第5组)带式输送机用二级齿轮减速器

1、二设计正文A.传动方案设计 综合考虑机器功能要求以及工作条件,满足工作可靠结构简单,尺寸紧凑,维护便利,工艺性和经济性合理等要求,选用下图方案:B.电动机的选择 (1)选择电动机类型 根据工作特性要求,选用Y系列三相异步电动机. (2)选择电动机的功率 电动机工作功率=1233456=0.8161为带绕动效率, 1=0.962为轴承效率, 2=0.993为高速环绕齿轮动效率4为低速环绕齿轮动效率, 3=4=0.975为联轴器效率5=0.976为滚筒效率, 6=0.96(3)选择电动机的转速综合考虑各影响因素及性价比,选用Y系列同步转速为1500r/min的电动机综上所述,查电动机型号,选用Y1

2、32S-4电动机,机座号132S,额定功率5.5Kw,满载转速1440r/min,中心高H=132mm,轴伸尺寸E=80mm,键宽F=10mm主要性能电动机型号额定功率(kW)同步转速(r/min)满载转速(r/min)额定转矩质量Y-132S-45.5150014402.268外形和安装尺寸（mm）机座号中心高H安装尺寸轴体尺寸平键尺寸外形尺寸ABDEF*GDGLHDAC/2AD132S132216140388010*1033475315135210C计算总传动比及分配各级传动比 总传动比，为电动机满载转速，为执行机构转速，r/min 因此 =1440/， 另外，总传动比 其中 为带传动的传

3、动比，为高速级齿轮传动比，为低速级齿轮传动比 对于展开式二级圆柱齿轮减速器） ，取= 带传动传动比为24，取=2.5 所以 =， D 计算传动装置的传动和动力参数 设传动装置从电动机到工作机有三轴，依次为轴，则（1）各轴转速 （2）各轴功率 （3）各轴转矩 将计算数值列表轴号转速n（r/min）输入功率P（kW）输入转矩（Nm）传动比i传动效率电动机轴144030.96轴4804.50.95轴1073.30.95轴32E减速器外零件的设计（带传动的设计） 1确定计算功率 工况系数，故 2选取窄U带带型，根据确定选用SPZ型 3确定带轮基准直径 取主动轮基准直径，从动轮基准直径 将圆整为标准值，

4、即 验算带速，带的速度合适 4确定窄U带的基准长度和传动中心距 由，初步确定中心距 计算带所需的基准长度 因此选带的基准长度 计算实际中心距5验算主动轮上的包角主动轮上的包角合适 6计算窄U带根数 所以 取根 7计算预紧力 则 8计算作用在轴上的压轴力 = 9带轮结构设计 （1）带轮材料选择 选择铸铁为大小带轮材料 （2）小带轮 ，且 ，故皆选用腹板式尺寸系列如下B8.52.09.01285.54011228011628434 10传动比校正 11转速校正 12转矩校正 F减速器内传动零件设计 F1 高速级齿轮传动设计1 选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数、螺旋角1） 按传动方案所示，选用斜齿

5、圆柱齿轮传动，9级精度。2） 材料选择 选择小齿轮材料为40Cr（调质），硬度为280HBS，大齿轮材料为45钢（调质），硬度为240HBS，二者材料硬度差为40HBS。3） 选小齿轮齿数=23，大齿轮齿数 取4） 初选螺旋角2 按齿面接触强度设计设计计算公式 1） 确定公式内的各计算数值（1） 试选载荷系数（2） 选取区域系数（3） （4） 选取齿宽系数（5） 查得材料的弹性影响系数（6） 计算应力循环次数 所以 （7） 查得小齿轮的接触疲劳强度极限，大齿轮的接触疲劳强度极限（8） 取安全系数S=1.3，则 （9） 2） 计算（1） 试计算小齿轮分度圆直径（2） 计算圆周速度（3） 计算齿宽

6、b及模数 （4） 计算纵向重合度 （5） 计算载荷系数k，由，7级精度，查得查得；设，则故（6） 按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径（7） 计算模数3 按齿根弯曲强度设计1） 确定计算参数（1） 计算载荷系数（2） 根据纵向重合度，查得螺旋角影响系数（3） 计算当量齿数 （4） 查取齿形系数 （5） 查取应力校正系数 （6） 小齿轮的弯曲疲劳强度极限，大齿轮的弯曲疲劳强度极限查得弯曲疲劳寿命系数取安全系数S=1.4，则=（7） 计算大小齿轮的并加以比较 2） 设计计算 对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的法面模数大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数，取m=2.0已可满足弯曲强度，但为了同时

7、满足接触疲劳强度，需按接触疲劳强度算得的分度圆直径来算应有的齿数，于是 取 则4 几何尺寸计算1） 计算中心矩 将中心矩圆整为2） 修正螺旋角 值改变不多，在5%范围内，故，等不必修正3） 计算大小齿轮的分度圆直径 4） 计算齿轮宽度圆整后取，5） 验算 合适6） 计算齿轮相关尺寸齿顶圆直径 齿根圆直径 7） 结构设计因为小齿轮齿顶圆直径，故采用齿轮轴结构，大齿轮齿顶圆直径，故采用腹板式结构。 F2 低速级齿轮传动的设计1 选精度等级、材料、齿数1） 选用斜齿圆柱齿轮传动，9级精度，小齿轮40Cr调质，硬度280HBS，大齿轮材料为45钢（调质），硬度为240HBS，二者材料硬度差为40HBS

8、。2） 选小齿轮齿数为=24，大齿轮齿数3） 初选螺旋角2 按齿面接触强度设计1） 由前可得，（1） 取 （2） ，（3） ，应力循环次数， （4） 许用接触应力2） 计算（1） 试计算小齿轮分度圆直径（2） 计算圆周速度（3） 计算齿宽及模数 （4） 计算纵向重合度 （5） 计算载荷系数k已知使用系数，查得由可查得设，查得，故载荷系数（6） 按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径（7） 计算模数 3 按齿根弯曲强度设计1） 确定计算参数（1） 计算载荷系数（2） 根据纵向重合度，查得螺旋角影响系数（3） 计算当量齿数（4） 查取齿形系数及校正系数,（5）取安全系数S=1.4，则（6） 计算大

9、小齿轮的并加以比较 大齿轮的数值大2） 设计计算同上，取即可满足弯曲强度，但为了同时满足接触疲劳强度，需按接触疲劳强度算得的分度圆直径来计算应有的齿数取，4 几何尺寸计算1） 计算中心距圆整为1932） 修正螺旋角因值改变位于5%范围内，故参数不必修正3） 计算大小齿轮分度圆直径 4） 计算齿轮宽度 圆整后取5） 验算6） 齿顶圆、齿根圆计算7） 结构设计由于小齿轮齿顶圆直径，故采用实心式，由于大齿轮齿顶圆直径，故采用腹板式。低速极大齿轮(mm)DD0D1D2D380260.36198.18037.31136ddfdaBnCr290.36282.862296.36951.5245G。传动零件中

10、心线、轮廓线小箱体内壁值的确定（1） 估算减速器的外轮廓尺寸 （2） 画传动零件中心线和外部轮廓（3） 确定箱体内壁线大齿轮齿顶圆与箱体内壁距，小齿轮端面与箱体内壁距离为取10），两级齿轮端面间应留有间隙H箱体轴承座及轴承的位置的确定对于割分式齿轮减速器，轴承座内端面为箱体内壁，轴承座的宽度为B，（即轴承座内端面间的距离）为，轴承内端面至箱体内壁的距离与轴承的润滑方式有关，由于采用脂润滑要留出持油板的位置，轴承内端面至箱体内壁的距离为，取。I轴的结构设计 总上已知，电动机的型号Y112M-4，轴伸尺寸 轴的参数轴npT460838479510423653341329734710030齿数模数中

11、心距螺旋角齿宽齿顶圆直径高速级281242157656061842260159低速级309531931009598640296360I1轴的设计1初估轴径设轴的材料为45钢，由轴径初估公式得 由于轴上开有键槽，故增大5%，即 输出轴的最小直径为联轴器处的直径 联轴器的计算转矩 查表选用YL12凸缘联轴器，公称转矩1600，主动端J型轴孔，A型键槽，d=60mm，L=107mm轴的结构设计1） 拟定轴上零件装配方案2） 根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度（1） 为了满足联轴器的轴向定位要求，1-2轴段右端需一轴肩，故取半联轴器与轴配合的毂孔长度，故取（2） 初步选择滚动轴承因轴承同时受有径

12、向力和轴向力的作用，故选用角接触球轴承，由故初步选角接触球轴承70314AC，其尺寸为，故，（考虑挡油板）右端采用轴肩进行轴向定位（3） 由及，轴肩，取，初取，则左端定位轴肩高，取，则轴环宽度，取，齿轮宽，为了便于套筒定位，取（4） 轴承端盖总宽度为，根据轴承端盖的装拆及便于对轴承加润滑脂的要求，取端盖外端面于半联轴器左端间的距离，故取（5） 取小齿轮端面距箱体内壁距离为，则大齿轮距离箱体内壁为，轴承内端面距内壁为，轴承宽，大齿轮轴内缩，持油板外伸，所以（6） 轴上小齿轮距箱体内壁，则轴上大齿轮距内壁为，齿宽为，两大齿轮间距取为，则轴上大齿轮端面距箱体内壁为 3） 轴上零件的周向定位齿轮、半联

13、轴器与轴的周向定位均采用键联接，选用平键4） 确定轴上圆角和倒角尺寸取轴端倒角为，各轴肩处的圆角半径见图III轴的强度校核：对于70314AC轴承，a=44mm,故轴承支撑跨距L=133.5+61.5=195mm.，L1=105/2+50+44=146.5mm.61.5133.5146.5MAT经过以上分析可得，A截面为危险截面，需进行校核。轴的材料为45钢，故安全III轴轴承寿命计算4757.95NN=0.68*4757.95=3235.406N；=0.68*3006.26=2044.2568N 所以轴承2被压紧，1被放松。3235.406N，4920.996N3235.406/4757.9

14、5=0.68 4920.996/3006.260.68=1.1*4757.95=5233.745N; =6065.216N;P=6065.216N对于70314AC轴承，C=98.5KN，L=(/60n)*= (/60*32.97)* =451年8年 所以该轴承合格。轴上键强度校核 此轴有两个键： 键1： 键2： 键1： 此键联接强度足够 键2： 此键联接强度足够轴II的设计1.材料选择、初估轴径材料选用45钢，调质处理。mm，考虑轴上的键槽，取=40mm.2.轴承选择 初步选择角接触球轴承70308AC,尺寸为d*D*B=40*90*23,a=27.5mm,C=38.5KN,定位轴肩高4.5

15、mm,故=40mm3.齿轮内径相当于轴承的定位轴肩，故取h=5mm,则=40+2*5=50mm.小齿轮宽100 mm，故取=96 mm 齿轮定位轴肩高h=0.07,取h=4mm，则=50+2*4=58 mm，由于两齿轮间距为9.5 mm，故取=9.5 mm。大齿轮宽60 mm，因此=56mm4由于小齿轮端面距箱体内壁为10.5 mm，轴承内端面剧箱体内壁10 mm，轴承宽23 mm，齿轮处轴内缩4 mm，挡油板外伸2 mm，所以=10.5+10+23+4-2=45.5 mm5由于大齿轮端面距箱体内壁为13 mm，轴承内端面剧箱体内壁10 mm，轴承宽23 mm，齿轮处轴内缩4 mm，挡油板外伸

16、2 mm，所以=13+10+23+4-2=48 mm6轴上零件周向定位两齿轮采用平键定位。小齿轮d=50 mm，选用截面尺寸为b*h*l=14*9*80的平键；大齿轮d=50 mm，选用截面尺寸为b*h*l=14*9*45的平键。7确定轴上圆角和倒角。轴键强度校核 此轴亦有两键： 键1： 键2： 键1： 此键联接强度足够 键2： 此键联接强度足够II轴的强度校核：对于70308AC轴承，a=27.5mm,故轴承支撑跨距L=66+89.5+48.5=204mm.6689.548.5MA经过以上分析可得，A截面为危险截面，需进行校核。 轴的材料为45钢，故安全.轴轴承寿命计算 ，故2被压紧，1被放

17、松。 取，则有 对于70308AC轴承，年 由于小于工作年限，故轴承需在大修时予以更换。轴I的设计1.材料选择、初估轴径材料选用45钢，调质处理。mm，考虑轴上的键槽，取=24mm2. 24 mm，大带轮宽为52 mm，因此=50 mm。3初步选择角接触球轴承70207AC,尺寸为d*D*B=35*72*17,a=21mm,C=29KN,定位轴肩高3.5mm，故=35+2*3.5=42 mm，预留挡油板位置10 mm，所以=17+10=27 mm，=35 mm4由于是齿轮轴，=62 mm。齿轮宽65 mm，=65 mm。 5由于齿轮右端面距箱体内壁为10.5 mm，轴承内端面剧箱体内壁10 m

18、m，轴承宽17 mm，挡油板外伸2 mm，所以=10.5+10+17-2=35.5 mm6由于齿轮左端面距箱体内壁为117.5 mm，挡油板外伸2 mm，=117.5-2=115.5mm7轴承盖总宽度20 mm，为了便于轴承端盖的装拆方便和对轴的润滑，取端盖的外端面距大带轮右端面的距离为30 mm，则=50 mm8轴上零件周向定位带轮的定位采用平键定位。d=24 mm，选用截面尺寸为b*h*l=8*7*40的平键；I轴强度校核：对于70207AC轴承，a=21mm,故轴承支撑跨距L=156+49=205mm.9615649M(a) AT经过以上分析可得，A截面为危险截面，需进行校核。 轴的材料为45钢，故安全轴轴承寿命计算 ，故1被压紧，2被放松 ， 取，则对于70207AC轴承，年寿命小于规定工作年限，故需在大修时予以更换键强度校核 此轴上有键1：，键材料皆为45钢，轴为45钢，齿轮为钢，则键1： 此键联接强度足够J铸铁减速器箱体的结构尺寸箱盖壁厚 =8 mm地脚螺栓数目n=4联接螺栓的间距l=150180 mm定位销直径d=10 mm沉头座直径D0=40 mm箱体壁厚=10 mm 轴承旁联接螺栓直径d1=16 mm 轴承端盖螺钉直径d3=10 mmC1 22