一级齿轮减速器说明书

重庆机电职业技术学院课程设计说明书设计名称： 一级圆柱齿轮减速器题目： 带式输送机传动装置学生姓名： 严俊鹏 专业： 机械设计与制造 班 级： 机电设备维修与管理学 号： 1260720121354 指导教师： 曾永华 日期：2011年4月4日少年易学老难成，一寸光阴不可轻-百度文库目录、八、亠前言二 、电动机的选择 ……4TOC\o"1-5"\h\z三、 齿轮的设计 5四、 轴的设计 8五、 轴上其它零件的设计 9\o"CurrentDocument"六、 输出轴的校核 10\o"CurrentDocument"七、 键的选择 11\o"CurrentDocument"八、 箱体的选择和尺寸确定 12九、小结……………14十、成绩评定…………15前言一、设计题目带式输送机传动装置二、主要内容运输带工作拉力F=__2.6 N运输带工作速度V= 1.4_m/卷筒直径D=450__mm工作条件：（1） 工作情况：两班制，连续单向运转，载荷较平稳，运输带速度允许误差为+5%；（2） 使用折旧期：五年；（3） 动力来源：电力，三相交流，电压380/220V；（4） 滚筒效率：0.96（包括滚筒与轴承的效率损失）。三、具体要求本课程设计要求在2周时间内完成以下的任务：（1） 绘制减速器装配图1张（A2图纸，手工绘图）；（2） 零件工作图2张（齿轮、轴、箱体等任选2个，A3图纸）；、电机的选择(1)选择电动机类型按工作要求选用Y系列全封闭自扇冷式笼型三相异步电动机，电压380V。(2)选择电动机的容量电动机所需工作功率为p=久d耳TOC\o"1-5"\h\znw=60X1000V/nD=(60X1000X1.4)/(nX450)=59.45r/min其中联轴器效率耳=0.99,滚动轴承与滚筒效率耳=0.96，闭式齿轮传4 2动效率耳=0.97,V带效率耳=0.96代入得13 11传动装装置总效率：n=nnnn=0.88512 3 4工作机所需功率为：P=F•V/1000=2600X1.4/1000=3.64kWW则所需电动机所需功率P=P/n=3.64/0.885=4.11kwdW因载荷平稳，电动机额定功率p略大于p即可由《机械设计基础实训指导》附录5查得Y系列电动机数据，选电动机的额定功率为5.5kw.确定电动机转速卷筒轴工作转速：由nw=59.45r/min,v带传动的传动比片=2~4；闭式齿轮单级传动比常用范围为i2=3〜10，则一级圆柱齿轮减速器传动比选择范围为：I=iXi=6〜40总 1 2故电动机的转速可选范围为n=nXI=59.45X(6〜40)=356.7r/min〜2378r/mindw 总符合这一范围的同步转速有750r/min、1000r/min、1500r/min、3000r/min。可供选择的电动机如下表所示：方案电动机型号额定功率Kw同步转速/满载转速n(r/min)m1Y132S1—25.53000/29002Y132S—45.51500/14403Y132M2一65.51000/9604Y160M2—85.5750/720则可选用Y132S—4电动机，满载转速为1440r/min，额定功率为5.5KW。三、齿轮的设计（1）总传动比I=1440/59.45=24.22ZV带的传动比为I=3减速器的传动比为i=I/I=24.22/3=8.07（2）运动和动力参数计算0轴（电动机轴）P=P=5.5kw0dn=n=1440r/min0dT=9550•P/n=9550X5.5/1440=36.48N•m1°轴（高速轴既输入轴）P=P•耳=5.5X0.96=5.28kw10 1•n=n/i=1440/3=480r/min101T=9550•P/n=9550X5.28/480=105.05N•m2】轴（低速轴既输出轴）P=P•n=5.28X0.96=5.07kw21 2•n=n/i=480/8.07=59.48r/min212T=9550•P/n=9550X5.07/59.48=814.03N•m222根据以上数据列成表格为：轴名功率P/kw转距T/N.m转速n/（r/min）传动比电动机轴（0轴）5.536.4814401轴5.28105.0548032轴5.07814.0359.488.07

已知电动机额定功率P=5.5kw,转速1440r/min,各轴的转速如:转动轴电机轴（0轴）输入轴（1轴）输出轴（1轴）转速n144048059.48齿数比38.07电动机驱动，工作寿命年限为5年，两班制工作，连续单向运转，载荷较平稳。1、 选择齿轮的精度等级、材料输送机为一般工作机器，转动速度不高，为普通减速器，故选用9级精度（GB10095-88），要求齿面精糙度r<3.2~6.3卩m。选择小齿轮材料为45钢（调质），其硬度选为250HBS,犬齿轮为45钢（正火），其硬度选为200HBS,2、 按齿面接触疲劳强度设计、转矩T9.55X109.55X106P1n=9.55X106X5.28/480=1.05X105N•mm载荷系数K1及材料的弹性系数ZE查《机械设计基础》表7-10取K=1.1,查表7-11取Z=189.8MPa1/21/2E、齿数z和齿宽系数屮d取小齿轮的齿数z=20，则大齿轮的齿数Z二zXi=20X1218.07=161.4。取160。对称布置、软齿面，查表7-14取屮=1TOC\o"1-5"\h\z、许用接触应力【。】 dH由图7-25查得。=600Mpa，o =550MpaHlim1 Hlim2N=60njL=60X480X1X（5X52X5X16）=5.99X1081 hN=N/i=5.99X108/8.07=7.42X107

由图7-24查得Z=1.03,Z=1.18（允许有一定的点蚀）N1 N2由表7-9查得S=1H根据以下公式可得【。】=(Z・。 )/S=(1.03X600)/1=618MpaTOC\o"1-5"\h\zH1 N1 Hlim1 H【0】=(Z・。 )/S=(1.18X550)/1=649MpaH2 N2 Hlim2 H=53.4则 H2 N2 Hlim2 H=53.4E)2KTu土1」.52Z3 1E)23eugWd H

m=d/z=53.4/20=2.67mm11由表7-2取标准模数m=3mm3、主要尺寸计算d=mz=3X20=60mm11d=mz=3X160=480mm22b二屮d=1X60=60mmd1经圆整后取b=60mm,b=b+5=65mm212d=d+2h=60+2X3=66mmTOC\o"1-5"\h\zal1 ad=d+2h=480+2X3=486mma22 ad=d-2h=60-2X3.75=52.5mmfl1 fd=d-2h=480-2X3.75=472.5mmf22 fa=0.5m(z+z)=0.5X3X(20+160)=270mm24、按齿根弯曲疲劳强度校核齿形系数Y由表7-12查得Y=2.81,F1应力修正系数齿形系数Y由表7-12查得Y=2.81,F1应力修正系数YS由表7-13查得Y=1.56,S1许用弯曲应力【0_】由图7-26查得由表7-9查得S=1.3F由图7-23查得Y=0.89则Fo=445,Flim1N1Y=2.14F2Y=1.88S2o=335Flim2YN2=0.94【o】=Y•o /S=0.89X445/1.3=304.65MpaF1 N1 Flim1F【o】=Y・o /S=0.94X335/1.3=242.23MpaF2 N2 Flim2F故o=Y•Y(2KT)/(bm2z)=2.81X1.56X2X1.1X1.05/ F1F1S1 1 1X105/(60X32X20)=193.76MpaW【o】=304.65MpaF1o=o•Y•Y/Y•Y=127.69X2.14X1.88/2.81XF2F1F2S2F1S11.56=117.19MpaW【o卩】=239.65Mpa

齿根弯曲疲劳强度校核合格。5、验算齿轮的圆周速度vV—xdini=1.51m/s60oxlOOO由表7-7可知,选9级精度是合适的。根据以上数据可以制成表格：齿轮参数法向模数m=3齿数z=201z=1602齿顶圆直径d=66a1d=496a2螺旋角0=0°齿根圆直径d=52.5f1d=472.5f2中心距a=270分度圆直径d=601d=4802齿轮宽度b=651b=6026、选择润滑方式闭式齿轮传动，，齿轮的圆周速度vW12m/s,常将大齿轮的轮齿浸入油池中进行浸油润滑（推荐使用中负荷工业齿轮油，润滑油运动粘度Vc=120mm/s,Vc=23mm/s•）四、轴的设计。1、高速轴（1轴）的设计确定轴的最小直径由已知条件可知此减速器传递的功率属中小功率，故选45钢并经调质处理，由表11—1查得A=115,于是得d=A叵=25.53min3n此处有键槽用于配套V带轮，所以可将其轴径加大5%，即d=25.53X105%=26.8mm（1）选择滚动轴承因轴承受到径向力的作用，故选用深沟球轴承。选取0基本游隙组、标准精度级的深沟球轴承6008，其尺寸为d*D*B=40mmx68mmx15mm,故d=d=40mm,L=l=15mm41（2）轴的结构设计左端滚动轴承采用轴肩进行轴向定位，6008型轴承的定位轴肩高度0.07d〈h〈0.1d,故取h=4mm,因此取d=48mm,而轴承采用套筒定位，套筒厚2度为t=3mm,l=20,d=42mm,取安装齿轮处的轴段3的轮毂宽度为L=65mm,因为小齿轮的参数很小，所以小齿轮与高速轴采用一体加工的方式，故取L=65mm•齿轮的右端采用套筒进行轴向定位，故取轴段直径d二d=40mm，L=l+l+l圣+l宀=90mm，d=29mm,L=40mm。在右端轴承安装完处后的一段轴（装轴承端盖和外露的部分）的直径为38mm。结构如图所示：

2、低速轴(2轴)的设计确定轴的最小直径由已知条件可知此减速器传递的功率属中小功率，故选45钢并经调质处理，由表11-1查得A=112,于是得 0d=A匕=50.6mmmin3n此处有键槽用于配套联轴器，所以可将其轴径加大5%,即d=50.6X105%=51.13mm减速器输出轴得最小直径显然是安装联轴器处轴的直径d,,为了使减速器输出轴的直径与联轴器的孔径相适应，故需同时选取联轴器型号。选择弹性联轴器，取其标准内孔直径d=d=55mm,L=84mm。1 联(1).选择滚动轴承因轴承受到径向力的作用，故选用深沟球轴承。选取0基本游隙组、标准精度级的深沟球轴承6012，其尺寸为d*D*B=60mmx95mmx18mm,故d=d=60mm,L=l=18mm52(2)轴的结构设计右端滚动轴承采用轴肩进行轴向定位，6012型轴承的定位轴肩高度h=6mm，因此取d二72mm,而大齿轮采用套筒定位，套筒厚度为t=3mm,l4 1 套=25.5mm,取安装齿轮处的轴段3的直径d=70mm,轮毂宽度为60mm,为了使套3筒端面可靠地压紧齿轮，此轴段应略小于轮毂宽度，故取L=55mm.齿轮的3左端靠套筒轴向定位，故取轴段直径d=d=60mm,L=l套+l+5+lJl空=103.5mm，d「55mm，L=80mm。在左端的轴承安装完处后(轴承端盖和外漏部分)的一段轴的直径为58mm。结构如图所示：结构如图所示：五、轴上其它零件的设计1） 轴承端盖的厚度为25mm,根据轴承端盖的装拆及便于对轴承添加润滑脂的要求，取端盖的外端面与半联轴器和V带轮右端面间的距离均为L空=30mm。2） 查表6-2、6-4取V带轮的基准直径为L=31.5mm，宽度B=16mm。输入轴上的直径最大的那段轴为d=48mm,L=20mm。轴上齿轮距箱体壁15mm。输出轴上的直径最大的那段轴为d=76mm,l=10mm;L=10.5mm。轴上齿轮4距箱体壁17.5mm。贝U：输入轴为L=230mm输出轴为L=277mm至此，已初步确定了轴的各段直径和长度。3） 轴上零件的周向定位齿轮、V带轮、半联轴器与轴的周向定位均采用平键连接。由表10-7查得：在输入轴上V带轮与轴连接平键截面b*h=8mmx7mm，L=22mm在输出轴上半联轴器与轴连接平键截面b*h=14mmx9mm，L=48mm齿轮与轴连接平键截面b*h=16mmx10mm，L=48mm键槽均用键槽铳刀加工，同时为了保证齿轮与轴配合有良好的对中性,故选择齿轮轮毂与轴的配合为H7;同样，半联轴器与轴的配合为H7。滚n6 k6动轴承与轴的周向定位是由过渡配合来保证的，此处选轴的直径公差为m6。4） 确定轴上的圆角和倒角尺寸参考表15-2，取轴端倒角为2x45°，各轴肩的圆角半径为1.5。六、输出轴上的强度校核1、已知P=5.07kwn=59.48r/min所以T=9.55X106P/222n=814029.926N.mm2贝：轴上直齿轮上的周向力F=2T/d=3391.8t12径向力F=Ftan20/cos&=1234.51r1t12、轴的结构图，做出轴的计算简图。确定轴承的支点的位置时，应从手册中查取值。因此，作为简支梁的轴的支承跨距分别为55mm、10mm、15mm。二比1二心载荷水平面H垂直面V支反力FF=1846.57N,NH1F=2677.41NH2F=3211.41N,NV1F=-184.67NNV2弯矩MM=326544.94N•mm,HM=184652.27N•mmV1M=-3528N•mmV2总弯距M]=jMh2+Mv12=375137.39N•mmM2二』Mh2+Mv22=326563.99N•mm弯矩TT=814029.926N•mm3、按弯扭合成应力校核轴的强度进行校核时，通常只校核轴上承受最大弯矩和扭矩的截面(即危险截面C)的强度。根据式及上表中的数据，以及轴单向转动，扭转切应力为脉动循环变应力，取a=0.6，轴的应力计算如下：°二JM2+(0.6T)2_J375137.392+(0.6x812590.81)2_4921Mpar3 W 0.1x503 •轴的材料为45钢，调质处理,[o]=200Mpa,。〈[。],故轴非常安全。七、 键的选择 r3齿轮、V带轮、半联轴器与轴的周向定位均采用平键连接。根据轴的直径可由《机设基础》表10-7、10-8查得：在输入轴上V带轮与轴连接平键截面b*h=8mmx7mm，L=22mm齿轮与轴连接平键截面b*h=14mmx9mm，L=56mm在输出轴上半联轴器与轴连接平键截面b*h=16mmx10mm，L=50mm齿轮与轴连接平键截面b*h=18mmx11mm，L=50mm键槽均用键槽铳刀加工，同时为了保证齿轮与轴配合有良好的对中性，故选择齿轮轮毂与轴的配合为H7;同样，半联轴器与轴的配合为H7。滚n6 k6动轴承与轴的周向定位是由过渡配合来保证的，此处选轴的直径公差为m6。八、 箱体的选择和尺寸确定(1)箱座尺寸的选择和尺寸确定箱体的选择要求和轴与其它零件要配合使用，误差不能太大。本次设计的减速器输入轴和输出轴均有一端伸出箱体与联轴器联接,故采用中间的长度,最能准确的确定箱体的宽度。查表4-2得箱体的数据初定为：箱座壁厚：§=0.025a+1$8,则取§=10mm箱盖壁厚：J=0.025a+3$8,则取J=10mm箱座凸缘的最小厚度：b=1.56=15mm,故取b=20mm箱盖凸缘的最小厚度:b「1.56]=15mm,故取b=20mm箱座底凸缘的的最小厚度：b二2.55二25mm，故取b=30mm22箱盖上凸缘的的最小厚度b'=2.55=25mm,故取b'=30mm22地脚螺栓的最小直径:d=0.036a+12=21.72mm,故取d=22mmff地脚螺栓数目：n=4轴承旁连接螺栓直径d=0.75d=16.5mm，取螺栓为M181f箱盖与箱座连接螺栓直径：d=0.5d=llmm，取螺栓为M12TOC\o"1-5"\h\z2 f连接螺栓d的间距：1=125〜200,取l=200mm2轴承端盖螺栓的直径：d=0.5d=11mm,故取d=12mmf 3检查孔盖螺钉直径：d=0.4d=8.8mmf定位销直径：d=0.8d=8mmd、d、d至外箱壁的距离C=30mmf 2 1 1d、d至凸缘边的距离C=30mm轴承旁凸台半径R=C=30mm_亠12凸台高度h=50mm外箱壁至轴承座端面距离1=C+C+10=70mm112齿轮顶圆与内箱壁的距离A>1.26=15mm齿轮端面与箱体内壁