两级圆柱齿轮减速器设计说明书

两级圆柱齿轮减速器设计说明书内容摘要：

Y 6 8   Y (3)计算][ FsAFaYY 查图 1017，得齿形系数 ., 43  FaFa YY 由图 1018 查的应力修正系数 .7 5 , 43  sasa YY  H  mmm  FtK Y FaFaYY sasaYY 20 设计计算及说明 结果 由图 1024c 查 得 小 齿 轮 的 弯 曲 疲 劳 强 度 极 限1 500FE aMP ， 大齿轮的 弯曲疲劳强度极限 2 380FE aMP ； 由图 1022 查得 , 21  FNFN K (4） 计 算弯曲疲劳许用应力 取弯曲疲劳安全系数 S=， 由（ 1014） 得 M p aSK FFNF 71 4 ][ 3lim33   M paSK FFNF 7 1 ][ 4lim44   (5)计算大小齿轮的 FaSaFYY并加以比较 ][ 1 11 F saFa YY  ][ 2 22 F saFa YY  因为大齿轮的 FaSaFYY大于小齿轮的，所以取 ][ F saFaYY 2）试计算模数  3 232n (2 ）F SaFaFtt YYZ YTKm    2   21 FNFNK ][ F saFaYYmmm t  21 设计计算及说明 结果 3)调整齿轮模数 (1)圆周速度 v mmmd nt 33  smndv /8 00 060 23   （ 2）齿宽 b mmdb d 2 6   （ 3）齿高与齿宽之比 b/h mmmmmchh ntnan )()2( **  hb 4)计算实际载荷系数 FK （ 1）由表 102查得 1AK ，根据 smv / ,7 级精度，由图 108查得 vK （ 2）由圆周力 NdTF t 3323 100  ， mmNmmNbFK tA /100/134/1  ，查 103，得 K （ 3）由表 104 用 插值法查得 H ，结合hb ，查图 1013，得 FK   FFVAF KKKKK 由式（ 1013）可得实际载荷系数算得的齿轮模数 mmKKmmFtFntn 33  对比计算结果，从满足弯曲疲劳强度出发，从标准中就近取 mmd smv / mmb  mmh  hb 1AK vK K H FK FK mmmn  22 设计计算及说明 结果 m=,为同时满足接触疲劳强度， mmd  ，即 nmdZ ，取 283Z ，则 8428334  uZZ。 4)几何尺寸计算 （ 1） 计算分度圆直径 ： mmmzd mmmzd nn 2 1 33   （ 2） 计算中心距 mmmZZa n 1402 (2( 21  ）） （ 3） 计算齿轮宽度： mmdb d 703  ,取 mmbmmb 70,75 21  表 各齿轮数据 齿轮 1 齿轮 2 齿轮 3 齿轮 4 Z 26 104 28 84 m (mm) α 176。 20 20 20 20 d（ mm） 70 210 b (mm) 45 40 75 70 β176。 无 283Z 844Z mmd mmd 2107043  mma 140 mmb mmb 707521  23 设计计算及说明 结果 轴的设计与计算 1 高速轴的设计 已知参数： P1=， n1=1440r/min， T1= 1） 求作用在齿轮上的力 因已知高速级小齿轮的分度圆直径为 ，而 NNdTF t .61 7 8 74 0 . 43 6 1 1 022 1   NNFF ntr 74604715c o s 20t a o st a n    NNFF ta a 7 87t a n   2） 初步确定轴的最小直径 先按课本第 370 页式（ 152）初步估算轴的最小直径。 选取轴的材料为 45 钢，调制处理。 根据表 153，取 A0=110，于是得： mmmmnPAd 4 4 33110m i n  高速轴的最小直径显然是安装联轴器处的直径 d17。 联轴器的计算转矩 Tca=KAT1，查课本 351 页表 141，考虑到转矩变化中等，故取 KA=，则 mmNmmNT ca .6 4 9 4 6 1 1  按照计算转矩应小于联轴器的公称转矩条件，查手册，选用 YL4 型凸缘联轴器，其公称转矩为 ，孔径为 18mm，故取 NFt .61787NFr 746 NFa  mmd  mmNTca .64943 24 设计计算及说明 结果 d17=18mm，半联轴器长为 44mm，半联轴器与轴配合的孔长度为 l17=42mm。 3） 轴的结构设计 （ 1） 拟定轴的大致结构及零件装配。 如下图 图 高速轴 (2)根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度。 a)根据定位轴肩高度 h=(~)d，取联轴器左端轴肩高度 h=，故 16 段的直径 d16=21mm。 15 段与 11 段安装轴承，取 h=2mm，则得到 d15=d16+2h=25mm。 b)初步选择滚动轴承。 因轴承同时受到径向力和轴向力的作用，故查手册得选取轴承型号为 30205，其参数如下表所示：（ mm） 表 轴承参数 所以 l11=l15=B=15mm。 c） 13 段安装齿轮，根据课程设计指导书，该处齿轮做成 齿 轮 轴。 根据 高 速轴 齿 轮厚 度为 mmB 451  ， 所以l13=B1=45m d D T B C rC orC 许用转速 e Y 25 52 16.25 15 13 kw 37kw 9000r/min 0.37 1.6 mmB 451  25 设计计算及说明 结果 取轴承端的轴肩高度 mmh 3 ， d12=d14=31mm。 d）根据课程设计指导书可以得到： mml 14104322  mmBBBBBl 22432134324 mmBeCCl 528159202288216   取 mml 556 。 至此，已初步确定了轴的各段直径和长度。 （ 3）轴上零件的轴向定位 半联轴器与轴的周向定位采用平键连接。 根据 d17=18mm，l17=42mm，由机械设计课本表 61，取用普通平键，其具体参数为： mmmmmmlhb 3266  为了保证半联轴器与轴配合有良好的对中性，选择配合为66KH。 滚动轴承与轴的周向定位是有过渡配合来保证的，此处选轴的直径尺寸公差为 m6。 （ 4）确定轴上圆角和倒角尺寸 由课本表 152，取轴端倒角为 。 4）求轴上的载荷 首先在确定轴承的支点位置，对于 30205 型圆锥滚子轴承， B=13mm ， 因此，作为简支梁的轴的支撑跨距L2+L3=+=190mm。 根据轴的计算简图作出轴的弯矩图和扭矩图，如下所示。 mmh 3 mml 142  mml 984  mml 556  26 设计计算及说明 结果 图 载荷图 27 设计计算及说明 结果 图 弯矩图和扭矩图 从轴的结构图、弯矩图及扭矩图可以看出截面 c 是轴的危险截面。 现将计算出的截面 c 处的 MH、 Mv、及 M 的值列于下表。 载荷 水平面 H 垂直面 V 支反力F NFNH  NFNH  NFNV  NFNV  弯矩M mmNM H  4 0 7 1 0 7 mmNM mmNM VV   3 7 3 0 3 3 8 7 1 4 0 421 总弯矩 mmNM . 221  mmNM . 222  扭矩T mNT 361101 28 设计计算及说明 结果 表 轴 1 的支反力及弯扭矩 1） 按弯扭合成应力校核轴的强度： 进行校核时，通常只校核轴上承受的最大弯矩和扭矩的截面的强度。 根据式（ 155）及上表中的数值并取  ，轴的计算应力为；     M P aM P aW TMca . 36 11 09 2322221   由表 151得 MPa60][ 1  ，因此 ][ 1 ca ，故安全。 2 中间轴 的设计 ： 已知参数： P2=， n2=360r/min， T2= 20 1） 求作用在齿轮上的力： mmZmd  NNdTF t 9 2 3701 3 7 3 1 022 3 21  NNFF ntr a a n11   由受力分析和力 的对称性，则中速轴大齿轮的力为 NFt  ， NFr 6742  ， NFa  2)初步确定轴的最小直径 先按课本式（ 152）初步估算轴的最小直径。 选取轴的材料为 45钢，调质处理。 根据表 153，取 1100 A ，于是得 mmmmnPAd 330m i n  mmd 703  NFt NFr 6742  NFa  mmd  29 设计计算及说明 结果 3)轴的结构设计 (1) 拟定轴上零件的装配方案。 图 中间轴 (2)根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 a)初步选择滚动轴承。 因轴承同时受有径向力和轴向力的作用，故选用单列圆锥滚子轴承。 参照工作要求并根据轴的最小直径，由轴承产品目录中初步选取 0基本游隙组、标准 精度级的单列圆锥滚子轴承 30206。 d D T B C rC orC 许用转速 e Y 30 62 17.25 16 14 kw 50kw 7500r/min 0.37 1.6 b）根据定位高度公式 h=(~)d，取大齿轮左端轴肩高为 3mm，右端轴肩高位 5mm，则有 d21=d26=d=3。