二级圆柱齿轮减速器及v带的设计

1、目录1. 电动机选择2. 主要参数计算3. V带传动的设计计算4. 减速器斜齿圆柱齿轮传动的设计计算5. 机座结构尺寸计算6. 轴的设计计算7. 键、联轴器等的选择和校核8. 润滑材料及齿轮、轴承的润滑方法9减速器附件及其说明10. 参考文献一、电动机的选择首先计算工作机有效功率：式中，F传送带的初拉力； v传送带的带速。从原动机到工作机的总效率：式中，v带传动效率，；轴承传动效率，；齿轮啮合效率，；联轴器传动效率，；卷筒传动效率，则所需电动机功率：工作机（套筒）的转速：由参考文献1表9.2，两级齿轮传动，所以电动机的转速范围为：=(840)×57.3=（458.42292）符合这一

2、范围的同步转速为750 r/min、1000 r/min、1500 r/min三种。综合考虑电动机和传动装置的尺寸、质量及价格等因素，为使传动装置结构紧凑，决定选用同步转速为1000 r/min的电动机。根据电动机的类型、容量和转速，由参考文献2表15.1，选定电动机型号为Y132M1-6，其主要性能如下表所示。额定功率满载转速启动转矩额定转矩最大转矩额定转矩电动机带轮的设计 代号结构尺寸和计算公式结果 手册157页38mm68.4mm取60mm81mm74.7mm10mm15mm5mm二、主要参数的计算一、确定总传动比和分配各级传动比传动装置的总传动比查表可得V带传动单级传动比常用值24，圆

3、柱齿轮传动单级传动比常用值为35，展开式二级圆柱齿轮减速器。初分传动比为，。二、计算传动装置的运动和动力参数 本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、各轴转矩表2项目电机轴高速轴中间轴低速轴转速960480140.3557.3功率3.673.393.263.13转矩 36.568.68225.56520.07三、V带传动的设计计算一、确定计算功率查表可得工作情况系数故二、选择V带的带型根据，由图可得选用A型带。三、确定带轮的基准直径并验算带速1、初选小带轮的基准直径。查表8-6和8-8可得选取小带轮的基准直径2、验算带速按计算式验算带的速度因为，故此带速合适。3

4、、计算大带轮的基准直径按式(8-15a)计算大带轮的基准直径4、确定V带的中心距和基准直径（1）按计算式初定中心距，（2）按计算式计算所需的基准长度=1723.98mm查表可选带的基准长度（3）按计算式计算实际中心距5、验算小带轮上的包角6、计算带的根数（1）计算单根V带的额定功率由查表可得根据和A型带，查表可得、。故（2）计算V带的根数Z 故取V带根数为3根7、计算单根V带的初拉力的最小值查表可得A型带的单位长度质量应使带的实际初拉力。8、计算压轴力压轴力的最小值为四、减速器斜齿圆柱齿轮传动的设计计算一、高速级齿轮材料：高速级小齿轮选用45钢调质，齿面硬度为250HBS。高速级大齿轮选用45

5、钢正火，齿面硬度为220HBS。查表11-7得： ， ， （2）计算相关数值取齿宽系数，齿轮取八级精度就能满足要求取齿数，则模数 ，查表取 则中心距 齿宽 ， 校验强度： 查课本第167页表11-9得： 按齿宽b1=75算： 所以安全 二、低速级齿轮 材料：低速小齿轮选用35MnB，齿面硬度为250HBS低速级大齿轮选用SiMn，齿面硬度为220HBS查课本第166页表11-7得： 查课本第165页表11-4得： 故 查课本第168页表11-10C图得： 故 按齿面接触强度设计：8级精度制造，载荷系数1.5，取齿宽系数0.4计算中心距：取，模数 ， 查课本取 m=4中心距 齿宽 ， 校验强度：

6、验算轮齿弯曲强度：查课本第167页表11-9得：，按齿宽计算： ，安全五、减速器机体结构尺寸减速器机体结构尺寸如下：名称符号计算公式结果箱座厚度10箱盖厚度8箱盖凸缘厚度12箱座凸缘厚度15箱座底凸缘厚度25地脚螺钉直径M20地脚螺钉数目查手册4轴承旁联结螺栓直径M12盖与座联结螺栓直径=（0.5 0.6）M10轴承端盖螺钉直径=（0.40.5）M10视孔盖螺钉直径=（0.30.4）8定位销直径=（0.70.8）8，至外箱壁的距离查手册表11218，至凸缘边缘距离查手册表11216外箱壁至轴承端面距离=+（510）40大齿轮顶圆与内箱壁距离>1.215齿轮端面与内箱壁距离>10箱盖

7、，箱座肋厚98.5六、轴的设计计算一、高速轴的设计1、材料：选用45号钢调质处理。查课本第230页表14-2取 C=100各轴段直径的确定：根据课本第230页式14-2得：为方便轴承部件的装拆，减速器的机体用剖分结构。因传递功率小，齿轮减速器效率高，发热小，估计轴不会很长，故轴承部件的固定方式采用两端固定。由此所设计的轴承部件的结构形式如图所示，然后，可按轴上零件的安装顺序，从dmin处开始设计。根据电动机d=38mm，联轴器选取LH2。故取，为齿轮轴根据参考文献1，依次选取：处连接轴承，选用6206轴承2、校核该轴：作用在齿轮上的圆周力为：径向力为作用在轴1带轮上的外力：求垂直面的支反力：求

8、垂直弯矩，并绘制垂直弯矩图：求水平面的支承力：由得求并绘制水平面弯矩图：求F在支点产生的反力：求并绘制F力产生的弯矩图：求合成弯矩图：考虑最不利的情况，把与直接相加。求危险截面当量弯矩：从图可见，m-m处截面最危险，其当量弯矩为：（取折合系数）计算危险截面处轴的直径：因为材料选择45调质，查课本225页表14-1得，查课本231页表14-3得许用弯曲应力，则：因为，所以该轴是安全的。3、键的设计与校核: 根据，确定V带轮选铸铁HT200，参考教材表10-9,由于在范围内，故轴段上采用键：, 采用A型普通键:键校核为L1=1.75d1-3=57综合考虑取=50得查课本155页表10-10所选键为

9、：4、轴承寿命校核：轴承寿命可由式进行校核，由于轴承主要承受径向载荷的作用，所以，查课本259页表16-9，10取取按最不利考虑，则有： 则 因此所该轴承符合要求。二、中间轴的设计 1、材料：选用45号钢调质处理。查课本第230页表14-2取 C=100根据课本第230页式14-2得：，段要装配轴承，所以查手册第9页表1-16取，查手册62页表6-1选用6207轴承，装配低速级小齿轮，且，取，因为要比齿轮孔长度少。段主要是定位高速级大齿轮，所以取，装配高速级大齿轮，取 2、校核该轴:作用在2、3齿轮上的圆周力： 径向力：求垂直面的支反力计算垂直弯矩：求水平面的支承力： 计算绘制水平面弯矩图：求

10、合成弯矩图，按最不利情况考虑：求危险截面当量弯矩：从图可见，m-m处截面最危险，其当量弯矩为：（取折合系数）计算危险截面处轴的直径： m-m截面: 由于，所以该轴是安全的。3、键的设计与校核：已知参考教材表10-11，由于所以取因为齿轮材料为45钢。查课本155页表10-10得L1=70， L2=56根据挤压强度条件，键的校核为：所以所选键为: 4、轴承寿命校核：轴承寿命可由式进行校核，由于轴承主要承受径向载荷的作用，所以，查课本259页表16-9，10取取则，轴承使用寿命在年范围内，因此所该轴承符合要求。三、从动轴的设计：1、确定各轴段直径计算最小轴段直径。因为轴主要承受转矩作用，所以按扭转

11、强度计算，由式14-2得：考虑到该轴段上开有键槽， 因此取查手册9页表1-16圆整成标准值，取，为使联轴器轴向定位，在外伸端设置轴肩，则第二段轴径则，设计轴段，为使轴承装拆方便，查手册62页，表6-1，取，采用挡油环给轴承定位。选轴承6212, , 设计轴段，考虑到挡油环轴向定位，故取，设计另一端轴颈，取，轴承由挡油环定位，挡油环另一端靠齿轮齿根处定位，设计轴环及宽度b使齿轮轴向定位，故取，设计安装齿轮，2、校核该轴作用在齿轮上的圆周力： 径向力：求垂直面的支反力：计算垂直弯矩：.m求水平面的支承力。计算、绘制水平面弯矩图。求F在支点产生的反力求F力产生的弯矩图。求合成弯矩图。考虑最不利的情况

12、，把与直接相加。求危险截面当量弯矩。从图可见，m-m处截面最危险，其当量弯矩为：（取折合系数）计算危险截面处轴的直径。因为材料选择45调质，查课本225页表14-1得，查课本231页表14-3得许用弯曲应力，则：考虑到键槽的影响，取因为，所以该轴是安全的。3、键的设计与校核：因为装联轴器查课本153页表10-9选键为查课本155页表10-10得因为L1=107初选键长为100,校核 所以所选键为: 装齿轮查课本153页表10-9选键为查课本155页表10-10得因为L6=76键长为L=70校核所以所选键为: 4、轴承寿命校核轴承寿命可由式进行校核，由于轴承主要承受径向载荷的作用，所以，查课本2

13、59页表16-9，10取取按最不利考虑，则有： 则,该轴承寿命为64.8年,所以轴上的轴承是适合要求的七.联轴器的选择计算联轴器所需的转矩：查课本269，取查手册8-7选用型号为HL6的性柱销联轴器。八、润滑密封设计对于二级圆柱齿轮减速器，因为传动装置属于轻型的，且传速较低，所以其速度远远小于，所以采用脂润滑，箱体内选用SH0357-92中的50号润滑，装至规定高度.油的深度为H+ H=30 =34所以H+=30+34=64其中油的粘度大，化学合成油，润滑效果好。密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封，联接凸缘应有足够的宽度，联接表面应精创，其表面粗度应为 密封的表面要经过刮研。而且，凸缘联接

14、螺柱之间的距离不宜太大，国150mm。并匀均布置，保证部分面处的密封性。九、润滑方式的确定：因为传动装置属于轻型的，且传速较低，所以其速度远远小于，所以采用脂润滑，箱体内选用SH0357-92中的50号润滑，装至规定高度。十、减速器附件及其说明A 窥视孔盖和窥视孔在机盖顶部开有窥视孔，能看到 传动零件齿合区的位置，并有足够的空间，以便于能伸入进行操作，窥视孔有盖板，机体上开窥视孔与铸造的凸缘一块，有便于机械加工出支承盖板的表面并用垫片加强密封，盖板用钢板焊接制成，用M6螺栓紧固。B 油螺塞：放油孔位于油池最底处，并安排在减速器中部，以便放油，放油孔用螺塞堵住，并加封油圈加以密封。由要求选取A=

15、110,B=90，A1=140，B1=120，C=125，C1=80，C2=105，R=5,螺钉尺寸M615螺钉数目为4.具体尺寸见参考文献2P167页。C油标：选取杆式油标。选取M16的油标。具体尺寸见参考文献2P170页表14.13油标位置箱体中部。油尺安置的部位不能太低，以防油进入油尺座孔而溢出.D通气孔：由于减速器运转时，机体内温度升高，气压增大，为便于排气，在机盖顶部的窥视孔改上安装通气器，以便达到体内为压力平衡。由于是在有尘的环境下，使用带网通气器，规格为M27x1.5，具体尺寸参照图册。E启盖螺钉：启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。选取M820的平底螺栓。螺钉杆端部要做成圆柱形或大倒角，以免破坏螺纹.F定位销：为保证剖分式机体的轴承座孔的加工及装配精度，在机体联结凸缘的长度方向各安装一圆锥定位销