计算说明书。
设计题目：二级圆柱齿轮减速器。
目录。一、设计任务书1
二、传统方案拟定2
三、电动机的选择3
四、确定传动装置的总传动比及分配4
五、设计计算齿轮传动7
六、轴的设计及联轴器的确定12
七、滚动轴承的计算19
八、键联接的选择和计算20
九、润滑方式、润滑油牌号及密封装置的选择………22
十、箱体及其附件的结构设计23
十。一、设计总结25
十。二、参考资料26
一、设计任务书：
设计带式运输机传动装置（简图如下）
1— —电动机。
2——联轴器。
3——二级圆柱齿轮减速器。
4——联轴器。
5——卷筒。
6——运输带。
原始数据：1.工作条件：两班制，连续单向运转，载荷较平稳，空载启动，室内工作，有粉尘；
2.使用期：使用期10年；
3.检修期：3年大修；
4.动力**：电力，三相交流电，电压380/220v;
5.运输带速度允许误差：±5%；
6.制造条件及生产批量：中等规模机械厂制造，小批量生产。
设计要求。1）装配图1张(1号或0号图纸)；
2）零件图3张(齿轮或蜗轮、轴或蜗杆、箱体或箱盖)；
3）设计计算说明书1份(不少于)。
二、传动方案的拟定：
由题目所知传动机构类型为：展开式二级圆柱齿轮减速器。故只要对本传动机构进行分析论证。
该拟定方案的优缺点：
能满足所需传动比，选用的齿轮满足强度刚度要求，轴具有足够的强度和刚度，箱体设计的得体，加工工艺性能好。但减速器轴向尺寸及重量较大；高级齿轮的承载能力不能充分利用；中间轴承润滑困难；中间轴较长，刚度差；仅能有一个输入和输出端，限制了传动布置的灵活性。原动机部分为y系列三相交流异步电动机。
总体来讲，该传动方案满足工作机的性能要求，适应工作条件、工作可靠，此外还结构简单、尺寸紧凑、成本低传动效率高。
二动力机选择。
因为动力**：电力，三相交流电，电压380/220v；所以选用常用的鼠笼式交流电动机。
电动机容量的选择。
1） 工作机所需功率pw 由题中条件查询工作情况系数ka
见[1]表8-6），查得k a=1.3
设计方案的总效率n0=n1*n2*n3*n4*n5*n6…
本设计中的。
—联轴器的传动效率（2个），—轴承的传动效率 （4对），—齿轮的传动效率（2对），本次设计中有8级传动效率其中=0.99（两对联轴器的效率取相等） =0.99（123为减速器的3对轴承） =0.
98（4为卷筒的一对轴承）=0.95（两对齿轮的效率取相等）
2） 电动机的输出功率。
pw=ka*=2.1889kw
pd＝pw/， 0.84110
pd＝2.1889/1.84110=2.60228kw
2． 电动机转速的选择。
由v=1.1m/s 求卷筒转速nw
v ==1.1 →nw=95.496r/min
nd＝（i1’·i2’…in’）nw
有该传动方案知，在该系统中只有减速器中存在二级传动比i1,i2，其他传动比都等于1。由[1]表13-2知圆柱齿轮传动比范围为3—5。
所以 nd =(i1*i2) nw=[32，52]* nw
所以nd的范围是（859.88，2388.75）r/min，初选为同步转速。
为1430r/min的电动机。
3．电动机型号的确定。
由表12-1[2]查出电动机型号为y100l2-4,其额定功率为3kw，满载转速1430r/min。基本符合题目所需的要求。
pw=2.1889k kw
pd＝2.60228 kw
nw=95.496 r/min
电机y100l2-4
三计算传动装置的运动和动力参数。
传动装置的总传动比及其分配。
1． 计算总传动比。
由电动机的满载转速nm和工作机主动轴转速nw可确定传动装置应有的总传动比为：＝nm/nw nw＝95.496 nm=1430r/min i＝14.974
2． 合理分配各级传动比。
由于减速箱是展开式布置，所以i1＝（1.3-1.5）i2。
因为i＝14.974，取i＝15，估测选取 i1=4.8 i2=3.2
速度偏差为0.5%，所以可行。
3 各轴转速、输入功率、输入转矩转速的计算
电动机转轴速度 n0=1430r/min
高速i n1==1430r/min 中间轴ii n2==297.92r/min
低速轴iii n3= =93.1r/min 卷筒 n4=93.1r/min。各轴功率。
电动机额定功率 p0=pd*=3kw (n01=1)
高速i p1=p0*n12=p0* =3*0.99*0.99= 2.9403 kw
(n12 = 0.99*0.99=0.98)
中间轴ii p2=p1=p1*n齿*n轴承=2.9403*0.95*0.99=2.7653 kw (n23==0.95*0.99=0.94)
低速轴iii p3=p2*n34=p2*=2.7653*0.95*0.99=2.600 kw (n34= =0.95*0.99=0.94)
卷筒 p4=p3*n45=p3*=2.600*0.98*0.99=2.523 kw
n45==0.98*0.99=0.96）
传动比15i1=4.8 i2=3.2
各轴速度。n0=1430r/min
n1=1430r/min
n2=297.92r/min
n3=93.1r/min
n4=93.1r/min
各轴功率。p0 =3kw
p1= 2.9403
p2=2.7653 kw
p3=2.600 kw
p4=2.523 kw
各轴转矩电动机转轴 t0=2.2 n
高速i t1= =19.634 n
中间轴ii t2= =88.615 n
低速轴iii t3= =264.118 n
卷筒 t4===256.239 n
其中td= (n*m)
四传动件设计计算（齿轮）
a 高速齿轮的计算。
1． 选精度等级、材料及齿数。
1） 材料及热处理；
选择小齿轮材料为40cr（调质），硬度为280hbs，大齿轮材料为45钢（调质），硬度为240hbs，二者材料硬度差为40hbs。
2） 精度等级选用7级精度；
3） 试选小齿轮齿数z1＝20，大齿轮齿数z2＝96的；
2． 按齿面接触强度设计。
因为低速级的载荷大于高速级的载荷，所以通过低速级的数据进行计算。按式（10—21）试算，即
dt≥2.32*
各轴转矩。t1=19.634 n
t2=88.615 n
t3=264.118 n
t4=256.239 n
7级精度；z1＝20
z2＝963． 确定公式内的各计算数值。
1） 试选kt＝1.3
2） 由[1]表10－7选取尺宽系数φd＝1
3） 由[1]表10－6查得材料的弹性影响系数ze＝189.8mpa
4） 由[1]图10－21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极σhlim1＝600mpa；大齿轮的解除疲劳强度极限σhlim2＝550mpa；
5） 由[1]式10－13计算应力循环次数。
n1＝60n1jlh＝60×1430×1×（2×8×365×8）＝4×10e9
n2＝n1/4.8＝8.35×10e8
此式中j为每转一圈同一齿面的啮合次数。ln为齿轮的工作寿命，单位小时。
6） 由[1]图10－19查得接触疲劳寿命系数khn1＝0.90；khn2＝0.95
7） 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。
h]1＝0.90×600mpa＝540mpa
h]2＝0.98×550mpa＝522.5mpa
2） 计算。
1） 试算小齿轮分度圆直径d1td1t≥
2） 计算圆周速度。
v===2.7739
3） 计算齿宽b及模数m
b=φdd1t=1×37.043mm=37.043mm
m===1.852
h=2.25mnt=2.25×1.852mm=4.1678mm
b/h=34.043/4.1678=8.89
4） 计算载荷系数k 由[1]表10—2
已知载荷平稳，所以取ka=1
根据v=2.7739m/s,7级精度，由[1]图10—8查得动载系数kv=1.14；由[1]表10—4查得7级精度小齿轮相对支撑非对称布置时khb的计算公式和直齿轮的相同，kt＝1.
3d＝1n1＝4×10e9
n2＝8.35×10e8
khn1＝0.90
khn2＝0.95
s＝1σh]1＝540mpa
σh]2＝522.5mpa
d1t =37.043
v =2.7739
b=37.043mm
m=1.852
h=4.1678mm
b/h=8.89
ka=1固： khb=1.12+0.
18(1+0.6×φd)φd+0.23×10b =1.
12+0.18(1+0.6*12)*12+0.
23*10e-3*37.043=1.41652
由b/h=8.89，khb=1.41652
查[1]表10—13查得kfb =1.33
由[1]表10—3查得khα=khα=1.1。故载荷系数。
k=kakvkhαkhβ=1×1.14×1.1×1.41652=1.7763
5） 按实际的载荷系数校正所得的分度圆直径，由[1]式（10—10a）得。
d1==mm=41.10968mm
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