一级减速器开式齿轮传动.docx

1、一级减速器开式齿轮传动一级圆柱齿轮减速器设计说明书一、传动方案拟定.3二、电动机的选择.4三、确定传动装置总传动比及分配各级的传动比.6四、传动装置的运动和动力设计.7五、齿轮传动的设计.15六、传动轴的设计.18七、箱体的设计.27八、键连接的设计29九、滚动轴承的设计31十、润滑和密封的设计32十一、联轴器的设计33十二、设计小结.33计算过程及计算说明一、传动方案拟定设计单级圆柱齿轮减速器、工作条件：输送带常温下连续工作，空载起动，工作载荷平稳，使用期限5年，两班制工作，输送带速度容许误差为5%，环境清洁。、原始数据：输送带有效拉力F=6500N；带速V=0.8m/s；滚筒直径D=335

2、mm；方案拟定：采用开始齿轮传动与减速齿轮的组合，即可满足传动比要求；同时由于带传动具有良好的缓冲、吸振性能，适应大起动转矩工况要求，结构简单，成本低，使用维护方便。二、电动机选择1、电动机类型和结构的选择：选择Y系列三相异步电动机，此系列电动机属于一般用途的全封闭自扇冷电动机，其结构简单，工作可靠，价格低廉，维护方便，适用于不易燃，不易爆，无腐蚀性气体和无特殊要求的机械。 2、电动机容量选择：电动机所需工作功率为：式（1）：da(KW) 由式(2)：V/1000(KW)因此Pd=FV/1000a(KW)由电动机至运输带的传动总效率为：总=5式中：1、2、3、4、5分别为开式齿轮传动、轴承、圆

3、柱齿轮传动、联轴器和滚筒的传动效率。取=0.98（开式齿轮传动），0.98，0.98,0.99（弹性联轴器），5=0.96(卷筒)。则： 总=0.980.980.980.980.990.97=0.886所以：电机所需的工作功率：Pd= FV/1000总=(65000.8)/(10000.886)=5.87(KW)3、确定电动机转速卷筒工作转速为：n卷筒601000V/（D）=(6010000.8)/（335） =45.63（r/min）根据机械设计基础课程设计指导书上推荐的传动比合理范围，取圆柱齿轮传动一级减速器传动比范围I=3，取开式齿轮传动比I1= 。则总传动比理论范围为：I a。故电动机

4、转速的可选范围为:N d=an卷筒=(624)45.63=2741095(r/min)则符合这一范围的转速有：720、1000 r/min)，根据容量和转速，由指导书附表9-1查出两种适用的电动机型号（制表如下）:方案电 动机 型号额定功率电动机转速(r/min)电动机重量kg传动装置传动比同步转速满载转速总传动比开式齿轮传动减速器1Y160L-8-7.575072014015.7743.92Y160M-67.5100097011621.245.3综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格以及带传动、减速器传动比，我们选择第一种方案。此选定电动机型号为Y160L-8，其主要性能：电动机主要外形

5、和安装尺寸：中心高H外形尺寸L(AC/2+AD)HD底角安装尺寸 AB地脚螺栓孔直径 K轴 伸 尺 寸DE装键部位尺寸 FGD160605382.531525421015421101245三、确定传动装置的总传动比和分配各级传动比：由选定的电动机满载转速nm和工作机主动轴转速n1、可得传动装置总传动比为：I a =nm/n=nm/n卷筒=720/45.63=15.772、分配各级传动装置传动比：总传动比等于各级传动比的乘积，I a =i0i1 （式中i0、i1分别为带传动和减速器的传动比） 为使带传动的尺寸不至过大，满足齿轮传动的传动比大于带传动的传动比要求，取i0=4（普通开式齿轮i0=24

6、），因为: I a =i0i1所以: i1I ai015.77/43.94四、传动装置的运动和动力设计：将传动装置各轴由高速至低速依次定为轴，轴，其中：i0,i1为相邻两轴间的传动比；01，12为相邻两轴的传递效率；P，P为各轴的输入功率（KW）；P，P 为各轴的输出功率（KW）；T，T为各轴的输入转矩（Nm）；T，T 为各轴的输出转矩（Nm）；n,n为各轴的转速（r/min）。可按电动机轴至工作运动传递路线推算，得到各轴的运动和动力参数:1、运动参数及动力参数的计算:（1）计算各轴的转数： 轴：n=nm=720（r/min）轴：n= n/ i1 =720/3.94=182.7(r/min)卷

7、筒轴：n= n/ i2=182.7/4=45.63(r/min)（2）计算各轴的功率：轴： P=Pd01 =Pd1=5.870.98=5.75（KW）轴： P= P12= P23=5.750.980.98=5.52（KW）卷筒轴: P= P23= P34=5.520.980.990.98=5.25（KW）计算各轴的输入转矩：因为电动机轴输出转矩为：Td=9550Pd/nm=95505.87/720=77.8（Nm）轴： T= Td01= Td1=77.80.980.98=74.7（Nm） 轴： T= Ti112= Ti123=74.73.940.980.980.98=277（Nm）卷筒轴：T

8、= T23= T34=27740.980.980.980.98=1022（Nm）计算各轴的输出功率：由于轴的输出功率分别为输入功率乘以轴承效率：所以：P=P=5.750.98=5.63（KW）P= P=5.520.98=5.4（KW）P= P=5.250.980.99=5.09(KW)计算各轴的输出转矩：由于轴的输出转矩分别为输入转矩乘以轴承效率：所以：T= T=74.70.98=73.2（Nm）T = T=2770.98=271.4(Nm)T = T=10220.980.99=991.5 (Nm)由机械零件表1得到：1=0.982=0.983=0.984=0.99i0为带传动传动比i1为减速

9、器传动比滚动轴承的效率在本设计中取0.98。综合以上数据，得表如下:轴名效率P （KW）转矩T （Nm）转速nr/min传动比i效率输入输出输入输出电动机轴5.8777.87203.940.98轴5.755.6374.773.27201.000.96轴5.525.4277271.4182.74.000.97卷筒轴5.255.091022991.545.63五、齿轮传动的设计：(1)、选定齿轮传动类型、材料、热处理方式、精度等级。小齿轮选硬齿面，大齿轮选软齿面，小齿轮的材料为45号钢调质，齿面硬度为250HBS，大齿轮选用45号钢正火，齿面硬度为200HBS。齿轮精度初选8级(2)、初选主要参数

10、 Z1=20 ，u=3.94 Z2=Z1u=203.94=78.85 取a=0.3，则d=0.3（i+1）=1.48（3）按齿面接触疲劳强度计算 计算小齿轮分度圆直径 d1 确定各参数值载荷系数 查机械零件表6-6 取K=1.0小齿轮名义转矩T1=9.55106P/n1=9.551065.75/720 =0.747105 Nmm 材料弹性影响系数 由机械零件表6-7 ZE=189.8区域系数 ZH=2.5重合度系数t=1.88-3.2（1/Z1+1/Z2） =1.88-3.2（1/20+1/79）=1.68 Z= 许用应力 查机械零件图6-21（a） 查表6-8 按一般可靠要求取SH=1.25

11、 则 取两式计算中的较小值，即H=256Mpa于是 d1 = =72.2mm (4)确定模数 m=d1/Z172.2/20=3.6 取标准模数值 m=3.5(5) 按齿根弯曲疲劳强度校核计算 校核式中小轮分度圆直径d1=mZ=3.520=70mm齿轮啮合宽度b=dd1 =1.4870=103.6mm复合齿轮系数 YFS1=4.38 YFS2=3.95重合度系数Y=0.25+0.75/t =0.25+0.75/1.72=0.686许用应力机械零件查图6-22（a） Flim1=460MPa Flim2=320Mpa 查表6-8 ，取SF=1.25 则 计算大小齿轮的并进行比较 取较大值代入公式进

12、行计算 则有=54.6F2故满足齿根弯曲疲劳强度要求（6） 几何尺寸计算 (1)分度圆直径d1 d1=mn*z1/cos()=3.5*20/0.984401=71.11mm (2)分度圆直径d2 d2=mn*z2/cos()=3.5*79/0.984401=280.88mm (3)齿顶高ha1 ha1=han*mn=1*3.5=3.5mm (4)齿顶高ha2 ha2=han*mn=1*3.5=3.5mm (5)齿根高hf1 hf1=(han+cn)*mn=(1+0.2)*3.5=4.2mm (6)齿根高hf2 hf2=(han+cn)*mn=(1+0.2)*3.5=4.2mm (7)齿高h1 h1=ha1+hf1=3.5+4.2=7.7mm (8)齿高h2 h2=ha2+hf2=3.5+4.2=7.7mm (9)齿顶圆直径da1 da1=d1+2*ha1=71.1092+2*3.5=78.11mm (10)齿顶圆直径da2 da2=d2+2*ha2=280.881+2*3.5=287.88mm (11)齿根圆直径df1 df1=d1-2*hf1=71.10