V带单斜齿圆柱齿轮减速器

1、作者:日期:机械设计基础课程设计计算说明书设计题目 单级斜齿圆柱齿轮减速器专业班级设计者学号指导老师完成日期系 别机电工程系机械设计与制造机制1001班夜明疗2010200 “ *宋丽莉2010年11月26日重庆电子工程职业学院课程设计任务指导书设计带式输送机传动装置3闘料齿轮减速器4联轴器5传输帯原始资料:输送带工作拉力F/N3200输送带工作速度v/ （m s 1）2滚筒直径D/mm500每日工作小时数T/h24传动工作年限/年5设计工作量：1、设计说明书一份2、减速器装配图一张（A0或A1）3、零件工作图三张（大带轮、大齿轮、高速轴）目录一电动机的选择 二传动比的分配三 各轴运动和动力参

2、数的计算 四带传动的设计 五齿轮传动的设计 六轴的设计高速轴的设计低速轴的设计 七键的选择 八滚动轴承的选择 九联轴器的选择 十减速器箱体的设计 十一润滑与密封 十二参考文献，、电动机的选择计算步骤计算及说明计算结果1、电动机类型 和结构形式 的选择。2、确定电动机 的功率3确定电动机的 转速。按照已知工作要求和条件，选用Y型全封闭笔 型三相异步电动机。由PdPw，Pw乔敗得：1000 wPFvd1000w又由电动机至工作机之间的总功 率为：w ? = 1 ? 2 ? 3 ? 4? 5? 6式屮1、 2、 3、4、 5、 6分别为带传动、齿轮传动、出轮传动的轴承、联轴器、滚筒轴的 轴承及滚筒的

3、效率。查机械设计基础课程设计 表9。4可得：1 0.96 、2 0 97 、3 0.99、 4 =099、 5=0 99、6=0.96，则2? w=0.96 0.97 0.990.99 0.99 0.96=0 86所以PdFV32 103 2 7.4KW1000 w 1000 0.86滚筒轴的工作转速为：60 1000v60 1000 2w 76.4r/minD500按推存的合理转动比范围,取V带传动的传动比I124,单级齿轮传动比I235,则合理总传动比的范围为i 620,固电动机转速的可进范围 为：ndi ?nw= （620） 76.4? w0.86Pd 7.4KWw 76.4r/minn

4、d( 458 41528) r/minnd(458.4 1528)r/min查机械设计基础课程设计附表2。1可知符合这一范围的同步转速有970r/min、1470r/min、720r/min,再根据计算的容量，有两 种适用的电动机型号，其参数见下表电动机的型号额定功率/KW满载转速/(r/mi n)Y160M 67.5970Y132M 47.51440Y160L87。5720综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量，选择 满载转速为970r/min的Y160M-6型电动机。1、传动比的分配计算步骤计算及说明计算结果1、计算传动装 置的总传动 比。2、确定传动装 置中带轮及 齿轮的传动 比由选疋的电

5、动机的满载转速nm和工作机的主动轴的转速nw可得传动装置的总传动比i为i nm 97012.7nw76.4传动比的分配原则i带i链i齿轮根据v带传动的传动比取值范围，初步取V带传动比ii3，则齿轮的传动比i2为i 12.7i23.6ii 3.5i 12。7i2=3.6三、计算传动装置的运动和动力参数计算步骤计算及说明计算结果1、各轴转I轴速。nm970 小nim277r/mini,3.5277r/minn轴n【277“.nn77 r/mini23.6n77r/min滚筒轴nwnn77 r/minnw77r/min式中：nw为电动机的满载速度，单位为r/min ； n【、血分别为I、n轴的转速，

6、单位为r/min ,1轴为高速轴,n轴为低速轴；h为电动机至i轴的传动比，i22、各轴的为I轴至n轴的传动比。输入功I轴R7。1KW率。P Pd ? , 7.4 0.96KW 7.1KWn轴R6。82KWP ? 2? 37.1 0.97 0.99KW6.82KW川轴PrnPn ? 3? 46.82 0.99 0.99KWPrn6。68KW=6。68KW式中：Fd为电动机的输出功率，单位为KW；R、Pn、P皿分别为i、n、川轴的输入功率，单位为kw川轴为滚筒轴，1、2、3、4分别为带传动、齿轮传动、齿轮传动的轴承及联轴器的效率。3、各轴输电动机的输岀转矩为T.72.86N m入转矩巳7.4Td9

7、5509550 72.86N mnm970I轴Ti Td ?i1 ? 172.86 3.5 0.96N m 244.81Nn轴Tn T ?i2 ? 2? 3 244.81 3.6 0.97 0.99N i=846。33N m川轴TmTn ? 3? 4 846.33 0.99 0.99N m829.49N m式中：Ti、Tn、T皿分别为I、n、川轴的输入转矩，单位为N m ； Td为电动机的输出转矩，单位为N m。运动和动力参数的计算结果如下表：両 244.81 N mmTn 846。33N mTm829.49N m轴参 X名 数电动机轴I轴n轴滚筒轴转 速n/(r/mi n )97027777

8、77输入功率P/KW7。47.16.826。68输入转矩T/( N m)72.86244.8846。 33829。 49传动比3.53.61效率0.960.960.98四、带传动的设计设计步骤计算及说明计算结果1、确定计算功已知减速器每日工作 24h,查机械设计基础率表8.21，可知KA 1.3，,则Pc KaR 1.3 7.4KW9.6KW巳9。6KW2、选择V带型号由 PC9.62KW，nm 970r/min，及减速器的工作条件，查机械设计基础图 8。12选用C 型普通V带。3、确定带轮基根据表 8。 6和图8.12 选取dd1 140mm,且准直径dd1、dd1 140mm dd min

9、 125mm，则大齿轮直径dd2为dd2490mmnm970dd2 一dd1 140mm 490mmnz277按表& 3选取标准值dd2 500mm,则传动比i、从动轮的实际转速n1分别为i=3.6dd 2500 qqi 3.6dd11406269r / mi nnm 970n1r / min 269r /mini3.6从动轮的转速误差率为459.375 500 go%6.25%500V7.1m/ s在 5%以内，为允许值.vdd1 n11409707 1m/s4、验算带速Vvm/s/.im/s60 1000 60 1000带速在525m/s范围内。 带轮的中心距应满足的范围是5、确定带的基0

10、.7(dd1dd2)a02(dd1dd2)准长度Ld和即实际中心距a6、校验小带轮的包角a7、确定V带根数z448 a01280按结构设计要求初疋中心距a0 800mm由式(8.15 )得(d did d2)L02a0(d didd2)24a(140 500)22 800(140 500)mm24 800=2645。3mm由表& 4选取基准长度Ld2500mm由式(8.16 )得实际中心距啊 a为LdL0a a225002645.3=800 mm2=727.35mm中心距的变动范围为amina 0.015Ld=727.5 0.0152500mm=690mmamaxaO.OBLd=727.5 0

11、.0152500mm=765mm由公式得,ccdd2 dd1 L- Ca118057.3a=180500 14057.3727.35=151 64120由式(8。18)得Ld2500mma=727.35mm8求拉力F0及带轮轴上的压力FqzPcPcZPo(PoP)KaKL根据 ddi 140mm nm 970r/min，查表 8.10内插法得2 131 82Po 1.82(970 800)2.113kw980 800由表8.18查得kb 2.649 10 3根据传动比i=3.5, 查表 8.19 得 ki 1.1373。则1P01 (1 )=2。ki3 1649 10 3970 (1 )KW1

12、.1373=0.31KW由表& 4查得带长度修正系数 kL 1.03,由图&11查得包角系数k0.94，得普通V带根数9.62 心z4.06(2.113 0.31)0.94 1.03圆整得z=5由表8。6查得A型普通V带的每米长质量 q-0。10Kg/m，根据式(8。19)得单根V带的初拉力为l500PC/2.52F。(1) qvzv K500 9.62/ 2.5、/、21) 0.17 (7.10)2r =5 7.10.97222.29N由式(8。20)可得作用在轴上的压力Fq为p02.113KWZ-5F0222.29NF q2Fzs C CCC CC 厂.151.642 222.29 5 s

13、in22115.170NFq 2115.170N五、齿轮传动的设计计算步骤计算及说明计算结果1、选择齿轮材料 及精度等级小齿轮选用rn、亠匚 r F r45钢调质,大齿轮选用 45钢正火，选用闭式软齿面齿轮组合。不冃度等级为8级。按斜齿轮传动的设计公式可得d1 3(KT/u 1) 3.17Ze)2 fdU ( h)2按齿根弯曲疲1）分度圆直径d劳强度设计.mnZidicos3 2577.30mmcos14od177.30mm.minZ2d2cos3 90278.27mmd2278.27mmcos14o2）齿宽bd1bddi1.0 77.30 77.30mm取 b280, b|85b185mm3

14、)齿数比uu=i=3。 6b280mm4）许用接触应力H由图10.24查得2H lim1240,H lim 2195由表10.10查得SH1.3Sh1.3由图10.27得 ZNT11.02;Znt2 1.1由式10。13ZnT1H lim 1592.MpaH 1SH1ZnT2H lim 21.1 530583Mpa1.0H 2SH2由表10.12查得弹性系数Ze 189.8MPa确定有关参数与系数1）转矩T16 pT19.55 106 _ ll 67.5 0.96 K1 _9.55 10N ?mm277248231.042）载荷系数K查表10.11取K=1.4。3）齿数z、螺旋角和齿宽系数d小

15、齿轮的齿数z1 =25则大齿轮z2iz13.6 25 90初选螺旋角14o当里齿数zv为：Zv2790 o 98.52 99coscos 14由表10。13查得齿形系数YF1 2.60，YF22.20由表10。14查得应力修正系数 YS1 1.60Ys2 1.79由表10.20选取 d 1.0d14）许用弯曲应力F按图 10.25 查 F240, Flim2 195F lim 1F lim 2由表10。10查得SF 1.3N1 60njLh 60 277. 1 （5 52 24 5）5.2 108T1248231.04N ?m初选140z125z2 =90Zs 28Zv2 99Nii士i3.6

16、1.4 108查图 10。26 得 YNT10.95,丫阿21.05由式(10。14)得1 F lim 1SF0.95 24013175.38MPa= YnT2F lim 2Sf1.05 1951.3157.5MPaYF1YS1ry Q A oMPa 10.02371MPa175.38YF2YS2 2.2571579MPa10P由式(10.36 )得d1K(u 1)3.17Z3 i(dUhE)23 1.4_248231.04_(3.6_1)V1 3.677.123.17 189.8(5923校核齿面接触 疲劳强度mnd1 一cosZ177 12.12cos14o 2.9925由表10.3取标准

17、模数值 mn 3标准模数mn3确定中心距a及螺旋角传动的中心距a为中心距a=178mmmn(Z1 Z2)3(25 90)a o177.7 mm2 cos2cos144验算齿轮圆周 速度v取 a 178mm确定螺旋角为14omn(ZiZ2)3 (25 90)arccos arccos 2a2 178H 2,齿面接触疲劳强度校核合格。d1n160 10003.14 77.30 27760 10001.12m s1.12m / s由表10。22知选8级精度是合适的六轴的设计低速轴有已知条件知减速器传递功率属小功率，故选用45钢调质处理查表14.7得强度极限 B 650MPa。再由表14.2得许用应力

18、1b 60MPa由表14。 1得C 107 118 又由14.2得nmd C-10711847.69 52.59W n 77考虑到轴的最小直径处安装联轴器 ，会有键槽。故将 轴的直径加大3%，取为4955mm故取标准直径d1 50mm由于设计的是单级减速器可将齿轮分别在箱体内部 中央，将轴承对称安装在齿轮两侧，轴的外伸端安装半联轴器。确定齿轮从轴的右端装入，齿轮的左端用轴肩定位，右端用套筒固定齿轮的轴向固定用平键连接轴承对称安装与齿轮的两侧其轴向采用轴肩固定，采用 过盈配合轴段直径最小 d1 50mm考虑到要对轴上的联轴器进行定位，轴上应有轴肩，同时安装轴承，轴 段必需满足轴承内径标准，故轴直

19、径d2 56mm，用相同地方法确定轴段,的直径d3 60mm,d4 67mm 为了便以拆装轴承,取深沟球轴承 6212 故 d5 63mm d6 56mm齿轮轮毂宽度为 80m m为保证齿轮牢固可定轴段的 长度应略短于齿轮轮毂宽度取为78mm轴承宽度为20mm轴段的长度7mm轴段为13mm。轴段为20mm轴段为77mm 轴段为 112mm故轴承支 点距离丨 142mm l 75mm l 112mm；在轴段和上分别加工出键槽，使两键槽处于轴的同一 圆柱母线上，轴处键槽键为 C型键，键槽宽b 14mm键槽高h 4mm，键长l 100mm。轴段为A型键，键槽宽b 18mm,键槽高h 5mm,键长丨6

20、8mm按设计结果 画出轴的结构草图如图 1d1d2d3d4d5d650mm56mm60mm67mm63mm56mmFt2t22T 2 8.46 105 “一 Nd1278.276082.7NFr2r2Ft2tan ancosB6082.7tan 20cos142281.92NFa2 Ft2 tanB 6082.7 tan14 1516.59N1） 画出轴的受力图如图22） 作水平面内的弯矩图图3支点反力为Fa2F HA60827N2281.92N1516.59N3041.35NFt2 6082.7FhaFhbt2N 3041.35N2 2ll 截 面 处 的 弯 矩 为140M Hl 3041

21、.35 N mm 212894.5 N mmIIII截面处的弯矩为M H 3041.35 30N mm 91240.5 N mm3）作垂直面内的弯矩图如图4支点反力为Fr2 Fa2?d22l2281.9221516.59 278.272 140366.26NFvbFr2 Fva2281.92ll截面左侧弯矩为MhiN2648.18N366.26 N 2648.18N皿左Fva ?- 366.26 空 N mm2 226004.46 N mmll截面右处的弯矩为1 142M Vl右FVb ?2648.18 N mm2 2Mvi右188020.78N mmIlIl截面处的弯矩为MVFva?30 3

22、66.26 30N. mm10987.8N mm4）作合成弯矩图如图 5M M2h M 2vII截面M l左 v M 2vi在M 2hi、-26004.46 2212894.52 N mm 214476.80N mm212894.5Nn91240.5N/m366.26N26004 .188020.78 N；MV10987.8N/mM l左 214476.80NN/mmmmmm查表14。2得小 60MPa,满足e ib的条件，故设计的轴有足够的强度，并有一定的裕量高速轴由已知条件可知减速器传递功率属小功率，对材料无 特殊要求，故材料选用 45钢并调质处理。由表14.1得C 107 108，又由式

23、14。2得10710832777-1mm31.5 34.81mm考虑到最小直径处要安装带轮，会有键槽存在.故将估算直径加大 3%5%。取为32。536.55mm。由设计手册取标准为d1 34mm。又带轮宽度为B 99mm，所以段长为97mm考虑到上是安装带轮轴段上应有轴肩定位。 d2 40mm。段上要安装轴承所以轴段上应有轴肩。d3 45mm,为小齿轮，与相同，所以 d5 45mm，与 相同d6 40mm。又小齿轮宽度为 85mm所以段长为85mm段长为16mm段长为17mm段长为17mm段长为78mm轴段上安装 V带轮所以有键槽。键槽为 A型键槽，长为 80mm宽8mm深3mm.七键的选择由

24、于高速轴是轴和齿轮在一起的实体式齿轮，轴段处安装V带轮，所以有键槽，键为A型普通平键，键A10 8 80 GB T 1096根据低速轴的设计，在轴段、处都有键槽。轴段处安装联轴器所以段的键为B型普通平键：键B16 10 100,段安装齿轮所以有键，键为普通Ad1 34mm d2 40mm d3 45mm d5 45mm d6 40mm高速轴A10键 B16 10键 A18 118 80100681高速轴的键2、低速轴的键型键,键A18 11 68八滚动轴承的选择根据轴的设计可得高速轴上安装的是深沟球轴承6212 GB T272 1993低速轴上安装的是深沟球轴承深沟球轴承：6212GBT272

25、 19936208GBTT272 19936208 GB T 272 1993九联轴器的选择根据公式TcKT 查表16。1得 K 1.4又弹性柱销HL4联轴 器T 846.33N m 算得 T 1184.9 N m由指导书查得联轴器应选弹性柱销HL 4联轴器十 减速器箱体的设计1箱座壁厚由公式0.025a1mm 8mm， a 178mm8mm可得0.02517 1mm 4.55mm8mm所以2、箱盖壁厚18mm有公式10.02a1mm 8mm，可得10.02178 13.65mm8mm18mm3、箱盖凸缘厚所以1 8mm度bib11.5 11.5 8mm 12mmb112mm4箱座凸缘厚度bb1.51.5 8mm 12mmb12mm5、箱座底凸缘厚度b26、地脚螺栓直b22.52.5 8mm 20mmb220mm径dfdf0.036a 12mm 0.036178 12mm18.408mmdf20mmmm7地脚螺栓数目n由于a 178mm250所以n=4n=4&轴承旁连接螺栓直径d1d10.