一级减速器机械设计说明书

1、河南理工大学机械设计课程设计说明书 设计计算说明书设计说明设计题目：链式输送机传动装置原始数据：运输链工作拉力：运输链工作速度：链轮节圆直径：工作条件：运输链连续单向运转，工作时有轻微振动，有粉尘，空载启动。误差范围：输送带工作速度允许误差为5%。使用期限：每年300个工作日，寿命为10年，大修期4年，两班制工作（每班按8h计算）。动力来源：y系列电动机。生产批量：在专门工厂小批量生产。设计内容：减速器装配图1张（a1图纸）。零件工作图2张（a2图纸）。设计说明书一份。驱动滚筒输送链减速器联轴器电动机链传动计算与说明主要结果一、电动机的选择及运动参数的计算（一）电动机的选择1、确定链式运输机所

2、需的功率由式可得：其中，为传输链自身效率。2、确定传动装置的效率由【常用设计资料】【常用资料和数据】【机械传动效率】得：滚子链传动效率滚动球轴承（稀油润滑）效率圆柱齿轮传动效率弹性联轴器效率由式得：3、电动机的输出功率其中，为链式运输机所需的功率，为传动装置的效率。4、选择电动机（1）因为链条传动机运动载荷平稳，取过载系数，又由于故选取电动机型号为y132s-6，电动机额定功率，电动机满载转速。（2）由【常用电动机】【y系列（ip44）封闭式三相异步电动机】【y系列（ip44）技术参数】，并根据机座号132s差得电动机伸出端直径，电动机伸出端轴安装长度。y132s-6电动机的主要数据如下：电动

3、机额定功率电动机满载转速电动机伸出端直径电动机伸出端轴安装长度(二)总传动比计算及传动比分配1、总传动比的计算对于链式传输机，驱动滚动的转速为式中：v为输送带的输送速度（v/min），d为链轮节圆的直径（mm）。传动装置的总传动比是由电动机的满载转速和工作机的转速决定的，定电动机的满载转速为，工作机的转速为，则总传动比为2、总传动比的分配为了使传动系统结构较为紧凑，取齿轮传动比，则由式可得链轮的传动比为（三）传动装置运动参数的计算1、各轴功率的确定取电动机的额定功率作为设计功率，则链传递的功率为高速轴的输入功率低速轴的传输效率2、各轴的转速计算高速轴转速 低速轴转速 3、各轴输入转矩的计算高速

4、转矩低速转矩各轴功率、转速、转矩列表如下：轴名功率（kw）转速(r/min)转矩(nm)高速轴2.88437.662.85低速轴2.77125.0211.63二、链传动设计（一）选择链轮齿数取小链轮齿数，则大链轮的齿数，故合适。（二）确定计算功率查机械设计手册得，小齿轮齿数系数选用单排链，链传动效率为，则计算功率为（三）选择链条型号和节距根据，选用08a型链条，相应的链条节距为。（四）验证小链轮轴孔查表可知，小链轮最大许用直径为，电动机的伸出轴径，则有，满足要求。（五）计算链节数和中心距初选中心距取，相应的链长节数为 取链长节数。查表得中心距计算系数，则链传动的最大中心距为（六）计算压轴力有效

5、圆周力为链轮水平布置时的压轴力系数，则压轴力为链传动尺寸参数名称数值单位小链轮齿数21大链轮齿数46张紧轮齿数21大链轮转速438.261r/mm小链轮转速960.0r/mm设计功率2.77kw链条节距12.70mm链号08a小链轮毂孔许用直径47mm链条速度4.2672m/s润滑方式油浴或飞溅润滑初定中心距508.00mm链长节数114.00节链条长度1.446m理论中心距508.668mm实际中心距507mm有效圆周力590.55n作用于轴上的拉力708.66n滚子外径(最大值)7.95mm链条排距14.38mm许用静强度安全系数6.00名称小链轮数值大链轮数值单位排距14.3814.38

6、mm分度圆直径85.21186.10mm齿顶圆最大直径93.14194.03mm齿顶圆最小直径88.99190.41mm分度圆最大舷齿高4.454.18mm分度圆最小舷齿高2.372.37mm齿根圆直径77.26178.15mm最大齿根距离77.02178.15mm齿侧凸缘或排间槽直径70.95172.35mm三、齿轮传动设计（一）齿轮的校核1、选择材料、热处理、齿轮精度和齿数选用小齿轮材料为45号钢，调质处理，其硬度为217255mpa，精度8gh；选用大齿轮材料为结构钢，其硬度为160mpa，精度8gj。取小齿轮齿数，则大齿轮齿数2、按齿面接触疲劳强度设计（软齿面齿轮传动）接触疲劳强度计算

7、公式。查齿宽系数表：由于是软齿面，齿轮对称安装，取；根据工况条件，原动机均匀平稳，工作机轻微震动，取；试取动载系数；由于对称布置，取；按齿面未软化，直齿轮8级精度，取。所以。取为标准齿轮，；材料为铸钢对铸钢，查取弹性系数；查得，由以上数据可以求得小齿轮应力循环次数大齿轮应力循环次数因此可以取。由于均为软齿面，故取，安全系数由齿面接触许用应力公式可得。则有由公式可得故取小齿轮齿宽，大齿轮齿宽。从而有取模数。（二）齿轮校核的相关数据 1、设计参数传递转矩t=62.84534nm齿轮1转速n1=437.6r/min齿轮2转速n2=125.02857r/min传动比=3.5原动机载荷特性sf=均匀平稳

8、工作机载荷特性wf=轻微振动预定寿命h=48000小时2、布置与结构结构形式闭式齿轮1布置形式对称布置齿轮2布置形式对称布置3、材料及热处理齿面啮合类型软齿面热处理质量级别q=ml齿轮1材料及热处理45号钢调质处理齿轮1硬度取值范围hbsp1=217-255pa齿轮1硬度hbs1=236pa齿轮2材料及热处理met2=结构钢齿轮2硬度取值范围hbsp2=120-210mpa齿轮2硬度hbs2=160mpa4、齿轮基本参数模数齿轮1齿数z1=26齿轮1齿宽b1=88mm齿轮2齿数z2=91齿轮2齿宽b2=82mm中心距a0=175.5mm齿数比u=3.50000齿轮1分度圆直径d1=78.000

9、00mm齿轮1齿顶圆直径da1=84.00000mm齿轮1齿根圆直径df1=70.50000mm齿轮1齿顶高ha1=3.00000mm齿轮1齿根高hf1=3.75000mm齿轮1全齿高h1=6.75000mm齿轮2分度圆直径d2=273.00000mm齿轮2齿顶圆直径da2=279.00000mm齿轮2齿根圆直径df2=265.50000mm齿轮2齿顶高ha2=3.00000mm齿轮2齿根高hf2=3.75000mm齿轮2全齿高h2=6.75000mm压力角度齿轮线速度v=1.78719m/s圆周力=1611.42n径向力n5、强度校核数据齿轮1接触强度极限应力mpa齿轮1抗弯疲劳基本值mpa

10、齿轮1接触疲劳强度许用值mpa齿轮1弯曲疲劳强度许用值=205.7mpa齿轮2接触强度极限应力=450.0mpa齿轮2抗弯疲劳基本值=320.0mpa齿轮2接触疲劳强度许用值=391.5mpa齿轮2弯曲疲劳强度许用值2=205.7mpa接触强度计算应力=387.1mpa接触疲劳强度校核满足齿轮1弯曲疲劳强度计算应力mpa齿轮2弯曲疲劳强度计算应力mpa齿轮1弯曲疲劳强度校核满足齿轮2弯曲疲劳强度校核满足四、轴的设计（一）高速轴的设计1、轴的材料选择选取45号钢，调质处理，hb217255，。2、初算轴的直径取，则主动轴直径mm考虑到直径最小处安装大链轮需要开一个键槽，将增大5%，即选取标准直径

11、mm，轴头长度。（二）低速轴的设计1、轴的材料选择选取45号钢，调质处理，hb217255，。2、初算轴的直径取，则从动轴直径mm考虑到直径最小处安装大链轮需要开一个键槽，将增大5%，即mm选取标准直径mm，轴头长度。(三)轴的强度校核1、高速轴的强度校核（1）绘制空间受力图如下：（2）作水平面h和垂直面v内的受力图，并计算支座反力对于h面由可得：nn对于v面n（3）计算h面v面的弯矩，并作弯矩图对于h面ca段：当时，在c处有时，在a处有nmm。bd段：当时，在b处有当时，在d处有nmm；对于v面 nmm计算合成弯矩并作图nmmnmm（4）计算并作图取，则 nmm（5）计算当量弯矩并作图 nm

12、m nmm nmm nmm（6）校核轴的强度在高速轴最小直径c处：由机械设计手册可得，且单键槽的抗弯截面模量，则有所以，高速轴强度足够。在高速轴d处受到最大当量弯矩，有故高速轴d处强度足够。由于在轴径最小处和受载最大处的强度都足够，由此可知高速轴强度足够。2、低速轴的强度校核（1）绘制轴空间受力图如下： （2）作水平面h和垂直面v内的受力图，并计算支座反力对于h面293.28nv对于面n（3）计算h面v面的弯矩，并作弯矩图对于h面对于v面（4）计算合成弯矩并作图nmm（5）计算并作图取，可得：nmm（6）计算当量弯矩并作图 nmm nmm（7）校核轴的强度在b处所以，在低速轴b处强度足够。在d

13、处所以，在低速轴处的强度足够。由于在轴径最小处和受载最大处的强度都足够，因此可知低速轴强度足够。五、滚动轴承选择（一）高速轴滚动轴承的选择根据轴的结构设计，安装轴承处的轴颈为35mm，由于该轴没有收到轴向载荷的作用，且受载荷不大，并考虑到两轴承间的距离不大，考虑到箱体上加工两轴承空的同轴度，考虑到轴承的价格和轴承购买容易性，故选用深沟球轴承，高速轴两滚动轴承的型号均为6307。1、校核轴承寿命（1）、求当量动载荷。按图计算，轴承均没有收到轴向载荷，；。查表可得，查有关轴承手册6307轴承n。轴承：n轴承：n（2）求轴承寿命： 所以，满足设计要求。 （二）低速轴滚动轴承的选择根据轴的结构设计，安

14、装轴承处的轴颈为50mm，由于该轴没有收到轴向载荷的作用，且受载荷不大，并考虑到两轴承间的距离不大，考虑到箱体上加工两轴承空的同轴度，考虑到轴承的价格和轴承购买容易性，故选用深沟球轴承，低速轴两滚动轴承的型号均为6210。（1）、求当量动载荷。按图计算，轴承均没有收到轴向载荷，；。查表可得，查有关轴承手册6210轴承n。轴承：n轴承：n（2）求轴承寿命： 所以满足设计要求。 六、键的选择及强度校核（一）高速轴与链轮及齿轮配合处的键联接 1、高速轴与链轮配合处用键，选用a型普通键联接，由【机械手册】【联接与紧固】【键、销及花键联接】【键连接】【普通平键型式与尺寸】，据配合处直径。查得：，取键长键

15、的有效长度键的材料选用45号钢，链轮材料选用铸铁，由机械手册可查得许用挤压应力。强度校核所以键连接强度足够。键的标记：gb/t 10962003 键名称数值单位传递的转矩t=62.85nmm轴的直径d=20mm键的类型a 型键的截面尺寸mm键的长度l=40mm键的有效长度mm最弱的材料铸铁载荷类型静载荷许用应力计算应力校核计算结果满足2、高速轴与齿轮配合处用键，选用a型普通键联接，由【机械手册】【联接与紧固】【键、销及花键联接】【键连接】【普通平键型式与尺寸】，据配合处直径，查得：，取键长。键的有效长度。键的材料选用45号钢，齿轮材料选用45号钢，由机械手册可查得许用挤压应力。强度校核所以键连

16、接强度足够键的标记：gb/t 10962003 键名称数值单位传递的转矩t=62.85nmm轴的直径d=50mm键的类型a 型键的截面尺寸mm键的长度l=50mm键的有效长度mm最弱的材料45号钢载荷类型静载荷许用应力计算应力校核计算结果满足（二）低速轴与齿轮配合处的键联接 低速轴与齿轮配合处用键，选用a型普通键联接，由【机械手册】【联接与紧固】【键、销及花键联接】【键连接】【普通平键型式与尺寸】，据配合处直径，查得：，取键长。键的有效长度。键的材料选用45号钢，齿轮材料选用45号钢，由机械手册可查得许用挤压应力。强度校核所以键连接强度足够。键的标记：gb/t 10962003 键名称数值单位

17、传递的转矩t=211.63nmm轴的直径d=55mm键的类型a 型键的截面尺寸mm键的长度l=60mm键的有效长度mm最弱的材料45号钢载荷类型静载荷许用应力计算应力校核计算结果满足七、联轴器的选择由于减速器在载荷平稳，速度不高，无特殊要求，考虑到安装拆卸方便及经济的问题，选用弹性套柱销联轴器。取，由式得（nm）选用tl6型（gb 124581990）弹性套柱销联轴器，公称尺寸转矩（nm），满足要求。选用y型轴孔，a型键，轴孔直径，选，轴孔长度。tl6型弹性套柱销联轴器的主要参数见下表：型号公称转矩t/(nm)许用转数n/(r/min)轴孔直径mm轴孔长度mm外径mm材料轴孔类型键槽类型tl6

18、25033003582160ht200y型a型八、减速器箱体尺寸计算箱体的主要参数：名称符号计算结果箱座壁厚取取箱盖壁厚，取箱座凸缘壁厚箱盖凸缘壁厚箱座底凸缘壁厚地脚螺钉直径及数目n选m20的螺钉，n=4轴承联接螺栓直径选m16的螺栓,箱盖与箱座联接螺栓直径选m12的螺栓轴承端盖螺钉直径选m10的螺钉外箱壁至轴承座端面的距离，取箱座底部外箱壁至箱座凸缘长度方向最外缘的距离，取箱座底部外箱壁至凸缘底座最外端的距离，取九、附件设计（一）检查孔及检查孔盖检查孔尺寸为110mm70mm，位置在上箱盖顶部传动件啮合区的上方。检查孔盖尺寸为130mm90mm。（二）油面指示装置选用游标尺m16。（三）通气

19、器通气器在设箱体顶部，选用提手式通气器。（四）放油螺塞设置一个放油螺塞，选用m141.5 jb/t 17002008，放油螺塞和箱体接合面间应加防漏用的垫圈，螺塞垫选用m2214 jb/t 17182008。（五）起吊装置上箱盖采用吊环，箱座上采用吊钩。（六）起箱螺钉设置一个起箱螺钉，选用m1035 gb/t 57812000。（七）定位销采用630 gb/t 1172000两个定位销，安置在箱体纵向两侧联接凸缘上，对称布置。十、减速器的润滑和密封（一）减速器的润滑1、齿轮的润滑因为齿轮圆周速度(线速度)，所以采用浸油润滑。根据【机械设计手册】【润滑与密封】【润滑剂】【常用润滑的牌号、性能及应用】【常用润滑脂主要质量指标和用途】【工业闭式齿轮油】，选用工业闭式齿轮油，浸油深度取为浸没大齿轮齿顶。2、滚动轴承的润滑由上面计算可得： 高速轴：， 低速轴：。所以高速轴和低速轴轴承均采用润滑油润滑。3、链轮润滑链条速度由和链条型号08a，查表可知应采用油浴或飞溅润滑。（二）减速器的密封1、箱座与箱盖凸缘结合面的密封选用在结合面涂密封