螺旋角=arccos因值改變不多,故參數(shù),,等不必修正.分度圓直徑d==5d==283.33計(jì)算齒輪寬度B=圓整的（二）低速級齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算⑴材料：低速級小齒輪選用合金鋼調(diào)質(zhì)40Cr，齒面硬度為小齒輪280HBS取小齒齒數(shù)=25速級大齒輪選用鋼調(diào)質(zhì)，齒面硬度為大齒輪240HBSz=×25=96⑵齒輪精度按GB/T10095－1998，選擇8級，齒根噴丸強(qiáng)化。⑶按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)1.確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值①試選K=2②查課本由圖10-30選取區(qū)域系數(shù)Z③試選,查課本由圖10-26查得92=應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N=60×n×j×L=60××1×(2×8×300×6)=×10N=×10由課本圖10-19查得接觸疲勞壽命系數(shù)K=K=查課本由圖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)度極限取失效概率為1%,安全系數(shù)S=1,則接觸疲勞許用應(yīng)力[]=[]==[查課本由表10-6查材料的彈性影響系數(shù)Z=選取齒寬系數(shù)T=40.328×10=2.計(jì)算圓周速度0.79043.計(jì)算齒寬b=d=1×94.21mm=4.計(jì)算齒寬與齒高之比模數(shù)m=齒高h(yuǎn)=2.25×m=2.25×===5.計(jì)算縱向重合度6.計(jì)算載荷系數(shù)KK=使用系數(shù)K=1同高速齒輪的設(shè)計(jì),查表選取各數(shù)值93KK=K=1.2故載荷系數(shù)K＝=1××1.2×1.42=1.9747.按實(shí)際載荷系數(shù)校正所算的分度圓直徑d=d=×計(jì)算模數(shù)3.按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)m≥㈠確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩＝N·mm

（2）初選齒寬系數(shù)

按對稱布置，由表查得＝1（3）

初選螺旋角

初定螺旋角＝10（4）

載荷系數(shù)KK＝KKKK=1×1.093×1.2×1.43＝1.8756（5）

當(dāng)量齒數(shù)

z＝z/cos＝25/cos10＝z＝z/cos＝96/cos10＝100,512由課本表10-5查得齒形系數(shù)Y和應(yīng)力修正系數(shù)Y（6）

螺旋角系數(shù)Y

軸向重合度＝＝Y(jié)＝

（7）

計(jì)算大小齒輪的查課本由圖10-20c得齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度極限

查課本由圖10-18得彎曲疲勞壽命系數(shù)K=0.84K=[]=[]=計(jì)算大小齒輪的,并加以比較

大齒輪的數(shù)值大,選用大齒輪的尺寸設(shè)計(jì)計(jì)算.計(jì)算模數(shù)對比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)m大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)，按GB/T1357-1987圓整為標(biāo)準(zhǔn)模數(shù),取m=3.5mm但為了同時(shí)滿足接觸疲勞強(qiáng)度，需要按接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑d=來計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù).z==取z=27z=3.84×27=103

②初算主要尺寸計(jì)算中心距a===將中心距圓整為230修正螺旋角=arccos因值改變不多,故參數(shù),,等不必修正

分度圓直徑d==d==計(jì)算齒輪寬度圓整后取齒輪號1234Z2814027101m22d56．67a170230dadfb6257101967.傳動(dòng)軸承和傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)初步選擇球軸承.因軸承同時(shí)受有徑向力和軸向力的作用,故選用角接觸球軸承參照工作要求并根據(jù)＝38mm，由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取0基本游隙組標(biāo)準(zhǔn)精度級的深溝球軸承7308AC型.基本尺寸/mm基本額定載荷/KN軸承代號DBCCo7308AC4090237311AC55120297314AC70150351.中間軸的設(shè)計(jì)eq\o\ac(○,1)對于選取的角接觸球軸承其尺寸為的,故。eq\o\ac(○,2)右端球軸承采用套筒進(jìn)行軸向定位.③取安裝齒輪處的軸段;小齒輪的右端與左軸承及大齒輪的左端與右軸承的寬度為55mm,為了使套筒端面可靠地壓緊齒輪,此軸段應(yīng)略短于輪轂寬度,故取53mm.小齒輪的左端和大齒輪的右端采用軸肩定位,軸肩高6mm.軸環(huán)寬度④軸承端蓋的總寬度由減速器及軸承端蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而定．根據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于對軸承添加潤滑脂的要求.L1=57mm,L2=mm,L3=79mm.至此,已初步確定了軸的各端直徑和長度.2.求軸上的載荷首先根據(jù)結(jié)構(gòu)圖作出軸的計(jì)算簡圖,確定頂軸承的支點(diǎn)位置時(shí),查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》20-149表20.6-7.對于7311AC角接觸球軸承,a=mm,因此,做為簡支梁的軸的支承跨距.L1=57mm,L2=91.5mm,L3=79mm.=2/=×=2/=×Fr2=tana/cos×Fr3=tana/cos=×Fa2=tan=Fa3=tan=－－＋＝0L1＋（L1＋L2）＋（L1＋L2＋L3）=0＋－Fr2＋Fr3=0=Fa2H1/2=Fa3H2/2Fr3（L1＋L2）－Fr2L1－（L1＋L2＋L3）＋＋=0解得：=62411.93＝N=N+=91391＋=322647T=403278N·mmFFNH1FNH2FNV1FNV2Fa2Ft2Fr2Fa3Ft3L1L2L31HH2FNH1Ft2Ft3FNH2288700491700MH（N·mm）FNV1Fr2Fa2Fa3Fr3FNV22897991392322647202716MV（N·mm）40905302820588107531848M（N·mm）T（N·mm）403278Ma1=FaD1/2Ma2=FaD2/2Fr36.按彎曲扭轉(zhuǎn)合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度根據(jù)==前已選軸材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。查表15-1得[]=60MP〈[]此軸合理安全軸的材料為45鋼。調(diào)質(zhì)處理。8.角接觸球軸承的設(shè)計(jì)FFr1Fr2Fa2Fa3Fr1=7486N,Fr3Fa1Fr1Fa2Fr2Fa2=Fd2N,Fa3=Fd2+Fa2－Fa3=2528NFar=3445NFar/Fr1=＞ｅFar/Fr3=＝ｅ初步計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷PP=fp(XFr＋YFa)按表13—5，，Ｙ＝０.８７X2＝１，Ｙ＝０取fp＝1.1因?yàn)椋罚常保保粒幂S承的基本額定靜載荷為：Co=NP1＝×××P2＝×１×＝NLh==軸承合格。９.箱體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)減速器的箱體采用鑄造（HT200）制成，采用剖分式結(jié)構(gòu)為了保證齒輪佳合質(zhì)量，大端蓋分機(jī)體采用配合.1.機(jī)體有足夠的剛度在機(jī)體為加肋，外輪廓為長方形，增強(qiáng)了軸承座剛度2.考慮到機(jī)體內(nèi)零件的潤滑，密封散熱。因其傳動(dòng)件速度小于12m/s，故采用侵油潤油，同時(shí)為了避免油攪得沉渣濺起，齒頂?shù)接统氐酌娴木嚯xH為40mm為保證機(jī)蓋與機(jī)座連接處密封，聯(lián)接凸緣應(yīng)有足夠的寬度，聯(lián)接表面應(yīng)精創(chuàng)，其表面粗糙度為3.機(jī)體結(jié)構(gòu)有良好的工藝性.鑄件壁厚為10，圓角半徑為R=3。機(jī)體外型簡單，拔模方便.4.對附件設(shè)計(jì)A視孔蓋和窺視孔在機(jī)蓋頂部開有窺視孔，能看到傳動(dòng)零件齒合區(qū)的位置，并有足夠的空間，以便于能伸入進(jìn)行操作，窺視孔有蓋板，機(jī)體上開窺視孔與凸緣一塊，有便于機(jī)械加工出支承蓋板的表面并用墊片加強(qiáng)密封，蓋板用鑄鐵制成，用M6緊固B油螺塞：放油孔位于油池最底處，并安排在減速器不與其他部件靠近的一側(cè)，以便放油，放油孔用螺塞堵住，因此油孔處的機(jī)體外壁應(yīng)凸起一塊，由機(jī)械加工成螺塞頭部的支承面，并加封油圈加以密封。C油標(biāo)：油標(biāo)位在便于觀察減速器油面及油面穩(wěn)定之處。油尺安置的部位不能太低，以防油進(jìn)入油尺座孔而溢出.D通氣孔：由于減速器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，機(jī)體內(nèi)溫度升高，氣壓增大，為便于排氣，在機(jī)蓋頂部的窺視孔改上安裝通氣器，以便達(dá)到體內(nèi)為壓力平衡.E蓋螺釘：啟蓋螺釘上的螺紋長度要大于機(jī)蓋聯(lián)結(jié)凸緣的厚度。釘桿端部要做成圓柱形，以免破壞螺紋.F位銷：為保證剖分式機(jī)體的軸承座孔的加工及裝配精度，在機(jī)體聯(lián)結(jié)凸緣的長度方向各安裝一圓錐定位銷，以提高定位精度.G吊鉤：在機(jī)蓋上直接鑄出吊鉤和吊耳，用以起吊或搬運(yùn)較重的物體.1０.潤滑密封設(shè)計(jì)對于二級圓柱齒輪減速器，因?yàn)閭鲃?dòng)裝置屬于輕型的，且傳速較低，所以其速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于，所以采用脂潤滑，箱體內(nèi)選用SH0357-92中的50號潤滑，其中油的粘度大，化學(xué)合成油，潤滑效果好。密封性來講為了保證機(jī)蓋與機(jī)座聯(lián)接處密封，聯(lián)接凸緣應(yīng)有足夠的寬度，聯(lián)接表面應(yīng)精創(chuàng)，其表面粗度應(yīng)為密封的表面要經(jīng)過刮研。而且，凸緣聯(lián)接螺柱之間的距離不宜太大,并勻均布置，保證部分面處的密封性。參考文獻(xiàn)1.《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》（第二版），主編：楊光、席偉光、李波、陳曉岑高等教育出版社２．《機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》第一版，主編王昆，何小柏，汪信遠(yuǎn)高等教育