单级一级斜齿圆柱齿轮减速器课程设计说明书

1、精品单级斜齿圆柱齿轮减速器课程设计说明书目录1.电动机的选择计算. .22.传动装置的运动和动力参数计算. . 33.传动零件的设计计算.44.齿轮的设计计算. .75.轴的设计计算.106.减速器高速轴的校核.137.减速器高速轴滚动轴承的选择及其寿命计算.158.高速键联接的选择和验算.169.减速箱箱体的设计.1710.润滑与密封.19精品一、电动机的选择计算如图2-1所示的带式运输机的传动系统中传送带卷筒转速130r/min，减速器输出轴功率5.5KW。该传动设备两班制连续工作，单向回转，有轻微 振动，卷筒转速允许误差为士5%，使用期限10年。试选择电动机。图2-11 .选择电动机系列

2、按工作要求及工作条件选用三相异步电动机，封闭自扇冷式结构，电压为380V, Y系列。2.选择电动机功率传动装置的总效率：V带传动的效率n=0.96闭式齿轮的传动效率Y齿轮=0.97一对滚动轴承的效率n由承=0.99传动总效率n=0.96X0.97X0.96=0.9127;精品所需电动机功率Pr=巴二丄乞=6.6026KW0.9127可选用Y系列三相异步电动机Y160M-6型，额定功率P=7.5kw,满足P P。3选取电动机的转速卷筒转速nw=130r/mi n根据滚筒所需的功率和转速，可选择功率为7.5KW，同步转速为1000r/min型号的电动机。电动机数据及传动比电机型号额定功率/KW同步

3、转速/(r/min)满载转速/(r/mi n)总传动比Y160M-67.510009707.6二、传动装置的运动及动力参数计算1、分配传动比电动机的满载转数n0=970r/min总传动比i总=njnw= 970/130=7.46取i带=2，则减速器的传动比i齿轮=i总/i带=7.46/2=3.73精品2、各轴功率、转速和转矩的计算0轴：即电机轴Pr=7.5kwnw=970r/minTr =9550XPr/nw=9550 7.5/970=59.27NmI轴：即减速器高速轴采用带联接传动比i带=2，带传动效率n带=0.96,P1= P0.%= P0.n=7.5X0.96=5.78kwn1= nji

4、01=970/2=485r/minT1=9550XP1/n1=9550X5.78/485=113.81 mH轴：即减速器的低速轴，一对滚动轴承的传动比效率为n轴承=0.99闭式齿轮传动的效率为n齿轮=0.97则ni2=0.99 0.97=0.96P?=Pin2=5.78X0.96=5.55kwn2=n1/i12=485/3.73=130.03r/mi nT2=9550XP2/n2=9550X5.55/130.03=407.62m各轴运动及动力参数轴功率P/kw转速n/(r/min)转矩T/Nm传动型式传动比效率n电动机7.597059.27V带传动20.96高速轴5.78485113.81精品

5、闭式齿轮传动3.730.97低速轴5.55130.03407.62三、传动零件的设计计算1、V带传动的设计算(1)确定设计功率Pc,载荷有轻度冲击，2班制，KA=I.2PC=KAxP=7.22kw(2)选取V带的型号 根据Pc和n,因工作点处于B型区，故选B型带。(3)确定带轮基准直径ddi、dd21选择小带轮直径dd1确定dd1=125mm2验算带速Vdd1noV=60 1ooo=6.35m/s在5m/s25m/s之间，故合乎要求。3确定从动轮基准直径dd2(书P211)dd2=n2dd1(1- )=2x125 (1-0.02)=245mm取从动轮基准直径为dd2=250mm(4)确定中心距

6、a和带的基准长度Ld精品1初定中心a0(书P220)取初定中心距0.7(g+dd2)w2(dd1+dd2)a0=400mm2确定带的计算基准长度Ld按式2_% d)Ld0=2a0+2(dd1+dd2)+4a0=2 4003.14(125 250) (250 125)224 400=1388.83mm3取标准Ld=1400 mm4确定实际中心距LdLdoa=ao+2=400+1400 1388.83=405.59m2(5%验算包角1(dd2dd1)1180 -ax57.3 =180-250 125X57.3 =162.3412405.59符合要求(6)确定带根数z根据电机的转速n=970和小带轮

7、直径125mm,查得P0=1.67kw，P0=0.30 (i=2)，Ka=0.95，KL=0.90PCZ=(P。P。)KaKL二_竺_=4 29根精品(1.67 0.03) 0.95 0.90取Z=5根(7) 、计算作用于轴上的载荷FR单根V带的初拉力：Pc25F=500z(Ka-1)+q2=500(空1)0/7 6.352=192.37N6.35 50.95式中q查得q=0.17Kg/m。sinFR=2F0Z2=1900.90N(8)带轮结构设计dd13oomm用孔板式轮缘与小轮相同，轮毂与轴同时设计。四、齿轮的设计计算：1 选择齿轮材料精度等级齿轮减速器为一般机械，小齿轮材料选用45钢，小

8、齿轮45钢调质，硬度210220HB,取220HBS;大齿轮45钢正火硬度170210HB,取200HBS计算循环次数NN1=60nLh=60 485 1 (10 365 16)=1.27X109N1N2=i=3.42 108取载荷系数SHmin=1.1由图11-1(书166页)查得Hlim1=500Mpa,计算许用接触应力H lim 1H 1=SHmin=454.55MpaH lim 2调质处理,H lim 2=460MPa精品H 2=SHmin=418.18Mpa取H=420MPa2按齿面接触强度确定中心距小轮轮距T1=9.55 106汕=9.55 106 5=1.14X105N m485

9、取得K=1.4，得a=1,a(u 1)3(305)2KTl=133.66mmVHaU取中心距a=140mm取小轮齿数Zl=20则大齿轮数Z2=75所以i实=75/20=3.75计算得到i=(3.75-3.72 /3.72=0.8%i在正负5%之间，故合理。模数mn=2acos=2.87mm取m=3mm乙 Z2a=142.5mm2齿宽b=ad1=60mm分度圆直径：精品d1=mZ1=60mmd2=mZ2=225mm圆周速度v=3.14 60 485/60 1000=1.52m/s应选用9级精度。3.验算齿面接触疲劳强度按电机驱动载荷轻度冲击由表11-3得kA=1.25由图11-2（b） 按9级精

10、度和vZ1/100=1.024 25/100=0.256m/s得kv=1.02齿宽baa 0.35 15554.25mm由图11（a）（指导书177页）按b/d154.25/50.987 1.064考虑到轴的刚度较大和 齿轮相对轴承为非对称 布置，得k 1.18由表11 4（指导书178页）得k1.2载荷系数KKAKVKK 1.25 1.02 1.18 1.2 1.805由表11 4（指导书178页）Zv1ZJcos25/cos11.2926.5133Zv2Z2/cos127 /cos11.29134.7得10.796,20.822120.796 0.822 1.618b sin 54.25

11、sin11.29-1.69mn3.14 2由图11 6（指导书180页）得Z0.7542KTdu 1）2 1.805 108183 （5.08 1）HZHZEZ Z22.45 188.9 0.754 0.98；-2bd；u.54.25 50.98725.08611MPa H632.8MPa精品4校核齿根弯曲疲劳强度按 Zv126.51,Zv2134.7 由图 11 8 （书 173 页） 查得 YFa12.9,YFa22.23 由图 11 11（指导书 184 页） 查得 Ysa11.58,Ysa21.82由表 111（书 166 页）查的 Yfe1 450MPa, Yfe2 300MPa,

12、Sf 1.25由图 1116（b）（指导书 187 页）查得Flim1290MPa,Flim2220MPa由图 11 18 指导书 188 页）查得 YX1YX21.0,取 YST2.0,SFmin1.4由图 11 17（指导书 188 页）查得 YN1YN21.0450F1=1.25=360MPa300F2=1.25=240MPa2KT12 1.8 270000F1=bm m乙YFa1Ysa1二1046.5 6.5212.9 1.58精品=48.27MPaCP=27.41mm因键槽要扩大3%5%d1=27.41X(1.031.05 =28.2328.78mm,取d1=28.5mm;带轮轮毂宽

13、度(1.52.0)d1=42.7557mm,取50mm;L1略小于毂孔L1=48mm轴肩高h=(0.070.1) d1=1.9952.85mm丫Fa 2Ysa 2F1丫Fa1Ysa148.272.23 1.822.9 1.58=42.76MPaF2=240Mpa，安全精品轴颈d2= di+2h=32.4934.2mm,取d?=35mm用球轴承6008内径d=40mm,外径D=68mm，宽度B=15mm,da=46mm,Da=62mm则d3=40mm。挡油环B=2mm，二14mm则L3=B+Bi=31mmd7=d3=40mm，L7=L3=31mm80.025Xai+3=7.16mm,取8=8mm

14、上箱壁厚i0.98c=7.2mm，取i=8mmai=166.25mmPB计算轴承A的寿命PA=60nP60 3884777.3预期寿命满足要求158930h精品八、高速轴键联接的选择和验算 大带轮装在高速轴轴端，需用键进行周向定位和传递转矩。由前面设计计算得知：V带带轮材料为钢，轴的材料为45钢，V带与轴的配合直径为35mm, V带轮毂长为70mm,传递转矩T=114.11Nm1 .选择键的材料、类型和尺寸。a键的材料选用45钢，b.选择最常用的A型普通平键，因为它具有结构简单，对中性好，装拆方便等优点。c.键的截面尺寸由键所在轴段的直径d=35mm由标准中选定，键的长度由轮毂长确定，查表得b

15、xh=8*7,L=65mm.2.键联接的强度计算普通平键的主要失效形式是键，轴和轮毂三个零件中较弱零件的压溃。由于带轮材料是钢，许用挤压应力由表9-7（指导书135页）查得p=100MPa。键的计算长度匸L-b=65-8=57mm九、减速器箱体的结构设计参照参考文献机械设计课程设计（修订版）鄂中凯，王金等主编 东北工学院出版社1992年第19页表1.5-1可计算得，箱体的结构尺寸如表8.1箱体的结构尺寸4Tp=dhl4 114.11 10335 7 5732.68MPap=100Mpa安全精品减速器箱体采用HT200铸造，必须进行去应力处理设计内容计算公式计算结果箱座壁厚度3(0.253)16

16、0a 18=(56)取3=8mm精品mm精品箱盖壁厚度 Ai(0.8 0.85)8=(6.4608)取8=8mm机座凸缘厚度bb=1.58=1.5x8=12mmb=12mm机盖凸缘厚度bib1=1.58=1.5x8=12mmb1= 12mm箱底座凸缘厚度PP=2.582.5X8=20mmP=20mm地脚螺钉直径和数目Df=16mm n=4Df=16mmn=4通气孔直径Df=20mmDf=20mm地脚沉头座直径DOD0=45mmD0=45mm底座凸缘尺寸Cimi n=25mmCimi n=25mmC2mi n=23mmC2mi n=23mm轴承旁连接螺栓直径did1= 12mmdi= 12mm定位销直径d =(0.70.8)9=6.37.2d =7mm箱座盖连接螺栓直径d 2 =(0.50.6)16=89.6mmd 2 =8mm大齿轮顶园与箱内壁距离1=1.2x8 9.6mmi=10mm上下箱连接螺栓通孔直径d28(1015)mm2=10mm精品2轴承盖螺钉直径和数目n,d3n=4, d3=8mmn=4 d3=8mm检查孔盖螺钉直径d4d4=(0.30.4)16=4.86.4mmd4=6mm轴承端盖外径D1D1=(55.5)X7+62=97100.5取D1=100mm(凸缘)箱体外壁至轴承座端面距离KK= C1+ C2+(58)=32mmK