实用参考二级齿轮减速器同轴式机械设计docWord文档下载推荐.docx

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5.2中速轴及轴上零件的设计、校核·

（17）

5.3低速轴及轴上零件的设计、校核·

（21）

6.箱体结构的设计·

（25）

7.润滑设计·

（26）

8.密封类型的设计·

9.其他附件的设计·

10.参考文献·

（27）

一、设计目的：

带式运输机传动系统中的二级圆柱齿轮减速器

1）工作条件

要求减速器沿输送带运动方向具有最小尺寸，单向运转，有轻微振动，两班制工作，使用期限10年。

2）原始数据

已知条件

题号

6-A

6-B

6-C

6-D

6-E

输送带拉力F（KN）

5.4

5.8

5.2

5.7

5.6

输送带速度v（m/s）

0.8

0.75

0.85

输送带滚筒直径D（mm）

420

410

400

430

450

3）设计工作量

（1）设计说明书

（2）减速器装配图

（3）减速器零件图

1）中间轴零件图

2）中间轴大齿轮零件图

3）下箱体零件图

2、设计方案：

三、传动装置的总体设计

3.1电动机的选择

设计内容

计算及说明

结果

1、选择电动机的类型

按工作要求和工作条件选用Y系列三相鼠笼型异步电动机，其机构为全封闭自扇冷式结构，电压为380V

2、选择电动机的容量

工作机的有效功率为：

从电机到工作机输送带间的总效率为：

式中，分别为V型带，轴承，齿轮传动，联轴器的传动效率，有机械课程设计表可知V型带的传动效率为=0.96，本设计选择球轴承故传动效率=0.99，齿轮为圆柱齿轮8级精度（油润滑）故=0.97，联轴器选择弹性联轴器故=0.99。

=0.8677

所以需要电动机的工作功率为：

=4.67KW

=5.379KW

3、确定电动机的转速

按表推荐的传动比合理范围，二级圆柱齿轮减速器传动比=8~40,而工作机卷轴筒的转速为：

综合考虑电动机和传动装置的尺寸、质量和价格等因素，为使传动装置结构紧凑，决定使用同步转速为1500r/min的电动机

根据电动机的类型、容量和转速，由电机产品目录或有关手册选定电动机的型号为Y132S-4，其主要性能如下表所示:

电动机型号

额定功率/kw

满载转速/（r/min）

Y132s-4

5.5

1440

2.2

2.3

质量为68kg

3.2计算传动装置的总传动比并分配传动比

1、总传动比

=42.35

2、分配传动比

Ⅲ

考虑润滑的条件，为使两级大齿轮相近，

取第一级为带传动减速故可取=4,故：

=4

=3.2

3.3计算传动装置各轴的运动和动力参数

1、各轴的转数

Ⅰ轴

Ⅱ轴

Ⅲ轴r/min

卷筒轴

=360

=112.5

=35.2

2、各轴的输出功率

kw

Ⅲ轴

=5.28kw

=5.07kw

=4.87kw

=4.77kw

3、各轴的输出转矩

故Ⅰ轴

将上述计算结果汇总与下表:

带式传动装置的运动和动力参

轴名

功率

P/kw

转矩

T/m

转速r/min

传动比i

效率

电机轴

36.5

4

0.96

5.28

140.1

360

3.2

0.9603

5.07

430.4

112.5

4.87

1321.3

35.2

1

0.9801

4.77

1294.1

=140.1

=1321.3

四、传动件的设计

4.1减速器外传动部件V带的设计

1、带的型号和根数的确定

额定功率P=5.5KW

取KA=1.2

根据功率KA和小带轮转速n1=1440r/min按机械设计图8-11推荐带型

选择：

普通V带A型

普通V带

V带A型

2、主要参数的选择

取小轮基准直径d1=90mm

大轮基准直径d2=mm

由表8-8圆整为355mm

带速m/s

初步确定中心距ao,即

0.7（d1+d2）＜ao＜2（d1+d2）

311.5mm＜ao＜890mm

取ao=700

基准长度

查表8-2选Ld=1400mm

实际中心距a

mm

考虑到传动的安装、调整和V带张紧的需要，中心距的变动范围为:

667mm~730mm

小包角

>

900，满足条件

计算V带根数

查表得Kα=0.942KL=0.96

P0=1.064KW△P=0.17KW

所以：

故取6根

单根V带的初拉力最小值

N

作用在带轮轴上的最小压轴力Fq

d1=90mm

d2=355mm

6.79m/s

=1424mm

Ld=1420mm

=688mm

=157.90

Z=6

=138.76N

=1634.08N

4.2减速器内传动部件的设计

4.2.1低速级齿轮设计

1、选择材料、热处理方法及公差等级及齿数

（1）选用直齿齿轮

（2）大小齿轮均为锻钢，小齿轮材料为45钢（调质），硬度为2250HBS

大齿轮材料为45钢（调质），硬度为220HBS。

（3）选用的精度等级为8级

（4）选小齿轮齿数24，大齿轮齿数77

45钢

小齿轮调质处理

大齿轮调质处理

8级精度

Z1=24

Z2=77

2、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计算，其设计公式为：

（1）确定公式内各计算数值

1）选载荷系数=1.3。

2）小齿轮传递的扭矩T1=140.1。

3）查表10-7，齿宽系数。

4）查表10-6，

ZE=189.8MP1/2

5）查图10-2d，小齿轮，

大齿轮

6）应力循环次数

7）由图10-19取接触疲劳寿命系数，

8）接触疲劳许用应力

取安全系数S=1

（2）计算

1）计算小齿轮分度圆直径，带入中较小值

2）圆周速度v

3）齿宽

4）模数

齿高

齿宽齿高之比

5）载荷系数

V=0.619m/s，8级精度，查图10-8，取动载荷系数

直齿轮，。

查表10-2，取使用系数。

由表10-4,8级精度，小齿轮相对支承非对称布置，

由，，查图10-13，得

故载荷系数

6）按实际载荷系数校正分度圆直径

7）计算模数

3.按齿根弯曲强度设计

（1）确定各计算参数

1）查图10-20C，弯曲疲劳强度极限，

2）由图10-18取弯曲疲劳寿命系数

3）计算弯曲疲劳许用应力

取安全系数S=1.4

4）载荷系数K

5）查齿形系数，应力校正系数

查表10-5

6）计算大小齿轮的并加以比较。

，

大齿轮的数值较大。

（2）设计计算

故取模数m=4mm，小齿轮分度圆直径。

，，

取。

4.几何尺寸计算

分度圆直径。

中心距

齿轮宽度，取

=105.091

V=0.619m/s

=4.38

4.2.2高速级齿轮设计

由于本题是同轴式二级减速器，因此必须保证高、低速级齿轮中心距完全相同。

有传动参数数据表可知，低速级齿轮受力比高速级大，因此取高速级齿轮的参数（如齿数与模数以及材料）与低速级相同。

五、轴及轴上零件的设计计算

5.1高速轴的设计与计算

1、已知条件

高速轴传递的功率p1=5.28kw，转速n1=360r/min

2、选择轴的材料

因传递的功率不大，并对重量及结构尺寸无特殊要求，故选用常用的材料45钢，调制处理

45钢，调制处理

3、初算轴径才

则：

轴最小轴径处和V带轮之间有一个键槽，轴径轴径应该增大5%，轴端最细处的直径：

d1>

25.7mm+25.7G0.05mm=27.0mm

圆整为标准系列值，取30mm

dmin=30mm

4、结构设计

轴的结构如图所示

1）带轮及轴段I的设计:

dI=30mm

V带与轴配合长度L=2dI=60mm

2）轴段II的设计：

由于V带轮的宽度大于60mm，II段左端要留出足够的长度保证带轮到轴承端盖的距离可以在不拆带轮的情况下卸轴承端盖上的螺钉，右端伸入齿轮2mm，于是取131mm。

dII=40mm.

3）与齿轮配合段III设计：

齿轮宽120mm，取这段长118mm。

dIII=45mm

4）轴肩IV的设计：

轴肩取长13mm，高4mm。

5）与轴承配合段V的设计：

长15mm，直径40mm

LI=60mm

dII=40mm

LII=131mm

LIII=118mm

dIV=53mm

LIV=13mm

dv=40mm

Lv=15mm

5、键连接

轴上零件的周向定位：

齿轮用的键为bGhGl=14G9G110

V带选用的键尺寸为bGhGl=8G7G56

A型平键连接

齿轮

bGhGl=14G9G110

V带bGhGl=6G6G64

6、倒角

倒角为C2.

7、轴的受力分析

画轴的受力分析图，轴的受力分析分析图如图所示：

已知：