一级齿轮减速器说明书.docx

1、一级齿轮减速器说明书重庆机电职业技术学院课程设计说明书设计名称： 机械设计基础 题 目： 带式输送机传动装置学生姓名：专 业：机械设计与制造 班 级：学 号：指导教师：日 期：年月日一、电动机的选择 3二、齿轮的设计 4三、轴的设计7四、轴上其它零件的设计8五、输出轴的校核9六、键的选择10七、箱体的选择和尺寸确定11一、电机的选择（1）选择电动机类型按工作要求选用Y系列全封闭自扇冷式笼型三相异步电动机，电压380V。（2）选择电动机的容量电动机所需工作功率为nw=601000V/D=(6010001.7)/(400)=81.21r/min其中联轴器效率4=0.99,滚动轴承效率(2对)2=0

2、.99,闭式齿轮传动效率3=0.97,V带效率1=0.96,滚筒效率3=0.96代入得传动装装置总效率： 1223450.867工作机所需功率为：PW =FV/1000=30001.7/1000=5.1kW则所需电动机所需功率 Pd= PW/=5.1/0.867=5.88kw因载荷平稳,电动机额定功率略大于即可由机械设计基础实训指导附录5查得Y系列电动机数据，选电动机的额定功率为7.5kw.（3）确定电动机转速卷筒轴工作转速:由nw=81.21r/min,v带传动的传动比i1=24；闭式齿轮单级传动比常用范围为i2=310，则一级圆柱齿轮减速器传动比选择范围为：I总= i1i2640故电动机的

3、转速可选范围为nd= nwI总=81.21(640)=487.26 r/min3248.4r/min符合这一范围的同步转速有750 r/min、1000 r/min、1500 r/min、3000 r/min。可供选择的电动机如下表所示： 方案电动机型号额定功率/Kw同步转速/满载转速(r/min)1Y132S227.53000/29002Y132M47.51500/14403Y160M67.51000/9704Y160L87.5750/720则可选用Y132M4电动机，满载转速为1440，额定功率为7.5KW。二、齿轮的设计（1）总传动比IZ=1440/81.21=17.73V带的传动比为I

4、1=3减速器的传动比为i2=Iz/I1=17.73/3=5.91（2）运动和动力参数计算0轴(电动机轴)P0=Pd7.5kwn0= nd=1440r/minT0=9550P0/n0=95507.5/1440=47.74Nm1轴(高速轴既输入轴)P1= P01=7.50.967.2kwn1=n0/i1=1440/3=480r/minT1=9550P1/n1=95507.2/480=143.25Nm2轴(低速轴既输出轴)P2= P132=7.20.97*0.996.91kwn2=n1/i2=480/5.91=81.21r/minT2=9550P2/n2=95506.91/81.22=812.49N

5、m根据以上数据列成表格为：轴名功率P/kw转距T/N.m转速n/(r/min)传动比电动机轴(0轴)7.547.7414401轴7.2143.2548032轴6.91812.4981.215.91已知电动机额定功率P=7.5kw,转速1440r/min,各轴的转速如：转动轴电机轴 （0轴）输入轴（1轴）输出轴（1轴）转速n144048081.21齿数比35.91电动机驱动，工作寿命年限为5年，两班制工作，连续单向运转，载荷较平稳。1、选择齿轮的精度等级、材料输送机为一般工作机器，转动速度不高,为普通减速器，故选用9级精度(GB10095-88)，要求齿面精糙度。选择小齿轮材料为45钢(调质)，

6、其硬度选为250HBS,大齿轮为45钢（正火）, 其硬度选为200HBS,2、按齿面接触疲劳强度设计、转矩T1T1=9.551067.2/480=1.43105Nmm载荷系数K及材料的弹性系数ZE 查表7-10取K=1.1，查表7-11取ZE=189.8 MPa1/21/2、齿数z1和齿宽系数d取小齿轮的齿数z1=20，则大齿轮的齿数z2=z1i=205.91=118.2。取118。对称布置、软齿面，查表7-14取d=1、许用接触应力【】由图7-25查得lim1=600Mpa，lim2=550MpaN1=60njLh=604801(552516)=5.99108 N2= N1/i=5.9910

7、8/5.91=1.01108由图7-24查得ZN1=1.03 ,ZN2=1.16(允许有一定的点蚀)由表7-9查得SH=1根据以下公式可得 【】1=( ZN1lim1)/ SH=(1.03600)/1=618Mpa 【】2=( ZN2lim2)/ SH=(1.16550)/1=638Mpa则d1=59.9mmm=d1/z1=59.9/20=2.99mm 由表7-2取标准模数m=3mm3、主要尺寸计算 d1=mz1=320=60mm d2=mz2=3118=354mm b=d d1=160=60mm经圆整后取b2=60mm，b1=b2+5=65mmda1=d1+2ha=(20+2)3=66mm

8、da2=d2+2ha=(118+2)3=360mm df1=d1-2hf=(20-21-20.25)3=52.5mm df2=d2-2hf=(118-21-20.25)3=346.5mm a=0.5m(z1+ z2)=0.53(20+118)=207mm4、按齿根弯曲疲劳强度校核齿形系数YF由表7-12查得YF1=2.81，YF2=2.14应力修正系数YS由表7-13查得YS1=1.56，YS2=1.88许用弯曲应力【F】由图7-26查得Flim1=445，Flim2=335由表7-9查得SF=1.3由图7-23查得YN1=0.89 YN2=0.93则 【F】1= YN1Flim1/SF=0.

9、89445/1.3=304.65Mpa 【F】2= YN2Flim2/SF=0.93335/1.3=239.65Mpa故F1= YF1YS1（2KT1）/（bm2z1）=2.811.5621.11.43105/(603220)=127.69Mpa【F】1= 304.65MpaF2=F1YF2YS2/ YF1YS1=127.692.141.88/2.811.56=117.19Mpa【F】1= 239.65Mpa齿根弯曲疲劳强度校核合格。5、验算齿轮的圆周速度vV1.51m/s由表7-7可知，选9级精度是合适的。根据以上数据可以制成表格：齿轮参数法向模数m=3齿数z120z2118齿顶圆直径da1

10、66da2360螺旋角0齿根圆直径df152.5df2346.5中心距a=207分度圆直径d160d2354齿轮宽度b165b2=606、选择润滑方式闭式齿轮传动，齿轮的圆周速度v12m/s,常将大齿轮的轮齿浸入油池中进行浸油润滑(推荐使用中负荷工业齿轮油，润滑油运动粘度.)三、轴的设计1、高速轴（1轴）的设计确定轴的最小直径由已知条件可知此减速器传递的功率属中小功率,故选45钢并经调质处理,由表111查得A=112,于是得dmin= A=27.62mm此处有键槽用于配套V带轮，所以可将其轴径加大5%，即d=27.62105%=29mm（1）选择滚动轴承因轴承受到径向力的作用，故选用深沟球轴承

11、。选取0基本游隙组、标准精度级的深沟球轴承6008，其尺寸为d * D * B=40mmx68mmx15mm，故d4=d1=40mm, L1=l1=15mm（2）轴的结构设计左端滚动轴承采用轴肩进行轴向定位，6008型轴承的定位轴肩高度0.07dh0.1d,故取h=4mm,因此取d2= 48mm, 而轴承采用套筒定位,套筒厚度为t1=3mm,l套=20,d=42mm,取安装齿轮处的轴段3的轮毂宽度为L=65mm,因为小齿轮的参数很小，所以小齿轮与高速轴采用一体加工的方式，故取 L3=65mm.齿轮的右端采用套筒进行轴向定位，故取轴段直径d4= d1=40mm，L4= l套+ l1+ l盖+l空

12、=90mm，d5=29mm,L5=40mm。在右端轴承安装完处后的一段轴(装轴承端盖和外露的部分)的直径为38mm。 结构如图所示：2、低速轴（2轴）的设计确定轴的最小直径由已知条件可知此减速器传递的功率属中小功率,故选45钢并经调质处理,由表11-1查得A0=112,于是得dmin= A=49.26mm此处有键槽用于配套联轴器，所以可将其轴径加大5%，即d=49.26105%=51.72mm减速器输出轴得最小直径显然是安装联轴器处轴的直径d联，为了使减速器输出轴的直径与联轴器的孔径相适应，故需同时选取联轴器型号。选择弹性联轴器，取其标准内孔直径d=d1=55mm,L联=84mm。（1）.选择

13、滚动轴承因轴承受到径向力的作用，故选用深沟球轴承。选取0基本游隙组、标准精度级的深沟球轴承6012，其尺寸为d * D * B=60mmx95mmx18mm，故d5=d2=60mm, L5=l2=18mm（2）轴的结构设计右端滚动轴承采用轴肩进行轴向定位，6012型轴承的定位轴肩高度h6mm，因此取d4= 72mm, 而大齿轮采用套筒定位,套筒厚度为t1=3mm,l套=25.5mm,取安装齿轮处的轴段3的直径d3=70mm,轮毂宽度为60mm,为了使套筒端面可靠地压紧齿轮，此轴段应略小于轮毂宽度，故取 L3=55mm.齿轮的左端靠套筒轴向定位，故取轴段直径d2=d5=60mm, L2= l套+

14、 l2+ 5+ l盖+l空=103.5mm，d1=55mm ，L1=80mm。在左端的轴承安装完处后（轴承端盖和外漏部分）的一段轴的直径为58mm。 结构如图所示：四、轴上其它零件的设计1）轴承端盖的厚度为25mm，根据轴承端盖的装拆及便于对轴承添加润滑脂的要求，取端盖的外端面与半联轴器和V带轮右端面间的距离均为L空30mm。2）查表6-2、6-4取V带轮的基准直径为L=31.5mm，宽度B=16mm。输入轴上的直径最大的那段轴为d=48mm,L2=20mm。轴上齿轮距箱体壁15mm。输出轴上的直径最大的那段轴为d=76mm,l=10mm;L4=10.5mm。轴上齿轮距箱体壁17.5mm。则：

15、输入轴为L=230mm输出轴为L=277mm至此，已初步确定了轴的各段直径和长度。3）轴上零件的周向定位齿轮、V带轮、半联轴器与轴的周向定位均采用平键连接。由表10-7查得：在输入轴上V带轮与轴连接平键截面b*h=8mm x 7mm，L=22mm在输出轴上半联轴器与轴连接平键截面b*h=14mm x 9mm，L=48mm 齿轮与轴连接平键截面b*h=16mm x 10mm，L=48mm键槽均用键槽铣刀加工，同时为了保证齿轮与轴配合有良好的对中性，故选择齿轮轮毂与轴的配合为；同样，半联轴器与轴的配合为。滚动轴承与轴的周向定位是由过渡配合来保证的，此处选轴的直径公差为m6 。4）确定轴上的圆角和倒

16、角尺寸参考表15-2，取轴端倒角为2 x 45，各轴肩的圆角半径为1.5。五、输出轴上的强度校核 1、已知P2=6.91kw n2=81.21r/min 所以T2=9.55106P/n1=812590.81N.mm 则：轴上直齿轮上的周向力Ft1=径向力Fr1=2、轴的结构图，做出轴的计算简图。确定轴承的支点的位置时，应从手册中查取值。因此，作为简支梁的轴的支承跨距分别为55mm、10mm、15mm。载荷水平面H垂直面V支反力FFNH1= 1846.57N , FNH2=2677.41FNV1=3211.41N , FNV2=-184.67N弯矩MMH=326544.94Nmm,MV1=184

17、652.27NmmMV2=-3528 Nmm总弯距M1=375137.39NmmM2=326563.99Nmm弯矩TT=812590.81Nmm3、按弯扭合成应力校核轴的强度进行校核时，通常只校核轴上承受最大弯矩和扭矩的截面（即危险截面C）的强度。根据式及上表中的数据，以及轴单向转动，扭转切应力为脉动循环变应力，取=0.6 ，轴的应力计算如下：r3=49.21Mpa轴的材料为45钢,调质处理,=200Mpa,r31.2=15mm齿轮端面与箱体内壁的距离2，取2小=17.5mm，2大=15mm箱盖、箱座肋厚m1=0.851=8.5mm、m2=0.85=8.5mm轴承端盖外径D2入=D入+5d3=118mm、D2出=D出+5d3=145mm轴承端盖上螺钉的数目都为4轴承旁连接螺栓的距离S入=D入+2d1=98mm、S出=D出+2d1=125mm箱座内的深度Hd=d大/2+31.5=210mm箱座总高度H=Hd+10=230mm箱座内的宽度Ba=15+15+65=95mm螺纹油塞的直径:d油=12mm,取M12x1.25