二级减速器设计说明书

1、 2012-7-4机械设计课程设计计算说明书一、传动方案拟定.2二、电动机的选择.3三、确定传动装置总传动比及分配各级的传动比.4四、传动装置的运动和动力设计.4五、普通V带的设计.7六、齿轮传动的设计.9七、传动轴的设计.12八、箱体的设计.19九、键连接的设计23十、滚动轴承的设计24十一、润滑和密封的设计25十二、联轴器的设计26十三、设计小结.28一、传动方案拟定设计课题：设计一带式输送机传动装置。（1）工作条件：连续单向运转，载荷平稳，空载启动，使用期8年，小批量生产，两班制工作，运输带速度允许误差为±5%。（2）原始数据：运输带工作拉力，运输带工作速度，卷筒直径。方案拟定

2、：采用带传动与齿轮传动的组合，即可满足传动比要求，同时由于带传动具有良好的缓冲，吸振性能，适应大起动转矩工况要求，结构简单，成本低，使用维护方便。1.电动机 2.V带传动 3.圆柱齿轮减速器4.连轴器 5.滚筒 6.运输带二、电动机选择1、电动机类型和结构的选择：选择Y系列三相异步电动机，此系列电动机属于一般用途的全封闭自扇冷电动机，其结构简单，工作可靠，价格低廉，维护方便，适用于不易燃，不易爆，无腐蚀性气体和无特殊要求的机械。 2、电动机功率的确定： V带效率，轴承效率，齿轮效率联轴器效率，卷筒的轴承效率，卷筒效率 3、转速的确定：卷筒的工作转速为： 因为由表2-2可知，带传动的传动比为,单

3、级齿轮传动的传动比为,则总传动比的合理范围为 因此，电动机转速的可选范围为 所选电动机型号符合这一范围的同步转速有、，根据计算出的电动机容量，由表可查出适当的电动机型号，相应的技术参量计传动比的比较情况如下表所示。方案电动机型号额定功率电动机转速/（）传动装置的转动比Ped/KW同步转速满载转速总传动比带齿轮1Y132S-82.27507105.9522.982Y112M-62.210009407.872.33.423Y100L1-42.21500143011.982.35.21综合考虑电动机和传动装置的尺寸、质量以及带传动和减速器的传动比，选择方案2比较合适。因此选定电动机型号为Y112M-

4、6，即额定功率，满载转速，总传动比适中，传动结构胶紧凑。3、 确定传动装置总传动比及分配各级的传动比由选定的电动机满载转速和工作机主动轴转速1、可得传动装置总传动比为： 2、分配各级传动装置传动比： 根据指导书P5表2-2，取（普通V带） 因为所以四、传动装置的运动和动力设计：若将传动装置各轴由高速至低速依次定为轴，轴，（电动机轴除外），设，.为相邻两轴间的传动比；，.为相邻两轴的传动效率；，.为各轴的输入功率(KW)；，,.为各轴的输入转速(r/min)；，.为各轴的输入转矩(N·m)。 可按电动机轴至工作运动传递路线推算，得到各轴的运动和动力参数。1、 运动参数及动力参数的计算（

5、1）各轴的转速： 轴 轴 卷筒轴 （2）各轴输入的功率： 轴 轴 卷筒轴 （3）各轴的输入转矩： 轴 轴 卷筒轴 运动和动力参数的计算结果列于下表参数轴名电动机轴轴轴滚动轴转速940408.7119.5119.5输入功率2.22.1122.051.99输入转矩22.3549.35163.75158.87传动比2.33.421效率0.960.970.97五、普通V带的设计：（1） 计算功率为：查表8-7取 （2） 选择V型号：根据和课本P131表8-12取A型V带。（3） 确定小带轮的基准直径并验算带速：查表8-3选取 （4）验算带速： 带速度v在525m/s之间，符合要求。（5）确定大带轮基准

6、直径： 查表8-3，选取标准值（6） 验算传动系统速度误差： 在允许范围内。（7）验算传动比误差：忽略滑动率的影响，实际传动比 理论传动比 传动比差 在允许范围内。（8）确定中心距和带的基准长度：初定中心距 取，则 查表8-2选取标准值。计算实际中心距 （9）验算小轮包角： 故符合要求。（10）确定带的根数： 按，查表8-8得；按，查表8-6得;由查表8-5得；由查表8-2得，由此得 取2根。（11）确定作用在轴上的：查p121表8-6的，得单根带的初拉力 （12）计算作用在轴上的压力： 6、 齿轮传动的设计（1）选定齿轮传动类型、材料、热处理方式、精度等级。所设计齿轮传动属于闭式传动：通常小

7、齿轮选硬齿面，大齿轮选软齿面，选用价格便宜便于制造的材料，小齿轮的材料为45号钢调质，齿面硬度为210HBS，大齿轮选用45号钢调质，齿面硬度为180HBS。齿轮精度初选8级。许用接触应力计算：由，得 许用弯曲应力计算：由，得 （2）齿轮的主要参数:由于，则取小齿轮齿数： 大齿轮齿数： 实际传动比： 传动比误差： 可用齿数比（3）按齿面接触强度进行设计：小齿轮的转矩： （4）按齿面接触疲劳强度设计准则：设齿轮按8级精度制作，由于原动机为电动机取载荷系数,此减速器为轻型取齿宽系数，齿数比。如取齿宽系数，可得中心距：模数： 查表5-1取。分度圆直径： 确定中心距： 齿宽： 取，（为了补偿安装误差，

8、通常使小齿轮齿宽略大些）。（5） 验算弯矩强度：查表10.13得齿形系数,验算齿轮弯曲强度： 故满足强度要求。（6） 计算齿轮的圆周速度： 查表5-5可知选用8级精度是合适。（7） 几何尺寸计算：中心距 模数 齿数 分度圆直径 齿宽 齿顶圆直径 齿根圆直径 7、 传动轴的设计1、 主动轴的设计（1） 轴的材料：选用45调质，硬度，轴的输入功率为,转速为。（2） 确定轴上零件的定位和固定方式（如图）：（3） 按扭转强度估算轴的直径：取传递功率,轴的转速，由表15-2得轴的直径： 考虑到键槽对轴劲的强度的削弱，d值增大4%： （4）确定轴各段直径和长度：从右数起第一段轴的直径为： 长度 从右数起第

9、二段轴的直径为 ： 长度 从右数起第三段轴的直径为： 初选用6008型深沟球轴承，其内径,长度。长度 小轮的齿宽，由公式得： 取。小齿轮相连的右数第四段轴的直径为： 长度 右数第五段轴的直径为： 长度 右数第六段轴的直径为：初选用6008型深沟球轴承，其内径,长度。 长度 （5） 按弯矩复合强度计算：求分度圆直径： 作用在齿轮上的转矩为：圆周力： 径向力： ，的方向如下图所示垂直面支反力： 水平面支反力： 垂直面弯矩： 水平弯矩： 合成弯矩： 作扭矩图： 求危险截面当量弯矩： 校对危险截面强度： 该轴符合强度要求。2、从动轴的设计：（1） 轴的材料：选用45调质，硬度，轴的输入功率为,转速为。

10、（2）确定轴上零件的定位和固定方式（如图）：（3）按扭转强度估算轴的直径：取传递功率,轴的转速，由表15-2得轴的直径： 考虑到键槽对轴劲的强度的削弱，d值增大4%： （4）确定轴各段直径和长度：从右数起第一段轴的直径为： 长度 从右数起第二段轴的直径为 ： 长度 从右数起第三段轴的直径为： 初选用6009型深沟球轴承，其内径,长度。长度 小轮的齿宽，取。小齿轮相连的右数第四段轴的直径为： 长度 右数第五段轴的直径为： 长度 右数第六段轴的直径为：初选用6010型深沟球轴承，其内径,长度。 长度 （6） 按弯矩复合强度计算：求分度圆直径： 作用在齿轮上的转矩为： 圆周力： 径向力： ，的方向如

11、下图所示垂直面支反力： 水平面支反力： 垂直面弯矩： 水平弯矩： 合成弯矩： 作扭矩图： 求危险截面当量弯矩： 校对危险截面强度： 该轴符合强度要求。八、箱体的设计：（1）窥视孔和窥视孔盖在减速器上部可以看到传动零件啮合处要开窥视孔，以便检查齿面接触斑点和赤侧间隙，了解啮合情况。润滑油也由此注入机体内。窥视孔上有盖板，以防止污物进入机体内和润滑油飞溅出来。它与窥视孔之间应该加密封垫片。盖板和箱盖用螺钉连接（2）放油螺塞减速器底部设有放油孔，用于排出污油，注油前用螺塞赌注。（3）油标用来检查油面高度，以保证有正常的油量。油标有各种结构类型，有的已定为国家标准件。（4）通气器减速器运转时，由于摩擦

12、发热，使机体内温度升高，气压增大，导致润滑油从缝隙向外渗漏。所以多在机盖顶部或窥视孔盖上安装通气器，使机体内热涨气自由逸出，达到集体内外气压相等，提高机体有缝隙处的密封性能。（5）启盖螺钉机盖与机座结合面上常涂有水玻璃或密封胶，联结后结合较紧，不易分开。为便于取盖，在机盖凸缘上常装有一至二个启盖螺钉，在启盖时，可先拧动此螺钉顶起机盖。在轴承端盖上也可以安装启盖螺钉，便于拆卸端盖。对于需作轴向调整的套环，如装上二个启盖螺钉，将便于调整。（6）定位销，为了保证轴承座孔的安装精度，在机盖和机座用螺栓联结后，镗孔之前装上两个定位销，孔位置尽量远些。如机体结构是对的，销孔位置不应该对称布置。（7）调整垫

13、片调整垫片由多片很薄的软金属制成，用一调整轴承间隙。有的垫片还要起调整传动零件轴向位置的作用。（8）环首螺钉、吊环和吊钩在机盖上装有环首螺钉或铸出吊环或吊钩，用以搬运或拆卸机盖。（9）密封装置 在伸出轴与端盖之间有间隙，必须安装密封件，以防止漏油和污物进入机体内。密封件多为标准件，其密封效果相差很大，应根据具体情况选用。箱体结构尺寸选择如下表：名称符号尺寸（mm）箱座壁厚8箱盖壁厚8箱盖凸缘厚度12箱座凸缘厚度12箱座底凸缘厚度20地脚螺钉直径20地脚螺钉数目6轴承旁联结螺栓直径16盖与座联接螺栓直径12连接螺栓的间距160轴承端盖螺钉直径10窥视孔盖螺钉直径8定位销直径8，至外箱壁距离26,

14、，22,，18，至凸缘边缘距离24，20，16轴承旁凸台半径24，20，16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外箱壁至轴承座端面距离 60，52，44箱盖盖、箱座肋厚，8， 8轴承端盖外径50轴承旁联接螺栓距离尽量靠近，以和互不干涉为准，一般大齿轮顶圆至箱体内壁距离18齿轮端面至箱体内壁距离15轴承断面至箱体内壁距离10旋转零件间的轴向距离145小齿轮顶圆至轴表面的距离40大齿轮顶圆至箱体底面内壁距离10箱底至箱底内壁的距离20减速器中心高168箱体内壁至轴承座孔外端面的距离64，56，48箱体内壁轴向间距64轴承座孔外端面间距144轴承端盖凸缘厚度4九、键连接的设计:1、

15、 主动轴与大带轮联接的键：（1） 键的材料及尺寸：主动轴与大带轮联接采用平键联接。此段轴径，。查手册得，选用A型键，标记为键。（2） 平键连接的强度计算：对于静连接，应校核挤压强度： 2、 主动轴与齿轮联接的键：（1）键的材料及尺寸：主动轴与齿轮联接采用平键联接。此段轴径，。查手册得，选用A型键，标记为键。（2）平键连接的强度计算：对于静连接，应校核挤压强度： 3、 从动轴与弹性套柱联轴器联接的键：（1） 键的材料及尺寸：从动轴与弹性套柱联轴器联接用平键联接。此段轴径，。查手册得，选用A型键，标记为键。（2）平键连接的强度计算：对于静连接，应校核挤压强度： 4、从动轴与齿轮联轴器联接的键：（1

16、）键的材料及尺寸：从动轴与齿轮联接采用平键联接。此段轴径，。查手册得，选用A型键，标记为键。（2）平键连接的强度计算：对于静连接，应校核挤压强度： 10、 滚动轴承的设计：1、 主动轴的滚动轴承设计：初选用6008型深沟球轴承，使用寿命（1）当量动载荷： （2） 验算轴承寿命：查表13-5，取；查表13-6，取；对深沟球轴承，。 故选择6008轴承是合适的。2、 从动轴的滚动轴承设计：初选用6009型深沟球轴承，使用寿。（1）当量动载荷： （2）验算轴承寿命：查表13-5，取；查表13-6，取；对深沟球轴承，。 故选择6009轴承是合适的。11、 润滑和密封的设计：1、润滑：（1）对于齿轮来说

17、，由于传动件的的圆周速度，采用浸油润滑，因此机体内需要有足够的润滑油，用以润滑和散热。同时为了避免油搅动时泛起沉渣，齿顶到油池底面的距离H不应小于。对于单级减速器，浸油深度为一个齿全高，这样就可以决定所需油量，单级传动,每传递1KW需油量。（2）对于滚动轴承来说，由于传动件的速度不高，且难以经常供油，所以选用润滑脂润滑。这样不仅密封简单，不宜流失，同时也能形成将滑动表面完全分开的一层薄膜。2、密封：（1）由于选用的电动机为低速，常温，常压的电动机则可以选用毛毡密封。毛毡密封是在壳体圈内填以毛毡圈以堵塞泄漏间隙，达到密封的目的。毛毡具有天然弹性，呈松孔海绵状，可储存润滑油和遮挡灰尘。轴旋转时，毛

18、毡又可以将润滑油自行刮下反复自行润滑。12、 联轴器的设计：（1） 选择联轴器的类型：因为载荷为中等载荷，且传递的转矩不大，考虑到安装时不易保证严格对中，选用弹性套柱销的联轴器。（2） 计算转矩：根据表14-3，查得工作情况系数。公称转矩为： 计算转矩为： （3） 确定联轴器的型号由表中查得，型号LT6的钢制和铸铁弹性柱销联轴器的许用转矩（）和许用转速（）均满足要求。联轴器标记为：圆形轴孔（Y型），A型槽（一个）孔，。13、 设计小结： 这次是我们专业的第一次课程设计，回顾起此课程设计，至今我仍感慨颇多，从理论到实践，在这段日子里，可以说是学到很多很多的东西，同时不仅可以巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正地学习到知识，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。这次课程设计的内容为V带单级直齿圆柱齿轮减速器的设计。通过这三个多星期的课程设计，让我充分了解