一级减速器设计说明书-一级减速器设计

一级减速器设计说明书(一减速器设计机械设计课程设计说明书设计题：班级学：学生姓：指导老：完成日：

一级直圆齿轮减器

一级减速器设计说明书(一减速器设计设计题目：

一级直齿圆柱齿轮减速器一、传动方案简图二、已知条件：、有关原始数据：运输带的有效拉力：F=1.47KN运输带速度V=1.55m/S鼓轮直径：、工作情况：使用期限8，制（每年按天算向转，转速误差不得超过，载荷平稳；、工作环境：灰尘；、制造条件及生产批量：小批量生产；、动力来源：电力，三相交流，电压／。三、设计任务：、传动方案的分析和拟定、设计计算内容运参数的计算，电动机的选择；齿传动的设计计算；滚轴承的选择与校核；联器的选择。、设计绘图：）减速器装配图一张；）减速器零件图二张；

带动的设计计算；轴设计与强度计算；键选择与强度校核；

一级减速器设计说明书(1)-一级减速器计目

录一、传动方案的拟定及说明....................................................................................错!未义签二、电机的选择........................................................................................................误定书。、电动机类型和结构型...............................................................................错!未义签、电动机容量..................................................................................................错!未义签、电动机额定功率错!未定书签m、电动机的转速..............................................................................................错误未义签、计算传动装置的总传...............................................................................错!未义签三、计算传动装置的运动和动力参数错误未定书。．各轴转速......................................................................................................误定书。各轴输功率()...................................................................................错!未义签各轴输转矩（Nm错误未义签四、传动件的设计计算错误定书。、设计带传动的主要参...............................................................................错!未义签、齿轮传动设计错误!未义签五、轴的设计计算错!未定书。、高速轴的设计错误!未义签、低速轴的设计六、轴的疲劳强度校核.........................................................................................................................13、高速轴的校核、低速轴的校核七、轴承的选择及计算.........................................................................................................................17、高速轴轴承的选择及计........................................................................................................17、低速轴的轴承选取及计........................................................................................................18八、键连接的选择及校核.....................................................................................................................19、高速轴的键连.、低速轴键的选.九、联轴器的选择.................................................................................................................................20十、铸件减速器机体结构尺寸计算表及附件的选、铸件减速器机体结构尺寸计算.、减速器附件的选十一、润滑与密封.................................................................................................................................21、润滑...........................................................................................................................................21、密封...........................................................................................................................................21十二、参考文献.....................................................................................................................................24--

一级减速器设计说明书(一减速器设计设计计算及说明一.传动传动方案初步确定为两级减速（包含带传动减速和一级圆柱齿轮传动减速明下：为了估计传动装置的总传动比范围，以便选择合适的传动机构拟定传动方案，可先由已知条件计算其驱动卷筒的转速，

结果nw

60000Vπd3.14

=r/min二.电机1、电动机类型和结构型式按工作要求和工作条件，选用一般用途的Y系列IP44）三向异步电动机。它为卧式全封闭结构，具有防止灰尘等其他杂物侵入电机内部的特点。2、电动机容量1)、工机所需功率Ｐ

PFV1.47

=2.28KW2)、电机输出功率P

P

pW传动装置的总效率

式中1

...2

为从电动机至滚筒轴之间的各传动机构和轴承的效率参考书【】3-1查得：齿轮传动效率为

η

，滚动轴承传动效率为0.99

，联轴器传动效率为

0.99

，带传动效率4

，工作机效率

5

包含轴承。则

0.97

0.960.96

=故

P

PW

=KW总3、电动机额定功率

m由【1】表17-7选电机额定率

Pm--

总2i一级减速器设计说明书(一减速器设计总2i设计计算及说明4、电动机的转速为了便于选择电动机转速，先推算电动机转速的可选范围。由任务书

结果中推荐减速装置(包括V带和级减速传动比范围i电动机转速可选范围为

20

，则95.54(6~

—

r/min可见同步转速为1000r/min的电机均符合。由】表17-7选定动机的型号为Y132S--6。主要性能下表：电机型号Y132S--6

额定功率3KW

满载转速960r/min

堵转转矩2.0

最大转矩2.25、计算传动装置的总传动i

并分配传动比总n9601传动比imn95.54

=

（符合6<

i

<24）总2)、分配传动比

取带传动的传动比

i

2.50

，则齿轮的传动比i10.05i总i2.51

4.021．各轴转速减速器传动装置各轴从高速轴至低速轴依次编号为：Ⅰ轴、Ⅱ轴，滚筒轴为Ⅲ轴。各轴的转速为（r/min）高速轴Ⅰ的转速

低速轴Ⅱ的转速滚筒轴Ⅲ的转速

nn22nw

/=2.各轴输入功率为(

kW

)--

1一级减速器设计说明书(一减速器设计设计计算及说明1

结果高速轴Ⅰ的输入功率

P1m

0.964

低速轴Ⅱ的输入功率

P2

0.9721

滚筒轴Ⅲ的输入功率

P0.99323

3.各轴输入转矩（N

m）1Ⅰ的转矩为

9550Tn1

2Ⅱ的转矩为3Ⅲ的转矩为

T2T3

2n23n3

将各数据汇总如下表

传动参数的数据表转速n(r∕

轴Ⅰ

轴Ⅱ

轴Ⅲmin)功率P∕kW转矩∕(N·

2.422.37242.06237.241、设计带传动的主要参数已知带传动的工作条件：两班制工作，连续单向运转，载荷平稳，所需传递的额定功率

小带轮转速nr/min1

大带轮转速2

，传动比

i1

。设计内容包括选择带的型号、确定基准长度、根数、中心距、带的材料、基准直径以及结构尺寸、初拉力和压轴力等等（因为之前已经选择了V传动，所以带的设计按V带动设计方法进行）--

一级减速器设计说明书(一减速器设计设计计算及说明

结果1算功率

p

p=

1.1×kwV带根由图《械设计选A型1—）3定带轮的基准直径

并验算带速v、初选小带轮的基准直径，械计表和p157表，取小带轮基准直径

d

（2算带速v

d1000

960601000

ms

m/s因为5m/s<6.28带符合推荐范（3算大带轮的基准直径根式d

2.5312.5mm

，初定=315mm（4定V带中心距基准长度

La根据《械设计0.7

(d)a2()0.7

315)a2(1250

a

初定中心距

=600mmb、由式8-22计算所需的基准度l=2+

2

d

24

=2×600π×0.5×（125+）+-125-125）/4×6＝mm由表8-2先的基准长度l=1950mmc.计算实际中心距--

一级减速器设计说明书(一减速器设计设计计算及说明

结果a+(l

-l)/2＝600（1950-）/2622mm0中心距满足变化范围308—mm（5验算小带轮包角

1

＝180°-（

-

d

d1

）/a×57.3°＝180°-（315）/600×57.3°＝162°>90°

包角满足条件（6计算带的根数单根V带能传达的功率根据=960r/min和=125mm表8-4a1用插值法求得p=1.37kw单根v带传递功率的增量Δ

已知A型v带小带轮转速

1

=960r/min转动比i=

12

=

d

/d12

=2查表得Δ

=0.11kw计算v带根数查表8-5得角修正系数=0.96,表8-2得长修正系数k=0.99L

r

=(

+Δp)×k

×

L

=(1.37+0.11)×0.96×0.99=1.41KWZ=

pcPr

=/1.41=

故取3根（7算单根V带初拉力和最小值min

＝500*

)p

+qVV=N对于新安装的V带,初拉力为:1.5对于运转后的V带,初拉力为:1.3F（8算带传动的压轴力P

minmin

=268=N--

2行计算。一级减速器设计说明书(2行计算。设计计算及说明F=2Z/2)=NP（9带轮的设计结构A.带轮的材料为HT200B.V带轮的结构形式:腹板式C．结构图（）2、齿轮传动设计1定齿轮的类型、精度等级、材料及齿数、按图所示的传动方案，选用直齿圆柱齿轮传动。带式机为一般工作机器速度不高故用8精GB10095—88料择表选择小齿轮材料40Cr（调质280—320HBS,大齿轮材料为（调质度250—。者硬度差为左右。、选小齿轮齿数，轮传动比为i=4.02，大齿轮齿数

结果

4×4.02=96.46，

。2齿面接触疲劳强度设计由设计计算公式进行计算，即

1

3

KTuZZt1EHu]dH3定公式内的各计算数值、试选载荷系数

K1.3t、计算小齿轮传递的转矩。Tnm。、由表【】10-7选齿宽系数、由表差材料的弹性影响系数Z

12

ZH、由图10-21d按面硬度差得小齿轮的接触疲劳强度极限Hlim1

=650MP

；大齿轮的接触疲劳强度极限

Hlim2

580MP。4算应力循环次数。N60njL8ih--

822mmt一级减速器设计说明书(一减速器设计822mmt

结果NN1

8、由【】图取触疲劳寿命系数K

HN1

0.93,K

HN2

1.01。、计算接触疲劳许用应力。取失效概率为，安全系数则[]H

Klim1650S[]H

KσS

lim2585.5MP5算、试算小齿轮分度圆直径代人

[]H

中较小的值。1t、计算圆周速度

3

KTuZZt1Hu]dHv

1t60

51.121000

1.036算齿宽。1t7算齿宽与齿高之比。

1×模数

mz

/24=2.13齿高

t

×2.13mm齿高比

8算载荷系数。根据v1.03m/s级精度，由2图10-8查动载系数K;V直齿轮，K

H

=K

=1。由【】表得使用系数

KA

。由【】表插值法查得级度、小齿轮相对支承对称布置时，--

一级减速器设计说明书(一减速器设计设计计算及说明

结果K

Hβ

1.314

。由

bh

，K1.422

查【】图得K

，故载荷系数KKKKAVH

H

9实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径11t10算模数。

3

K1.713K11

/24=2.33齿根弯曲疲劳校核公式对小齿轮进行设计。≥

2KTYY(FaΦz[]1F

)12、确定公式内的各计算值：、由2图查小齿轮的弯曲疲劳强度极限

FE1

，齿轮的弯曲疲劳极限。FE2、由【】图取曲疲劳寿命系数K

FN1

0.91，K

FN2

。、计算弯曲疲劳许用应力。取弯曲疲劳许用安全系数，则[]F[]F214算载荷系数K

K550FN3K0.95390FN4FE4KKKKAV15取齿形系数。

F

1.25由【】表得

Y

;Y

。16取应力校正系数。由【】表得

YSa1

1.58;YSa2

1.793。--

Fa1Fa2一级减速器设计说明书(一减速器设计设计Fa1Fa2

结果YY17算大、小齿轮的Sa[

并加以比较。YY0.011712[]YY[]264.6大齿轮的数值大。18计计算

3

62.72

3

0.014752mm对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的模数m大由齿根弯曲疲劳强度计算的模数，由于齿轮模数m的小主要取决于弯曲弯曲强度所决定的承载能力齿面接触疲劳强度所决定的承载能力与轮直即模数与齿数的乘积有可取弯曲疲劳强度算得的模数1.77mm并就近圆整为标准值为m=2.0mm，按接触强度算得的分度圆直径算出小齿轮齿数

mm

d/2=28.00，取m×=112.54，取

z

、几何尺寸的计算、计算分度圆直径×2.0=56.0mm×2.0=224.0mm、计算中心距a20、计算齿轮宽度

1

2/2=140.0bd1取mm

1×=56.0mm-10-

t2一级减速器设计说明书(一减速器设计t2设计计算及说明选取轴的材料为45钢调得许用应力为]60MP。-1为了对轴进行校核，先求作用在轴上的齿轮的啮合力。第一对和第二对啮合齿轮上的作用力分别为

结果Ft1

2T262.722T31F2161N1Ftan20tan20787Nt11、高速轴的设计、初步确定轴的最小直径。按公式d

min

A

Pn

初步计算轴的最小直径。轴的材料为钢调质处理。根据【2】表15-3取

A110

。则d

min1

A

01

3

120.6mmn1又因为高速轴Ⅰ有1个键，应增大轴径以考虑键槽对轴的强度的削弱。故轴应相应地增大5%-10%。现将轴增大6%则增大后的最小轴径d

0.06)

，取为25mm。(2)、轴上各段直径的初步确定。A段d1=25由小直径算出。B段d2=32，根据毡圈油封标。C段d3=35，与轴承（深沟球承6207配合，取轴承内径35mm。D段d4=40，设计非定位轴肩度h=2.5mm高速轴内径40E段d5=56，高速轴齿轮分度直径56F段d6=40，设计定位轴肩高h=2.5mmG段d7=35，与轴承（深沟球承6207配合。-11-

一级减速器设计说明书(一减速器设计设计计算及说明(3)、轴上各段所对应的长度。

结果A段度为B段度为C段度为度决定，

L50mm1L38mm2L26mm3

；根据带轮轮毂宽度；根据毡圈油封标准。；由轴承（深沟球轴6207）度及档油环宽D段度为

L8mm4

；定位轴肩E段度为

L61mm5

；齿轮齿宽F段度为

L6

；定位轴肩G段度为

L7

。由轴承（深沟球轴6207）度及档油环宽度决定(4)、各轴段的倒角设计按【2】15-2（零件倒角C与角半径R的推荐值）进行设计。2、速轴的计、初步确定轴的最小直径按公式

min

A

Pn

初步计算轴的最小直径。选取轴的材料为钢调质处理。根据表15-3，取

A

。则d

min2

A

02

3

2n2

又因为低速轴Ⅰ有两个键槽，应增大轴径以考虑键槽对轴的强度的削弱。故轴应相应地增大6%-10%。现将轴增大6%。则增大后的最小轴径为

×1.06=mm圆整为38mm-12-

一级减速器设计说明书(一减速器设计设计计算及说明

结果低速轴的轮廓图如上所示。2)、轴上各段直径的初步确定。A段d1=38mm，与弹性柱销联轴配合B段d2=43mm，设定轴肩高h=2.5mmC段d3=45,与承配合。D段d4=50mm，设定非轴肩高度2.5mm。E段d5=55mm，设定轴肩高为2.5mmF段d6=45mm,与承配合。3)、轴上各段所对应的长度。A段度为B段度为C段度为D段度为E段度为F段度为

L68mm1L39mm2L42mm3L54mm4L10mm5L29mm6

；根据弹性柱销联轴器宽度；根据轴肩与箱体之间的距离；根据轴承的宽度与档油环宽度；齿轮齿宽减速2mm；定位轴肩；根据轴承的宽度与档油环宽度4)、各轴段的倒角设计【2】（零件倒角与圆半径R的荐值）进行设计。1、高速轴校核Ft，r的向如下图所示-13-

一级减速器设计说明书(一减速器设计设计计算及说明（1轴支反力根据轴承支反力的作用点以及轴承和齿轮在轴上的安装位置，建立力学模型。水平面的支反力RA=RB=Ft/2=1119.91N垂直面的支反力：由于选用深沟球轴承则Fa=0那么RA=RB=Fr×（2画弯矩图右起第四段剖面C处弯矩：水平面的弯矩：MC=RA62=Nm垂直面的弯矩：’=MC2=RA×62=41.09合成弯矩：

结果M

M

M

1

116.65

123.68（3画转矩图：T=×（4画当量弯矩图因为是单向回转，转矩为脉动循环，=0.6可得右起第四段剖面C的当量弯矩：M

eC2

M

2

2

T)

2

（5判断危险截面并验算强度起第四段剖面处量弯矩最大其直径与相邻段相差不大，所以剖面为险截面。已知MeC2=307.56Nm,由课本表13-1有［σ-1］

则：σMeC2/W=·D43=307.56×3

)=14.24［σ］起第一段D处仅受转矩但其直径较小该面也为危险截面：M

D

（α

54.912NmσMD/W=·3)=54.912×3

)=6.026［σ］所以确定的尺寸是安全的。-14-

一级减速器设计说明书(一减速器设计设计计算及说明以上计算所需的图如下：

结果2、低速轴校核（1轴长支反力根据轴承支反力的作用点以及轴承和齿轮在轴上的安装位置，建立力学模型。水平面的支反力N垂直面的支反力：由于选用深沟球轴承则Fa=0那么RA=RB=Fr×62/124=430N（2画弯矩图右起第四段剖面C处的弯矩：水平面的弯矩：MC=RA×62=垂直面的弯矩：=×62=59.86Nm合成弯矩：-15-

M一级减速器设计说明书(一减速器设计设计计算及说M

结果M

C

C

M

C

C1

59.86

（3画转矩图：T=×d2/2=242.06（4）画当量弯矩图因为是单向回转，转矩为脉动循环，=0.6可得右起第四段剖面C处当量弯矩：M

eC2

M

C2

)2330.7（5）判断危险截面并验强度eq\o\ac(○,1)起四段剖面C处量弯矩最大，而其直径与相邻段相差不大，所以剖面C危险截面。已知由本表13-1有［σ-1］

则：σMeC2/W=3

)=330.7×1000/(0.13)=12.04［σ-1］eq\o\ac(○,2)起一段D处仅受转矩但其直径较小，故该面也为危险截面：M

（302.4σMD/W=·D1)=302.4×1000/(0.13)=24.19Nm<［σ-1所以确定的尺寸是安全的。以上计算所需的图如下：-16-

r一级减速器设计说明书(一减速器设计设计计算及说明r

结果1、高速轴承的选择及计算速轴的轴承取深沟球轴承型=31.5kN算轴承的径载荷A处承径向力

r1

NV1

10922C轴承径向力

22r2NV2

所以在C处承易受破坏。承的校验、承的当量载荷，因深沟球轴承只受径向载荷，故Pf,查r2【2表13-6得荷系数f。-17-

hr一级减速器设计说明书(一减速器设计hr设计计算及说明P1621N、轴承的使用命为8年，2班制，即预计使用计算寿命

结果Lh

轴承应有的基本额定动载荷值

P

10

其

，1621

3

60384006

18864NC

r(3)、验算6207承的寿命106C1031500L(r)3)60n601621

3

综上所得6207轴符合设计要求。2、低速轴轴承选取及计算速轴的轴承取深沟球轴承型，C。算轴承的径载荷r

NV2

1053276721303N承的当量载，因深沟球轴承只受径向载荷，f查表r【2得载荷系数f。P轴承的使用寿命为

年，即预计使用计算寿命Lh

轴承应有的基本额定动载荷值

P

60nL10

其中

，

3

6095.5438400

13628N

r算6209轴承的寿命Lh

10610631500(r))38400h60n6095.541564-18-

pp一级减速器设计说明书(一pp设计计算及说明综上所得6209轴符合设计要求。八、键连接的选择及校核1、高速轴键连接速轴键的选查【】表普平键的型式和尺寸）选取A型键，×hL=8×7×42键联接的组成零件均为钢，键为静连接并有轻微冲击，查【2】表

结果6-2

=100～120MPa。2度校核