机械设计课程设计说明书-单级圆柱减速器.doc

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机械设计课程设计说明书
——单级圆柱减速器
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目录
一、概述 1
二、运动参数及动力参数计算 1
三、传动零件的设计计算 1
四、减速器轴的计算 4
五、滚动轴承的选择及校核计算 8
六、键联接的选择及校核计算 3
七、减速器箱体的结构 3
八、减速器附件结构 3
九、润滑密封设计 3
十、设计总结 3
参考文献 3
计算及说明
一、概述
减速器在原动机和工作机或执行机构之间起匹配转速和传递转矩的作用,在现代机械中应用极为广泛。减速器按用途可分为通用减速器和专用减速器两大类,两者的设计、制造和使用特点各不相同。20世纪70-80年代,世界上减速器技术有了很大的发展,且与新技术革命的发展紧密结合。其主要类型:齿轮减速器;蜗杆减速器;齿轮—蜗杆减速器;行星齿轮减速器。
一般的减速器有斜齿轮减速器(包括平行轴斜齿轮减速器、涡轮减速器、锥齿轮减速器等等)、行星齿轮减速器、摆线针轮减速器、蜗轮蜗杆减速器、行星摩擦式机械无级变速机等等。
圆柱齿轮减速器包括单级、二级、二级以上级,本文设计的是一级圆柱齿轮减速器的机械结构部分。设计的减速器需达到以下指标:功率:4kw; 高速轴转速:;传动比:。
二、运动参数及动力参数计算

输入轴:n1=572rmin
输出轴:n2=n1i== rmin

输入轴:P1=Pin=4KW
输出轴:
P2=P1×η轴承×η齿轮=4××=
:
输入轴:
输出轴:
结果
n1=572rmin
n2=
P1=4KW
P2=
m
T2= N∙m
传动零件的设计计算
①选择材料及热处理
小齿轮选用45钢,调制处理 HBS1=240~270
大齿轮选用45钢,正火处理 HBS2=160~190
②确定许用接触应力σHP1和σHP2
σHP=(σHlim/σHmin)×ZNZWZL
取接触疲劳极限应力σHlim1=590MPa,σHlim2=500Mpa。
取接触强度计算寿命系数ZN1=1, ZN2=1。
因一对齿轮均为软齿面,故工作硬化系数ZW=1。
一般设计中取润滑系数ZL=1。
当失效概率低于1/100时,取接触强度最小安全系数SH min=1。
将以上数值代入许用接触应力计算公式
σHP1=(σHlim1/σHmin)×ZN1ZWZL=590/1×1×1×1=590Mpa
σHP2=(σHlim2/σHmin)×ZN2ZWZL=500/1×1×1×1=500Mpa
③按齿面接触强度条件计算中心距a
理论传动比 i=
大齿轮转矩 T2=·m
齿宽系数φa=
初取载荷系数 K’=
弹性系数 ZE=
节点区域系数 Z’H=
初取重合度系数 Z’Ε=
将以上数值代入中心距计算公式
=
取减速器标准中心距a=150mm
④确定主要参数和计算主要尺寸
(a)模数mn
按经验公式,mn=(~)a=(~)×150=~4mm,要求mn≥~2,取标准模数mn =3mm。
(b)齿数z1和z2
z1=2a/[ mn(i+1)]=2×150/[3×(+1)]=
z2= z1i=×=
经圆整后取 z1=20, z2=80
实际传动比: = z2/z1=80/20=4
传动比误差:(i-)/i=(-4)/4=-%
(c) a=mn(z1+z2)/2=3×(20+80)/2=150mm
(d)分度圆直径d1和d2:

小齿轮:45钢调制处理
大齿轮:45钢正火处理
σHlim1=590MPa
σHlim2=500Mpa
a=150mm
mn =3mm
d1= mz1 =3×20=60mm
d2= mz2 =3×80=240mm
(e)齿宽b1 和b2:
b2=b=aφa=150×= 取齿宽b2=55mm。
b1= b2+(5~10)=55+(5~10)=60~65 取齿宽b1=60mm。
(f)载荷系数K:
取使用系数KA=1
根据齿轮圆周速度:
v=πd1 n1/60000=×81×572/60000=
取齿轮精度为八级。当vz1