一级减速器设计说明书

1、精选优质文档-倾情为你奉上精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业专心-专注-专业精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业减速器设计说明书 机械设计基础课程设计 一级圆柱齿轮减速器 设计说明书 重庆工业职业技术学院 班级： 10机制302班 姓名： 刘克勇 学号： 指导老师： 曾珠 得分： 减速器设计说明书 2011年12月20日 减速器设计说明书 前言 机械设计基础是机械专业很重要的一门基础课程。我们平时上课就是按部就班地学习，学的比较散、知识掌握得不是很牢固、没有真正地联系贯通和通过实践检验过。此次设计课程将我们所学的知识系统地联系起来，让我们用自身所学的知识去处理实际生活中的问题，真

2、正地做到“学以致用”。 减速器是我们日常生产中经常用到的部件，在各个行业都用用到。它在我们的生产生活中发挥着不可替代的作用，为我们带来了很多的便捷，使得我们的设备能够按需求运转从而提高生产效率，其重要性不言而喻。 本减速器说明书是本人按照课本题目要求，根据自身所学和一些参考资料设计编制而成。其中各个参数全部严格按照手册相关规定进行选择，真实而有效。本说明书系统地阐述了一级减速器的设计步骤和设计原理，以及设计参数的选取方法。由于参考资料的版本改变个别参数可能有所变化。 由于本人水平有限，难免出现疏漏和不当，衷心欢迎读者批评指正，本人将不甚感激！ 编者 2011年10月 减速器设计说明书 目录 一

3、、设计任务书 . 1 二、方案拟定 . 2 三、电动机的选择 . 4 四、V带的设计 . 8 五、大小齿轮的设计 . 10 六、从动齿轮结构设计 . 13 七、从动轴的设计 . 15 八、从动轴各轴段长度的确定 . 16 九、从动轴上的轴承选定及各参 . 18 十、从动轴上端盖的参数 . 18 十一、从动轴上键的参数 . 19 十二、主动轴的设计 . 19 十三、主动轴各轴段长度的确定 . 20 十四、主动轴上的轴承选定及各参数 22 十五、主动轴轴上键的参数 . 22 十六、主动轴上端盖的参数 . 22 十七、减速器铸铁箱体主要结构尺寸关 系 . 23 设计小结 . 27 参考资料 . 28

4、减速器设计说明书 一、设计任务书 1.原始数据 已知条件 题号 1 传送带的工作拉力F/KN 7 传送带的速度1 -1 V/(m*s) 卷筒直径D/mm 400 2.工作条件 1）工作情况：两班制工作（每班按8h计算），连续 单向运转，载荷变化不大，空载启动；输送带速 度容许的误差为5%；滚筒效率=0.96。 2）工作环境：室内，灰尘较大，环境温度30左右。 3）使用期限：折旧期8年，4年一次大修。 4)制造条件及批量：普通中，小制造厂，小批量。 3 参考传动方案 （图一） 4 设计工作量 1）设计说明书一份。 2）装配图一张(0号或1号)。 3）减速器主要零件的工作图13张 110机制302

5、班 刘克勇2013/6/9 减速器设计说明书 二、方案拟定 传动方案常由运动简图表示。运动简图明确地表示了组成机器的原动机、传动装置和工作机三者之间的运动和动力传递关系，而且为传动装置中各零件的设计提供了重要的依据。 分析和选择传动机构的类型及组合，合理布置传动顺序，是拟定传动方案的重要一环，我们考虑以下几点： （1） 带传动 由于其承载能力较低，在传递相同转矩时，结构尺寸较其 他传动形式大，但是传动平稳，能吸振缓冲，因此别广泛用于 传动系统的高速级。 （2） 链传动 运转不平稳，且有冲击，已布置在传动系统的低速级。 （3）斜齿圆柱齿轮传动 平稳性较直齿圆柱齿轮传动好，相对可用于高速级。 （4

6、） 锥齿轮传动 因锥齿轮（特别是大模数锥齿轮）加工较困难，故一般放 在高速级，并限制其传动比。 （5）蜗杆传动 传动比较大，承载能力较齿轮传动低，故常布置在传动装置 的高速级，获得较小的结构尺寸和较高的齿面相对滑移速度， 以便形成液体动压润滑油膜提高承载能力和传动效率。 （6）开式齿轮传动 210机制302班 刘克勇2013/6/9 减速器设计说明书 其工作环境一般较差，润滑条件不好，故寿命较短，宜布置 在传动装置的低速级。 （7）传动装置的布局 要求尽可能做到结构紧凑、匀称，强度和刚度好，便于操作 和维修。 终上所述，结合此次设计要求和应用环境我选择了以下布局 方式： （图一） 310机制3

7、02班 刘克勇2013/6/9 减速器设计说明书 三、电动机的选择 计算项目 计算内容 计算结果 确定电动机 按照工作要求和条件，选用Y系列一般用功率 途的全封闭自扇冷笼型三相异步电动机。 滚筒工作所需的功率 P=FV/1000式中， wwww F=7000N，V=1m/s， ww 带式传送机的效率 w=0.96 (手册P11) Pw=70001/10000.96 =7.292kw 电动机的输出功率P按 P=Pw/ 00 选用 Y(IP44)系 式中为电动机至滚筒装置的总效率（包 列 括V带传动，一对齿轮传动，两对滚动球 轴承及联轴器等的效率） 2 =() bgrc 其中： 0.97 =0.9

8、6; bg=0.99; =0.97 rc 2电动机的选 所以：=0.960.970.990.97 择 =0.885 P=P w 0 410机制302班 刘克勇2013/6/9 减速器设计说明书 =7.2920.885 =8.240kw 选取电动机的额定功率，使P=（1-1.3） m P ，并由本手册第一篇有关Y系列电动机 0 Pm=11KW 技术数据的表中取电动机的额定功率为 P=11kw m 滚筒轴的转速为 n V/3.14D w=60w =6010001/4003.14 =47.77r/min 经查手册，取V带传动比i单 b=24， 级圆柱齿轮传动比i=35 （手册P12）, g 所以总的

9、传动比范围为 i=（2*3）（4*5） =620 电动机的转 则电动机可选择的转速范围相应为 ,速 n=in=(620)47.77r/min w =286.62 955.4r/min 电动机同步转速符合这一范围的有 600r/min,750r/min和1000r/min三种。 选择Y系 为了降低电动机的重量和价格以及噪音， 列电动机 由第一篇第四章有关表选取同步转速为 510机制302班 刘克勇2013/6/9 减速器设计说明书 750r/min的Y系列电动机Y180L-8,其满Y180L-8 载转速n m=727r/min。 传动装置的总传动比 i=nn mw 总传动及各 =72747.77

10、 级传动比的 =15.22 ii分配 分配各级传动比 由式i=bg，为使V带 传动的外轮廓尺寸不至过大，取传动比 i b=3.5，则齿轮的传动比为 ii g=ib =15.223.5 =4.35 轴：n=ni wb 各轴的转速 =7273.5 =208r/min n n i = 轴：g =2084.35 =47.771r/min n n 滚筒轴：w=47.77r/min = 轴： PPm*各轴的功率 b = =110.96 =10.56kw 610机制302班 刘克勇2013/6/9 减速器设计说明书 轴： P= Prg =10.560.990.97 =10.14kw 滚筒轴：Pw= Prc

11、=10.140.990.97 =9.74kw n 电动机轴T=9550*Pm m 0 = =144.50N*m n各轴转矩 轴： T=9550*P =955010.56208 =484.85N*m n 轴： T=9550* P = 955010.1447.77 =2027.15N*m 滚筒轴： Tw=9550 *Pwn w =95509.7447.77 =1947.18N*m 参数 轴号 电动机轴 轴 滚筒轴 轴 转速 727 208 47.77 47.77 710机制302班 刘克勇2013/6/9 减速器设计说明书 功率 11.00 10.56 10.14 9.74 转矩 2027.15

12、1947.18 144.50 484.85 传动比 1 3.5 4.35 效率 0.96 0.96 0.96 四、V带的设计 计算项目 计算内容 计算结果 P=K*P=1.211kw=13.2kw K=1.2，设计功率 dAA 由P=13.2kw和电动机转速 P=13.2k选择带型 dd n727r/min,由手册P296图11-1选取 w m=传动比 由第一篇知，V带i=3.5 B型 小带轮的基准由手册p296表11-1和表11-5选定i=3.4 d=180mm d=180mm 直径 d1 d1 由 d d (1-) d2=id1大带轮的基准=3.5180(1-0)mm d=630mm 直径

13、 =630mm d2查手册p298表11-5取标准值 因为 （d）（601000） n V= v d1 1 5m/s =带速 （3.14 ）() 25m/s所=6.85m/s 以符合条 810机制302班 刘克勇2013/6/9 减速器设计说明书 a 0.7（d +d）2（d +d） 件 d1d2d1d2 0 a初定轴间距 0.7（180 +630）2（180 +630） 0 a 5671620 0 a 按要求取1000mm 0 L=2a+3.14(d+ d) 2+( da=1000mm d00d1d2d2 o 2 a -d)(4 ) d10所需基准长度 =21000+3.14(180+630

14、) 2+ 2 (630-180)(41000 ) =3221.075mm L由手册p300表11-2查标准值 d=3550mL3550mm m d aa+（L L）2 实际中心距 0d-d0=1000+(3550-3268.7) 2 a=1140.7=1140.65mm mm a=a-0.015 L mind =1140.65-0.0153550 =1087.4mm a=a+0.03 L maxd =1140.65+0.033550 =1247.15mm 。 a =180-(d-d）57.3 1d2d1 。 小带轮包角 =158. =180- 1 910机制302班 刘克勇2013/6/9 减

15、速器设计说明书 。 。 1140.7 (600 -180）57.3 9 。 符合要求 =158.9 n 由d和查手册P301以及B型得 d11 P=2.6kw P=2.6kw 单根V带传递 11的额定功率 P=0.2传动比i1由带型B和n，手册P301表11-2得 1 1 P=0.25kw 的额定功率增5kw 1 查手册P299表11-7；k=0.9378 量 a 查手册P300表11-8；k=1.10 L Z=P（ P +P） k k d11aL V带的根数 =13.2（ 2.6 +0.25） 0.93781.10 =4.49 取Z=5 五、大小齿轮的设计 步骤计算与说明 主要结果 选择齿轮

16、材料按中等质量查书P138表8-3,小齿轮选用小齿轮45和热处理工艺 45钢调质处理，齿面平均硬度220HBS；钢调质大齿轮选用45刚正火，齿面平均硬度220HBS， 大齿轮45按齿面接触疲190HBS. 劳强度设计 因为是闭式软齿面轮传动，故按齿面接触钢 强度计算 正火 =481MPa190HBS 2 HH 1010机制302班 刘克勇2013/6/9 减速器设计说明书 由P144图8-37和图8-41C分别查得： 许用接触应力 =555MPa =530MPa HH lim1lim2=190MPa =180MPa FF lim1lim2 S S 由P145表8-8差得=1.1,=1.4，故

17、HFS S HH HH lim1/ lim2/ = 12 HH =5551.1 =5301.1 =504.5MPa =481.8MPa S S FF FF lim1/lim2/ = 12 FF =1901.4 =1801.4 H481MPa =135.7MPa =128.5MPa T=484.8 T=484.85.m 小齿轮转矩 N 1 15.m 单级减速器中齿轮相对轴承对策布置，且 N 为软齿面直齿轮，=0.4（书P148）因 齿宽因数 a=0.4 a载荷有中等冲击，齿轮对称布置且为软齿 载荷因数 面k按1.22的中小偏向取值。(书P143) 32 (355)k=1.5 a(u1) H u

18、KT 1 其中T=484.85.mi=u=4.35 计算中心距 N ； 1 所以 32 a(4.351) (355/481)1.5484.8510004.350.4 aa 初算中心距 =314.3mm =314.3 cc 1110机制302班 刘克勇2013/6/9 减速器设计说明书 u=mm 取Z=25，则Z= Z254.35 121 选择齿数 =108.75 Z=25 1 amZ=109 由公式=(Z Z)2 得 2 1+2 确定模数 m=4.69 由P123表8-1差得标准模数m=5 am模数m=5 =(Z Z)2 1+2 5 确定中心距 =(25 109)2 + a=335mm =33

19、5mm a 齿宽 b= a = 0.4335 计算主要几何 =134mm尺寸 为补偿两齿轮轴向尺寸误差和方便加工，b=140mm 1取b=140mm b=134mm b=134mm 122 mm 分度圆直径d=Zd=Z 12 1 2=525 =5109 =125mm =545mm h=5mm a h=6.25m f * m 齿顶高 h= hm=5mm aa h= h +c=6.25mmda=135m fa 齿根高 1 齿顶圆直径m da=d+2hda=d+2h 11a 22a =125+10 =545+10 da=555m2m =135mm =555mm 1210机制302班 刘克勇2013/

20、6/9 减速器设计说明书 按Z1=29Z=126由P147图8-40查得 校核弯曲疲劳 2 ， 强度 Y=3.95Y=3.9 Fs1 Fs2 f1 ，安 所以由公式得 1 F m 2= 2KTYbZ 全 1Fs11 f1 = 21.5484.8510003.95 f2 ，安 =51.13MPa，安全 F 1 2 F m 2= 2KTYbZ 全 1Fs21 f2 =Y Y Fs2Fs1 f1 =50.5MPa ，安全 2 F六、从动齿轮结构设计 （手册P271） 符号 尺寸关系 计算结果 齿顶高da 因为da=555400mm，为了方便制造所以 该齿轮为铸造（铸钢）齿轮 da=555mm da=

21、555mm 1310机制302班 刘克勇2013/6/9 减速器设计说明书 轮毂内径d d=90mm 毂宽L 1.5dL=b=134mm L=134mm D=1.6d 1 轮毂外径D =1.690 D=144mm 11=144mm mmm o o=（34）8mm ,直齿齿轮中=5 tto=45 o=20mm =20mm H H=0.8d H=72mm =0.890 =72mm H H=0.8H H=58mm 111 =0.872 （为便于加工 =57.6mm 制造H=58mm） 1 C C=(11.3) o C=24mm =1.220 =24mm S S=0.8C =0.824 S=20mm

22、=19.2mm (为便于加工制造S=20) =24mm e e=(11.2) o e 1410机制302班 刘克勇2013/6/9 减速器设计说明书 =1.220 =24mm m n n=0.5 t =0.55 n=2.5mm=2.5mm rr0.5C r0.524 =12mm =12mm 七、从动轴的设计 符号 确定方法及说明 主要结果 最小直径d 当使用45钢时，按扭转强度估算最小直 3 径dA( Pn)其中A=110 / 3 所以 d110( 10.1447.7) 0 d65.62mm 0 由联轴器确定轴的最小直径d，查手册P182表7-3 查的联轴器为YL13型d=70mm d=70m

23、m 轴孔长度L=107mm d d=d+2a，a（0.070.1）d a取0.1 d=82mm 111 d d=d+15mm，但为了与滚动轴承小径d=85mm 2212d=85mm配合 d d=d+15mm d3应与齿轮相配合 应圆d=90mm 3323 1510机制302班 刘克勇2013/6/9 减速器设计说明书 整为标准直径（一般以0，2，5，8为尾 数） d d=d+2a a（0.070.1）d3 a取0.1 d=108mm 4434 d dd4或d=d+2a，轴环用于轴承的轴向 5556定位和固定用，为了便于拆卸，其值不能 超过轴承内圈高度，由选用的轴承安装尺 寸D=95m 查手册P

24、206选取（轴承号d=95mm 15 d 6217） 6一般d=d，同一轴上的滚动轴承选同一d=85mm 626 型号 八、从动轴各轴段长度的确定 名称及符号 确定方法及说明 主要结果 大轴齿轮宽度b2为大轴齿轮宽度，轴上该段长度应比轮b2=132mm b2 毂短23mm 大齿轮端面至 箱体内壁的距2=1015mm,对重型减速器应取大值 2=15mm 离2 箱体内壁至轴当轴承为脂润滑时，应设封油环，取 承端面的距离3=510mm；当轴承为油润滑时，取 3 3=35mm 3=10mm 轴承宽度B 选定的轴承型号为（6217） 查该轴承数 1610机制302班 刘克勇2013/6/9 减速器设计说

25、明书 据B=28mm B=28mm 箱座壁厚 =0.025a+8 （对于单级减速器取 =0.025335+1 =1） =9.375mm =10mm 箱盖壁厚=0.858 1 1=0.8510 =8.5=10mm 1 轴承座孔长度L由轴承座旁联接螺栓的扳手空间位置或 L 座孔内零件安装位置确定， L=+ C+C+510mm (螺栓M18) 12=10+24+22+8 L=64mm =64mm m=L-B-3-8 =64-28-10-6 =20mm m=20mm 轴承盖长度尺m=30mm，由于采用装有毡圈油封的嵌入 寸 m ； e 式端盖e值可根据轴承外径查表手册 e= 8mm e= 8mm P2

26、44表9-18确定， 外伸轴上旋转 L与与外接零件及轴承端盖的结构有关, 零件的内端面 1 L 与轴承盖外端选用嵌入式端盖 =10mm 1 L 面的距离L 则=510mm 1 1 1710机制302班 刘克勇2013/6/9 减速器设计说明书 外伸轴上装旋按轴上旋转零件的轮毂孔宽度和固定方 式确定。采用键连接时L 转零件的轴段 通常比轮毂宽 2 长度L 度短23，该轴连轴器的长度L=107mm 故 2 L L 取=100mm=100mm 22 九、从动轴上的轴承选定及各参 由大轴d选取6217型号（手册P206）的轴承 2 轴承型尺寸/mm 安装尺寸/mm DD r r 号 D D B min

27、 （min） （max）（max） 13a 6217 28 2 95 140 2 85 150 十、从动轴上端盖的参数 符号 尺寸关系 计算结果 D（轴承外径） 140280（150） D=150 ee= e=8mm e=8mm 2 22 s s=1015mm 取较大值即s=15mm s=15mm m m=23-s=7 e D D=D+ 3 3 2 =150+8 D =158mm =158mm 3 由轴承装配结构尺寸确定 D 4 D=140mm D=140mm 44 1810机制302班 刘克勇2013/6/9 减速器设计说明书 密封圈 由手册P239表9-10选得密封圈 宽度B B=9mm

28、B=9mm 内径d d=78mm d=78mm 外径D D=102mm D=102mm 十一、从动轴上键的参数 (手册P170) 轴 键 键槽 长度mm R 深度mm 公称直公称尺寸 轴t 毂t 1 径d Bh 70 2012 7.5 4.9 90 0.5 90 2514 9.0 5.4 125 0.5 十二、主动轴的设计 名称及符号 确定方法及说明 主要结果 d=50mm 最小直径d当使用45钢时，按扭转强度估算最小直 0 0 3 径dA( Pn)其中A=118 / 3 所以 d118( 10.56208) 0 d43.7mm 0 d=50mm 0 由手册P-305 查出 dd=d+2a，a

29、（0.070.1）d a取0.1 d=60mm 1 11 dd2=d1+15mm，为了与滚动轴承小径d=65 2 配合 d=65mm 2 1910机制302班 刘克勇2013/6/9 减速器设计说明书 dd=d+15mm d应与齿轮相配合 应圆整d=70mm 3 3233 为标准直径（一般以0，2，5，8为尾数） dd= d+2a，a（0.070.1）d a取0.1 d=85mm 4 4334 d=84mm,取标准值d=85mm 44 dd4或d=d+2a，轴环用于轴承的轴向d=74mm d 55655 定位和固定用，为了便于拆卸，其值不能 超过轴承内圈高度，由选用的轴承安装尺 寸D=74m

30、查手册P206选取（轴承号 1 6217） 一般d=d，同一轴上的滚动轴承选同一d=65mm D 6266 型号 十三、主动轴各轴段长度的确定 名称及符号 确定方法及说明 主要结果 小轴齿轮宽度b=b+510mm，b为大轴齿轮宽度，轴上b=138mm 1221 b该段长度应比轮毂短23mm 1 小齿轮端面至=1015mm,对重型减速器应取大值,因 2箱体内壁的距为b=b+510mm，所以为了使齿轮装配对 12 =12mm 离 称取 =12mm 222箱体内壁至轴当轴承为脂润滑时，应设封油环，取承端面的距离3=510mm；当轴承为油润滑时，取 =5mm =35mm 333 2010机制302班

31、刘克勇2013/6/9 减速器设计说明书 轴承宽度B 查手册P206选定的轴承型号为（6213） B=23mm 查该轴承数据B=23mm 轴承座孔长度L由轴承座旁联接螺栓的扳手空间位置或 L 座孔内零件安装位置确定， L=+ C+C+510mm (螺栓M18) 12=10+24+22+8 =64mm L=64mm 轴承盖长度尺m=L-B-3-8 寸 m ； e =64-23-10-6 =25mm 外伸轴上旋转m=28mm，由于采用装有毡圈油封的嵌入m=25mm 零件的内端面式端盖e值可根据轴承外径查表手册 e= 8mm 与轴承盖外端e =8mm P244表9-18确定， 面的距离LL与与外接零

32、件及轴承端盖的结构有关, 1 1 L 选用嵌入式端盖 =10mm 1 则 L =510mm 1 外伸轴上装旋按轴上旋转零件的轮毂孔宽度和固定方 转零件的轴段式确定。采用键连接时L通常比轮毂宽 2 长度L 度短23，带轮内经长度 L=250=100mm L2=98mm 2故取L=98mm 2 2110机制302班 刘克勇2013/6/9 减速器设计说明书 十四、主动轴上的轴承选定及各参数 由小轴d2选取6213型号的轴承 轴承型尺寸/mm 安装尺寸/mm DD r r 号 d D B min （min） （max）（max） 13a 6213 23 1.5 74 111 1.5 65 120 十

33、五、主动轴轴上键的参数 (手册P170) 轴 键 键槽 长度 r 深度 L 公称直径公称尺寸 轴t 毂t1 d bh 50 149 5.5 3.8 90 0.3 十六、主动轴上端盖的参数 符号 尺寸关系 计算结果 D（轴承外径） 110130（120） D=120 ee= e=10mm e=8mm 2 22 s s=1015mm 取较大值即s=15mm s=15mm m m=30-s=15 e D D D=D+=128mm 3 3 3 2 =120+8 =128mm 22 10机制302班 刘克勇2013/6/9 减速器设计说明书 D由轴承装配结构尺寸确定 D=111mm 4 4D=111mm

34、 4 密封圈 由手册P239表9-10选得密封圈 宽度B B=8mm B=8mm 内径d d=58mm d=58mm 外径D D=80mmD=80mm十七、减速器铸铁箱体主要结构尺寸关系 手册P352 名称及符号 尺寸关系 计算结果 箱座（体）壁=0.025a8 =10mm 厚 =0.025335+1 =9.375mm 取整得=10mm 箱盖壁厚 =0.858 11=0.8510 箱座、箱盖、=8.5mm 取整得=10mm =10mm 11 箱座底的凸b=b=1.5 b=2.5 b=b 121 =15mm 缘厚度b、b、 =1.510 =2.510 1 b=25mm b =15mm =25mm

35、 22 地脚栓直径因为a200，所以 及数目d、n d=0.047a+8 ff =0.047335+8 2310机制302班 刘克勇2013/6/9 减速器设计说明书 =23.745mm 查手册P353表14-7得 d=24mm 即M24 d=24mm ffn=底座凸缘周长之半（200300）4 =335+（555+135）/2+142+135+30+10 2200 =5.14mm 取整得 n=6 n=6 轴承旁联接d=0.75 d 1f 螺栓直径d=0.7524 1 d=18mm =18mm 查手册P353表14-7得 1 d=18mm 即M18 1箱盖、箱座联 d=（0.50.6）d 2f 接螺栓直径 =0.624 d =14.4mm 查手册P353表14-7得 2d=16mm d=16mm 即M16 22 检查孔盖螺 钉直径d d=6mm 单级减速器d=6mm 333 轴承座外径 D、DD=1201.25+10 D=1501.25+10 D 22222 12 121 =160mm =197.5mm =160mm 取整得D=160mm D=200mm D 222 122 =200mm