单级圆柱齿轮减速器说明书.docx

单级圆柱齿轮减速器目录一、工作要求1二、原动机选择2三、传动比分配3四、各轴转速和转矩计算4五、传动零件设计计算51.带传动的设计及校核52.变速箱齿轮设计及校核63.链传动设计及校核74.最终实际传动比8六、轴的设计计算及校核91.计算轴的最小直径92.轴的结构设计93.确定输入轴的各段直径和长度16七、轴承的选择及计算17八、键的选择和计算18九、联轴器的选择19十、减数器的润滑方式和密封类型的选择19十一、参考资料19一、工作要求运输带传递的有效圆周力F=4000N，输送速度V=0.75m/s，运输带滚筒直径D=300mm。原动机为电动机，齿轮单向传动，有轻微冲击，工作时间为10年，每年300天计，单班8小时工作。总体设计示意图所下：根据以上参数及要求设计其中的单级齿轮减速器。二、原动机选择工作机功率工作机转速各传动部件效率带=0.95；轴承=0.985；齿轮=0.97；链=0.96；滚筒=0.96；联轴器=0.99；总=0.8243电动机功率选择电动机型号为Y132M1-6，具体参数：额定功率Po=4kW；满载转速no=960r/min。三、传动比分配各级传动比i带=2.27i齿轮=3.45i链=2.567总传动比i总= i带i齿轮i链=20.11工作机实际转速nw=noi总=47.75r/min转速误差nw-nw0nw0=1.3610-45%满足允许的误差要求。四、各轴转速和转矩计算各轴功率各轴转速确定根据计算各轴的转矩五、传动零件设计计算1.带传动的设计及校核1.1计算功率工况系数KA=1(表13-8)Pc=KAPo=3.73kW1.2选取普通V带根据Pc和no根据表13-15可用A型带，小带轮直径为112mm140mm，考虑带速,现取d1=130mmd2=i带0d11-300mm1.3实际传动比i带=d2d1=2.31.4带速符合要求。1.5中心距初步选取a0ao=1.5d1+d2=645mm实际取值为650mm。L0=2a0+(d1+d2)2+(d2-d1)24a0=2324mm查表13-2，基准长度Ld=2500，实际中心距为a=a0+Ld-L02=735mm1.6小带轮包角1=180-d2-d1a57.3=166.7符合要求。1.7V带根数计算由n1、d1查表13-3得到P0=1.4kW由i查表13-5得到P0=0.11kW由1查表13-7，K=0.97由Ld查表13-3，KL =1.09则z=Pc(P0+P0)KKL=2.3应取3根。1.8轴上压力查表13-1，A型带q=0.1kg/m，单根V带的初拉力作用在轴上的压力2.变速箱齿轮设计及校核2.1材料选择齿轮均采用45钢表面淬火处理，硬度4050HBS，H=1140MPa，FE=690MPa；查表11-5知安全系数SH=1.3，SF=1.52.2由齿面接触强度计算尺寸精度暂取为9级，根据表11-3载荷系数K=1.2许用应力查表11-4，ZE=188；对于标准齿轮ZH=2.5小齿轮直径d1根据表4-1选取模数m=2选取齿数为z1=23，z2=233.4580实际传动比i=8023=3.48实际齿轮直径d1=46mm；d2=160mm中心距a=d1d22=103mm查表11-6，齿宽系数d=0.8b=dd1=36.8mmb1=40mm；b2=35mm2.3校核齿轮弯曲强度由图11-8和11-9得到齿型系数YFa1=2.8；YSa1=1.58YFa2=2.25；YSa2=1.77齿面危险截面弯曲应力2.4齿轮圆周速度v=d1n1601000=1.01m/s2m/s用9级精度设计制造是合适的。3.链传动设计及校核3.1链轮齿数传动比为2.567，由表13-12选取z1=27，取z2=69，实际传动比误差在允许范围内。3.2链条节数取中心距a0=40p3.3计算功率由表13-15查得工况系数KA=1.0得到计算功率Pc=KAP=3.34kW3.4链条选取由n1和Po查图13-33得单根链条Km=1P0=PcKzKm=2.03kW查图13-33在该工作点处应选取链型号为12A，节距p=19.05mm。3.5中心距a=a0=40p=762mm3.6链条速度符合速度要求，无须验算静力强度。3.7轴上压力确定3.8链轮尺寸分度圆直径4.最终实际传动比总传动比i总= i带i齿轮i链=20.49工作机实际转速nw=noi总=46.85r/minnw-nw0nw0=1.87%5%满足允许的误差要求。六、轴的设计计算及校核1.计算轴的最小直径查表11.3,取:轴:轴:轴:考虑有键槽,将直径增大.2.轴的结构设计选材45钢,调质处理.由表11.1,查得.由表11.4查得.联轴器的计算转矩由表10.1,查得按照计算转矩应小于联轴器公称转矩的条件,查表8-7,选择弹性柱销联轴器,型号为:型联轴器公称转矩为:半联轴器的孔径:,故取:.半联轴器长度半联轴器与轴配合的毂孔长度为:.2.1轴上零件的定位,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.齿轮左面由套筒定位,右面由轴肩定位,联接以平键作为过渡配合固定,两轴承均以轴肩定位.2.2确定轴各段直径和长度2.2.1段:为了满足半联轴器的轴向定位要求,轴段右端需制出一轴肩,故取段的直径,左端用轴端挡圈定位,查手册表按轴端去挡圈直径,半联轴器与轴配合的毂孔长度:,为了保证轴端挡圈只压在半联轴器上而不压在轴的端面上,故段的长度应比略短,取:.2.2.2初步选择滚动轴承,因轴承同时受有径向力和轴向力的作用 ,故选用蛋列圆锥滚子轴承,参照工作要求并根据:.由表选取型轴承,尺寸:，轴肩故左端滚动轴承采用绉件进行轴向定位,右端滚动轴承采用套筒定位.2.2.3取安装齿轮处轴段的直径：，齿轮右端与右轴承之间采用套筒定位,已知齿轮轮毂的宽度为,为了使套筒端面可靠地压紧齿轮,此轴段应略短与轮毂宽度,故取：,齿轮右端采用轴肩定位,轴肩高度,取则轴环处的直径轴环宽度取即轴肩处轴径小于轴承内圈外径,便于拆卸轴承。2.2.4轴承端盖的总宽度为：,取：.2.2.5取齿轮距箱体内壁距离为:.,.至此,已初步确定了轴的各段直径和长度.2.3轴上零件的周向定位齿轮,半联轴器与轴的周向定位均采用平键联接按查手册表4-1,得:平键截面,键槽用键槽铣刀加工,长为:.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;,半联轴器与轴的联接,选用平键为:,半联轴器与轴的配合为:.滚动轴承与轴的周向定位是借过渡配合来保证的,此处选轴的直径尺寸公差为:.2.4确定轴上圆角和倒角尺寸,参照课本表11.2,取轴端倒角为:,各轴肩处圆角半径:段左端取,其余取,处轴肩定位轴承,轴承圆角半径应大于过渡圆角半径,由手册,故取段为.2.5求轴上的载荷在确定轴承的支点位置时,查手册表6-7,轴承型,取因此,作为简支梁的轴的支撑跨距,据轴的计算简图作出轴的弯矩图,扭矩图和计算弯矩图,可看出截面处计算弯矩最大 ,是轴的危险截面.2.6按弯扭合成应力校核轴的强度.2.6.1作用在齿轮上的力因已知低速级大齿轮的分度圆直径为，.2.6.2求作用于轴上的支反力水平面内支反力垂直面内支反力2.6.3作出弯矩图分别计算水平面和垂直面内各力产生的弯矩.由计算总弯矩2.6.4作出扭矩图.2.6.5作出计算弯矩图.2.6.6校核轴的强度对轴上承受最大计算弯矩的截面的强度进行校核.,由表11.5,由表4-1,取,计算得:,得故安全.2.7精确校核轴的疲劳强度校核该轴截面左右两侧.2.7.1截面右侧:由课本表11.5,得:抗弯截面模量,抗扭截面模量,截面右侧的弯矩,截面世上的扭矩,截面上的弯曲应力,截面上行的扭转切应力.截面上由于轴肩而形成的理论应力集中系数及,由图1.15,查得:得:由图1.16,查得:材料的敏性系数为:故有效应力集中系数为:由图1.17,取:尺寸系数;扭转尺寸系数:.按磨削加工,由图1.19,取表面状态系数:.轴未经表面强化处理,即:.计算综合系数值为:.取材料特性系数:.计算安全系数:由式,得,.由表11.6,取疲劳强度的许用安全系数:.故可知其安全.2.7.2截面左侧抗弯截面模量.抗扭截面模量.弯矩及弯曲应力,扭矩及扭转切应力,过盈配合处的值:,由,得:.轴按磨削加工,由图1.19,取表面状态系数为:.故得综合系数,.所以在截面右侧的安全系数,.故该轴在截面右侧的强度也是足够的.3.确定输入轴的各段直径和长度七、轴承的选择及计算1.轴承的选择：轴承1：单列圆锥滚子轴承30211（GB/T 297-1994）轴承2：单列圆锥滚子轴承30207（GB/T 297-1994）2.校核轴承：圆锥滚子轴承30211，查手册：由表8.6，取由表8.5查得：单列圆锥滚子轴承时的值为：.由表8.7得：轴承的派生轴向力.因，故1为松边，作用在轴承上的总的轴向力.查表6-7，得:30211型,.由表8.5，查得：,得.计算当量动载荷,.计算轴承寿命取. .八、键的选择和计算1.输入轴：键， ，型.2.大齿轮：键， ，型.3.输出轴：键， ，型.查表3.1， ,式3.1得强度条件:.校核键1：;键2：;键3：.所有键均符合要求。九、联轴器的选择选择联轴器为弹性柱销联轴器型号为：型联轴器公称转矩:许用转速:质量:.十、减数器的润滑方式和密封类型的选择1、 减数器的润滑方式：飞溅润滑方式2、 选择润