两级展开式圆柱齿轮减速器的设计55页word文档格式.docx
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设计热处理车间零件清洗用设备。
该传送设备的动力由电动机经减速器装置后传至传送带。
每日两班制工作，工作期限为8年。
热处理车间零件清洗用设备。
已知条件：
输送带带轮直径d=300mm,输送带运行速度v=0.63m/s,输送带轴所需转矩T=700N.m.
一、传动装置的总体设计
1.1传动方案的确定
两级展开式圆柱齿轮减速器的传动装置方案如图所示。
1-电动机2-带传动3-减速器4-联轴器5-输送带带轮6-输送带
1.2电动机的选择
计算项目
计算及说明
计算结果
1.选择电动机的类型
根据用途选用Y系列一般用途的全封闭自冷式三相异电动机。
2.选择电动机的功率
输送带所需的拉力为
F=2T/d=2×
700/0.3N≈4667N
输送带所需动率为
Pw=Fv/1000=4667×
0.63/1000KW=2.94KW
由表取，v带传动效率η带=0.96，一对轴承效率η轴承=0.99，斜齿圆柱齿轮传动效率η齿轮=0.97，联轴器效率η联=0.99，则电动机到工作机间的总效率为
η总=η带η轴承4η齿轮2η联=0.96×
0.994×
0.972×
0.99=0.859
PO=PW/η总=2.94/0.859Kw=3.42Kw
根据表，选取电动机的额定功率为Ped=4kw
F=4667N
Pw=2.94KW
η总=0.859
PO=3.42Kw
Ped=4kw
3.确定电动机的转速
输送带带轮的工作转速为
nw=1000×
60×
0.63v/π×
300r/
min=40.13r/min
查表，v带传动的传动比i带=2～4，两级减速器传动比i=8～40，则总传动比范围为
i总=i带i齿=（2～4）×
（8～40）
=16～160
电动机的转速范围为
no=nwi=40.13×
（16～160）
r/min=642.1～6421r/min
由表可知，符合这一要求的电动机同步转速1000r/min，
1500r/min和3000r/min,考虑3000r/min的电动机的转速太高，而1000r/min的电动机的体积大且贵，故选用转速为1500r/min的电动机进行试算，其满载转速为1440r/min，其满载转速为1440r/min,其型号为Y112M-4
nw=40.13r/min
Nm=1440r/min
1.3传动比的计算及分配
各级传动比的计算及分配。
计算项目
1.总传动比
i总=nmnw=1440/40.13=35.88
i总=35.88
2.分配传动比
根据传动比范围，取带传动的传动比i带=2.5，则减速器传动比为
i=i总/i带=35.88/2.5=14.35
高速级传动比为
i1=√（1.3～1.4）i=√（1.3～1.4）×
14.35=4.32～4.48
取i1=4.4
低速级传动比为
i2=i/i1=14.35/4.4=3.26
i=14.35
i1=4.4
i2=3.26
1.4传动装置的运动、动力参数计算见表。
1.各轴转速
no=nm=1440r/min
n1=no/i带=1440/2.5r/min=576
r/min
n2=n1/i1=576/4.4r/min=130.9
n3=n2/i2=130.9/3.26r/min=40
.15r/min
nw=n3=40.15r/min
no=1440r/min
n1=576r/min
n2=130.9r/min
n3=40.15r/min
nw=40.15r/min
2各轴功率
P1=POη0-1=POη带=3.42×
0.96kw
=3.28kw
P2=P1η1-2=P1η轴承η齿=3.28×
0.99×
0.97kw=3.15kw
P3=P2η2-3=P2η轴承η齿=3.15×
0.97kw=3.02KW
PW=P3η3-W=P3η轴承η联=3.02×
0.99kw=2.96kw
P1=3.28kw
P2=3.15kw
P3=3.02KW
PW=2.96kw
3.各轴转矩
T0=9550×
（PO/n0）=9550×
（3.42/1440）N·
m=22.68N·
m
T1=9550×
（P1/n1）=9550×
（3.28/576）N·
m=54.38N·
T2=9550×
（P2/n2）=9550×
（3.15/130.9）N·
m=229.81N·
T3=9550×
（P3/n3）=9550×
（3.02/40.15）N·
m=718.33N·
TW=9550×
（PW/nW）=9550×
（2.96/40.15）N·
m=704.06N·
T0=22.68N·
T1=54.38N·
T2=229.81N·
T3=718.33N·
TW=704.06N·
二、传动件的设计计算
2.1减速器外传动件的设计
减速器外传动件只有带传动，故只需对带传动进行设计。
带传动的设计见下表。
1.确定设计功率
Pd=KA×
P0
由表8-6，查得工作情况系数KA=1.2，则
Pd=1.2×
3.42kw=4.1kw
Pd=4.1kw
2.选择带型
n0=1440r/min,Pd=4.1kw,由图选择A型带
选择A型V带
3.确定带轮的基准直径
根据表8-7，选小带轮直径为dd1=100mm,则大带轮的直径为
dd2=i带dd1=2.5×
100mm=250mm
dd1=100mm
dd2=250mm
4.验算的速度
V带=πdd1n0/60×
1000m/s=7.54m/s<
vmax=
25m/s
带速符合要求
5.确定中心距和V带长度
根据0.7（dd1＋dd2）<
a0<
2（dd1＋dd2）,初步确定中心距，即0.7×
（100＋250）mm=245mm<
2×
（100＋250）mm=700mm
为使结构紧凑，取偏低值，a0=350mm
V带计算基准长度为
Ld'
≈2a0＋π/2（dd1＋dd2）＋（dd1－dd2）2/4a0=[2×
350＋π/2（100＋250）＋（100－250）2/4×
350]mm=1265.57mm
由表8-8选V带基准长度Ld=1250mm,则实际中心距为
a=a0＋（Ld－Ld'
）/2=350mm＋（1250-1265.57）/2mm=342.21mm
a0=350mm
Ld=1250mm
a=342.21mm
6.计算小带轮包角
a1=180o－（dd1－dd2）/a×
57.3o=154.88o>
120o
a1=154.88o>
120o合格
7.确定V带根数
V带根数可用下式计算：
Z=Pd//（P0＋ΔP0）KaKL
由表8-9查取单根V带所能传递的功率P0=1.3kw,功率增量
ΔP0=Kbn1（1-1/Ki）
由表8-10查得Kb=0.7725×
10-3，由表8-11查得Ki=1.137，则
ΔP=0.7725×
10-3×
1440（1-1/1.137）kw=0.134kw
由表8-12查得Ka=0.935，由表8-8查得KL=0.93，则带的根数为
Z=kd/（p0+ΔP0）KaK=4.1/（1.3+0.134）×
0.935×
0.93=3.29
取四根
Z=4
8.计算初拉力
由表8-13查得v带质量m=0.1kg/m,则初拉力为
F0=500pd/zu带（2.5-Ka/Ka）+mvd2
=500×
4.1/4×
7.54（2.5-0.935/0.935）N+0.1×
7.542N=119.45N
F0=119.45N
9.计算作用在轴上的压力
Q=2zF0sina/2
=2×
4×
119.45N×
sin154.88oo/2=932.72N
Q=932.72N
10.带轮结构设计
（1）小带轮结构采用实心式，由表8-14查得电动机轴径D0=28，由表8-15查得
e=15±
0.3mm,f=10＋2－1mm
轮毂宽:
L带轮=（1.5～2）D0=（1.5～2）×
28mm=42～56mm
其最终宽度结合安装带轮的轴段确定
B带轮=（z－1）e＋2f=（4－1）×
15mm＋2×
10mm=65mm
（2）大带轮结构采用孔板式结构，轮毂宽可与小带轮相同，轮毂宽可与轴的结构设计同步进行
2.2减速器内传动的设计计算
高速级斜齿圆柱齿轮的设计计算见表。
1.选择材料、热处理和公差等级
考虑到带式运输机为一般机械，故大、小齿轮均选用45钢，小齿轮调质处理，大齿轮正火处理，由表8-17得齿面硬度HBW1=217～255HBW，HBW2=162～217HBW.平均硬度HBW1-=236HBW，HBW2-=190HBW.HBW1-－HBW2-=46HBW，在30～50HBW之间。
选用8级精度
45钢
小齿轮调质处理
大齿轮正火处理
8级精度
2.初步计算传动的主要尺寸
因为是软齿面闭式传动，故按齿面接触疲劳强度进行设计。
其设计公式为
d1≧〔2KT1/φd×
（u＋1）/u×
（ZEZHZεZβ/[δ]H）〕1/3
（1）小齿轮传递转矩为T1=54380N·
mm
（2）因v值未知，Kv值不能确定，可初步选载荷系数Kt=1.1～1.8,
初选Kt=1.4
（3）由表8-18，取齿宽系数φd=1.1
（4）由表8-19，查得弹性系数ZE=189.8√MPa
（5）初选螺旋角β=12o,由图9-2查得节点区域系数ZH=2.46
（6）齿数比u=i1=4.4
（7）初选Z1=23，则Z2=uZ1=4.4×
23=101.2,取Z2=101，则端面重合度为
εa=[1.88－3.2（1/Z1＋1/Z2）]cosβ=
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