一级齿轮减速器课程设计说明书

1、1） 选择电动机类型 按已知的工作要求和条件，选用Y型挡封闭器型三相异步电机。2） 选择电动机功率 原始数据：输送带工作拉力F=2800N 输送带工作速度V=1.4m/s 滚筒直径D=300mm 每日工作时间T=24h 传动工作车限a=5 工作机所需的电动机输出功率 Pw=（Fv）/（1000 w） Pd=（Pw）/ Pd=（Fv）/（1000wn） 由电动机至工作机之间的总效率为 w=1223456 求中1，2，3，4, 5,6分别为带传动，齿轮传动，联轴器，卷通轴的轴承及卷筒的效率。 查表得：1=0.96；2=0.99；3=0.97；4=0.97；5=0.98, 6=0.96 则w=0.9

2、60.990.990.990.970.970.96*0.96=0.83 Pd=（Fv）/（1000w）=（28001.4）/（10000.83）=4.72KW3） 确定电动机转速 卷筒轴的工作转速为w=（601000V）/（D）=（6010001.4）/（300）=89.2r/min 又V带的传动比在i带=24，单环齿轮传动比i齿=35，则合理传动比在: I=i1i2=620. I=（Nd）/（N） Nd=IN=（620）89.2r/min Nd=5351784r/min 查表得：符合这一范围的有同步转速有1000r/min，750r/min.1500r/min. 二.计算带传动装置的运动和动

3、力参数 1.各轴转速轴 N=（Nm）/Io=（720）/（2.57）r/min=280.2r/min轴 N=（Nm）/Ii=（280.2）/（3.14）r/min=89.24r/min 卷筒轴 Nw=N=89.24r/min2.各轴的输入功率 轴 P=Pd01=4.720.96RW=4.53KW 轴 P=PI12= PI23=4.530.990.96KW=4.35KW 3.各轴输入转矩 由计算电动机轴的输出转矩Td Td=9550（Pd）/（Nm）=9550（3.61）/（960）N/m=34.38N/m 轴 T=TdioN01=Tdio1=34.383.3.50.96N/m=115.52N/

4、m 轴 T=Ti112=Ti123=115.524.180.990.97N/m=463.70N/m 卷筒轴 T2= T24=463.700.990.97N/m=445.29N/m 运动和动参数的计算结果如下表：参数电动机轴轴轴卷筒轴转速960274.2965.6265.62输入功率3.63.4563.2893.154输入转矩34.38115.52463.70445.29传动比3.54.181效率0.960.950.96确定计算功率PC 由于表8.85查表得 KA=1.2 由式C8.12得:PC=KAP=1.4KW=4.8KW 选取高通V带型号 根据PC=4.8KW，N1=960r/min。由图

5、8.12选用A型普通V带. 确定带轮基准直径dd1，dd2 根据表8.6和图8.13选取dd1，100dmin=100mm，打带轮基准直径为： dd2=（N1）/(N2)dd1=3.5100=350mm 按表8.3选取标准值dd2=350，则实际传动比i从动轮的实际转速分别为 i=（dd2）/（dd1）=（350）/（100）=3.5 N2=（N1）/(i)=(960)/(3.5)=274.29r/min 验算带速V V=（dd1N1）/(601000)=(100960)/(601000)m/s=5.024m/s 带速在525m/s范围内. .确定带的基准长度Ld和实际中心距a 0.7（dd1

6、+dd2）a02（dd1+dd2） 0.7（100+350）a02（100+350） 315a0900 则按结构设计要求初定中心距u0=1000mm由式（8.15）得： L0=2a0+（）/（2）（dd1+dd2）+（dd2-dd1）（dd2-dd1）/（4a0） =2900+（）(100+350)/(2)+(350-100)(350-100)/(4900)=2523.86mm 由表8.4选取基准长度Ld=2500mm 由上式（8.16）得实际中心距a为 aa0+（Ld-L0）/（2）=（900+（2500-2523.86）/（2）mm=888.07mm 校验小带轮包角a1 由上式（8.17）

7、得a1=180-（dd1-dd2）/（a）57.3=180-（250-100）/（211.86）57.3=139.43度120度确定V带根数ZZ=（4.8）/(0.95+0.11)0.951.09=4.37根 取整得Z=5根 求初垃圾F0及带轮轴上的压力FQ 由表8.6查得B型普通V带的每米长质量q=0.17kg/m，根据式（8.19）得单根V带的初拉力为： F0=（500pc）/（2V）（2.5）/（KQ）-1+qvv =（5004.8）/（55.02）（2.5）/（0.95）-1+0.105.025.02=158.53N 由式（8.20）可得作用在轴上的压力FQ为 FQ=2F0Zsin（a

8、1）/（2） =2158.535sin（163.87）/（2）N=1569.45N 设计结果 选用5根 A2800GB/1544-89V带，中心距a=888mm，带轮直径dd1=100mm，dd2=350mm，轴上压力FQ=1569.45 三.设计一单及直齿圆的齿轮减速器中的齿轮传动： 已知传动功率P=3.456kw，电动机驱动，小齿轮转速n=274.29r/min，传动比i=4.18，单向运转，三班倒工作。1） 选择齿轮材料及精度等级 小齿轮选用45钢调质，硬度为217169NBS，大齿轮选用45钢正火，硬度为169217NBS，因为是普通减速器，由表10.21选用8级精度，要求齿面粗糙度

9、RQ3.26.3m.2） 按齿面接触疲劳强度设计 因两齿轮为钢质齿轮，可应用式（10.22）求出d1值，确定有关参数与系数： 载荷系数K 查表10.11即K=1 齿数Z，和齿宽系数d 小齿轮的齿数Z1取为22，则大齿轮的齿数Z2=92，因单级齿轮传动为对称布置，而齿轮齿面又为软齿面，由10.20选取d=1 许用接触应为H 由图10.24查得Him1=530mpa，GHim2=490mpa 由表10.10查得Sh=1 N1=60njLh=60286.571C5522451= N2=（N1）/(i)= 查图10.27得 ZnT1=1.03 ZnT2=1.12 由式（10.13）可得 GH1=（Zn

10、T1GHim1）/（SH）=（1.03560）/（1）=576.8mpa GH2=（ZnT2GHim2）/（SH）=（1.12560）/（1）=598.9mpa 故d176.43KT1(U+1)/(duGHGH)=65.41mmm=（d1）/（2）=2.97=mm 由表10.3取标准值m=3mm 3） 主要尺寸计算 d1=mZ1=322=66mm d2=mZ2=3*92=276mm b=4dd1=166=66mm 经圆整后取b2=66mmb1=b2+9=65+9=74mmd=（1）/（2）m（Z1+Z2）=（1）/（2）2.5（25+100）mm=156.25mm4） 按齿根弯曲疲劳强度校验

11、由式（10.24）得出F，如FF则校验合格 确定有关系数参数 齿形系数YF 查表10.13得YF1=4.30，YF2=3.97许用弯曲应力F 由图10.25查得F1ml=310mpa，6F2ml=295mpa 由表10.10查得SF=103 由图10.26查得Ynt1=1，Ynt2=1 由式（10.14）可得F=（Ynt1F1ml）/（SF）=（210）/（4.3）=79.19mpa F2=（Ynt2GH1ml）/（SF）=（190）/（3.97）=73.11mpa 故F1=79.19mpaF1=79.19mpa F2=73.11mpaF2=73.11mpa 根据弯曲强度校验合格四.设计所示直

12、齿齿圆锥齿轮减速器的从动轴. 已知传递功率P=3.284kw，从动轴轮的转速n=71.64r/min，分度圆直径d=mm，圆周力Fi=4090N，几何力Fr=1488.6N.齿轮宽度为60mm，工作时单何运转，轴承采用深沟球轴承.1） 选择轴的材料，确定许用应力 由已知条件知减速器传递的功率属中小功率，对材料无特殊要求，故选用45钢并经调质质量，由表7.1查得强度极限B=640mpa，再由表7.1得许用弯曲应力H=60mpa2） 按扭转强度估算轴径 根据表7.2得C=118107，又由式（7.2）得 40.34d44.49mm 考虑到轴的最小直径处需安装联轴器，会有键槽，故将直径加大3%5%为

13、41.646.7mm，由设计手册取标准直径d1=42mm.3）设计轴的结构并绘制结构草图 由于设计的是单级减速器，可将齿轮布置在箱体内部中央，将轴承对称安装在齿轮的两侧，轴的外端安装联轴器. 确定轴上零件的位置和固定方式 要确定轴的结构形状，必须先确定轴上零件的装配顺序和固定方式.参考图14.8确定齿轮从轴的右端装入，齿轮的左端用轴环固定位，右端用套筒固定，这样齿轮在轴上的周何用轴环固定，轴何采用过盈配合固定. 确定各轴段的直径 如图所示。轴段直径最小，d1=42mm，考虑到要对安装在轴段上的联轴段上的联轴器进行定位，轴段必须满足轴承内径的标准，故取轴段的直径d2为48mm，用相同的方法确定轴

14、段的直径d3=51mm，d4=54mm，为了便于拆卸左轴承，可查出6010型滚动轴承的安装高度为3.5mm，取d5=56mm. 确定各轴段的长度 齿轮轮毂宽度为72mm，为保证齿轮固定可靠，轴段的长度应用略短与齿轮轮毂宽度，取为72mm，为保证齿轮断面与箱体内壁相碰，齿轮断面与箱体内壁应留有一定的间距，取该间距为15mm，为保证轴承安装 箱体轴承座孔中（轴承宽度为17mm），并考虑轴承的润滑，取轴承断面距箱体内壁的距离为5mm，所以轴端的长度取为72mm，轴承支点距离L=123mm，根据箱体结构及联轴器距轴承盖要有一定距离的要求，去l=75mm，查阅有关的联轴器手册去l为84mm，在轴段上分别

15、加工出键槽，是的键槽处于轴的同一圆柱母线上，键槽的长度比相应的轮毂宽度小约510mm，键槽的宽度按轴段直径手册得到. 选定轴的结构细节，如圆角，倒角，退刀槽等尺寸. 按设计结果画出轴的结构草图（见图14.2/a）5） 修正轴的结构 因轴的强度不大，此轴不必再作修改6） 绘制轴的零件图 五.设计直齿圆柱齿轮减速器的主动轴(轴).已知传递功率P=3.99kw，从动轮的转速n=286.57r/min，分度圆直径d=62.5mm，圆周力F1=4159.2N，径向力Fr=1550.2N齿轮轮毂宽度为510mm，工作时单向运转，轴承采用深沟球轴承. 选择轴的材料，确定许用应力 由已知条件知减速器传递的功率

16、属于中小功率，对材料无特殊需求，故选用45钢经调制处理，由表14.4查得强度极限B=650mpa，再由表14.2得许用弯曲应力b=60mpa 按扭转强度估算轴径 根据表14.1得C=107118，又由式（14.2）得 25.68mmd28.32mm 考虑到轴的最小直径处要安装联轴器，会有键槽存在，故将估算直径加大3%5%，取为26.4J29.736，由设计手册取标准直径d1=27mm.设计轴的结构并绘制结构草图 由于设计师单环减速器，可将齿轮布置在箱体内部中央，将轴承对称安装在齿轮两侧. 六.键的设计 选择刚性材料jy=125250mpa轴：轴段的直径是42mm，轴段长度为110mm，由表14

17、.5得键宽b=12,键高h=9，键长l=28140，由键长应小于510，则键长l=100mmjy=（4T）/(dhl)=(4511.26N/M)/(459.60mm)=84mpa 由表14.6得jyjy 轴段的直径是54mm，轴段的长度为63 由表14.5得 键宽b=16，键高h=10，键长l=45180，由键长应小于轮毂宽度510mm，则键长l=56mm Gjy=(4T)/(dhl)=（4511.26N/m）/（551056mm）=64.4mpa轴： 材料选择：选择刚性材料jy=125150mpa 段轴直径长度27mm，轴段长度78mm 则由表14.5得键宽b=8mm，键高h=7mm，键长l

18、=1890，由于轴段长度l=78mm，所以键长l=70mm.jy=（4133.1N/m）/(40860mm)=27.7mpa七.轴承的选择轴选用深沟球轴承，一直轴的直径为50mm，转速n=71.64r/min，轴承所受径向力744.3N，工作温度正常，要求轴承预其铸合力Lh=30600N,选择轴承型号.1） 求当量动载荷P 根据式（15.1）得P=fp(XFr+YFa) 查表15.12得fp=1.1，式中径向载荷系数X和轴向载荷系数Y要根据（Fa）/（Cor）值查取，Cor是轴承的径向额定静载荷，根据表15.13暂取（Fa）/（Cor）=0 P=1.1744.3=818.73N2） 计算所需的

19、径向额定动载荷值 C=(6071.640.0306)（P）/（f1）=4163.7N轴确定深沟球轴承型号 已知轴的直径是35mm，径向载荷775.1N P=1.1775.1=852.61 C=(60286.50.0306)（P）/（f1）=6207N查手册得选用深沟球轴承62.10合适 轴轴承距箱高距离L=-9+20+18+7=54 轴承内端面距内壁距离取17 T=16 m=54-12-16=26，C1=16,C2=14八.轴承盖的设定轴盖d3=8m d0=d3+1=9m D2=92+5d3=112 e=1.2d3=8.4 e1e8.4轴盖d3=8m d0=9m D2=D0+5*8=112 e=1.2d3=8.4 e1e8.4 九.箱体的主要尺寸名称符号 减速器型式，尺寸的关系/mm 圆锥齿轮减速器箱座壁厚8箱盖壁厚18箱盖凸缘厚度b112 箱座凸缘厚度b12箱座底凸缘厚b220地角螺钉直径d118.156 地角螺钉数目n4轴承旁链接螺栓直径d113.617盖与座链接螺栓直径d29.078链接螺栓d2的间