电动机驱动带式运输减速器设计1

安徽理工大学继续教育学院毕业设计电动机驱动带式运输减速器设计摘要减速器是在刚性壳体内的齿轮传动，蜗杆传动或齿轮-蜗杆传动所组成的独立部件，在电机和皮带之间的独立的闭式传动装置，用来降低转速和正大转矩来达到减速目的的传动装置。本次就是根据具体的工艺要求，设计一个二级圆柱型齿轮型减速器。包括电机的选择，主体传动机构的设计，主要零，部件设计，电机的选择，并详细介绍齿轮和轴的设计，包括材料与热处理，齿轮主要参数，轴的结构，强度及刚度的校核等。关键词：减速器，齿轮，轴，电机Abstract:Reducerisinsidetheshellwitharigidgeartransmission,wormdriveandgear-wormdrivecomposedofindependentcomponents,anindependentclosedbetweenthemotorandbelttransmissiondevice,usedtoreducespeedandboardtorquecanachievethegoalofreductiongear.Thisisaccordingtothespecifictechnicalrequirements,designasecondarytypecylindricalgearreducer.Includingtheselectionofmotor,thedesignofthemaintransmissionmechanism,mainzero,partsdesign,thechoiceofmotor,andintroducesindetailthedesignofthegearandshaft,includingmaterialandheattreatment,gearmainparameters,thestructureoftheshaft,suchasthestrengthandstiffnessofthe.

Keywords:reducer,gear,shaft,motor目录TOC\o"1-3"\h\u19586目录 2188831设计任务 3193681.1设计已知条件： 3256461.2材料建议： 3241732传动方案 322832.1传动方案分析 3203982.2电动机的选择 4130232.3传动装置的运动和动力参数 511043V带设计 6313953.1确定V带型号 611903.2齿轮的设计 8227433.2.1设计要求 866623.2.2基本参数及其核验 881673.3大小齿轮的设计 9271154轴的设计 1043734.1高速轴设计 108654.1.1轴结构设计 10201734.1.2轴上的载荷 12144734.2中间轴的设计 14160054.2.1轴的结构设计 14116344.2.2轴上的载荷 15160594.3输出轴的设计 1737464.3.1轴的结构设计 17311864.3.2轴上的载荷 19135725减速器机体结构尺寸 2194326设计总结 2227153参考文献： 23电动机驱动带式运输减速器设计1设计任务1.1设计已知条件：1输入功率：P1=4KW；2减速机输入轴转速：n1=960r/min；3传动比i=18(减速器内传动比)4单项传动，负载平稳，中型机械5设计寿命，10年1.2材料建议：1齿轮，8级精度，小齿轮40cr钢，调质齿面硬度250hbs,大齿轮45#钢，齿面硬度225HBS。2传动轴：选用45#钢，正火处理，200HBS,ɓb=590Mpa3电动机，JO2-32-2（旧标准）P=4KW，n=1500r/min2传动方案2.1传动方案分析1组成：传动装置由电机，减速器，皮带输送机组成2传动方案按照转速要求，所选电机转速高，传动功率大，将V带设置在高速级，传动方案如下：外传动为V带传动减速器为二级圆柱齿轮减速器结构如图所示：图一3传动装置的传动比其中，为V带传动比，为电机转数，为输入转数。分配传动比为：，按展开式布置，考虑润滑油条件，为了使两级大齿轮直径相近，可由二级圆柱齿轮减速器的传动比分配图取，则，其中为高转速传动比，为低转速传动比。2.2电动机的选择1电机功率按照工作要求和条件，选用Y系列三相电机，查手册：—V带效率，—轴承效率，—每对圆柱齿轮传动效率，—联轴器效率，—输送机滚动到传送带之间的传动效率，传动系统总效率，其中V带传送效率V带到一级齿轮传送效率一尺齿轮到二级齿轮传送效率二级齿轮到联轴器传送效率联轴器到传送带传送效率因此得到：2电机转速取V带传动比i=1.5N电机=N输入*i=960*1.5=1440r/min选择转速为1500r/min,电机型号为Y112M-4Y112M-4主要参数如下：基本参数机座号Y112M中心高112性能参数额定功率（kw）4安装尺寸AB轴伸尺寸DE同步转速（r/min）15001901402860满载转速（r/min）1440平键尺寸FG外形尺寸LHDAC/2AD额定转矩（N.m）2.282440026595190质量（kg）43表12.3传动装置的运动和动力参数1各轴转速将传动专职各轴由高速到低速一次定义为1轴，2轴，3轴其中，，依次为电机与轴1，轴1与轴2，轴2与轴3之间传动效率。2各轴输入功率3各轴输入转矩根据参数得出下表：轴号输入功率P（KW）输入转矩T（N.m）转速电动机轴42.214401轴439.799602轴3.80181.522003轴3.61646.9653连接件传动件一级齿轮二级齿轮传动比i4.83.75传动效率0.95040.9504表23V带设计3.1确定V带型号由《机械设计基础》表13-8得：则根据，,由图13-15，选择A型V带,取，，查表13-9取，为传动带滑动率。2验算带速：，带速在5~25m/s范围内，选择合适。3确定V带基准长度和中心距a；初步选取中心距a：，基准长度：，由表13-2，取。由式13-16计算实际中心距：。4验算小带轮包角：由式13-1得：选择可行。5V带根数Z：，由表13-3，表13-5得，，，由表13-2，表13-7得，，带入得到，取Z=4根。6作用在带轮轴上的压力：由表13-1得，，带入式13-17得单根V带的初拉力：，作用在轴上的压力：。3.2齿轮的设计3.2.1设计要求齿轮，8级精度，小齿轮40cr钢，调质齿面硬度250hbs,，。大齿轮45#钢，齿面硬度225HBS。，，，。；；；。3.2.2基本参数及其核验1按齿面接触轻度设计：根据表11-3，表11-4：取载荷系数K=1.5，ZE=188，取齿轮宽系数，对于标准齿轮，取齿数则模数，则取，实际，，齿宽，，取，中心距2齿轮弯曲强度核验由图11-9,11-8，取齿形系数齿轮的圆周速度对照表11-2，其选择8级精度正合适。3.3大小齿轮的设计1材料低速级小齿轮：8级精度，小齿轮40cr钢，调质齿面硬度250hbs,，大齿轮45#钢，齿面硬度225HBS。，，，。3齿面接触强度：按表11-3,11-4，取载荷系数K=1.5，ZE=188，取齿宽系数，对于标准齿轮。。齿数取，则有。模数。齿宽，取。取，实际，。中心距。4齿轮弯曲强度：齿形系数：齿轮的圆周速度对照表11-2,8级精度是合适的。4轴的设计4.1高速轴设计4.1.1轴结构设计1轴上零件装配方案：材料：45#钢，正火处理，齿面硬度200HBS拟定装配方案如图：3-图2从左导游一次为轴承，小齿轮1，轴套，轴承，带轮，将其分为1-11的区间段2各轴段尺寸表14-2取。根据式14-2得显然最小直径出安装带轮，带轮与轴之间用键配合，取为了保证轴端挡圈只压在带轮上，不压在轴的断面上，故Ⅰ断长度应比带轮的宽度略短些，因为现取.带轮的右端采用轴肩定位，轴肩高度，取，则轴肩出的直径轴承端盖的总宽度为20mm,，则。为了使轴承端盖的装拆及便于对轴承添加润滑剂，取端盖的外端面与带轮右端面的距离。2初步选用深沟球滚轴承，因为轴主要受径向力的作用，一般情况下不收轴向力，所以选择深沟球滚轴承。由于轴的，故轴承想好为6207，其尺寸为：。所以左轴承的右端采用轴肩定位，所以轴承端面只箱体内壁的距离，初步选择用润滑轴承，取。3取安装齿轮出的轴端8的直径，齿轮1与轴的配合采用两个键来廉洁，齿轮1左端采用轴肩定位，轴肩高度，取，则轴环处的直径。轴环宽度，取，则，齿轮右端采用套筒定位。4因为高速轴和中间轴，低速轴的长度要容易，因此，齿轮1的中心线到右边轴承左端面的距离为73.5mm，齿轮1的中心线到右边轴承右端面的距离为155.5mm，故5齿轮1的右端采用套筒定位，一直齿轮轮毂的宽度，为了使轴向定位可靠，应略短于轮毂的宽度，并且零件外断面至箱体内壁的距离，所以取，3轴上零件的周向定位齿轮1与轴的周向定位采用平键联接，按照，查《普通平键和普通楔键的主要尺寸》得，平键面，键槽用键槽铣刀加工，长度55mm,同时为了保证齿轮与轴配合良好的对中性，选择齿轮轮毂与轴的配合为H7/n6总结轴1各个分段的直径与长度如下：表34明确轴上的圆角和倒角尺寸参考《零件倒角C与圆角半径R的推荐值》，取轴端倒角为1×45°4.1.2轴上的载荷1根据轴的结构图做出轴的计算见图，如图，对于6207深沟球滚轴承的图32计算在轴上的力：根据之前的计算，对于带轮，作用在轴上的轴压力对于小齿轮1，切向力径向力3校核盖州和轴承：垂直面的支反力：垂直弯矩：3求水平支撑力：由得出4水平面弯矩图F在支点产生的反力F力所产生的弯矩：7合成弯矩：考虑最不利的情况，与叠加危险截面当量弯矩从图可见，m-m处截面最危险，取折合系数，其当量弯矩为：危险界面处轴的直径：因为材料选择45#钢，正火处理，由表14-1得，由表14-3得，许用弯曲应力，则又因，大于d，所以轴安全。4.2中间轴的设计4.2.1轴的结构设计1轴上的零件的装配方案材料：45#钢，正火处理，硬度200HBS。拟定方案如图所示，图4从左至右一次为轴承，轴套，齿轮2，齿轮3，轴套，轴承。依次分为1-9个区间段。2轴的各段尺寸初步估算轴的最小直径，表14-2取由14-2式得轴的最小直径为安装轴承处直径，取则因为轴主要受径向力的作用，一般情况下，不收轴向力，故选择收购球滚轴承。由于轴的，故轴承的箱号为6207，其尺寸为所以得。轴承端面至箱体内壁的距离，初步选择用润滑脂润滑轴承，取。齿轮2的左端，齿轮3的右端，采用套筒定位，取安装齿轮出的轴端直径，齿轮2,3与轴的配合采用键来连接，两齿轮中间采用轴肩定位，轴肩高度，取，则轴环的直径。因为高速轴和中速轴，低速轴的长度要同意，因此，齿轮2的中心线到左边轴承左轴面的距离为78.5mm，齿轮2的中心线到右边轴承右端面的距离为150.5mm，齿轮3的中心线到有限轴承右端面的距离为73.5mm，齿轮3的中心线到左边轴承左端面的距离为155.5mm。一直齿轮轮毂的宽度，为了使轴向定位可靠，应略短于轮毂宽度，并且零件外端面只箱体内壁的距离，故取。轴上零件的轴向定位：齿轮2.3与轴的周向定位采用平键联接，按照，查《普通平键和普通楔键的主要尺寸》得，平键键面，键槽用键槽铣刀加工，长分别为55mm,63mm，同时为了保证齿轮与轴配合良好的对中性，故选择齿轮轮毂与轴的配合为。总结轴3各个分段直径与长度如下：表4轴上圆角和倒角尺寸参考《零件倒角C与圆角半径R的推荐值》，取轴端倒角为4.2.2轴上的载荷1根据轴的结构图做出轴的计算简介，如图，对于6207深沟球滚轴承的。图52轴上的作用力：对于齿轮2，,有切向力径向力对于齿轮3，，有切向力径向力3校核该轴和轴承：垂直面的支反力：垂直弯矩水平面的支承力：水平弯矩合成弯矩危险界面当量弯矩由图可见，m-m,n-n处界面最危险，其当量弯矩为：危险截面处轴的直径：选材45#钢，正火处理，由表14-1得，由表14-3得许用弯曲应力，则由于，该轴安全。4.3输出轴的设计4.3.1轴的结构设计1轴上零件的装配方案：材料：45#钢，正火处理，硬度200HBS。装配方案如图（轴3）图6从左往右依次为半联轴器，轴承，小齿轮4，轴套，轴承。依次分为1-10个区间段。2轴隔断尺寸确定1）初步估算最小直径，按表14-2取取由14-2式得轴的最小直径显然是安装联轴器出的直径，联轴器与轴的连接采用键配合，取，为了保证轴端挡圈只压在联轴器上而不压在端面上，故1段的长度应该比带轮的宽度略短些，因为，现在取联轴器的右端采用轴肩定位，轴肩高度，取，则轴肩出的直径。轴承端盖的总宽度为20mm为了使轴承端盖的装拆便于对轴承添加润滑脂，取端盖的外端面到联轴器的距离为30mm，。2初步选择深沟球滚轴承，因为轴主要受径向力的作用，一般情况下不受轴向力，所以选择深沟球滚轴承。由于轴的故轴的型号为6210，痴心系列为02，正常结构，0级公差，0组游隙，尺寸为则，。左轴承的右端采用轴肩定位，则轴承端面到箱体内壁的距离，初步选定用润滑脂润滑轴承，取取安装齿轮处的轴端8的直径，齿轮4与轴的配合处采用键连接，齿轮4左端采用轴肩定位，轴肩高度，，则轴环处的直径。轴环高度，则取，得出，齿轮右端采用套筒定位。因为低俗轴和中间轴，高速轴的长度要同意，因此，齿轮4的中心线到左边轴承左端面距离为150.5mm，齿轮4的中心线到右边轴承右端面的距离为78.5mm,所以。齿轮1的右端面采用套筒定位，，一直齿轮轮毂的宽度，为了使轴向定位可靠，应略短于轮毂宽度，且零件外单面至箱体内壁的距离，所以取，。轴上零件的周向定位齿轮4与轴的周向定位采用键联接，按照，查《普通平键和普通楔键的主要尺寸》得，平键键面，键槽用键槽铣刀加工，长为63mm，联轴器与轴的轴向定位采用平键联接，平键键面，键槽用建材铣刀加工，长72mm，同时为了保证齿轮与轴配合有良好的对中性，故选择齿轮轮毂与轴的配合。总结轴3各个分段长度及直径如下：表5轴上圆角和倒角尺寸才考《零件倒角C与圆角半径R的推荐值》，取轴端角为。4.3.2轴上的载荷2根据轴的结构图做出轴的计算简图，对于6210深沟球滚轴承的。图72作用在轴上的力：对于齿轮4，d=292mm,有切向力，径向力，法向力：。3教研该轴和轴承垂直面的支反力：，，垂直弯矩：，水平面的支撑力：由得，。4）水平面弯矩：

，。合成弯矩：考虑最不利的情况，。 危险截面当量弯矩：由图可见，m-m处截面最危险。其当量弯矩为，（取折合系数），表14-3,得许用弯曲应力。危险截面处轴的直径：材料选择45#，正火处理，表14-1得，，表14-3得许用弯曲应力，则：，因为，所