单级带传动减速器

1、计算过程及计算说明 一、传动方案拟定 第一组：设计V带一一单级圆柱减速器 （1）工作条件：1、使用年限8年，工作为二班工作制连续单向运转，载荷平稳，环境清 洁。 2、检修间隔期：4年一次大修，2年一次中修，半年一次小修。 3、动力来源：电力三相交流：V=380/220Vo 4、运输带速度允许误差：5%o 5、制造条件及生产批量：一般机械厂制造，小批量生产。 （2）原始数据：滚筒圆周力F二1700N;带速V=1.6m/s； 滚筒直径D二350mm。 （3）带式传动方案示意图 F=1700N V=l. 6m/s D=350mm 二、电动机选择 1、电动机类型的选择：丫系列三相异步电动机 2、电动机

2、功率选择： 1工作机所需要的有效功率为Pw =FV/1000=1700X 1. 6/1000=2. 72kw 2为了计算电动机的所需要功率Fd,先要确定从电动机到工作机之间的总功率n。设nl n n n n 6分别为带轮、齿轮传动轴承、圆柱齿轮传动（设齿轮精度为8 级）、弹性联轴器、滚动轴承、滚筒。由资料书表2-2查得n 1二0.95、n 2=0. 99 ns =0. 97 n 4=0. 99, n 5=0.98、n 6=0. 96 o 传动装置的总功率： 2 叶总二叶 1 Xn 4Xn 2Xn 3Xn sXn 6 =0. 95X 0. 992 X 0. 97X 0. 99X 0. 96X 0

3、. 98=0. 84 3电动机所需要功率为Pd= Pw/n =2. 72/0. 84=3. 2kw 由文献2选取电动机的额定功率为4kw。 3、确定电动机转速： 选择常用的同步转速为1500 r/min和1000 r/min两种。 n Pw =2. 72kw Pd=3. 2kw n 筒二87. 4 r/min 计算滚筒工作转速： n 筒二60 X 1000V/ n D=60 X 1000X 1. 6/nX 350=87. 4r/min 4、确定电动机型号n总二0. 84 根据电动机所需功率和同步转速，查文献2可知，电动机型号为丫 112M-4、丫 160M1-8和丫 132M1-6。根据电动机

4、的满载转速和Nm滚筒转速N可算出总传动比。将这两种pw=2. 72KW 电动的数据和总传动比列于下表： 方案 号 电动机型号 额定功率 同步转 速 满载转 速 总传动 比 堵转转矩 最大转 矩 1 Y112M-4 4KW 1500r/r in 1440 r/rin 16.5 2.2 2. 3 2 Y132M1- 6 4KW 1000r/ri n 960 r/rin 11.0 2. 0 2.2 3 Y160M1- 8 4KW 750r/ri n 715r/ri n 8. 2 2.0 20i 总二 11.0 电动机的数据及总传动比 Pd=3. 2KW 根据以上选用的电动机类型，虽然方案 1电动机转

5、速高价格低，但总传动比比较大， 为了能合理的分配传动比，使传动装置结构紧凑，决定选用方案2,即型号为Y132M1-6 的电动机。i2二3.7 三、计算总传动比及分配各级的传动比 1、总传动比：i总二门电机/n筒二960/87. 4=11. 0n电机二960 2、分配各级伟动比r/min n (1) 据文献2 P7表1,取带轮ii二3 (单级减速器i二35合理)i=320r/mi n (2) 减速器的总传动比为 12-i ii=ll. 0/3=3. 7nii=86. 5 r/min n hi =86. 5 四、运动参数及动力参数计算r/min 1、计算各轴转速(r/min)Pi=3. 04(KW

6、) n i=n 电机/i 仁 960/3=320 ( r/min) nn=ni/12=320/3 7二86.5 ( r/min) nm=nii =86. 5 (r/min)Pn=2. 92(KW) 2、计算各轴的功率(KW) Pi=Pd n i=3. 2X 0. 95=3. 04 (KW) Pii=PiXn sXn 2=3. 04X 0. 99X 0. 97=2. 92 (KW) Piii=Pii Xn 4Xn 2=2. 92x 0. 99X 0. 99 =2.86 (KW 3、计算各轴扭矩(N m) Td=9550 Pd/ n m=9550 X 3. 2/960=31.80 ( N m) T

7、i=9550 P/ n i =9550 X 3.04/320=90.73 (N m) Tn=9550 Pn/ nn=9550X 2.92/86.5 =322.38 (N m) Tm =9550 Pin/ n m =9550 X 2. 86 /86. 5 =315. 76 (N m) Ka=1. 2 P=4 KW n 电机二960 r/min ddi=100mm ii=3 d2 =300mm Ld=2000mm Po=O. 98KW Ka=0. 96 Kl=1. 03 APo=O. 11KW 五、传动零件的设计计算 A、皮带轮传动的设计计算 (1)确定计算功率Pea由文献1表8-7查得工作情况系

8、数Ka=1.2 故 Pe尸KaP =1.2X 4=4. 8KW (2) 选择普通V带截型 根据Pc和m,由文献1图8-10得：选用A型V带 (3) 确定带轮基准直径，并验算带速 1) 初选小带轮的基准直径ddio由课本表13-9,取小带轮基准直径ddi=100mm 2) 验算带速V din vw 3.14x100 x960/60 x10005. 024m/s 60 x1000 因为5mv30m,故带速合适。 an=nl (Jmm 3) 计算大带轮的基准直径dd2( =0. 02 d2 二i id 1 (1- J =3X100 (l-o.02 ) =294mm 根据课本表13-9,圆整为dd2二

9、300mm。 (4) 确定V带的中心距ao和基准长度Ld 1) 确定带长和中心矩根据课本式得 3o=l. 5 (ddi+dd2)二1 5 (100+300) =600mm 0. 7 (ddi+dd2) a.o 2 (ddi+dd2) 0. 7(100+315) ao(Fo)mino v 5. 024m/s Z=5 (8)压轴力的最小值为 (Fp) min=2Z (Fo)min sin( i/2) =2X 5X 155.9 X sin( 163/2) =1540N (9)带轮的结构设计 L=(l. 52)ds 铸铁带轮HT150 D 300mm采用轮辐式带轮 B减速器部传动零件的设计(齿轮设计)

10、 Pi =3. 04kw Ni =320r/mi n I 2 =3. 7 1、选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数 (1) 选用斜齿圆柱齿轮 (2) 运输机为一般工作机器，速度并不高，故选级精度 (3) 材料选择，齿轮属于闭式齿轮，减速器功率不大，所以选择软齿面。选小齿轮材料 为40Cr (调质)，硕度位260HBS大齿轮材料为45钢(调质)，硬度为230HBS二者的硬 度差为30HBS (4) 选小齿轮齿数乙二1又因用挡油盘(根 据需要取尺寸)定 位，所以 Lm-w = (28. 5+21) mm=49. 5mm, Lvn-別=30mm。 右端滚动轴承采用挡油盘进行轴向定位。由文献查得6211

11、型轴承的定位挡油盘厚 度 S= (da-d) /2= (64-55) /2mm=4. 5mm,又取 D 挡油盘二50mm。 3) 取安装齿轮处的轴段W -V的直径dw-v二59mm；齿轮的左端与左轴承之间采用挡 油盘定位。根据齿轮处的轴段W -V的直径dw-v =59mm,而齿轮轮毂的宽度L=70mm,为了使挡油 盘端面叮靠地压紧齿轮，此轴段应略短于轮毂宽度，故取Lw - v =67m mo齿轮的 右端采用轴肩进行轴向定位，轴肩高度h0. 07d,故取h=5mm,则轴环处直径dv-w二69mm。轴环 宽度 b 1. 4h 取 L vw =9mmo dwn =65mm, Lwn =7. 5mm。

12、 4) 轴承端盖的总宽度为35mm。根据轴承端盖的拆装及便于对轴承添加润滑脂的要 求，取端盖的外面与皮带轮的右端面间的距离1二13. 5mm,故Ln -m =48. 5mm。 5) 取齿轮距箱体壁之距离a二15mm考虑到箱体的铸造误差，在确定滚动轴承位置时，应 距箱体壁一段距离s,取s=9mmo 至此，已初步确定了轴的各段直径和长度。 (3) 轴上零件的周向定位 齿轮、半联轴器与轴的轴向定位均采用平键连接。按 dw-v由文献1表6-1查得平键 截面bx h=16mmx 10mm,键槽用键槽铳刀加工，长为60mm,同时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匚了 ；同样，

13、半联轴器与轴的连接，选用 n6 H 7 K a=1. 3 平键为12mmx8mm,键槽用键槽铳刀加工，长为70mm,半联轴器与轴的配合为。滚 k6动轴 承与轴的周向定位是由过渡配合來保证的，此处选轴的直径尺寸共查为m6o (4) 确定轴上圆角和倒角尺寸 参考文献1表15-2,取轴端倒角为1.6mm,左端的第一个和第二个轴肩的圆角半径为 R1.6,其余均取R2 6. 求轴上的载荷 首先根据轴的结构图，作出轴的计算简图。在确定轴承的支点位置时，应从手册中查取图示中的Q值。对 于6211型深沟球轴承。由手册中查得a=10mm因此，作为简支梁的轴的支承跨距L=147mm K=10Q根据轴的计 算简图作

14、出轴的弯矩、扭矩图和计算弯矩图。 从轴的结构图和计算弯矩图中可以看出截面 C处的计算弯矩最大，是轴的危险截面。 现将计算出的截面C处的Mh、Mv、M及Mca的值列于表中。 图6-4大轴的载荷分析图 载荷 水平面H 垂直面V L vn -別 =29mm 支反力 F Fnhi二 1246. 916N, Fnh2=1246. 916N Fnvi=1201. 373N, Fnv2二-262. 862N 弯矩M M h = 82886. 265N mm M vi=79891. 304N mm, M V2 = -17480. 323N mm 总弯矩 12 2 2 Mi 二 JMH Mvi =82886.

15、26579891. 304 二 115120. 603N- mm M 2= JM hM； 2 二 J82 8 86 . 26 52 ( 174 80 . 32 3)2 二 84709. 472N mm 扭矩T T =367443N mm 7.按弯矩合成应力校核轴的强度 进行校核时，通常只校核轴上承受最大弯矩和扭矩的截面(即截面B)的强度。根据 L iv-v =62mm L n -lLi =48. 5mm 屁(T2)2 = J115120. 6032 (0. 6 3674432 0. 1 294. 823 MPa=5. 5Mpa 前已经选定轴的材料为45钢，调质处理，由文献 表15-1查得】二6

16、0 Mpao因 此ca 1,故安全 七减速器附件的选择 通气器 由于在室使用，且有少量的灰尘环境，故采用通气罩采用M18 X 1.5 油面指示器 选用游标尺M16 起吊装置 采用箱盖吊耳、箱座吊耳 放油螺塞 L2+L 3=68+68 Fa 0. 70 Fr X=0. 56 Y=l. 576 文献1式(15-5 )及上表中的数据，以及轴单向旋转，扭转切应力为脉动循环变应力，取 a =0. 6,轴的计算应力 -0. 70 Fr fP 1. 2 X=0. 56 Y=l. 953 n 电机二960 r/mi n T9-9QAQ Q7/1NT 八润滑与密封 一、齿轮的润滑 因齿轮的圆周速度V12 m/s

17、,所以才用浸油润滑的润滑方式。采用浸油润滑，低速级齿 轮 浸入油高度约为12m m,油高度约为十分之一大齿轮半径，最高油面取为55mm。 二、滚动轴承的润滑 因润滑油中的传动零件(齿轮)的圆周速度V2m/s所以采用润滑脂润滑。在装配时将润 滑脂填入轴承座，每工作3-6月补充一次，每过一年，需拆装清洗更换一次。 三、润滑油的选择 选用钙基润滑脂2号(GB491-1991) 四、密封方法的选取 选用凸缘式端盖易于调整，轴承盖结构尺寸按用其定位的轴承的外径决定。为了防止箱体 油进入轴承，使润滑脂稀释流出或变质，在轴承侧用挡油盘油封，其油脂量不得超过其轴承空 间的2/3。因轴的v lOm/s且环境有灰时，可用J形密封。 九.主要尺寸及数据 箱体尺寸： 箱体壁厚8mm 箱盖壁厚i- 箱座凸缘厚度b=12mm 箱盖凸缘厚度bi二12mm n 1二320r/m 箱座底凸缘厚度b2 =20mm T2 二84398. 125N 地脚螺栓直径df=M16 地脚螺栓数目n=4 轴承旁联接螺栓直径dLM12 nii=70. 59r/min 联接螺栓数目n=6 T=360. 1