三级减速器设计

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1、 机械系统创新设计综合实践 设计说明书 姓 名： 李时召 班 级： 机电1104 学 号： 11221098 指导教师： 杜永平、李德才 日 期： 2014.1.9 目录 0. 设计题目及要求 3 1 . 传动装置的总体设计 4 1.1 传动方案的确定 4 1.2 电动机的选择 5 1.3 传动比的计算及分配 7 1.4 传动装置的运动和动力参数的计算 7 2 .齿轮的设计和计算 9 2.1 高速级齿轮传动的设计计算 9 2.2 中速级齿轮设计计算 11 2.3 低速级齿轮设计计算 14 3 .轴的设计与计算 17

2、 3.1 I轴的设计 18 3.2 n轴的设计计算 19 3.3 出轴的设计计算 20 3.4 IV轴的设计 21 4 .轴承的校核 23 4.1 23 4.2 23 5 .联轴器的选择 24 5.1 输入端联轴器 24 5.2 输出端联轴器 24 6 .箱体设计与减速器的润滑 25 6.1 箱体的参数设计 25 6.2 减速器的润滑 26 7 . 经济性分析 26 8 . 设计心得 27 9 . 参考文献 27 0.设计题目：卷扬机传动装置设计 (一)设计要求 (1)卷扬机由电动机驱动，用于建筑工地提升物料，具体参数：绳的牵引

3、力为 12kN,绳 的速度0.4m/s,卷筒直径500mm (2)室内工作，小批量生产。 (3)动力源为三相交流电 380/220V,电动机单向运转，载荷较平稳。 (4)使用期限为10年，大修周期为三年，两班制工作。 (5)专业机械厂制造，可加工 7、8级精度的齿轮、蜗轮。 (二)原始技术数据 绳牵引力F ( kN ) 10 绳牵引速度v(m/s) 0.5 卷筒直径D/mm 470 (三)应完成的任务 (1)完成卷扬机总体方案设计和论证(至少提出两种以上的方案) ，绘制总体设计原理方 案图。 (2)完成主要传动装置的结构设计，其中减速器的级别至少是二

4、级。 (3)完成减速器装配图1张(A0或A1 );零件(建议低速轴、大齿轮)工作图 2张(A3 或 A4)。 (4)进行经济性分析。 (5)编写设计计算说明书 1份。 设计计算 结果 1 .传动装置的总体设计 1.1 传动方案的确定 传动方案的选择主要考虑 ）电机与减速器间是用带连接还是联轴器 ）减速器是二级还是更高级 初步确定以下三种方案: 方案一如图: 特点：传动稳定，价格便宜。但安全性差，承载性能小。拆装难。 方案二：特点：传动比稳定，结构紧凑，承载能力大，但是安装精度高，齿 轮工作条件差，磨损严

5、重价格高。 方案三：特点：承载能力大，传动比稳定，工作可靠，结构紧凑，拆装方便, 但安装精度高，价格贵, 电机与减速器间无过载保护。 电 i 通过在经济性、方便性、特别是题设条件等方面的考虑最终确定传动方案三 传动方案选 万案二 优点有：承载能力大，传动比稳定，工作可靠，结构紧凑，拆装方便等优 点。 缺点：安装精度高，价格贵，电机与减速器间无过载保护等。 对于这些缺点，在下面的设计过程中会尽量减少或消除以使设计的减速器 更加合理。 1.2 电机的选择 1.2.1

6、 传动装置的总效率 1 = 0.99 2 = 0.99 3 = 0.97 由所选方案有： 联轴器2个，传动效率“1 一般为0.99 ,取为0.99 轴承4对，传动效率 2 2范围为0.98〜0.99取轴承效率0.99 齿轮啮合3对，8级精度直齿圆柱齿轮单级传动效率 “3 =0.96〜0.98 ,取 0.97。 则计算总效率： =1 2 24 ； = 0 .859 1.2.2 工作机所需输入功率 ，… P, FV 电机输入功率为： Pd =，,其中PW(kw)=—— 1000 式中：Pd----工作机实际需要的电动机输出功率， KW Pw---- 工作机所需输入功率

7、，Kvy " 电动机至工作机之间传动装置的总效率。 12 1000 0.5 所以Fd 0.859 1000 = 5.82 k w 考虑到安全问题，使电动机的额定功率 Ped = (1〜1.3) Pd ,由查表得电 动机的额定功率 P = 7.5KW 。 1.2.3 确定电动机型号 =0.859 Pd =5.82k w nw =20.32 r/min 60 V 60 0.5 计算滚筒工作转速 nw = = =2032r/min：

8、 二 D — 470 由推荐的传动比合理范围， 三级级圆柱齿轮减速器的传动比一般范围： 27 / 216。(由机械设计课程设计手册 表1-8得)。故电机的可选转速为： nd =i nw =(27 ~ 216) 20.32 = 549 ~ 4389r / min 型号 功率 (KW) 转速 (r/min) 额定电流 (A) (kg) Y132s2-2 7.5 2900 15 72 Y132M-4 7.5 1440 15.4 79 Y132M-6 7.5 970 17 116 Y160L-8 7.5 720 17.7 140 符

9、合要求的Y型电机有4种 选 Y132M-4 从价格、电机重量体积和齿轮传动的强度问题等综合因素考虑， 选才i Y132M-4 型电机 1.3 传动比的计算及分配 1.3.1 传动装置的总传动比要求应为 传动装置的总传动比为： ■ i =n/n 产1440/20.32=70.866 型电机 % =1440 r/min i =70.866 式中：nm---电动机满载转速 F5=5.00kw i1 =5.380 ■ i 2 =4.138 ■ ig =3.183 P0 =5.820KW n=1440 r/min T0 = 38.594 N

10、m 1.3.2 分配各级传动比 按照二级传动比计算方法计算三级齿轮传动比： 考虑到减速箱内大齿轮浸油深度等因素影响，取分配比系数为 1.3: i2 = 3i =4138 i3 嗔/1.3= 3.183 i1 = 1.4i2 = 5.380 1.4 传动装置的运动和动力参数的计算 电动机轴 P。=Pd =5.820KW n0 =nm =1440r / min T0 =9549 P =38.594N，m n。 I轴（高速轴） [P0 1 =5.762KW 口 =n0 =1440r/min P M T1 =9549 1 =38.209N *m n1 n轴

11、P2 =P1 2 3 = 5.533KW 2 1 *2 *3 n2 =n1/i1 =267.658r/min P2 丁2 =9549 2 =197.396N，m n2 出轴 P = P1 =5.313KW 3 2 2 3 n3 =n2/i2 =64.683r/min T3 =9549 P3 =784.346N，m n3 iv轴 P = Pq 2 q =5.102KW 4 3 2 3 n4 =①4 =20.321r/min T4 =9549 P4 =2397.517N，m n4 v轴（工作轴） P =P《1 2 =5.000KW 5 4 12 kw n1 =144

12、0r/ min T1 =38.209 Nm P2=5.533 Kw 切=267.65 8r/min T2 =197.39 6Nm P3 = 5.313 kw n3 =64.683 r/min T3 =784.34 6Nm P4 = 5.102 kw 山=20.32r /min T4 =2397.5 17Nm n5 = n4 = 20.321r / min T5 =P5 =2349.540N *m n5 2 .齿轮的设计和计算 2.1 高速级齿轮传动的设计计算 (1)许用应力的计算 材料：均选用45 #号钢，均进行调质处理，小齿轮外加表面淬火处理。

13、小 齿轮硬度为表面 45HRC心部240HBs大齿轮硬度为 240HBs 主要失效形式为点蚀，不能立即导致不能继续工作，故 S=SH =1. 9 N1=60n1j Ln=60 1440 1 10 365 16 =505 10 N2=60n2j Ln =60 268 1 10 365 16 =9.39 108 故由教材图10-21得 KFN1 =1.0 KFN2 =1.0 KHN2 =1.0 KHN 2 =1.01 查课本(机械设计，第八版)第 207页图得： 二 Hlim1=900Mpa 二 Hlim2=570Mpa 二 fei =570Mpa 二 FE2=470Mpa

14、 综上有： [二H1]= _Hlim1 ・KHN1 =900Mpa [ ；:H2]=—Hlm2 ・KHN 2 =575.7Mpa S S [二F1]= -FE1 *KFN1 =570Mpa [ oF2]= —FE2 ・KFN2 =470Mpa S S (2)计算& n5 =20.32r /min T5 =2349.5 40Nm 大小齿轮用 45号调质 钢，小齿轮 表面淬火 N1 = 9 5.05 109 N2= 9.39 108 =900 H lim 1 Mpa 二 H lim 2 =570 Mpa 二 fei =570M pa --fe 2 =47

15、0M pa [二hi ]=900 Mpa [二 H2]=575 .7Mpa 初选 d1 =80mm 初定 Z1 =22 z2 =119 使用系数KA 由题设工作载荷比较平缓选： KA=1.0 齿间分配系数K. 由教材表10-3选彳导:KHot=KFot=l.4 动载荷系数Kv v= 二 DAN =6.03m/s 60 由教材图1-0-8得：Kv=1.23 ④齿向分配系数K ■. 由教材表10-7选得6 d =1.0 由教材表10-4得：KHp=1.463 综上可得： K= KAKhKvKh：=2.52 ⑤由教材表10-6选出弹f系数ZE =18

16、9.8 ⑥则: d1> 3 KT1 Ze)2 .(U-1) r-H2] u =53.54mm ⑦取 d1 =60mm 贝U d2 =323mm ⑧定 z1 = 20 z2 = 107 d 则：m=d1 =2.73 ,圆整取 m=3.0 Zi a= d__d2 =191.5mm 2 [O fi ]=570 Mpa [二f2]=470 Mpa 中 d =1.0 K =2.52 H ZE =189.8 d1=60mm d2=323mm Zi =20 z2 =107 m=3.0 a=191.5mm h=6.75mm

17、 ⑨计算齿宽 2K 二 u 1 b - d； • u •( 2.5ZE [二h] 、2 )=42.69mm b1 =52mm b2 =47mm Kf=2.24 YFa1 = 2. 57 YFa2=2. 1 4 YSa1=1. 60 YSa2=1. 83 cF1 =58.66M pavU Cf2 =55.86M pa<[二 F2] 第一对齿轮 表面接触强

18、度和齿根弯 曲强度满足 要求。 再由教材表10-7选得：b1=52mm b2 =47mm (2)齿根弯曲疲劳强度 齿向载荷分布系数 K 由教材图10-13得：Kp=l.30 则 K= KaKfKvKf =2.24 计算齿形系数和应力校正系数 由教材表10-5得: Y Fa1=2.57 Y Fa2=2.14 Y Sa1=1.60 Y Sa2=1.83 校核弯曲应力 b fi= -2KT-YFa1Ka1=58.66Mpa<[；:F1] bm2乙 YgYm ., (T F2=(T F1 a- =55.86Mpa<[oF2] YFa1Ysa1 所以第一对齿轮表面接触

19、强度和齿根弯曲强度满足要求。 2.2 中速级齿轮设计计算 (1)许用应力的计算 材料：材料和工艺和第一对齿轮一样。 主要失效形式为点蚀，不能立即导致不能继续工作，故 S=SH =1. N1=60nlj Ln =60 268 1 10 365 16 =9.39 108 N2=60n2j Ln =60 65 1 10 365 16 =2.27 108 故由教材图10-21得 KFN1=1.0 KFN2=1.0 KHN2=1.0 KHN 2 =1.10 查课本(机械设计，第八版)第 207页图得： 二 Him1=900Mpa 二 Him2=570Mpa 二 fe1 =57

20、0Mpa 二 FE2=470Mpa 综上有： [二h - Hlm1 *KHN1 =900Mpa [二H2 ]= Hlm2 *KHN 2 =627Mpa S S [cF1]= —FE1—KFN1 =570Mpa [ CF2]= —FE2—KFN2 =470Mpa S S (2)计算d1 初选 d1 =100mm 初定 Z| =47 Z2 =195 使用系数KA 由题设工作载荷比较平缓选： K A =1.0 齿间分配系数K. 由教材表10-3选彳导:KHa=KFa=1.4 N1 = 9.39 108 N2= 2.27 108 二 H lim1 =900 Mpa H

21、 lim 2 =570 Mpa 二 FE1 =570M pa 二 FE2 =470M pa [二hi ]=900 Mpa [二 H2]=627 Mpa [二 fi ]=570 Mpa [；-F2 ]=470 Mpa 动载荷系数Kv 二 DAN v= 60 =1.4m/s 由教材图1-0-8得：Kv=1.08 ④齿向分配系数K二 由教材表10-7选得6 d =1.0 由教材表10-4得：KHp=1.469 综上可得： K= KaKhKvKh=222 ⑤由教材表10-6选出弹f系数ZE =189.8 ⑥则： KT1 , ZE j (u_1)…

22、c d1> 3 (——E ) =90.39mm 「3 [入2] u ⑦取 d1 =91mm 贝U d2=377mm ⑤ 定z1=31 Z2 =128 ⑨ m=5=2.93, 圆整取 m=3.0 4 a= d——-2- =234mm 2 h=2.25m=6.75mm ⑩计算齿宽 2K 二 u 1 2.5ZE 2 b - 2 ♦ *( ) =89mm d1 u [二h] 再由教材表10-7选得：b1=95mm b2=90mm (3)齿根弯曲疲劳强度 齿向载荷分布系数 K -： 由教材图10-13得：Kp=1.46 ① d =1.0 Kh=2.22 ZE =

23、189.8 d1=91mm d2=377mm z1 = 31 z2 =128 m=3.0 a=234mm h=6.75mm b1=95mm b2=90mm 则 K= KaKfKvKf：=2.21 Kf=2.21 计算齿形系数和应力校正系数 由教材表10-5得: Fa1=2.506 Y Fa2=2o 16 Sa1=1.

24、625 Y Sa2=1.81 校核弯曲应力 Y Fa1 =2.506 YFa2=2。 16 Y Sa1 =1.625 Ysa2=1.81 2KT r 1 (T F1=——2 YFa1YSa1=144.61Mpa<[二fi] bm4 _ YFa2YSa2 F F2= F1 YFa1YSa1 =138.83Mpa<[；:F2] 二 fi =144.61 Mpa[二 fi] 二 F2 =138.83 所以第二对齿轮表面接触强度和齿根弯曲强度满足要求。 2.3低速级齿轮设计计算 (1)许用

25、应力的计算 材料：考虑到第三对齿轮传递转矩较大， 所以选用42GrMo作为小齿轮材料 进行调质处理和表面热处理， 表面硬度为260HBs心部为55HRC大齿轮与前面 一样。 主要失效形式为点蚀，不能立即导致不能继续工作，故 S=Sh=1. Mpa

26、1.0 KFN2 =1.0 KHN2 =1.1 KFN1 =1.0 KFN2=1.0 KhN2=1」2 KHN2=1」8 查课本(机械设计，第八版)第 207页图得: 二 Himi=900Mpa 二 Hlim2=700Mpa CFE1 =675Mpa ；=FE2=600Mpa 综上有: [crH 1 ]= <7Hlim 1 .KHN1 =1008Mpa [ crH2 ]= 1Hlim 2 . KHN 2 =826Mpa S S [二F1]=

27、二吒1 ・KFN1 =675Mpa [二F2]」FE2 *KFN2 =600Mpa S S (2)计算d1 初选 d1 =120mm 初定马=43 Z2=135 使用系数KA 由题设工作载荷比较平缓选： K A =1.0 齿间分配系数K-. 由教材表10-3选彳导:KHa=KFa=1.4 动载荷系数Kv v岩=" 由教材图1-0-8得：Kv=1.01 ④齿向分配系数K i：::. 由教材表10-7选得Gd=1.0 由教材表10-4得：KHp=1.475 2 KHN2 =1.1 8 二 H lim1 =900 Mpa 二 H lim 2 =700 Mpa

28、 ；「FE1 =675M pa 二 FE2 =600M pa [二hi ]=100 8Mpa 「2] =826Mpa [二F2]=600 Mpa 中 d =1.0 Kh=2.09 综上可得: K= KaKhKvKh』.09 ⑤由教材表10-6选出弹f系数ZE =189.8 ⑥则： KT1 , Ze 、2 (u-1) d

29、i> 3 (一E ) =114.5mm 「3 [入2] u ⑦取 di =120mm 则 d2=382 ⑧定 Zi=41 Z2=131 … d, ⑨ m= _1 =2.89 ,圆整取 m=3.0 乙 d1 d2 a= =251mm 2 h=2.25m=6.75mm ⑩计算齿宽 b 2K 二 d12 u 1 /2.5Ze、2 ( )=98.74mm u [二 h] 再由教材表10-7选得：b1 =105mm b2=100mm (3)齿根弯曲疲劳强度 齿向载荷分布系数 K -： 由教材图10-13得：Kp=1.48 则 K= KaKfKvKi 二2.10

30、 计算齿形系数和应力校正系数 由教材表10-5得： d1=120mm d2=382 z1 = 41 z2 -131 m=3.0 a=251mm h=6.75mm b1 =105mm b2=100mm Kf=2.10 Y Fa1=2.390 Y Fa2=2.16 Y Sa1=1.68 Y Sa2=1.81 YFa1=2.390 YF

31、a2=2.16 校核弯曲应力 Ysai=1. 68 2KT b f产-YaiYsai=348.26Mpa<[；:F1] bm乙 Ysa2=1. 81 o- F2= o- JFa2丫Sa2 =339.10Mpa<[oF2] 二 F1 =348.26 YFalYsal Mpa[；=Fi] 所以第三对齿轮表面接触强度和齿根弯曲强度满足要求。 02 =339.10 Mpa[二 F2] 3 .轴的设计与计算 3.1 I轴的设计 3.1.1 I轴的结构设计 d=20mm 选取轴的材料为 45刚，调质处理。 根据教材表1

32、5-3取A0 =105, 得：dmin -A03 P = 16.67mm ，n 轴上有一个键槽，增加到 17.5〜17.8mm=取d=20mm [二」]=60Mp 轴承选深沟球2系列，型号为62004 a 列，型号为 62004 沟球2系 通过轴系零件的尺寸查表和合理设计，得出高速轴尺寸如图： 轴承选深 3.1.2 I轴的强度校核 由教材表15-1得［cr」］=60Mpa 求作用在轴上的作用力: 由于选择的是直齿轮和深沟球轴承，所以只有径向力。 ［二」］=60M

33、p a F xNH 2 = 0.99 103 F xNH 1 3 = 0.28 10 且已知高速级齿轮的分度圆直径为 d=60mm 齿轮作用在轴上的水平力即周向力： Ft =_2TL =1.27M103N d 齿轮作用在轴上的铅垂力即径向力： Fr = Ft tan 20 =0.464 m103N 在垂直面上： 左侧：Fnh2 = % (7 13 178 25) =0.99 1外 (7 13 178 50 30 7) 右侧：Fnh1 =Ft -FNH2 =0.28 103N Mhi = 282.15N *m 弯矩 M Hi =Fnh2 62 =61.38N .m

34、 ④水平面上： Fr (25 178 13 7) 3 左侧：Fnh 2 = —— - = 0.347 103 N (7 13 178 50 30 7) 3 F zNH 2 3 = 0.347 10 F zNH 1 = 0.117 103 右侧：Fnh1 = Ft -FNH 2 = 0.117 10 N 弯矩 M H2 vFNH2 62 =22.51N *m ⑤总弯矩：M =JmHi +M；2 =65.37N ・m 如图： M H 1 = 289.98Nm M= 298.98Nm ⑥进行校核时候，通

35、常只是校核轴上承受最大弯矩和扭矩的截面的强度根据 W=1398.13 式及上面的数据，以及轴单向旋转，扭转切应力为静应力，取 0.3 ,轴的计算应 力。 由教材表 15-4 得：W=^_ bt（d—t =1398.13 32 2d M2 （盯）2 W 二 57Mpa +」］ 二ca =15Mpa < ［二」］ 所以是安全 的。 其中T为轴输出扭矩。 所以是安全的，但离极限值较近，可以考虑用更好材料 3.2 n轴的设计计算

36、选取轴的材料为 45刚，进行调质处理。 根据教材表15-3取A0 =105, 得: dm. d=35mm —=28.81mm ,n 轴上有三个键槽，增加到 32.69〜34.13mm=取d=35mm 轴承选深沟球2系列，型号为62007 通过轴系零件的尺寸查表和合理设计，得出n轴尺寸如图: 轴承选深 沟球2系 列，型号为 62007 3.3 出轴的设计计算 选取轴的材料为 45刚，进行调质处理。 根据教材表15-3取A0 =105, d=55mm 得：dmin —A

37、03P = 45.63mm ■ n 轴上有两个键槽，增加到 50.20〜52.48mm=取d=55mm 轴承选圆柱轴承 2系列，型号为62011 轴承选深 沟球2系 列，型号为 N211E 通过轴系零件的尺寸查表和合理设计，得出m轴尺寸如图： 山1 _ 的 15E _ 299 3.4 IV轴的设计计算 3.4.1 IV轴的结构设计 选取轴的材料为 45刚，进行调质处理。 ［二」］二60Mp a d=75mm 轴承选圆柱 轴承2系 列，型号为 N215E 根据教材表15-3取A0 =105, /口 P 得:dmin-A3 66.23mm ,n

38、 轴上有三个键槽，增加到 71.65〜73.87mm1取d=75mm 轴承选圆柱轴承 2系列，型号为N215E 通过轴系零件的尺寸查表和合理设计，得出高速轴尺寸如图： -T ( 一 1 I I | 二. F । ■, ■ ■ =n । ■ । :予 L. m 3.4.2 IV轴的强度校核 由教材表15-1得［oq］=60Mpa 求作用在轴上的作用力： 由于选择的是直齿轮和深沟球轴承，所以只有径向力。 F xNH 2 一一 一 3 = 6.8 10 Nm F xNH 1 = 05.75 103 Nm Mhi = 629N • m F zNH

39、2 3 = 2.18 10 Nm F zNH 1 _ 3 = 2.39 10 Nm Mhi = 201.65N *m M=660Nm 且已知低速级大齿轮的分度圆直径为 d=382mm 齿轮作用在轴上的水平力即周向力： Ft =尹1 =12.55 103N d 齿轮作用在轴上的铅垂力即径向力： Fr = Ft tan 20 = 4.57父103 N 在垂直面上： … Ft (111 35-： 2) 3 左侧：FNH2 t 6.8 10 N (111 96 32 25 -- 2 35 2) 右侧：Fnhi = Ft -Fnh2 = 5.75 103N

40、弯矩 M H1 =FNH2 (32 25-： 2 96-： 2) =629N *m ④水平面上： 左侧：Fnh2 ) Ft (111 35 2) =2.18 1 03N (111 96 32 25 -- 2 35 一： 2) 右侧：FNH1 =Ft -FNH2 =2.39 103 N 弯矩 M H1 =Fnh2 (32 250 2 96" 2) =201.65N ・m ⑤总弯矩：M =JM； +M：2 =660N・m如图： ⑥进行校核时候，通常只是校核轴上承受最大弯矩和扭矩的截面的强度根据 式及上面的数据，以及轴单向旋转，扭转切应力为静应力，取 力。 由教材表 15-4

41、得：W』d bt(d -t =40409 32 2d 2 2 ⑦ c%a= W =30Mpa "r］ 其中T为轴输出扭矩。 0.3 ,轴的计算应 ■:_-ca =30Mpa ＜［二」］ 所以是安全 的。 所以是安全的。 4.轴承的校核 4.1 I轴轴承的校核 由于选择的轴承是 6204型轴承，只存在径向力。所以： P= FxNhi FzNhi =1050N 其中FxNH2 FzNH 2为轴校核轴轴承在水平和垂直方向的受力。 由教材可知深沟球轴承的 S =3 查机械零件表有： C=12800N 则有： Lh =」— x C-产=20967 h 60 np

42、则轴承可用：L= 20967 =3.39年。 16 365 满足三年小修换轴承的要求 4.2 IV轴轴承的校核 由于选择的轴承是 6015型轴承，只存在径向力。所以: P=1050N =3 C=12800N L=3.39 年。 满足要求 P=7141N 10 = 3 C=68000N L=12 年 满足要求 2

43、L 2 P= FxNH1 ■ FzNH1=7141N 其中FxNH2 FzNH 2为轴校核轴轴承在水平和垂直方向的受力。 10 由教材可知圆柱轴承的 =20 3 查机械零件表有：C=68000N 则有： Lh = -^0— x C-严=70823h 60 n P 则轴承可用：L= 20967 =12年。 16 365 满足三年小修换轴承的要求 Tca = 57.31 Nm 联轴器 选择KR-SC 型钢球半扭 矩安全联轴 器中的型号 为 ： KR-SC1906H 型联轴器。 5.联轴器的选择 5.1 输入端联轴器 由于

44、三级减速器是由电机与减速器直接通过联轴器连接的， 所以要对电机进 行过载保护，所以要在输入端选择安全联轴器。 根据联轴器的计算公式 Tca =KaT查表14-1 （机械设计第八版），取工作情况系 数KA=1.5;则有 Tca =KaT =1.5 X 38.209=57.31Nm 则选择KR-SC型钢球半扭矩安全联轴器中的型号为： KR-SC1906网联轴器。 5.2 输出端联轴器 根据联轴器的计算公式 Tca = KaT查表14-1 （机械设计 第八版），取工作情 况系数Ka =1.5;则有 Tca =KaT =1.5 X 2397.52=3659.81Nm 选用LH7弹

45、性柱销联轴器，其公称转矩为 6300N • m。 6.箱体设计 6.1 减速箱参数 箱体是用HT200铸造而成，其相关参数如下： Ta =3659.8 ca 1Nm 选用LH7 弹性柱销联 轴器 E=30MPa 箱座壁厚 d 12 箱盖壁厚 a 10 箱座凸缘厚度 b 18 箱盖凸缘厚度 bi 15 箱座底凸缘厚度 b2 30 底脚螺栓直径 df 24 底脚螺栓数目 n 6 轴承旁联接螺栓直径 di 18 箱盖与箱座联接螺栓直 径 d2 12 轴承端盖螺钉直径 d3 由轴承外径决定 定位销直径 d 12 凸

46、台高度 h 根据扳手操作方便为准 大齿轮顶圆与内壁距离 △i 15 齿轮端面与内壁距离 △2 15 箱盖、箱座肋厚 m1、m 8,10 轴承端盖外径 D2 与轴承后关 轴承端盖凸缘厚度 t 10 螺栓扳 手空间 与凸缘 宽度 安装螺栓直径 dx M8 M10 M12 M18 M24 至外箱壁距离 c1 min 13 16 18 24 34 至凸缘边距离 C2 min 11 14 16 22 28 沉头座直径 C2 min 10 24 26 36 48 6.2减速器的润滑 6.2

47、.1 齿轮的润滑 采用浸油润滑的润滑方式。 因为三级减速箱中大齿轮直径差距较大， 所以浸 油深度不能过高，以免出现因低速级大齿轮浸油过深而造成过大的油损。 但浸油 深度也不能过小以防止其他齿轮润滑不到或传动零件在转动时将沉入箱底的污 物搅起，所以选次高级大齿轮浸油一个齿高为准，油面到池底 30mm 6.2.2 轴承的润滑 通过计算得到的所有轴承的 dn值小于16 M104 ,所以选用油脂润滑（机械 设计，第八版，表14-10）。轴承与内箱采用挡油环隔绝。 7.经济性分析 一般来说三级减速器的价格相对于其他减速器要贵一些。 主要体现在加了第 三对齿轮的造价和增加一对齿轮引起的一

48、系列如箱体体积、 润滑油增多、各种精 度要求提高等额外费用。对于三级齿轮减速器造价问题采取了一下措施 ： .三级减速器与经典的二级带轮减速器主要在于第三对齿轮价格和一对带 轮加带的价格的差别。 所以初略计算第三对齿轮价格和一对带轮加带的价格， 进 行对比以进行下面措施。 齿轮等级精度在满足要求的情况下采用最低级精度等级， 都为8级精度等 级齿轮。 .材料方面在满足功能和强度要求方面选择最便宜材料：齿轮和轴除了低 速级小齿轮采用 42GrMo外都用45号钢。箱体用灰铸铁铸造。 ④.结构设计方面如箱体尽量避免凸台等架构以增加铸造成本。 通过这些措施使得三级齿轮减速器的造价降低很多，

49、 可以达到甚至低于某些二级 减速器的造价。 7.设计心得 通过这次减速器的设计，使我学到很多以前东西，以下是我的心得体会： 这是一门综合性很强的课程， 其中包含了很多门科目有机械设计、 理论力 学、工程材料、材料成型、机械制造、制图等知识，通过设计过程可以把以前学 的知识进行更加深入的理解，同时大大提高个人训练能力。 设计一个零件或结构， 要先了解其功能原理， 然后在使其满足使用功能的 基础上进行设计和创新，不能毫无根据漫无目的的瞎想、乱改。 结构设计中的所有结构的有无、位置、尺寸都是有根据甚至有标准的，不 能看到别人有而有，也不能乱加或随意编写数据。否则可能对整体功能或使用维 修等带来影响。 ④通过这门课程，我的二维、三维制图能力大大提高。 9.参考资料目录 [1]《机械设计（第八版）,高等教育出版社， 杨可桢 程光蕴 李仲生 主编； 普通高等教育“十一五”国家级规划教材 [2]《机械设计课程设计手册（第三版）,高等教育出版社，清华大学吴忠泽 北 京科技大学 罗圣国 主编 [3]《机械机械设计综合课程设计 第二版》，王之乐王大康主编 [5]《solidworks 2012 机械设计实例精解一减速器设计》，段志坚 李改灵主编