一级减速器设计说明书.pdf

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1、-带式输送机的机械传动装置 一级直齿圆柱齿轮减速器 说 明 书 *机械工程学院 汽车工程 307155A 姓名：*学号：32007155015 目录 1.要求与主要数据3 2.传动方案的确定4 3.电动机的选择4-4.传动比的计算与分配5 5.带与齿轮传动零件的计算7 6.轴的结构设计11 7.滚动轴承的选择12 8.键的选择14 9.减速器的润滑15 10.减速器箱体尺寸的设计16 11.设计小结17 12.参考资料18 13.附件（零件图 21 张，装配图 1 张）一.要求与主要数据 说明 结果 1)题目 设计用于带式输送机械传动装置 一级直齿-圆柱齿轮减速装置。2)方案（见图 21-1）

2、3)原始数据 （第三组）输送带工作拉力 F/N 700 输送带工作速度 V/(m1s)2.2 卷筒直径 D/mm 180 模数 m 2 小齿轮齿数 Z1 20 大齿轮齿数 Z2 54 4)其他原始条件（1）工作情况 一班制，输送机连续单向运转，载荷有轻微振动，室内工作，少粉尘。（2）使用年限 10 年，大修期 3 年 （3）生产批量 100 台（属小批量生产）。（4）工厂能力 中等规模机械厂，可加工 78 级精度齿轮。（5）动力来源 三相交流（220V/380V）电流。（6）允许误差 允许输送带速度误差5%二.确定传动方案 说明 结果 为实现工作机预定的工作要求，可有不同的传动方案。合理的传动

3、方案除应满足工作机的功能要求，工作可靠和适应条件外，还应力求结构简单、尺寸紧凑、加工方便、成本低廉、-传动效率高和使用维修方便等。要同时满足这许多要求，在设计时应优先保证重点要求。有以下四种方案分别比较。方案一蜗杆传动：用于传递交错轴之间的回转运动和动力，机构紧凑，噪声较小。但传动效率低，功率损耗大，不宜用于长期连续运转的场合，成本较高。方案二齿轮传动：使用的圆周速度和功率范围广，效率高，传动比稳定，工作可靠性高。但要求较高的制造和安装精度，成本高。方案三链传动：能保持准确的传动比，需要的张紧力也较小作用在轴上的压力也较小，可减小轴承的磨损，能在恶劣的环境中工作。但瞬时传动比不是常数，传动稳定

4、性较差，工作中有噪声。方案四 V 带动：主要用于两轴平行且回转方向相同的场合，结构简单，成本低，常布置于高速级，能发挥它的传动平稳，缓冲吸震和过载保护的优点。但外廓尺寸较大，寿命较短。比较各方案，方案四符合结构简单，尺寸紧凑加工方便成本低廉等主要条件。所以选方案四。三.电动机的选择 计算及说明 结果（1）选择电动机类型 按已知工作条件要求选用Y系列封闭式笼型三相异步电动机，电压 380v。（2）选择电动机功率 工作机所需功率为wwFvp1000 电动机所需工作功率为1000Fvppwd 由电动机至工作机的总功率为 543321 其中 V 带传动效率10.96，滚动轴承效率（一对）20.99，选

5、 Y 系列封闭式笼型三相异步电动机，电压380V。-闭式齿轮传动效率30.97，联轴器效率40.99，传动滚筒效率50.96。86.096.099.097.099.096.03 kwFvpd79.186.010002.27001000 查手册得：选电动机 Y100L1-4，额定功率 2.2kw，满载转速 1420r/min,额定转矩 2.2。（3）确定电动机转速 min43.233min18014.32.2100060100060rrDvnw 一般，带传动的传动比12 4i，单级齿轮传动的传动比23 5i，则总传动比i的合理范围为 1 26 20ii i 因此，电动机转速的可选范围为 1400

6、.58 4668.6/mindwninr 电机转速选用 1500r/min 86.0 kwpd79.1 选电动机 Y100L1-4，额定功率 2.2kw，满载转速 1420r/min,额定转矩 2.2。min43.233rnw 电机转速选用1500r/min。1 26 20ii i 因此，综合考虑电动机的传动装置的尺寸、重量以及带传动的减速器的传动比，电动机型号转速可选，选定同步电动机型号为 Y100LI4，即电动机的额定功率 Pedo=2.2KW,满载转速 nm=1420minr。四.传动比的计算与分配 说明 结果-1、分配传动比 电动机选定以后，由电动机的满载转速mn可算出传动装置的总传动

7、比为14206.08233.43mwnin 齿轮减速器的传动比为 2121542.720ZiZ 带轮的传动比为 0116.082.252.7iii 2、运动和动力参数计算 0 轴（电动机轴）1.79odPPkW 1420minomnnr mNmNnPTooo04.12142079.195509550 1 轴（高速轴）111.790.961.72oPPkW 1011420min631.11min2.25onnrri 11195501.72955026.03631.11PTnN mN m 2 轴（低速轴）21231.720.990.971.65PPkWkW 1212631.11min233.74m

8、in2.7nnrri 6.08i 12.7i 22.25i KWPo79.1 min1420rno mNT04.120 KWP72.11 min11.6311rn mNT03.261 KWP65.12-22295501.65955067.41233.74PTnN mN m 3 轴（滚动轴）32241.65 0.990.991.62PPkWkW 2323233.74min233.74min1nnrri 33395501.62955066.19233.74PTnN mN m min74.2332rn mNT41.672 KWP62.13 min74.2333rn mNT19.663 五.带与齿轮传

9、动零件的计算 计算与说明 结果 1.带与带轮（1）选择带型 根 据 电 动 机 功 率 为 2.2KW，主 动 带 轮 转 速 为1420r/min,查表选 A 型带。（2）确定两带轮的基准直径12,D D和带速 V 查表得小带轮直径1112Dmm 根据221(1DiD）得 221(1)2.25 100(1 0.02)220.5Di Dmmmm 所以选直径2220.Dmm 带速 1 1100 1420/7.43/60 100060 1000D nVm sm s（3）确定中心距a和带的基准长度dL 选择 A 型带 smv43.7 -先初选中心距0a 120120.7()2()DDaDD 0253

10、.4724mmamm 所初选以中心距0400amm 212002101224dDDLaDDa 01363.6dLmm 所以选最相近的 V 带长度1400dLmm 所以中心距 001400 1363.640022418.2ddLLaammmm 再计算中心距的调整量:a 0.015 0.030.015 0.03 16002142daLmmmm 验算小带轮包角 01200000157.3250 11218018057.3161120409.9DDa 合用。（4）计算 V 带根数 z 011.791.09(1.610.17)0.96 0.96CaLPzPP K K 取 Z=2。（5）拉力202.550

11、093.1CZVKPFqvNK 102sin367.32QFzFN 2.齿轮（1）选择材料及确定许用应力 小 齿 轮 用45钢 淬 火，齿 面 硬 度40-50HRC mmao400 mmLo6.1363 mma2.418 取 2 根 1611 NFQ3.367 -MpaH11301limMpaFE690 大齿轮用 45 钢表面淬火，硬度 4050HRC,接触疲劳强度极限lim11120HMpa，弯曲疲劳强度极限2680FEMpa。取1.1HS25.1FS MpaSHHH3.10271.111301lim1 MpaSHHH5001.15502lim2 MpaSFFEF38425.148011

12、MpaSFFEF32825.141022 （2)验算齿面接触疲劳强度 齿轮按 8 级精度制造 取载荷系数1.1K 初选齿宽系数7.0d mmNmNmNnPT46161106.203.2611.63172.11055.91055.9 查表得：5.2HZ188EZ 由已知条件 小齿轮齿数201Z 大齿轮齿数542Z 模数2m 大齿轮齿宽28407.07.022db 小齿轮齿宽33521 bb 代入下式：小齿轮选 45 钢淬火 大齿轮选 45 钢调质 mmb282 mmb331 -8.6217.217.24028106.21.121885.2122421HHEHuubdKTZZ 安全（3）验算齿轮弯

13、曲强度 22121111FSaFaSaFaFZbmYYKTmbdYYFKT 查图表得 齿形系数54.11SaY7.12SaY 04.31FaY35.22FaY 验算小齿轮 11214122 1.1 2.6 102.93 1.5728 4 20117.5FaSaFEFKTY Ybm ZMPa 验算大齿轮 22212222.36 1.69117.528 1.57101.9FaSaFFFaSaEFYYYYMpaMPa（4）齿轮的圆周速率 smsmndv/32.110006011.6314014.310006011（5）计算齿轮参数 模数 2m 分度圆直径 d mmmzdmmmzd108402211

14、齿顶高 ah2*mhhaa HH smv32.1 mmdmmd1084021-齿根高 fh5.2)(*mchhafmm （1*ah为齿顶高系数 25.0*c为顶隙系数）全齿高 h5.4fahhhmm 齿顶圆直径 admmhddmmhddaaaa112410824444022211 齿根圆直径 fdmmhddmmhddffff103510823554022211 基圆直径 bdmmddmmddbb5.10120cos108cos7.3620cos40cos2211 齿距p2 mp=6.28mm 齿厚s2ps=3.14mm 槽宽e2pe=3.14mm 中心距a74)(221zzma mmhmmhf

15、a5.22 mmh5.4 mmdmmdaa1124421 mmdmmdff1033521 mmdmmdbb5.1017.3621 2p=6.28mm s=3.14mm 74amm e=3.14mm 六.轴的结构设计 说明与计算 结果 本减速器的轴设计要注意以下几个问题 1）制造安装要求 为便于轴上零件的装拆，常将轴做成阶梯形，对于一般剖分式箱体中的轴，它的直径从轴端逐渐向中间增大，可依次 -将齿轮、滚筒、左端滚动轴承、轴承盖和带轮从轴的一端装拆，另一滚动轴承从轴的另一端装拆。为了使轴上零件易于安装，轴端及轴段应有倒角。磨削的轴端应有砂轮越程槽。车制螺纹的轴段应有退刀槽。2）轴上零件的定位 1、

16、轴向定位 轴向定位要求轴上零件沿轴线方向位置准确。本次设的减速器中，轴靠轴承、轴承端盖实现与机体双向定位。轴肩与套筒使齿轮在轴上定位。右端轴承靠轴肩和端盖定位。左端轴承靠套筒和端盖定位。带轮靠轴肩和轴端挡圈实现双向定位年。2、周向定位 轴转动时，轴上的零件要与其一起传动。因此，轴和轴上零件应周向定位。周向定位大多采用键或过盈配合等联接形式。本次设计的减速器中齿轮和带轮的轴向定位靠键连接，滚动轴承与轴向定位靠过盈配合。轴旋转时，带轮、齿轮、轴承内圈随轴以同一转速一起转动。轴的材料都选用 45 钢 3)设计轴的最小直径 由设计公式3336 2.01055.9nPCnPd mm 查表取 C=110

17、Mpa35 代入上式 mmnPCnPCd4.1511.63172.1110333 所以高速轴的最小直径取mmd4.15mm 高速轴mmnPCnPCd1.2174.23365.1107333 所以低速轴的最小直径取22dmm 高速轴的最小直径 mmd4.15。低速轴的最小直径 mmd22。七.滚动轴承的选择 说明与计算 结果-滚动轴承分为以下几种 1）深沟球轴承 6000 型 主要承受径向载荷，也能承受少量的轴向载荷；高速时可替代推力轴承，承受不大的轴向载荷。该轴承结构简单紧凑，价格最低，极限转速高，摩擦阻力小，适用于转速较高、载荷平稳的场合。2）调心球轴承 10000 型 受力同 60000

18、型，但外圈滚道内为球面，能自动调心，内、外圈允许有3的倾角，适用于多支点、弯曲刚度小及对中困难的轴。3）调心滚子轴承 20000 型 性能特点同调心球轴承，但可承受较大的径向力。4）圆柱滚子轴承 N0000 型 和 60000 型轴承相比，能承受较大的径向载荷，外圈无挡边时，不能承受轴向载荷，内外圈可分开安装，极限速度较高，适用于刚性大、对中号的支承。5）角接触球轴承 70000 型 能同时承受较大的径向载荷和单向的轴向载荷。接触角越大，承受的轴向载荷也越大。这类轴承一般成对使用，适用于旋转精度高、支点跨距小，轴的刚度较大的支承中。6）圆锥滚子轴承 30000 型 与角接触球轴承类似，但滚动体

19、为滚子，可承受较大的径向和轴向载荷，外圈可分离，安装调整方便，对称安装。7）推力球轴轴承 51000 型 只能承受轴向载荷，适用于轴向载荷大，转速不高的支承中。8）滚子轴承 NA0000 型 外径小，内外圈可分离，一般不带保持架，可承受较大的径向力。滚动轴承的选择与验算 根据轴的结构选用 6 类深沟球轴承 选用轻系列，则代号为 2，即轴承代号分别为 6204 6206。查手册得 6204 基本额定静载荷kNCr8.12 6206基本额定静载荷kNCr5.19 验算轴承 6204 齿轮上的作用力 根据本减速器的工作条件和有关参数的分析，应选 60000型的深沟球轴承。选择 6204 -61111

20、602 9.55 10tan2 9.55 101.72tan20631.11 40437.7rPFn dN 即1236.92rFPN 验算轴承的寿命 轴承实际要求工作时间hL24000103008 hhpfcfnLpth240001013.31.19.23610008.1211.631601060106366 轴承选用合格 验算轴承 6206 KNtFFtr454.020tan34.1tan KNFPr227.02 验算轴承的寿命 hpfcfnLpth240001025.4245.05.1934.210601060107366 所以轴承选用合格。hhLh24001013.36 选择轴承 620

21、6 KNPKNFr227.0454.0 hLk24001025.47 八.键的选择 说明与计算 结果 键的类型主要根据扭矩的大小、零件的对中要求以及其他的工作要求和装配要求确定。减速器中轴上零件与轴多采用平键联接。因此在本设计也采用了平键联接。1 高速轴 3266lhb 进行强度校核 高速轴键的尺寸为-根据已知条件查表的MpaP200100 452851626030044ppMpadhlT 所以高速轴的键符合要求 2 低速轴 查表得键的尺寸为22810lhb 3.连接工作机轴段键的尺寸为 2578lhb 进行强度校核 67228236741044PaPMpdhlT 所以低速轴键符合要求 326

22、6lhb 低速轴键的尺寸为 22810lhb 连接工作机轴段键的尺寸2578lhb 九.减速器的润滑 说明与计算 结果 1）齿轮的润滑 本减速器采用的是浸油润滑。齿轮的浸油深度既不能太深，也不能太浅。浸油太深的搅油损失太大，将降低传动效率；浸油太浅则润滑不充分。齿轮的浸油深度一般为一个齿高，但不应小于 10mm。当齿轮的圆周速度较低时，浸油深度可适当大些，为避免搅油损失过大，齿轮的浸油深度不应超过其分度圆半径的 1/3。为避免搅油时将底部的沉淀物带起，大齿轮齿顶到油池底面的距离大于 30-50mm，但不宜超过 100mm。2)滚动轴承的润滑 对于转速不高的滚动轴承一般采用脂润滑。对于高速滚动轴

23、承一般采用油润滑。根据本减速器的工作情况选择脂润滑，在轴承内侧的轴上安装挡圈。1）齿轮的润滑 大齿轮的圆周速度 3111060ndV sm32.110601.6314014.33 因此采用油池润滑，查表得润滑池应选用 GB44389 2）滚动轴承的润滑 因为浸油齿轮的圆周速度smv232.1，所以采用润滑脂润滑，选用钙基润滑脂 GB49187,2 号-十.减速器箱体尺寸的设计 名称 符号 数值 中心距 a 74 箱座壁厚 8 箱盖壁厚 1 8 箱座凸缘厚度 b 7 箱盖凸缘厚度 1b 7 箱座底凸缘厚度 2b 12 箱座肋厚 m 5 箱盖肋厚 1m 5 轴承旁凸台高度 h 27 轴承旁凸台半径

24、 1R 11 箱体外壁至轴承座端面距离 1L 24 地脚螺钉直径 fd 8 地脚螺钉数目 n 4 轴承旁螺栓直径 1d 8 凸缘联接螺栓直径 2d 8 检查孔螺钉直径 3d 3 定位销直径 4d 3 -十一、设计小结 经过一学期的努力，紧张而又辛苦的机械设计的课程设计结束了 当我即将完成老师下达给我的任务的时候，当我一着手清理自己的设计成果，漫漫回味本学期的心路历程的时候，一种少有的成功喜悦即刻使倦意顿消 虽然这是我刚学会走完的第一步，也是人生的一点小小的胜利，然而它令我感到自己成熟了许多 课程设计是我们专业课程知识综合应用的实践训练，是我们迈向社会，从事职业工作前一个必不少的过程第一次做这种

25、实践性很强的设计，的确有很大难度，它需要的不只是我们对该课程理论知识的掌握，更大程度上我们必须具备较强的思维能力和想象力以及对各种资料的查找和掌握能力。通过设计实践，逐步树立了正确的设计思想，增强了创新意识和竞争意识，熟悉掌握机械设计的一般规律，培养了分析问题和解决问题的能力。通过课程设计，虽然比较辛苦但也使我对减速器的结构有了进一步的了解，而且这次设计使用的是 CAXA 绘图软件，使我的计算机绘图能力有了很大提高，同时也增强了机械制图的能力，而且在编辑说明书时也对我使用 WORD 软件的能力有了进一步的提高，动手能力也加强了，同时还培养了合作精神。在这一段时间里真正感受到了团结就是力量的道理

26、，只有在各成员的共同努力下才能按时完成这一重大任务。短短一学期的课程设计，使我发现了自己所掌握的知识是真正如此的缺乏，自己综合应用所学的专业知识能力是如此的不足，几年来的学习了那么多的课程，今天才知道自己并不会用 多亏了宜教授和陈敏华老师给予的巨大帮助和耐心的指导，才使得任务能够顺利完成，在此表示衷心的感谢。、-十二、参考资料 主编 材 料 名 称 出版社 出版日期【1】宜沈平 赵敖生 计算机工程制图与机械设计 南京东南大学出版社 2004.8【2】范思冲 机械基础 北京机械工程出版社 1999.10【3】吴宗泽 机械零件 北京忠言广播电视大学出版社 2004.1【4】马永林 机械设计基础 上海科学技术文献出版社 2003.3【5】高泽远 机械设计 东北工业出版社 2000.4【6】汤慧瑾 机械设计基础 北京机械工业出版社 2001.5【7】汤慧瑾 机械设计基础练习册 北京机械工业出版社 2001.5 【8】卢颂峰，王大康 机械设计课程设计 北京工业大学出版社 2004.2【9】韩向东 机械工程力学 北京机械工业出版社 2002.1【10】陈树国 机械制图 北京机械工业出版社 2001.1