带减联减速器设计演示文稿课件

单级圆柱齿轮减速器

单级斜齿圆柱齿轮减速器工作机电动机减速器联轴器第一阶段：设计计算带传动

设计带式运输机传动装置，其简图如图所示。电动机的高速输出首先通过带传动减速一次后，再经一级斜齿圆柱齿轮减速器减速，减速器的输出轴通过联轴器与传送带相联。已知运输带的工作拉力F、工作速度v和卷筒的直径D。设计题目:数据编号A1A2A3A4A5A6A7A8A9A10A11A12运输带的工作拉力F/N110011501200125013001350140014501500155016001650运输带的工作速度v(m/s)1.501.601.701.501.551.601.551.601.701.751.601.70卷筒的直径D/mm250260270240250260250260270280250260基本设计参数分组表工作条件：

连续单向运转，载荷平稳，空载起动,使用期限8年,小批量生产，两班制工作，运输带速度允许误差为±５％。设计要求:（1）电机的选择；

(2)带传动的设计计算；

(3)斜齿圆柱齿轮减速器的设计计算；

(4)绘图要求：

0＃装配草图一张、0＃装配白图一张（CAD），从动轴及斜齿圆柱齿轮零件图各一张(手绘3＃图纸)。一.选择电动机

在机械工业中常用的是:Y系列三相异步电动机；属于一般用途的全封闭自扇冷式笼型三相异步电动机。

[王]:《机械设计课程设计》P185~1871.选择电动机的类型和结构型式2.选择电动机的容量电动机的额定功率工作机所需的电动机功率1）工作机所需要的功率运输带的工作拉力F（N）运输带的工作速度v（m/s）工作机所需电动机的计算功率：工作机所需要的功率(kw)从电动机至工作机的总效率2）从电动机至工作机的总效率;V带传动效率一对滚动轴承的传动效率闭式齿轮的传动效率联轴器的效率运输带的效率电动机[王]:《机械设计课程设计》P12表2-3机械传动和摩擦副的效率概略值题目四、一级斜齿圆柱齿轮减速器电动机V带传动效率一对滚动轴承的传动效率闭式齿轮的传动效率联轴器的效率传动链的效率数据编号C1C2C3C4C5C6传动带的滚筒转速n（r/min）80100120140160180减速器的输入功率P（kw）3.23.53.84.24.44.6使用期限(年)555666题目三、一级斜齿圆柱齿轮减速器2.选择电动机的容量电动机减速器的输入端题目三、一级斜齿圆柱齿轮减速器所需电动机的计算功率：减速器的输入的功率(kw)从电动机至减速器的输入端的效率题目三、一级斜齿圆柱齿轮减速器题目五、一级斜齿圆柱齿轮减速器数据编号123456凸轮的转速n（r/min）4555657595105凸轮的输出功率P（kw）1.71.82.152.4533.22.选择电动机的容量工作机所需电动机的计算功率：工作机所需要的功率(kw)从电动机至凸轮轴的总效率凸轮的输出功率P（kw）题目五、一级斜齿圆柱齿轮减速器V带传动效率一对滚动轴承的传动效率闭式齿轮的传动效率联轴器的效率电动机[王]:《机械设计课程设计》P12表2-3机械传动和摩擦副的效率概略值凸轮题目五、一级斜齿圆柱齿轮减速器从电动机至凸轮轴的总效率3.确定电动机的转速1）滚筒轴的工作转速:运输带的工作速度v（m/s）卷筒的直径D（mm）2）传动系统的传动比[王]:《机械设计课程设计》

P8表2-1:带传动的传动（）;P8表2-2:一级圆柱齿轮减速器的传动比（）;3）确定电动机的转速希望电动机的转速滚筒轴的工作转速☆：希望电动机的转速是一个转速的范围[王]:《机械设计课程设计》

P185表16-1→查得电动机的数据☆：确定电动机的转速时：

①在希望的转速范围内选择；②在满足传动比的情况下尽可能选择较高转速的电机；③电机的转速（nm)为其满载转速；数据编号C1C2C3C4C5C6传动带的滚筒转速n（r/min）80100120140160180减速器的输入功率P（kw）3.23.53.84.24.44.6使用期限(年)555666题目三、一级斜齿圆柱齿轮减速器3）确定电动机的转速希望电动机的转速滚筒的转速题目五、一级斜齿圆柱齿轮减速器数据编号123456凸轮的转速n（r/min）4555657595105凸轮的输出功率P（kw）1.71.82.152.4533.23）确定电动机的转速希望电动机的转速凸轮的转速4.确定电动机的型号电动机的额定功率：[王]:《机械设计课程设计》

P185表16-1→查得电动机的数据电动机的计算转速：电动机的满载转速：满足：如：Y112M-4工作机所需电动机的计算功率：二.计算传动装置的总传动比和分配传动比电动机的满载转速工作机的转速1、计算传动装置的总传动比2、分配传动比应满足:带传动的传动比;一级圆柱齿轮减速器的传动比;推荐:带传动的传动比取;圆柱齿轮的传动比取;三.计算传动装置的运动和动力参数电机轴:0高速轴:1低速轴:2工作机轴:31、电机轴:（kw）（r/min）（N·m）工作机所需的电动机功率电动机的满载转速电机轴:0高速轴:1低速轴:2工作机轴:32、各轴的输入功率:P1,P2,P3；（KW）3、各轴的转速:n1,n2,n3；（r/min）4、各轴的输入转矩:T1,T2,T3；（N·m）电机轴:0高速轴:1低速轴:2工作机轴:3☆功率计算输入功率计算：电机轴:0高速轴:1低速轴:2工作机轴:31轴的转速:n1

（r/min）☆转速的计算2轴的转速:n2（r/min）3轴的转速:n3（r/min）☆转矩的计算1轴的输入转矩:T1

（N·m）电机轴:0高速轴:1低速轴:2工作机轴:32轴的输入转矩:T2

（N·m）3轴的输入转矩:T3（N·m）四.传动零件的设计1.普通V带传动的设计计算传递的功率P0；已知条件主动轮转速n0

；从动轮转速n1或传动比i'1；传动位置要求

；工作条件V带的型号、长度和根数；设计内容带轮直径和结构；传动中心距a；验算带速v

和包角α

；计算初拉力和压轴力；1)已知条件及设计内容4、确定中心距a及带长Ld3、确定带轮基准直径d1、d26、确定带的根数z5、验算主动轮的包角α1

d2=i1

d1

应取标准值N2)设计计算步骤:1、确定计算功率Pc＝KAP2、根据n0、Pc选择带的截型工作情况系数查P218表13-8验算带速v

（v＝5～25m/s）NNY8、计算压轴力FQ9、V带轮的结构设计带轮愈小，弯曲应力愈大，所以d1≥dmin

z≤4？7、确定带的张紧力F0查P219图13-15

初定中心距a0

0.7(d1+d2)<a0<2(d1+d2)初算带长计算实际中心距aa过小，带短，易疲劳a过大，易引起带的扇动（圆整）取基准带长Ld（P212表13-2）☆确定中心距a及带长Ld①带轮材料

铸铁:常用材料的牌号为HTl50或HT200；转速较高时宜采用铸钢；小功率时铸铝或塑料.☆带轮结构设计(P223)

②结构型式孔板式实心式腹板式轮辐式

小带轮的结构设计(P223图13-17)

大带轮的结构设计(P223图13-17)★大带轮的孔径（ｄs）应与与其配合的轴段的直径一致；该段轴的最小直径P245表14-2P245公式14-2ds≥dmin×（1+修正系数）考虑到键槽对轴的削弱修正系数为:5%[王]：《机械设计课程设计》P82表9-3ds

应符合:GB2822---1981带轮槽的尺寸:见P224表13-10大带轮的结构尺寸:见P223图13-18带轮的轮缘宽度B带轮的顶径带轮槽的底径L轮毂长度:dh轮毂直径:通常应取大带轮孔径（ds）的(1.8~2)倍。>B+5~10。腹板的厚度:(取整数)孔的各数:n孔的各数:n4、6、8、121）齿轮材料的选择金属材料45号钢中碳合金钢铸钢低碳合金钢最常用，经济、货源充足铸铁35SiMn、40MnB、40Cr等20Cr、20CrMnTi等ZG310-570、ZG340-640等HT300、QT600-3等选材时考虑：工作条件、载荷性质、经济性、制造方法等齿轮毛坯锻造—选可锻材料；铸造—选可铸材料2.斜齿圆柱齿轮的设计2）热处理方式的确定调质正火表面淬火渗碳淬火表面氮化软齿面改善机械性能，增大强度和韧性硬齿面★：配对齿轮均采用软齿面时：因：小齿轮受载次数多，故材料应选好些，热处理硬度稍高于大齿轮；故应有：HBS1—HBS2≈（20~50）HBS（HBS≤350）（HBS>350）小齿轮:45号钢调质处理（齿面硬度HBS1）大齿轮:45号钢正火处理（齿面硬度HBS2）P166表11-1建议:

（1）按齿面接触强度设计载荷系数3）设计计算材料弹性系数系节点区域数螺旋角系数

载荷系数:P169表11-3

材料弹性系数:P171表11-4系节点区域数:标准齿轮ZH=2.5螺旋角系数:初选为：120齿轮1的输入转矩1轴的输入转矩:T1

（N·m）1轴的转速:n1

（r/min）大带轮的直径小带轮的直径齿数比应注意：修正齿轮的传动比传动装置的总传动比(理论值)带的实际传动比为：齿轮的传动比：许用接触应力齿宽系数齿宽系数:P175表11-6→软齿面齿轮、对称布置因为齿轮材料及热处理的不同，所以就有：[σH1]≠[σH2]故设计时：[σH]

=min{[σH1]

,[σH2]

}求出d1→选择z1

→计算mn=（d1·cosβ）/z1★：mn应取标准值（P57表4-1）Z2=i2

×

Z1(取整)Z1、Z2：最好为一奇一偶（考虑到齿面磨损的均匀性）。★：传动比误差为:是否满足设计要求?带的实际传动比齿轮的传动比运输带速度允许误差为±５％★：齿轮的尺寸计算（P68表4-4）1、计算中心距

中心距应取圆整数（以：0、5结尾的数）2、反算β

角圆整后的中心距3、齿轮的尺寸应按反算后的β

角进行计算d1=mtZ1d2=mtZ2齿顶圆直径：da=d+2ha齿根圆直径：df=d-2hf=d+2han*mn=d-2(han*+cn*)mn分度圆直径：d=mtzda1da2df1df2反算后的分度圆螺旋角

为便于装配：取b1=b2+(5~10)mmb2=b=ψd

d1b1=b2b1>b2工作机电动机减速器联轴器带传动★齿轮宽度b应取圆整数由ZV=Z/cos3β→P173图11-8→齿形系数弯曲强度条件：（2）按齿根弯曲强度校核：齿轮齿数Z1<Z2YFa1＞YFa2齿形系数应力修正系数当量齿轮齿数ZV1<ZV2由ZV

→P174图11-19→应力修正系数YSa1<YSa2即：配对的大小齿轮的弯曲应力不等[σF1]

＞[σF2]齿面硬度HBS1>HBS2齿轮齿根弯曲疲劳应力σF1≠σF2故应作到：影响齿根弯曲疲劳强度的主要参数是模数mnmn↑→弯曲强度↑→齿厚s→截面积↑→σF↓↑故当：齿轮的弯曲强度不足时应在满足齿面接触强度的条件下适当减少齿轮的齿数，而增大其模数；（3）齿轮的结构设计？齿轮的法向模数

建议:主动轴和小齿轮做成一体(即为齿轮轴)齿轮的齿根圆(df1)df1>d+(2~4)该段轴的直径(d)大齿轮的结构:见P182图11-16(a)（4）齿轮传动的润滑当齿轮的圆周速度:v≤12m/s时,一般采用浸油润滑。

(P184图11-19)

当齿轮的圆周速度:v>2m/s时,滚动轴承应采用油润滑。即润滑油被旋转的齿轮飞溅到箱体内壁上，沿内壁流到分箱面的油沟中，并沿油沟流入轴承对轴承进行润滑。

当齿轮的圆周速度:v≤1.5~2m/s时,润滑油被旋转的齿轮飞溅到箱体内壁上的油量很少不能满足轴承的润滑的需要,则轴承常用润滑脂单独润滑。（5）滚动轴承的润滑

当齿轮的圆周速度:v>2m/s时,滚动轴承应采用油润滑。即润滑油被旋转的齿轮