二级尺寸减速器设计概要Word下载.docx
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V（m/s）
卷筒直径
D（mm）
7000
0.40
500
1.3.设计要求
1.减速器装配图A0一张
2.零件图1张
3.设计说明书一份约6000～8000字
1.4.设计说明书的主要内容
封面（标题及班级、姓名、学号、指导老师、完成日期）
目录（包括页次）
设计任务书
传动方案的分析与拟定（简单说明并附传动简图）
电动机的选择计算
传动装置的运动及动力参数的选择和计算
传动零件的设计计算
轴的设计计算
滚动轴承的选择和计算
键联接选择和计算
联轴器的选择
设计小结（体会、优缺点、改进意见）
参考文献
1.5.课程设计日程安排
表2课程设计日程安排表
1）
准备阶段
12月20日～12月20日
1天
2）
传动装置总体设计阶段
12月21日～12月22日
2天
3）
传动装置设计计算阶段
12月23日～12月25日
3天
4）
减速器装配图设计阶段
12月27日～12月31日
5天
5）
零件工作图绘制阶段
1月4日～1月5日
6）
设计计算说明书编写阶段
1月6日～1月6日
7）
设计总结和答辩
1月7日
第2章传动装置的总体设计
2.1.传动方案拟定
由题目所知传动机构类型为：
展开式二级圆柱齿轮减速器，本传动机构的特点是：
减速器横向尺寸较小，两大齿轮浸油深度可以大致相同。
高速级齿轮布置在远离转矩输入端，可使轴在转矩作用下产生的扭矩变形和轴在弯矩作用下产生的弯矩变形部分的抵消，以减缓沿齿宽载荷分布不均匀的现象。
但此结构较复杂，轴向尺寸大，中间轴较长、刚度差，中间轴承润滑较困难。
在多级传动中，各类传动机构的布置顺序不仅影响传动的平稳性和传动效率，而且对整个传动装置的结构尺寸也有很大的影响。
因此，应根据各类传动机的结构特点合理布置，使各类机构得以发挥其特点。
带传动承载能力较低，但传动平稳，缓冲吸振能力强，故布置在高速级；
斜齿轮传动比较平稳，常布置在高速级；
低速级也采用圆柱斜齿轮传动。
按设计要求及工作条件选用Y系列三相异步电动机，卧式封闭结构，电压380V.
2.2.电动机的选择
根据已知条件由计算得知工作机所需工作功率为
查机械课程设计手册表1-7得
——v带轮的传动效率，——滚动轴承的传动效率
——齿轮的传动效率，——联轴器的传动效率
——滚筒的传动效率
7000x0.40
卷筒轴工作转速为
经查表推荐的传动比合理范围，v带传动比，二级圆柱齿轮减速器的传动比，则总的传动比合理范围为，电动机同步转速
查机械课程设计手册表12-1得
选用电动机的型号为Y132M1-6,额定功率为4KW,同步转速为了1000
2.3.计算总传动比及分配各级的传动比
1.总传动比
2.分配传动装置的传动比
为使v带传动外廓尺寸不致过大，初取3.7，则减速器的传动比16.98
3.分配减速器的传动比
查机械设计课程设计指导书（第二版）图12得
2.4.运动参数及动力参数计算
为进行传动件的设计计算，要推算出各轴的转速和转矩（或功率），如将传动装置各轴由高速至低速依次定为Ⅰ轴Ⅱ轴Ⅲ轴﹍以及
则可按电动机轴至工作运动路线推算，得各轴的运动和动力参数:
1.各轴转速
2.各轴输出功率
3.各轴输出转矩
轴
转速（）
功率（）
转矩（）
1轴
259.46
3.40
125.10
2轴
51.89
3.23
594.6
3轴
15.28
3.07
1921.77
卷筒轴
15.28
2.98
1864.50
第3章传动零件的设计计算
一.V带的设计
1.确定设计功率
由表12.6查得工作情况系数,则
n=960r/min
2.选取带的型号,根据由图12-13查取，选A型带。
3.确定带的基准直径，根据表12.7推荐用最小直径，可选小带轮直径为,查得，则大带轮直径为
根据表12-7取=375mm，其传动比误差，故可用。
4.验算带的速度
故符合要求。
5.确定v带长度和中心距
根据0.55（）+ha2（）,
由表12.2查得h=8,则，为保证结构紧凑，取a=650mm；
根据式12-2计算v带基准长度：
由表12.3选v带基准长Ld=2000mm。
由（式7.2）计算实际中心距:
6.计算小带轮包角
由（式7.3）得
所以合格。
7.确定v带根数
由表12.4查取单根v带所能传递的功率
由表12.5查得=0.11kw
由表12.8查得
由表12.3查得
根据式7.23计算带的根数:
故取5根。
二、斜齿圆柱齿轮传动设计
（一）高速级斜齿圆柱齿轮传动设计
1．选择齿轮材料、热处理方式和精度等级
考虑到此减速器传递的功率较大，故大小齿轮均选用20Cr，采用硬齿面，即渗碳淬火，齿面硬度为59HRC；
选用8级精度。
2．初步计算传动主要尺寸
由（图10-9c）得
由（图10-6c）得
3.因为是硬齿面闭式传动，故按轮齿弯曲强度设计计算
齿轮按8级精度制造，取载荷系数K=1.5，齿宽系数
小齿轮上的转矩
初步选择螺旋角
齿数取
齿形系数，
由图10-8查得,。
因,。
且＞
故应将代入式（10-17）计算。
法向模数mm
由表4.1取mm
故取中心距，
取a=145mm，则
齿宽，取b2=50mm，b1=55mm。
小齿轮分度圆直径大齿轮分度圆直径
4.验算齿面接触强度
将各参数代入式（10-14）可得
安全。
5.齿轮的圆周速度
对照表10.2可知选8级精度是合宜的。
（二）低速级斜齿圆柱齿轮传动设计
1.选择齿轮材料、热处理方式和精度等级
取a=170mm，则
齿宽，取b2=68mm，b1=73mm。
第4章轴的设计计算
一、轴的材料选择和最小直径估算
根据工作条件，初选轴的材料为45钢，调质处理，按扭转强度条件进行最小直径估算，即。
初算轴径时，若最小直径段开有键槽，还要考虑槽对轴强度的影响，当该轴段截面上有一个键槽时，d增大5%，两个键槽时增大10%-15%，c值由表14.4可查得，取C=105。
高速轴：
，设有一键槽，因高速轴最小直径处安装滚动轴承，故取标准值。
中间轴：
，有一键槽，且中间轴最小直径处安装滚动轴承，故取标准值。
低速轴：
，因低速轴最小直径处安装联轴器，且轴上设有两键槽，参见联轴器选择，取。
二、轴的设计
1.高速轴的设计。
轴的结构图如下图一所示：
（1）各段轴的确定
L6安装大带轮的外伸出段d6=25mm
L5滚动轴承段轴，d5=30mm
L4由配合关系决定d4=32mm
L2是齿轮d3=44.38mm
L1由滚动轴承决定d1=25mm
（2）各段轴长
L6由大带轮的毂孔宽度取为45mm
L5:
由箱体结构，轴承端盖，配位关系等确定L5=65.12mm
L4:
由装配关系，箱体结构等确定L4=72.75mm
L2:
由高速级小齿轮宽度确定，取52mm
L1:
由滚动轴承，挡油盘及装配关系得取22mm
2.中间轴结构设计，结构图如下图二所示
（1）各轴段直径确定
L1：
最小直径，滚动轴承段轴段，D1=40mm
低速级小齿轮轴段，取d2=45mm
L3;
根据齿轮的轴向定位要求取为70mm
高级大齿轮段，取为d4=45mm
滚动轴承处轴段取为d5=40mm
（2）各轴段长度的确定
：
由滚动轴承，挡油盘及装配关系取为39.11mm
:
由低速级小齿轮的毂孔宽度确定取为74mm
由定位关系，取为5mm
由高速级大齿轮的毂孔宽度确定取为49mm
由滚动轴承，挡油盘及装配关系取为30.43mm
3.低速轴的设计。
4.
结构图如下图三所示
滚动轴承处轴段。
滚动轴承选取深沟球轴承6012，其尺寸为d1=60mm
低速大齿轮轴段，d2=67mm
L3:
按照结构要求取为d3=87.64mm
L4：
按照结构要求取为d4=67mm
L5：
滚动轴承段，滚动轴承选取深沟球轴承6012，其尺寸为d5=65mm
L6：
安装联轴器，为使轴与联轴器吻合。
故同时选取联轴器型号，查表，取k=1.5,
因为计算转矩小于联轴器公称转矩条件，查取机械表，选用GY8型许用转矩为3150N.m,故适合。
故d6=60mm
（1）各段轴长度的确定
由滚动轴承，挡油盘及装配器关系确定，取为35mm
由低速级大齿轮的鼓孔宽确定，取为68mm
按照结构设计要求取为6mm
由装配关系，箱体结构等确定，L4=56.3mm
由滚动轴承，挡油盘及装配器关系确定,取为58.6mm
L7:
由联轴器的毂孔宽142确定取为57mm
三、高速轴强度校核
斜齿轮受力：
（3）.校核轴的强度
A剖面的左侧，因弯矩大，有转矩，还有键槽引起的引力集中，故A剖面的左侧为危险剖面。
由附表10.1，抗弯剖面模量
弯曲应力
扭剪应力
对于调制处理的20Cr，由表14.1查得由表10-1注得材料的等效系数
键槽引起的应力集中系数，由附表10.4查得
绝对尺寸系数，由附图10.1查得
轴磨削加工时的表面质量系数由附图10.2查得
安全系数
由表10.5得许用安全系数因故a-a面安全、取折合系数，
则当量应力
前已选轴材料为20Cr，渗碳淬火处理。
查表10-4得
因，故此轴合理安全
四、低速轴强度的校核
⑴.判断危险截面
截面A,Ⅱ,Ⅲ,B只受扭矩作用。
所以AⅡⅢB无需校核.从应力集中对轴的疲劳强度的影响来看,截面Ⅵ和Ⅶ处过盈配合引起的应力集中最严重,从受载来看,
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