一级减速器课程设计

1、113334555577891010141818181919192020202222222223目录第一部分课程设计任务书及传动装置总体设计.一、课程设计任务书 .二、该方案的优缺点 .第二部分 电动机的选择 .一、原动机选择 .二、电动机的外型尺寸（mm .第三部分 计算减速器总传动比及分配各级的传动比一、减速器总传动比 .、减速器各级传动比分配第四部分V带的设计 .一、外传动带选为普通V带传动 .二、确定带轮的结构尺寸，给制带轮零件图第五部分各齿轮的设计计算 .一、齿轮设计步骤 .确定齿轮的结构尺寸，给制齿轮零件图第六部分轴的设计计算及校核计算 .一、从动轴设计 .二、主动轴的设计 .第七

2、部分滚动轴承的选择及校核计算 .一、从动轴上的轴承 .二、主动轴上的轴承 .第八部分键联接的选择及校核计算 .一、根据轴径的尺寸，选择键 .二、键的强度校核 .第九部分 减速器箱体、箱盖及附件的设计计算一、减速器附件的选择 .二、箱体的主要尺寸 .第十部分润滑与密封 .一、减速器的润滑 .二、减速器的密封 .第十一部分 参考资料目录 .第十二部分设计小结 .精品文库欢迎下载18006007506005007006507001.41.41.51.51.61.61.71.7卷筒直径D/mm300300300300300300300300第一部分传动装置总体设计一、课程设计任务书数据编号运输机工作转

3、矩T(N m)运输机带速V(m/s)原始数据:工作条件:连续单向运转，工作时有轻微振动,两班制工作（16小时/天）,设计带式运输机传动装置（简图如下） V砒电动札精品文库欢迎下载21)传动装置的总体设计。2)传动件及支承的设计计算。3)减速器装配图及零件工作图。4）设计计算说明书编写。1）部件装配图一张（A0)。2）零件工作图两张（A3)3）设计说明书一份（6000-8000 字)。5年大修，运输速度允许误差为5%。每个学生应完成:本组设计数据:第8组数据：运输机工作轴转矩 T/（N.m） 700运输机带速V/（m/s） 1.70卷筒直径D/mm 300已给方案：外传动机构为带传动。减速器为单

4、级圆柱齿轮减速器。传动装置总体设计传动方案（上面已给定）1）外传动为带传动。2)减速器为单级圆柱齿轮减速器3)方案简图如下:精品文库欢迎下载3精品文库欢迎下载4电动机、宀占、二、该方案的优缺点该工作机有轻微振动，由于V带有缓冲吸振能力，采用V带传动能减小振动带来的影响，并且该工作机属于中小功率、载荷变化不大，可以 采用V带这种简单的结构，并且价格便宜，标准化程度高，大幅降低了成本。减速器为一级圆柱齿轮减速器，原动机部分为 Y系列三相交流异步电动机，减速器低速轴与工作机轴连接用的联轴器选用凸缘联轴器，滚动轴承选用深 沟球轴承等。总体来讲，该传动方案满足工作机的性能要求， 适应工作条件、工作可靠，

5、此外还结构简单、尺寸紧凑、成本低传动效率高。第二部分电动机的选择、原动机选择 选用Y系列三相交流异步电动机，同步转速1500r/min ,满载转速1460r/mi n 。传动装置总效率：nacir精品文库欢迎下载5n J J J 臼2345670.96*2=0.990.97精品文库欢迎下载6广0. 5=099 6=0.96 7 99（见课程设计手册P5，表1-7 ）其中：3为V带的传动效率“2为I轴轴承效率n 3为齿轮传动效率3n为n轴轴承效率4n为联轴器效率n为卷筒效率563为卷筒轴承效率得 n = 0.96 X 0.99 X 0.97 X 0.99 X 0.99 X 0.96 X 0.99

6、a止 0.86电动机的输出功率：PdP Pd晋其中Pw为工作机（即输送带）所需功率其中:Tn w700 汉 1089550 n w w9550 咒 0.96 8.2461.70（卷筒转速）= 3.1*0.30 “08 R-min 工作机的效率n w =0.96（见课程设计手册P5，表1-7 ）nw所以PdPw8.246C= -= -sz 9.6Kwn0.86a取 Pd =11Kw选择电动机为Y160M-4型（见课程设计手册P67，表12-1）技术数据:额定功率（Kw）丄满载转矩（rm.）1460Y132S-4额定转矩（N m）2.2 最大转矩2.3二、电动机的外型尺寸（mmA: 254 B:

7、210 C : 108 D : 42 E : 110 F : 12 G :37 H :160 K :15 AB : 330 AC : 325 AD: 255 HD: 385 BB : 270 L :600（参考课程设计手册P169，表12-4）精品文库欢迎下载7精品文库欢迎下载81460咒兀咒125V 60咒100060勺000止 9.56ms带速在5 25 m/s范围内，合适nm 1460第三部分 计算减速器总传动比及分配各级的传动比一、减速器总传动比ia=硕皿2(见课程设计手册P188，表13-2 ) 二、减速器各级传动比分配i i1 i 2ia =13.52 =3.38 天 4初疋：i2

8、 =3.38 (带传动)h =4.0 (单级减速器)第四部分V带的设计、外传动带选为普通V带传动(1)确定计算功率：P查表 13-8 得 Ka=1.2，故 Pc=KaP =1.2M1kW =13.2kW(2)选带型号根据 Pc=13.2kW, n1460r /min由图13-15查此坐标点位于窄 V带选型区域处，所以选用窄V带SPZ型。(3)确定大、小带轮基准直径d1、d2参考图13-16及表13-9选取小带轮直径 d125mm少H (电机中心高符合要求)从动带轮直径d2 =i 汁=3.38X125 =422.5mm,取 d425mm(4)验算带速精品文库欢迎下载9Pc（5）从动轮带速及传动比

9、n23380432Rmin弋签3.4（6）确定V带基准长度Ld和中心距a初步选取中心距.7dJ da2疋ao兰2da严da2 ）所以 3856佢V n按扭转强度初估轴的直径，查表14-2得c=118107,取c=112则:从动轴：d XC活mm=112彳需mm=51mm考虑键槽的影响以及联轴器孔径系列标准，取d =55mm3、轴的结构设计轴结构设计时，需要考虑轴系中相配零件的尺寸以及轴上零件的固定方式,按比例绘制轴系结构草图H-:-4 H -in6精品文库欢迎下载146,1I Q 卩.005 L -*- 0.8#1 0.015 TA-BQ 卜0101 I1.6/ 0810.0051.61 6-

10、.-2XM8-6H.02XB4/12.532违0-?E-0=24 _3670851238011100349GY7凸缘联轴器主动端：Y型轴孔、A型键槽、di =55mm、L=112mm;从动端：Y型轴孔、A型键槽、* =55mm、L=112mm;0.015 A-B1）、联轴器的选择可采用弹性柱销联轴器，查2表9.4可得联轴器的型号为：丫552GB/T 5843-2003Y 55x1122）、确定轴上零件的位置与固定方式单级减速器中，可以将齿轮安排在箱体中央，轴承对称布置在齿轮两边。轴外伸端安装联轴器，齿轮靠油环和套筒实现轴向定位和固定，靠平键和过盈配合实现周向固定，两端轴承靠套筒实现轴向定位，靠

11、过盈配合实现周向固定，轴通过两端轴承盖实现轴向定位，联轴器靠轴肩平键和过盈配合 分别实现轴向定位和周向定位。3 ）确定各段轴的直径将估算轴d=55mm作为外伸端直径d与联轴器相配（如图），考虑联轴器用轴肩实现轴向定位，取第二段直径为d2=60mm齿轮和右端轴承从右侧装入，考虑装拆方便以及零件固定的要求，装轴承处精品文库欢迎下载15d3应大于d2,取d3=65mm为便于齿轮装拆与齿轮配合处轴径d4应大于d3,取d4=70mm齿轮右端用用套筒固定，左端用轴肩定位，轴肩直径d78mm, 满足齿轮定位的同时，还应满足左侧轴承的安装要求，根据选定轴承型号确 定.右端轴承型号与左端轴承相同，取de = 6

12、5mm4）选择轴承型号.由 表16-2及表16-4初选深沟球轴承，代号为6213,查机 械设计手册可得：轴承宽度B=23,安装尺寸damin = 74mm,选轴肩直径d5=78mm.5 ）确定各段轴的长度I段：di=55mm 长度取 Li=100mmII 段:d 2=86mm 长度取 L90mmIII段直径d3=65mm此段安装轴承，轴承右端靠套筒定位，轴承左端靠轴承盖定位初选用6213深沟球轴承，其内径为65mm宽度为23mm取轴肩挡圈 长为10mmL3=5+10+11.5+11.5=38mmW段直径 d4=70mm此段安装从动齿轮，由上面的设计从动齿轮齿宽 b=90mmj_ 4 = 90

13、5 = 85 mmV段直径 d5=78mm.长度 L5=12mmW段直径de = 65mm,长度L24mm由上述轴各段长度可算得轴支承跨距L =(11.5+12+45) X 2=137mm 4、轴的强度校核按弯矩复合强度计算从动齿轮分度圆直径d 360 mm ,此段轴直径d = 70 mm精品文库欢迎下载16,-36）绘制扭矩图（如图e）1）绘制轴受力简图（如图a）齿轮所受转矩T =9550咒p955”需N mm = 896N，m作用在齿轮上的圆周力：Ft=2T/d=2c 8.96C105 / 360 N = 4978 N径向力：Fr=Fta n200=4978X tan200 =1812N该

14、轴两轴承对称，所以LA = LB = =68 .5 mm22）求垂直面的支承反力FAY = FBY = F1812 = 906 N2 2求水平面的支承反力FAZ = FBZ = Ft = 1X 4978 N = 2489 N2 23）由两边对称，知截面C的弯矩也对称。截面 C在垂直面弯矩为MCi二HyL/2=906 X 68.5 X 10 =62N m截面C在水平面上弯矩为:MC2=FAZ L/2=2489 X 68.5 X 10 =170.5N - m 4）绘制垂直面弯矩图（如图b）绘制水平面弯矩图（如图c）5）绘制合弯矩图（如图d）2 2 1/2 2 2 1/2M=(MCI+M2)= (6

15、2+170.5 ) =181.4N - m转矩：T=9550X( P/n) =896N- m7）绘制当量弯矩图（如图f）截面c处最危险，如认为轴的扭切应力是脉动循环变应力，取折合系数J =0.6，截面C处的当量弯矩:精品文库欢迎下载17卜呛Mf=iMec二M2+( a T)21/2二181.4 2+(0.6 X 896)2 1/2=567.4N - m 8）校核危险截面C的强度轴的材料选用45钢，调制处理，由表14-1查得bB=650MPa，由表14-3查得 t十=60MPa，贝yG e = - = -3-H Pa = 16 .6 MPa b 十】=60 MPa0.1d 30.1 X 70 3

16、 X 10 A-该轴强度足够。图a-f 如下图:Fr-Fr-rTTnTnrnTrmTTTrrfnTnTTlTlTTrn nTirnWTTrrrr精品文库欢迎下载18二、主动轴的设计精品文库欢迎下载19主动轴：d C ymm考虑到键槽对轴的削弱，取d = 1.05x 32.5mm 乏 35mm1、选择轴的材料确定许用应力选轴的材料为45号钢，调质处理。查表14-1知强度极限b B =650MPa,屈服极限b S =360MP a,弯曲疲劳极限b=300MPa 2、按扭转强度估算轴的最小直径初估轴径，按扭转强度初估轴的直径，查表14-2得c=118107,取c=112则= 112 J10 .454

17、4 -mm =32 .5 mmV 4293、轴的结构设计轴结构设计时，需要考虑轴系中相配零件的尺寸以及轴上零件的固定方式,按比例绘制轴系结构草图，草图类似从动轴。确定轴上零件的位置与固定方式单级减速器中，可以将齿轮安排在箱体中央，轴承对称布置在齿轮两边。齿轮靠油环和套筒实现轴向定位和固定 ，靠平键和过盈配合实现周向固定，两端轴承靠套筒实现轴向定位，靠过盈配合实现周向 固定，轴通过两端轴承盖实现轴向定位。4确定轴的各段直径初选用6209深沟球轴承，其内径为45mm, 宽度为19mm将估算轴d=35mn作为外伸端直径4,取第二段直径为d2=40mm 齿轮和右端轴承从右侧装入，考虑装拆方便以及零件固

18、定的要求，装轴承处d3应大于d2,取d3=45mm为便于齿轮装拆与齿轮配合处轴径d4应大于d3,取d4=50mm齿轮右端用用套筒固定，左端用轴肩定位，轴肩直径ds = 58mm,精品文库欢迎下载20满足齿轮定位的同时，还应满足左侧轴承的安装要求，根据选定轴承型号确 定.右端轴承型号与左端轴承相同，取d6=45mm.选择轴承型号.由 表16-2及表16-4初选深沟球轴承，代号为6209,查机械设 计手册可得：轴承宽度B=19,安装尺寸damin = 52mm,选轴肩直径d5=58mm.5确定各段轴的长度I段：di=35mm 长度取 Li=75mmII 段:d 2=40mm 长度取 L78mmII

19、I段直径d3=45mm此段安装轴承，轴承右端靠套筒定位，轴承左端靠轴承盖定位初选用6209深沟球轴承，其内径为45mm宽度为19mm取轴肩挡圈 长为10mmL3=5+24+19=48mmIV段直径 d4=50mm此段安装主动齿轮，由上面的设计从动齿轮齿宽 b=95mmL 4 = 95 - 5 = 90 mmV段直径 d5=58mm.长度 L5=10mmW段直径 d6 =45mm,长度 L6 = 10+20=30mm由上述轴各段长度可算得轴支承跨距L = ( 9 .5 +10+10+4 7 .5、汉 2 = 154 mm6轴的强度校核按弯矩复合强度计算1）绘制轴受力简图（如图a）齿轮所受的转矩：

20、T=9550P/n=9550X 10.4544/429 N m =232.5 N m作用在齿轮上的圆周力：Ft=2T/d= 2X 232 .5X 10 3/90 = 5167 N径向力：Fr=Fta n200=5167X tan 20 =1881N精品文库欢迎下载21=940 .5N6）绘制扭矩图（如图e）该轴两轴承对称，所以L A2）求垂直面的支承反力11F AY =FBY = Fr = 188122求水平面的支承反力FAZ = FBZ = - Ft = -X5167 N = 2583 .5N2 23）由两边对称，知截面 C的弯矩也对称。截面 C在垂直面弯矩为MC1二局 L/2=940.5

21、X 77X 10-3=72.4N - m截面C在水平面上弯矩为:MC2二Bz L/2=2583.5 X77X 103 = 199N- m 4）绘制垂直面弯矩图（如图b）绘制水平面弯矩图（如图c）5）绘制合弯矩图（如图d）M=(MC12+M22)1/2二(72.42+1992)1/2=212N m转矩：T=955OX( P/n) =232.5N - m7）绘制当量弯矩图（如图f ） 截面c处最危险，如认为轴的扭切应力是脉动循环变应力，取折合系数J =0.6，截面C处的当量弯矩:Mec二M2+( a T)2 1/22 2 1/2=212 +(0.6 X 232.5) =254N- m8）校核危险截

22、面C的强度轴的材料选用45钢，调制处理，由表14-1查得bB=650MPa，由表14-3查精品文库欢迎下载22Me2540.1d 3 0.1 X 50 3 X 10二该轴强度足够Pa = 20 .4MPa V b 亠】=60 MPat 110 6 Lh所以C八506陋071 /31 I 106X 24000 I = 7286 N = 7.286 kN轴承基本额定动载荷为-平晋1/S得 t十=60MPa，贝y图a-f类似从动轴，此图省略。第七部分滚动轴承的选择及校核计算、从动轴上的轴承 由初选的轴承的型号为：6213,查表6-1 （课程设计手册）可知：d=65mm外径D =120mm宽度B=23

23、mm基本额定动载荷 c=57.2kN , 基本额定静载荷C0r =40.0kN 极限转速 6300r/min根据设计条件要求，轴承预计寿命为Lh=5X 300X 16=24000h轴承基本额定动载荷为c = f p P60 n，转速 n =107 r /min, ft =1,（表 16 -8） fp =1.5（表 16 -9）对于球轴承 E =3因为Cr =57.2kN，所以CcG，故所选轴承适用二、主动轴上的轴承 由初选的轴承的型号为：6209,查表6-1 （课程设计手册）可知:d=45mm外径D =85mm宽度 B=19mm基本额定动载荷 C31 .5kN , 基本额定静载荷C 0r =2

24、0.5kN 极限转速 9000r/min根据设计条件要求，轴承预计寿命为Lh=5X 300X 16=24000h深沟球轴承只考虑径向载荷，则当量动载荷P = Fr = 940 .5 N精品文库欢迎下载23所以 c _ 1.5x940.5 （60 x4291 /3I 106X 24000 I = 12015 N =12.015kN键1,主动轴与V带轮连接的键为:GB/T1096键 10X 8X 63键2,主动轴与小齿轮连接的键为:GB/T1096键 14X 9X 70键3,从动轴与大齿轮连接的键为:GB/T1096键 20X 12X70键4,从动轴与联轴器连接的键为:GB/T1096键 16X

25、10X 80p dhI挤压强度b P =4T 232.103M Pa=40M PadhI50 X 956挤压强度 bp4T 4 X 896 X 10 3dhI70 X 12 X 50MPa = 85 .4 MPa寫tp 1=125 150MPa（轮毂材料为钢）二b p Vp L所选键的强度足够转速 n= 429 r/min, ft =1,（表 16 -8） fp= 1.5（表 16 - 9）对于球轴承s =3因为6 =57.2kN，所以CcCr，故所选轴承适用第八部分键联接的选择及校核计算、根据轴径的尺寸，选择键查课程设计（表4-1 ）二、键的强度校核键 1, GB/T1096 键 10X 8

26、X 63 工作长度 I =L-b=63-10 = 53mm3挤压强度 b p =竺= 23210 MP a =62.7M Pa寫bp】=70 80MPa（轮毂材料为铸铁）二tr p v k卩L所选键的强度足够键 2, GB/T1096 键 14X 9X 70 工作长度 I =L-b = 70-14 = 56mm常bp =125 150MPa（轮毂材料为钢） 二cr卩v b卩L所选键的强度足够键 3, GB/T1096 键 16X 10X 70 工作长度 I = L-b = 70-20 = 50mm精品文库欢迎下载24键 4, GB/T1096键 16 X 10 X 80作长度 I = L b

27、：= 8016 ：= 64mm挤压强度。4 X 896 X 10 MPa =102 MPa55 X 10 X 64r125 150MPa(轮毂材料为钢）J-所选键的强度通气器：由于在室内使用, 选通气器（一次过滤），采用M12X 1.5油面指示器：选用游标尺M12起吊装置：采用箱盖吊耳、箱座吊耳放油螺塞：选用外六角油塞及垫片M12X 1.5根据机械设计基础课程设计表11-1选择适当型号:第九部分减速器箱体、箱盖及附件的设计计算、减速器附件的选择起盖螺钉型号：GB/T5782-2000 M12 X 45,材料5.8高速轴轴承盖上的螺钉：GB5783-86 M8X 25,材料5.8低速轴轴承盖上的

28、螺钉：GB5782-2000 MX 25,材料5.8螺栓：GB5782-2000 M16 X 120,材料 5.8二、箱体的主要尺寸(1)箱座壁厚：6=0.025a+1=0.025 X 225+1= 6.625 mm取 6 =10mms(2) 箱盖壁厚：6 1 =0.02a+1=0.02 X 225+1= 5.5mm取 6 1 =10mm 箱盖凸缘厚度：b1=1.5 6 1 =1.5 X 10=15mm精品文库欢迎下载25(7)地脚螺钉数目：n=4因为a250)(8)轴承旁连接螺栓直径:di= 0.75d f =0.75 x 20= 15mm取 d i=16mm(9)盖与座连接螺栓直径:d 2

29、=(0.5-0.6)d f =1012mm取 d2= 12mm(10)连接螺栓d2的间距:L=150 200mm(11)轴承端盖螺钉直径:(12)检查孔盖螺钉直径: 箱座凸缘厚度：b=1.5 6=1.5 x 10=15mm(5)箱座底凸缘厚度：b2=2.5 6=2.5 x 10=25mm(6)地脚螺钉直径：df =0.036a+12=0.036 x 225+12=20.1mm取 df =20mmd3=(0.4-0.5)d f=8 10mn取 d3= 8mmd4=(0.3-0.4)d f=6 8mm取 d4=8mm (13)定位销直径：d=(0.7-0.8)d 2=8.4 9.6mm取 d=8mm (14) d f、d1、d2至外箱壁距离 C=26mm (15) d f、d2至外箱壁距离 G=24mm(16)轴承旁凸台半径 R=G=24mm (17)凸台高度：根据低速级轴承座外径确定，以便于扳手操作为准 (1