一级直齿圆柱齿轮减速器的设计书

1 一级直齿圆柱齿轮减速器的设计书 一 、传动方案的拟定 由于本设计的要求较低，并已知输出功率，为增大效率，故建立如图所示的传动方案及减速器构造 。 二、电动机选择 1、电动机类型和结构的选择： 选择 Y 系列的三相异步电动机，此系列电动机是属于一般用途的全封闭式自扇冷电动机，结构简单，工作可靠，并且价格低廉，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： d 总 ( 其中 000=1200 000=带传动 轴承 齿轮传动 联轴器 驱动卷筒 电动机类型 传动装置的总效率： 总 =2 传动 效率 带 轴承 齿轮 联轴器 滚筒 总 = 带 3 轴承 齿轮 联轴器 滚筒 = 总 =1、 确定各级转速 滚筒转速工作转速 n 筒 =60 1000v/D=60 1000 400） =r/取 v 带传动 比 4 一级圆柱齿轮减速器传动比 6 则总 传动比合理范围为 24 电动机的转速范围可选为 n=n (624)=r/查设计手册表 12 1 取电动机型号 动机型号 额定功率 动机转速 (r/电动机质量 k 同步转速 满载转速 1000 960 73 电动机主要外形和安装尺寸 中心高 H 外形尺寸 L（ + 脚安装尺寸 A B 地脚螺栓孔直径 K 轴伸尺寸 D E 装键部位尺寸 F 32 515 345 315 216 178 12 38 80 10 42 电机所需工作功率 筒工作转速 n 筒 =取电机转速： n 电=1000r/ 3 三、传动装置的运动和动力设计： 1、运动参数及动力参数的计算 （ 1）计算各轴的转数： i 总 = nm/n=960/步取 i 齿轮 =4 则 i 带 =2.4 n0=n 电机 =960r/ n0/i 带 =960/400 r/ i 齿轮 =400/4=100 r/ 2）计算各轴的输入功率： P = P 工作 =轴： 带 = 总传动比 i 总 =级传动比 i 齿轮 =4 i 带 =4 轴： P 轴承 齿轮 =）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故： P =P 轴承 =W P = P 轴承 =W （）计算各轴的输入转矩： 电动机轴输出转矩为： T=9550 P 电 /550 60=N m） 轴： T i 带 带 =N m） 轴： i 齿轮 轴承 齿轮 =4 N m） ( )计算各轴的输出转矩： 由于轴的输出功率分别为输入功率乘以轴承效率：则： T = 轴承 =N m） T = 轴承 =N m） 5 综合以上数据，得表如下： 轴名 效率 P （ 转矩 T （ N m） 转速 n r/入 输出 输入 输出 电动机轴 60 轴 00 轴 00 电动机主要外形和安装尺寸 中心高 H 外形尺寸 L（ + 脚安装尺寸 A B 地脚螺栓孔直径 K 轴伸尺寸 D E 装键部位尺寸 F 32 515 345 315 216 178 12 38 80 10 42 6 四、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。初估速度：小齿轮选软齿面，大齿轮选软齿面，小齿轮的材料为 45 号钢调质，齿面硬度为 250齿轮选用 45 号钢正火，齿面硬度为 200 齿轮精度初选级 (2)、初选主要参数 5 ， i= i=25 =100 d= 3）、按齿面接触疲劳强度计算 计算小齿轮分度圆直径 u+1)( d u H 2) 1/3 确定各参数值 1 载荷系数 查表 取 K= 2 小齿轮理论转矩 106 P1/106 00 =69476（ Nm m） 3 材料弹性影响系数 由课本 16 许用应力 查课本表 16表 16按 一般可靠要求取 取齿轮模数 m=37 则 取两式计算中的较小值，即 H =364是 6. 43u+1)/( d u H2) 1/3 = 69476( 4+1)/（ 4 3642） 1/3 = 4) 确定模数 m= 5=标准模数值 m=3 (5) 再按齿根弯曲疲劳强度校核计算 用公式 校核 式中 小轮分度圆直径 d1=m 25=75 齿轮啮合宽度 b=d 75= 复合齿轮系数 许用应力 50 80表 16取 有值： 8 计算弯曲应力 带入公式得： 5有： n1/n2d 60/400 100=240课本 中 V 带的基准直径系列中取标准直径 36际从动轮转速 n 1=960 100/236=速误差为： n 2=（ 18 取 d=35小轴颈尺寸） 低速度轴各部结构尺寸表 注：表中轴承段号在结构示意图中由右向左排列。 2、轴的结构设计 （ 1）轴的零件定位，固定和装配 单级减速器中，可以将齿轮安排在箱体中央，相对两轴承对称分布，齿轮左端面用轴肩定位，右端面用套筒轴向定位，周向定位采用键和过渡配合，两轴承分别以轴承肩和套筒定位，周向定位则用过渡配合或过盈配合，轴呈阶梯状，左轴承从左面装入，齿轮套筒，右轴承和皮带轮依次从右面装入。详细情况见上页低速度轴的结构的示意图 （ 2）确定轴的各段直径和长度 初选 6209型深沟球轴承，其内径为 45径 为 85度为 19定动负荷 , 9100 N （ 3）、支承受力及合成当量弯矩及强度校核 大齿轮分度圆直径 00 大齿轮上转矩 m 圆周力 T3/ 0 3/300=1760N 求径向力 t1760 B=体计算如下： 轴颈 段号 轴颈 段名 轴颈直 径代号 轴颈直 径尺寸 轴颈长 度代号 轴颈长 度尺寸 相关零件 配合部位 配合部位 结构尺寸 联轴器安装段 5 1 联轴宽度 82 右轴承密封段 2 封宽度 12 右轴承段 5 1 轴承宽 B 19 齿轮安装段 7 轮宽度 轴肩 4 左轴承安装段 5 2 轴承宽 B 19 19 A、求解支反力 平方向的支反力 :2=880N 垂直方向的 支反力 : 2= B、在水平面 =880 m C、截面 =m D、计算合成弯矩 （ 1/2=（ 1/2=m 转矩： T=（ P3/10 3 =. 77/10010 3=m E、计算当量弯矩：根据课本得 =T) 21/2=1/2=m F、校核危险截面 查出： 轴的材料及热处理为： 45#调质 B =650 -1b=60装齿轮的轴径 7虑键槽影响 5%,实际 795%=4 e= （ =0 3/( = e -1b 此轴强度足够 低速度轴的受力及弯矩合成如下图： 20 七、滚动轴承的选择及校核计算 考虑本减速器为直齿轮传动，不受轴向载荷因此选用深沟球轴承。 国家标准深沟球轴承参数表 型号 内径 外径 宽度 动负荷 静负荷 极限转速（油） 极限转速（脂） 6026 62 9500N 11300N 110003000027 72 5700N 15300N 95001000028 80 9100N 17800N 85000000、计算输入轴承 （ 1）、 选择轴承 因减速器采用直齿圆柱齿轮传动，无轴向载荷，故选择深沟球轴承。型号为 6207型，内径为 5装轴承的轴颈倒角为 145 ，轴承宽度为： b=17径为： 21 D=72本额定动负荷： 25700 N。这些参数与前面轴的结构设计基本相符。 (2)、 求两支承轴承的当量载荷 A、 齿轮受力作用在支承点上的支反力 ： 水平支反力 : 的轴承 = 230450/100=1152N ； = 152N； 以上情况是由齿轮上圆周力作用于两个支承点产生的水平支反力。 垂直支反力 ： = L 0/100= = B、 皮带拉力在支点产生的支反力 ： 5/100= 279N C、 轴承径向总支反力及当量载荷 ： +)1/2+ (11522+(+)1/2+ (11522+2279= ，当量载荷 P=3)、计算轴承寿命 由 1616轻微冲击， 工作温度低于 100C ， =3 根据课本 16命计算公式计算： C=101091 2、计算输出轴承 (1)、 选择轴承 转速 n=100r/选 6209型深沟球轴承， 其内径为 45径为 82度为 19定动负荷 , 。 （ 2）、 求两支承轴承的当量载荷 (8802+： P=3)、 计算轴承寿命 22 由 1616轻微冲击， 工作温度低于 100 C， =3 根据课本寿命计算公式 可得 C=941091 八、键联接的 设计 （ 1）减速器用键一览表 （单位： 轴颈 颈长 键宽 键高 键长 输入轴 78 8 出轴 80 70 82 70 （ 2）、键的材料及许用应力 根据课本 10： 键用精拔钢，轻微冲击时 p=100 120 取 p=110 3）、各轴受的扭矩 T=30140I=69440640404)、键强度校核计算 1、大带轮与减速器输入轴的键联接 轴径 51=78 （有效长度 l=75 9440 h=7 p=4T2/ 69440/（ 35 8 75） = R(110结论：联接可靠。 2、输出轴与齿轮 2联接用平键联接 轴径 5 0 （有效长度 l=65 T=264040 h=923 得： p=4T/ 264040/(459 65)= p(110结论：联接可靠。 3、输出轴与联轴器采用平键联接 轴径 5 0 （有效长度 l=65 T=2