一级减速器的设计书资料讲解.doc

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1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。一级减速器的设计书-课程设计说明书题目一级圆柱齿轮减速器指导教师:周艳琼2013年7月10日机械设计课程设计计算说明书需要完成项目包括：一、传动方案拟定.2二、电动机的选择2三、传动装置的总体设计.3四、设计计算传动零件3五、设计计算箱体的结构尺寸5六、设计计算轴.8七、选择滚动轴承及寿命计算.12八、选择和校准键联接.13九、选择联轴器.14十、选择润滑方式.14十一、润滑剂牌号及密封件1411材料一班负责设计人员：蔡国宇学号：1岑智炜学号：2陈坤学号：3计算过程及计算说明一、传动方案拟定第三组：设计

2、单级圆柱齿轮减速器和一级带传动（1） 工作条件：使用年限8年，二班工作制，载荷平稳，室内工作，轻度污染。原始数据：滚筒圆周力F=4KN；带速V=1.5m/s；滚筒直径D=300mm；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、电动机功率选择：（1）传动装置的总功率：总=带2轴承齿轮联轴器滚筒=0.950.9920.970.990.94=0.84（2）运输机主轴上所需要的功率：Pw=FV/1000=(40001.5)/1000=

3、6(kw)电机所需的工作功率：Pd=FV/1000总=(40001.5)/(10000.84)=7.14(kw)3、确定电动机转速：计算滚筒工作转速：n卷筒601000V/（D）=(6010001.5)/（30）=95.5r/min按手册P7表1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Ia=36。取V带传动比I1=24，则总传动比理时范围为Ia=624。故电动机转速的可选范为Nd=Ian卷筒=(624)95.5=5732293r/min则符合这一范围的同步转速有：750、1000和1500r/min4、综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和带传动、减速器传动比，选定电动机

4、型号为Y132S-4。其主要性能：额定功率：5.5KW，满载转速1440r/min，额定转矩2.2。三、计算总传动比及分配各级的传动比1、总传动比：ia=Nm/n=nm/n卷筒=1440/95.5=15.12、分配各级传动比据指导书P7表1，取齿轮i齿轮=4.4（单级减速器i=36合理）所以i带=i总/i轮=15.1/5.2=3.43四、运动参数及动力参数计算(1) 计算各轴得输入功率电动机轴：Pd=7.14kw轴（减速器高速轴）P=Pd1=6.78kw，轴（减速器低速轴）P=P23=6.51kw(2) 计算各轴得转速电动机轴轴：nI=nm/i1=1440/3.43=419.8（r/min）轴

5、：n=n/i2=419.8/4.4=95.4(r/min)（3）计算各轴得转矩电动机轴Td=9550Pd/nm=47.3N.m轴T=9550PI/nI=154.24N.m轴T=9550PII/nII=651.68N.m参数输入功率（kw）转速（r/min）扭矩(Nm)传动比电动机7.14144047.3带齿轮高速轴6.78419.8154.243.434.4低速轴6.5195.4651.68五、传动零件的设计计算1、 普通V带传动得设计计算确定计算功率则：，Pc=Pd=8.568KW式中，工作情况系数取1.2根据计算功率与小带轮的转速nI，查机械设计基础图10-10普通V带型号选择线图，选择A

6、型V带。确定带轮的基准直径因为取小带轮直径，大带轮的直径dd2=308.7mm验证带速在之间。故带的速度合适。确定V带的基准直径和传动中心距初选传动中心距范围为：，即199.35a0797.4取V带的基准长度：L0=2a0+/2（d1+d2）+（d2-d1）2/(4a0)=1649.87mm查机械设计基础表10-2，选取带的基准直径长度实际中心距：a=a0+(Ld-L0)/2=500+(1600-1649.87)/2=475.07mm有48mm的调整量验算主动轮的最小包角1=180-(d2-d1)57.3/a=153.62故主动轮上的包角合适。计算V带的根数z由nI=419.8r/min，查机

7、械设计基础表10-5，得，由i=3.43，查表10-6，得，查表10-7，得，查表10-2，得，圆整取根。计算V带的合适初拉力查机械设计基础表10-1，取得计算作用在轴上的载荷V带轮采用铸铁HT150或HT200制造，其允许的最大圆周速度为25m/s.带轮的结构设计（单位）mm带轮尺寸小带轮大带轮槽型AA基准宽度1111基准线上槽深2.752.75基准线下槽深8.78.7槽间距150.3150.3槽边距99轮缘厚66外径da=da1+2ha=95.5da=da1+2ha=314.3内径4040带轮宽度带轮结构实心式腹板式2、 齿轮传动设计计算（1）择齿轮类型，材料，精度，及参数选用闭式斜齿圆柱

8、齿轮传动（外啮合）选择齿轮材料；小齿轮材料都取为45号钢，调质，；大齿轮材料取为：45号钢,正火处理，选取齿轮为8级的精度（GB100951998）齿面精糙度Ra1.63.2m初选螺旋角选小齿轮的齿数；大齿轮的齿数（2）按齿面接触疲劳强度设计中心距式中：查机械设计基础图7-26式中：；查表7-5：查表7-4：；齿宽系数取：计算模数查表7-1取模数标准值 计算中心距，圆整中心距，取修正螺旋角：计算两齿轮分度圆直径小齿轮大齿轮计算齿宽取小齿轮齿宽（齿轮轴）；大齿轮齿宽（大齿轮）（3）校核弯曲疲劳强度校核其中查机械设计基础表7-4：；查图7-23：；查图7-24：；查表7-5：。这里使用当量齿数。，

9、故满足。齿轮传动的几何尺寸，制表如下：(详细见零件图)名称代号计算公式结果小齿轮大齿轮中心距240传动比5.2法面模数设计和校核得出3端面模数3.07法面压力角螺旋角一般为齿数Z略25130分度圆直径查表7-679.77400.22齿顶圆直径略85.77406.22齿根圆直径df查表7-672.27392.72齿轮宽b查表7-67472螺旋角方向查表7-6左旋右旋三，减速器铸造箱体的主要结构尺寸设计。查设计基础表3-1经验公式，及结果列于下表。名称结果（mm）名称结果(mm)底座壁厚8轴承盖固定螺钉直径8箱盖壁厚8轴承盖螺钉分布圆直径130底座上部凸圆厚度12轴承座凸缘端面直径150箱盖凸圆厚

10、度12螺栓孔凸缘的配置尺寸22，20，30底座下部凸圆厚度20地脚螺栓孔凸缘尺寸25，23，45底座加强筋厚度8箱体内壁与齿轮距离12底盖加强筋厚度7箱体内壁与齿轮端面距离12地脚螺栓直径16底座深度230地脚螺栓数目6外箱壁至轴承端面距离47轴承座联接螺栓直径12视孔盖固定螺钉直径6箱座与箱盖联接螺栓直径10六：轴的设计1. 高速轴的设计。选择轴的材料：选取45号钢，调质，HBS230240初步估算轴的最小直径根据教材公式，取，则轴的结构设计考虑带轮的机构要求和轴的刚度，取装带轮处轴径，根据密封件的尺寸，选取装轴承处的轴径为两轴承支点间的距离：，式中：小齿轮齿宽，箱体内壁与小齿轮端面的间隙，

11、箱体内壁与轴承端面的距离，轴承宽度，选取6308型深沟球轴承，查表13-3，得到得到：带轮对称线到轴承支点的距离式中：轴承盖的凸缘厚度，（）螺栓头端面至带轮端面的距离，轴承盖M8螺栓头的高度，查表可得带轮宽度，得到：2.按弯扭合成应力校核轴的强度。计算作用在轴上的力小齿轮受力分析圆周力：径向力：轴向力：计算支反力水平面：垂直面：得：作弯矩图水平面弯矩：垂直面弯矩：合成弯矩：作转矩图当扭转剪力为脉动循环应变力时，取系数，则：按弯扭合成应力校核轴的强度轴的材料是45号钢，调质处理，其拉伸强度极限，对称循环变应力时的许用应力。由弯矩图可以知道，A剖面的计算弯矩最大，该处的计算应力为：(安全)D剖面的

12、轴径最小，该处的计算应力为：（安全）轴的结构图见零件图所示2. 低速轴的设计。选择轴的材料：选取45号钢，调质，HBS230240初步估算轴的最小直径根据教材公式，取，则轴的结构设计考虑带轮的机构要求和轴的刚度，取装带轮处轴径，根据密封件的尺寸，选取装轴承处的轴径为两轴承支点间的距离：，式中：小齿轮齿宽，箱体内壁与小齿轮端面的间隙，箱体内壁与轴承端面的距离，轴承宽度，选取6312型深沟球轴承，查表13-3，得到得到：2.按弯扭合成应力校核轴的强度。计算作用在轴上的力小齿轮受力分析圆周力：径向力：轴向力：计算支反力水平面：垂直面：得：作弯矩图水平面弯矩：垂直面弯矩：合成弯矩：作转矩图当扭转剪力为

13、脉动循环应变力时，取系数，则：按弯扭合成应力校核轴的强度轴的材料是45号钢，调质处理，其拉伸强度极限，对称循环变应力时的许用应力。有弯矩图可知，C处弯矩最大，假设C处为最小直径，若，则轴其他地方都必符合要求。(安全)轴的结构图见零件图所示七滚动轴承的选择和计算1.高速轴选取滚动轴承选取的轴承：型号为6308深沟球轴承（每根轴上安装一对）查课程设计表13-3和查机械基础表18-11，轴承A的径向载荷轴向载荷：轴承B的径向载荷：轴向载荷：;由此可见，轴承A的载荷大，应该验算轴承A.计算轴承A的径向当量动载荷,其中,查表13-3得到：，取，故查表18-11得：则其径向当量动载荷因两端选择同样尺寸的轴

14、承，故选轴承A的径向当量动载荷为计算依据。工作温度正常，查机械基础表18-8得；按中等冲击载荷，查表18-9得，按设计要求，轴承得寿命为：则：由查课程设计表13-3,6309深沟球轴承得额定动载荷,所以选取得轴承合适。2.低速轴选取滚动轴承选取的轴承：型号为6312深沟球轴承（每根轴上安装一对）查课程设计表13-3和查机械基础表18-11，轴承A的径向载荷轴向载荷：轴承B的径向载荷：轴向载荷：;由此可见，轴承A的载荷大，应该验算轴承A.计算轴承A的径向当量动载荷,其中,查表13-3得到：，取，故查表18-11得：则其径向当量动载荷因两端选择同样尺寸的轴承，故选轴承A的径向当量动载荷为计算依据。

15、工作温度正常，查机械基础表18-8得；按中等冲击载荷，查表18-9得，按设计要求，轴承得寿命为：则：由查课程设计表13-3,6312深沟球轴承得额定动载荷,所以选取得轴承合适。八：键联接得选择和强度校核。1、 高速轴与V带轮用键联接选用圆头普通平键（C型）按轴径d=30mm，及带轮宽，查表10-1选择C856（GB/T1096-1979）强度校核键得材料选为45号钢，V带轮材料为铸铁，查表得键联接得许用应力键得工作长度，挤压应力（安全）2、 低速轴与齿轮用键联接选用圆头普通平键（A型）轴径d=70mm,及齿轮宽，查表10-1选键2063（GB/T1096-1979）强度校核键材料选用45号钢，

16、齿轮材料为铸钢，查表得许用应力键得工作长度；，挤压应力：（安全）3、 联轴器键联接选用圆头普通平键（A型）轴径d=50mm,及轮毂，查表10-1选键1680（GB/T1096-1979）强度校核键材料选用45号钢，齿轮材料为铸钢，查表得许用应力键得工作长度；，挤压应力：（安全）九联轴器得选择和计算联轴器得计算转矩，因在前面已经考虑功率备用系数1.2，故式中：查表取工作系数根据工作条件，选用十字滑块联轴器，许用转矩许用转速；配合轴径，配合长度。十减速器的润滑齿轮传动的圆周速度因为：，所以采用浸油润滑；由表14-1，选用LAN32全损耗系统用油（GB443-1989）,大齿轮浸入油中的深度大约1-

17、2个齿，单不应少于10mm。对轴承的润滑，因为：，采用脂润滑，由表14-2选用钙基润滑酯LXAAMHA2(GB491-1987)只需要填充轴承空间的1/21/3.并在轴承内侧设挡油环F=4KNV=1.5m/sD=300mm总=0.84P工作=7.14KWn滚筒=95.5r/min电动机型号Y132S-4i总=15.1据手册得i齿轮=4.4i带=3.43Pd=7.14kwP=6.78kwP=6.51kwnI=419.8r/minn=95.4r/min=47.3N.m=154.24N.m=651.68N.mdd2=308.7mmV=6.78m/sa0=500mmLd=1600mm=475.07mm=153.62Z=6根F0=133.18NFQ=1547.04Na=240mmi齿=5.2m=3mmZ1=25Z2=130d1=64mmd2=352mmb2=72mmb1=74mmd25.4mm=142mm=110mmFt=2991.79NFr=1114.68NFa=654.5NP=3625.9NC=26826.7NP=2534.85NC型平键856A型平键2063A型平键1680V=1.6m/s-