一级减速器机械设计说明书

1、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：F 2 6kN运输链工作速度：v 0 85m/s链轮节圆直径： D 130mm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X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1X （A1图纸）。零件工作图2X （A2图纸）。设计说明书一份。（一）电动机的选择计算与说明主要果、电动机的选择及运动参数的计算1、确定链式运输机所需的功率Pw由式PwFv k

2、W可得:1000 wPw2600 0.85 2.3021kW1000 0.96其中， 为传输链自身效率。2、确定传动装置的效率0.960.992 0.97 0.99 0.9035420.90353、电动机的输出功率PdPw2.3021 2.4kW 0.903542其中，Pw为链式运输机所需的功率,为传动装置的效率。滚子链传动效率1 0.96滚动球轴承（稀油润滑）效率 1 0.99圆柱齿轮传动效率1 0.97弹性联轴器效率1 0.99由【常用设计资料】【常用资料和数据】【机械传动效率】得:由式 12 3 k得: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k 1.05,又由于P kP

3、d 1.05 2.4 2.52kW故选取电动机型号为 Y132S-6,电动机额定功率P 3kW ,电动机满载转速n 960r / min。（2）由【常用电动机】【Y系列（IP44）封闭式三相异步电动机】【Y系列Y132S-6（IP44）技术参数】，并根据机座号132S差得电动机伸出端直径D 38mm,电动机伸出端轴安装长度E 80mm 。Y132S-6电动机的主要数据如下:电动机额定功率P3kW电动机满载转速n960r / min电动机伸出端直径D38mm电动机伸出端轴安装长度E80mm（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60000V 60000 0

4、.853.14 300124.94 r min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n ,工作机的转速为 加，则总传动比为nw960124.947.682、总传动比的分配为了使传动系统结构较为紧凑，取齿轮彳动比i2 3.5,则由式i i1i2可得链轮的传动比为7.683.52.194（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p 3kW高速轴的输入功率R 2.88kWF22.77kWR P 13 0.96 2.88kW低速轴的传输效

5、率P2 P 1 2 3 3 0.96 0.99 0.97 2.77kW2、各轴的转速计算高速轴转速 ni -960437.6r/min2.194低速轴转速 n2 ， 125.0r/min3.53、各轴输入转矩的计算局速转矩工9550 包 9550 -288- 62.85N mn1437.6低速转矩 T2 9550 庄 9550 二77 211.63N m-2125.0各轴功率、转速、转矩列表如下：n1437.6r / minn2 125.0r / minT162.85N mT2211.63N mz1 21z2 46轴名功率（kw）转速(r/min)转矩(N m)高速轴2.88437.662.8

6、5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4 21 ,则大链轮的齿数z2 iz12.194 19 46Z2 120 ,故合适。（二）确定计算功率查机械设计手册得Ka 1.0 ,小齿轮齿数系数1.081.08-Z121Kz一1.1141919选用单排链，Kp 1.0,链传动效率为P 2.52kW,则计算功率为Pea KAKzP 1.0 1.114 2.52 2.81kW（三）选择链条型号和节距根据 Pca 2.81kW 及 n1960 rmin选用08A型链条，相应的链条节距为p 12.70mm。（四）验证小链轮轴孔查表可知，小链轮最大许用直径为dmax4

7、7mm,电动机的伸出轴径d 38mm,则有08A型12.70mmd dmax,满足要求。（五）计算链节数和中心距初选中心距a0 (30 50) p(30 50)12.7381 635mm取a0 508mm ,相应的链长节数为a0Z1Z2Lp02 p 2Z2 乙2508 2112.7462462a。22112.7 113.896节 508Lp114节取链长节数Lp 114节。查表得中心距计算系数f10.24457 ,则链传动的最大中心距为a f1P 2Lpz, z20.24457 12.7 2 114 21 46500mm500mm（六）计算压轴力有效圆周力为Fe 1000 P2.521000

8、590.55N4.2672Fe590.55N链轮水平布置时的压轴力系数KQ1.2,则压轴力为1.2 590.55 708.66N名称数值单位小链轮齿数21大链轮齿数46X紧轮齿数21链传动尺寸参数Fp&FeFp708.66N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

9、.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14.3814.38mm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取大四根距离77.02178.15mm齿侧凸缘或排间槽直径70.95172.35mm三、齿轮传动设计（一）齿轮的校核小齿轮为45号调质钢大齿轮材料为结构钢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 217-255MPa,精度

10、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zi 26,则大齿轮齿数z2 如 26 3.5008 912、按齿面接触疲劳强度设计（软齿面齿轮传动）接触疲劳强度计算公式2,2000KT1 u 1ZhZeZdi 31H EduH2.88T19550 62.85N m。437.6查齿宽系数表：由于是软齿面，齿轮对称安装，取 d 1.2;根据工况条件，原动机均匀平稳，工作机轻微震动，取 Ka 1.25；试取动载系数Kv 1.15;由于对称布置，取K a Fi 3.5K 1.07 ;按齿面未软化，直齿轮8级精度，一 100N/mm,取K 1.1。所以 bK KAKVK

11、 K 1.25 1.15 1.07 1.1 1.69。取为标准齿轮，20, Zh 2.5, Z 0.9 ;材料为铸钢对铸钢，查取弹性系数Ze 189.8;查得 Hiim1 700MPa , Hiim2 360MPa由以上数据可以求得小齿轮应力循环次数_ _ 9N160 437.6 48000 1.2603 10大齿轮应力循环次数N260 125 48000 3.6 108因此可以取ZN1 ZN2 1。由于均为软齿面，故取Zw 1,安全系数Sh 1由齿面接触许用应力公式H Hlm ZnZw可得SH min则有700 1 1 hi 700MPa1360 1 1H2 360MPa。1diI2000K

12、T1 u 1 ZhZeZ duHJ2000 1.69 62.58 3.5 12.5 189.8 0.9 2由公式b ddi可得故取小齿轮齿宽b1 88mm,取模数m 3 o（二）齿轮校核的相关数据1、设建数11.23.536068.4mmb d d11.2 68.4mm 82 mm大齿轮齿范b2 82mm。从而有d168.4 m2.63Z126传递转矩T=62.84534N m齿轮1转速n1=437.6r/min齿轮2转速n2=125.02857r/min传动比i =3.5原动机载荷特性SF也匀平稳工作机载荷特性亚5=轻微振动顶止寿命H=48000小时2、布置与结构结构形式闭式四轮1仰形式对称

13、你置Z1=26B1=88mmZ2=91B2=88mmd1=78.00mmd2=273.00mm四轮2仰目形式对称你置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X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X围HBSP2=120-210MPa齿轮2硬度HBS2=160MPa4、齿轮基本参数模数m 3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=78.0000

14、0mm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齿顶局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齿顶局ha2=3.00000mm*20v=1.78719 m/sFt=1611.42NFr 586.55 N齿轮2齿根高hf2=3.75000mm齿轮2全齿高h2=6.75000mm压力角*20度齿轮线速度v=1.78719m/s圆周力Ft =1611

15、.42N径向力Fr 586.55N5、强度校核数据齿轮1接触强度极限应力0H1 = 450.0MPa齿轮1抗弯疲劳基本值F1 320.0MPa齿轮1接触疲劳强度许用值bH1 = 391.5MPa齿轮1弯曲疲劳强度许用值F1 =205.7MPa齿轮2接触强度极限应力H 2 =450.0MPa齿轮2抗弯疲劳基本值F 2=320.0MPa齿轮2接触疲劳强度许用值h2 =391.5MPa齿轮2弯曲疲劳强度许用值F2 2=205.7MPa接触强度计算应力H =387.1MPa接触疲劳强度校核H W h满足齿轮1弯曲疲劳强度计算应力F1 56.7MPa齿轮2弯曲疲劳强度计算应力F1 53.5MPa齿轮1弯

16、曲疲劳强度校核F1 0 F1满足齿轮2弯曲疲劳强度校核F2F2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,HB217255b 650Mpa, s 360Mpa1280Mpa o选取45号钢,调质处理2、初算轴的直径取c 110,则主动轴直径d1C3：且 1101:2.88,437.620.614 mm考虑到直径最小处安装大链轮需要开一个键槽，将d1增大5%即d120.614 1.0521,645d122 mm11 60mm选取45号钢,选取 45 号钢，调质处理，HB217255, b 650Mpa , s 360Mpa1280Mpa。调质处理选取标准直径d1 2

17、2 mm ,轴头长度11 60mm。（二）低速轴的设计1、轴的材料选择2、初算轴的直径取c 110,则从动轴直径d2C3 PL 110:12.77.125.030.90 mmd2 32 mm考虑到直径最小处安装大链轮需要开一个键槽，将 d1增大5%即d130.90 1,05 32.44mml2 80mm选取标准直径d2 32mm ,轴头长度12 80mm。（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)作水平向H和垂直向V内的受力图，并计算支座反力对于H面由 Ma 0可得：83.5 83.5 RBH83.5F,1 150.5FQ 0bhr 1Q83.5Fh 150.5Fq

18、150.5 826.07 83.5 586.55Rbh 1037.73N83.5 83.5167FahFq Fbh Fr1 1277.25 N对于V面RRFt1 1611.5480577 NRavRbv805.77 N22(3)计算H面V面的弯矩，并作穹矩图对于H面CA段：Mh x FqX 826.07x 0 x 150.5当x 0时，在C处有Mhc 0当x 150.5时，在A处有M ha 826.07 150.5 124324 N mm。BD段. M h x RBHx 1037.73x 0 x 83.5当x 0时，在B处有Mhb 0当x 83.5时，在D处有M hd 1037.73x 103

19、7.73 83.5 86650 N mm ;对于V面Mva Mvb Mvc 0MvdRavX805.77 83.567282 N - mm计算合成弯矩并作图MC M B 0Ma 124324 N mmM D . M HD-M VD- . 86650267282 2109704.56 N - mm(4)计算T并作图取 0.6,则T 0.6 62.85 1000 37710 N mm(5)计算当量弯矩并作图M ec 37710 N - mmMea vM A T 2J1243242 377102 129917.29 N - mmMEDMDlT ,109704.562377102 116004.89

20、N - mmM ED M D 109704.56 N - mm(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1b 55MPa ,且单键槽的抗弯截面模量W 0.1d ,则有,M ec.37710dC 3 - 3 ： 18.998mm 22mm,0.1 1b 5.5所以，高速轴强度足够在高速轴D处受到最大当量弯矩，有27.627mm 70mm,:M ed q 116004.89dD 33 0.11 b5.5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

21、反力对于H面RahRchFR2 293.28N2V对于面R R %1611.54NRAVRCV 805.77 N2(3)计算H面V面的弯矩，并作弯矩图对于H面M HA M HC 0Mhb 84Rah 84 293.2824635.52N对于V面Mva Mvc 0M VB 84Rav 84 805.77 67684.68N(4)计算合成弯矩并作图M A M c 0 mmMb M Hb mVb .( 2463552)2 (67684.68)272028.6N(5)计算T并作图取 0.6,可得：T 0.6 211.63 1000 126978N mm(6)计算当量弯矩并作图M ea 0M EC M

22、ED 126978 N - mmmmMeb VM 2 ( T)272028.62 1269782145984.7 N -(7)校核轴的强度在B处M EB3 0.11 b.145984.7.29.8mm 40 mm5.5所以，在低速轴B处强度足够,MED 晨 126978dD 3 3： 28.47mm 55mm-0.1 i b ,5.5所以，在低速轴D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高速轴两滚动轴承的型号均为 6307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

23、，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。n nF R1按图计算，轴承均没有收到轴向载荷,PlfpFRi；P2fpFR2。查表可得，fp 1.2,查有关轴承手册6307轴承Cr33200 N。轴承 I: P1fPFR1 1.2 293.275 351.93 N轴承 H: P2fPFR2 1.2 293.275 351.93N(2)求轴承寿命Lh :注)10633200 360 437.6(351.93)31000000(h)所以，满足设计要求。

24、(二)低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。n nF R1按图计算，轴承均没有收到轴向载荷，P1fPFR1; P2fPFR2。查表可得，fP 1.2,查有关轴承手册6210轴承Cr 35000 No低速轴两滚动 轴承的型号均 为 6210。轴承 I: P fPFR1 1.2 293.275 351.93 N轴承 H: P2 fPFR2 1.2 293.

25、275 351.93N(2)求轴承寿命Lh :Lh 10_(CL)_2(25000)3 37000000(h)60n P160 125 351.93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】一一【联接与紧-】一一【键、销及花键联接】一一【键连接】一一【普通平键型式与尺寸】，据配合处直径d 22mm。查得：b h 8 7,取键长L 40mm键的后效长度 bl L (b) 40 (8/2) 36mm 2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P 75MPa 。强度校核40

26、00T4000 62.85P 45.35MPap 75MPadlh22 36 7p所以键连接强度足够。键的标记：GB/T 10962003 键 A8 7 40键 A8 7 40名称数值单位传递的转矩T=62.85N - mm轴的直径D=20mm键的类型A型键的截面尺寸b h 8 7mm键 A14 9键的长度L=40mm键的后效长度Lo 36mm最弱的材料铸铁载荷类型静载荷许用应力p75MPa计算应力p 43.35MPa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】一一【联接与 紧固】一一【键、销及花键联接】一一【键连接】一一【普通平键型式与尺寸】，据配合处直径

27、d 50mm,查得：b h 14 9,取键长L 50mm。键的后效长度bl L (b) 50 (14/2) 43mm。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p 110MPa 0强度校核4000T 4000 62.85 。皿P 20.0MPap 110MPadlh50 43 9p所以键连接强度足够键的标记：GB/T 1096 2003 键 A14 9 50名称数值单位传递的转矩T=62.85N - mm轴的直径D=50mm键的类型A型50键的截面尺寸b h 14 9mm键的长度L=50mm键的后效长度Lo 43mm最弱的材料45号钢载荷类型静载荷许用应力p

28、110MPa计算应力p 20.0MPa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】一一【联接与紧固】一【键、销及花键联接】一一【键连接】一一【普通平键型式与尺寸】，据配合处直径d 55mm, 查得：b h 16 10,取键长L 60mm o键的肩效长度l L (b) 60 (10/2) 55mm o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p 110MPa 0强度校核4000T4000 211.63“小皿P 27.98MPa p 110MPadlh55 55 10p所以键连接强度足够。键的标记：GB/

29、T 10962003键 A16 10 60名称数值单位传递的转矩T=211.63N - mm轴的直径D=55mm键的类型A型A16 10 60键的截面尺寸b h 16 10mmTL6型联轴器键的长度L=60mm键的后效长度L055mm最弱的材料45号钢载荷类型静载荷许用应力p 110MPa计算应力p 27.98MPa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。一.KP 一取K 1.3,由式TC9550得nP2.77一TC95509550 211.63 (N m)n2125选用TL6型(GB 12458199

30、0)弹性套柱销联轴器，公称尺寸转矩Tn 250 ( N m),Tc Tn,满足要求。选用Y型轴孔，A型键，轴孔直径d 32 40mm,选d 32mm,轴孔长度L 82mm。TL6型弹性套柱销联轴器的主要参数见卜表：型号公称转矩T/(N - m)许用转数n/(r/min)轴孔直径轴孔长度外径mm材料轴孔键槽TL625033003582160HT200Y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0.025a 1 0.025 175 1 5.375mm取 10mm箱盖壁厚110.02a 1 4.5mm,取 1 10mm箱座凸缘壁厚bb 1.5 15mm箱盖凸缘壁厚bib1

31、1.5 1 15mm箱座底凸缘壁厚b2b22.5 2 25mm地脚螺钉直径及数目dfdf 0.036a 12 18.3mmn选M20的螺钉，n=4轴承联接螺栓直径did1 0.75df 0.75 20 15mm诜M16的螺栓，箱盖与箱座联接螺栓直径d2d2 (0.5 0.6)df (10 12)mm选M12的螺栓轴承端盖螺钉直径d3d3 (0.4 0.5)df (8 10)mm诜M10的螺钉外箱壁至轴承座端面的距离ll11 c1 c2 (5 10)mm 20 22 (5 10)mm(47 52)mm ,取 11 50mm箱座底部外箱壁至箱座凸缘长1212 c1 c2(5 10)mm 18 16 (5 10)mm度方向最外缘的跑离(39 44)mm ,取 I2 45mm箱座底部外箱壁至凸缘底座最I3I3 Ci C2(5 10)mm 26 24 (510)mm外端的距离(55 60)mm ,取 I3 55mm九、附件设计（一）检查孔及检查孔盖检查孔尺寸为110mm x 70mm,位置在上箱盖顶部传动件啮合区的上方。检查孔盖尺寸为130mm x 90mm。（二）油面指示装置选用游标尺M16。（三）通气器通气器在设箱体顶部，选用提手式通气器。（