一级圆柱齿轮减速器设计说明书

1、精密仪器课程设计设计主题：一次齿轮减速机班级：学位：名字：杨晓建指导老师：张红艳目录一、电动机的选择-4二、齿轮比的分配-5三、传动装置各轴的运动和动力参数- 5四、v带的设计和计算-7五、齿轮的选择-10六、轴的设计-131、轴的设计(高速轴)-132、轴的设计(低速轴)-19七、减速箱的设计-25八、润滑的选择-26九、参考文献-27精密机器课程设计事务书设计：带式运输传动系统2、课题：要求：传动装置包括圆筒齿轮减速机3、原始：1 )运输带的功张力： F=1789N2 )传送带动作速度V=2m/s3 )输送机辊径D=400mm4 .传动概略图1、v形带运动2、运动带3一级圆筒齿轮减速机4、

2、联轴器5、马达6、阀柱5、工作条件：连续单向运转，负载稳定，无负载启动，380/220V的三相交流电源。6 .技术要求：耐用年数8年，小批量生产，两班制工作7、设计任务：说明书1份、组装图1份一、电动机的选定1 .决定电机的类型根据工作要求，选择y系列全封闭直扇冷式笼型三相异步电动机、电压380/220V2 .选择电机的容量查机械设计课程设计表示(2-1)式电动机所需的电力，表示(2-2)式电动机所需的电力传动装置的总效率各部分的效率、v带传动效率、滚动轴承传动效率、闭式齿轮传动效率、联轴器、传动鼓必要的电机功率是负载稳定的电动机的额定功率Ped比Pd大即可。3 .决定电动机转速滚筒工作转速v

3、带齿轮比常用范围I带=24，齿轮比常用范围I齿=35由于I的全范围为620，因此电动机转速nd=inw=(6 20 ) 170.9=(1025.43418 ) r/min，与该范围一致的同步转速为1500r/min从表16-1得到的电机数据和计算出的总齿数比：(表1 )电机型号额定功率全转速摇滚扭矩最大扭矩总齿轮比IY132M-83KW710r/min2.02.05.90Y132S-63KW960 r/min2.02.08.0Y100L2-43KW1440r/min2.22.211.82根据表中的数据，综合考虑，电动机为Y100L2-4，齿轮比为11.82，容易分配齿轮比。二、分配齿数比1、总

4、齿轮比I总=n电/nw=1440/120.31=8.432 .分配传动装置中各级齿轮比根据表2-1，若v带传动：比i=24，I带=3，则减速机的齿轮比为三、传动装置各轴的运动动力参数1、I轴(高速轴)P1=Po1=3.041KW2、轴(低速轴)P2=PO0123=2.919KW4、轴(鼓轴)P3=P224=2.89KW输出功率或扭矩是各轴的输出功率或输出扭矩乘以轴承效率0.99而得各轴的运动和动力参数：(表2 )轴名功率(千瓦)转速(r/min )扭矩(Nmm )I3.9932420200.3.799640800族3.04196162001 .选择v型皮带形式根据表6-5工作条件系数KA=1.

5、3，根据式(6- 14 ) Pd=kap，Pd=1.32.4=3.12KW，根据PD和n1，在图6-8中选定了a型带2 .确定带轮的基准直径dd1、dd2(1)选定小带轮的直径dd1，Pd-n坐标的交点位于图6-8的a型频带内的虚线上，因此选定dd1=100mm(2)确定带轮的基准直径小带轮直径d1=100mm=75mm因此，大带轮直径d2=n1/n2*d1=210mm实际的驱动转速V=6.6m/s带宽速度通常在525之间，V=6.6m/s，应该适当3 .决定中心距离和传动带的基准长度Ld(1)初始中心距离a0根据式(6-16 )的0.7(dd1dd2)a02(dd1dd2 )。因为是0.7

6、(100 210 ) UUUR2 (100 210 )，所以a0取600毫米(2)决定表带的长度Ld根据式(6-17 )计算Ld查找表设定为Ld=1500mm，中心距离a0=600mm(4)验证小带轮的包角1由式(16-9 )得到所以很适合你。(5)确定v型传动带的根数za型带、i=3、查找表6-3、P=0.11、查找表6-4、查找表6-2将各数值代入式(6-20 )中，使Z=3(6)计算初始张力F0调查表6-1，a型带q=0.10m，m用由式(6-21 )得到的(7)计算作用于轴的力Fr(8)带轮的结构设计调查机械设计课程表6-1，小带轮dd1=100mm为实心车，大带轮dd2=210mm，

7、h型-孔板车，凸缘宽度B=(Z-1)e 2f=(3-1)15 210=50mm，根据机械设计基础表6-1，孔径d=bd=11mm槽顶宽度b=13.2mm，从基准到槽顶的高度hmin=2.75mm，从基准到槽府的深度hmin=8.7mm，从第一槽到端面的距离f=10mm，槽间距e=15mm，最小轮缘厚度=6mm，轮缘外径da=dd2ha=五、齿轮的选定1 .确定材料，确定允许应力调查机械设计基础，皮带为轻冲击载荷，大小齿轮均用40Cr调质处理硬度，H1=H2=4855计算H1=H2=52HRC精度等级为8级，表8-8，Ra=1.6m，速度V 6(ms-1 )，hli n1=HL I=0.96hl

8、im=0.961200=1080mpa，查看图8-42，FLim1=FLim2=370MPa，单方面受到力F1=F2=1.4FLim1=518MPa决定了主要尺寸(1)对于齿轮比，对于一般的单级减速机的传动I7，先计算出i=2.7(2)齿数z一般为齿数Z17，为了不发生根切现象，设定Z1=25(3)根据齿宽系数机械设计基础的表8-15d=0.6，Z2=iZ1=2.725=68(4)齿数比=(5)负荷系数k表K=1.4，扭矩T1=74.61103Nm(6)材料弹性系数表(7)节点区域系数图表ZH=2.5，关于传递动力的地齿轮，为了不发生模块数为1.52mm以下、模块数过小的意想不到的断裂，从机械

9、设计基础表8-2中选择m=2.53 .计算齿轮的主要参数小齿轮的分度圆直径dd1=mz1=2.525=62.5mm毫米，d2=mz2=2.568=170mm毫米计算圆周速度Z1=25，Z2=68，I齿=2.7，m=2.5，d1=mz1=2.525=62.5mm毫米d2=mz2=2.568=170mm毫米ha=ha*m=12.5=2.5hf=(ha* c*)m=(1 0.25)2.5=3.13h=ha hf=2.5 .3.13=5.63mm毫米P=m=3.142.5=7.85mm毫米S=m/2=7.85/2=3.93mm毫米b2=b=dd1=0.662.5=37.5mm毫米、40毫米b1=b (

10、510)=(42.547.5)mm比b2稍大，b1取45mmdh1=mz1cos=2.5250.94=59mm毫米dh2=mz2cos=2.5680.94=160mm毫米da1=d1 2ha=62.5 22.5=67.5mm毫米da2=d2 2ha=170 22.5=175mm毫米df1=d1-2hf=62.5-23.13=56.24mm毫米df2=d2-2hf=170-23.13=163.74mm毫米中心距离=a=m/2 (z1z2)=2.5/2 (2568 )=116.25毫米4 .检查齿面接触强度所以很合适5 .校核牙根弯曲疲劳强度因此，小齿轮采用齿轮轴的形式，大齿轮采用盘齿轮是合适的齿

11、轮图六、轴的设计(1)轴的设计1、轴在高速轴齿轮轴上采用45#正火，调查了机械设计基础表14-8b=600MPa、b-1=55MPa2 .用扭转强度估计轴的最小直径通过查找表14-7、A=118mm、式(14-6 )得到调查机械设计基础表13-5，使d1=25mm3 .初定齿轮和轴承的润滑初周速度初始齿轮用油浴润滑，轴承用油润滑。4 .轴系的初步设计采用直齿圆柱齿轮，没有轴向力，选择两端面，单方面固定右端，用肩定位，用轴端环固定左端，用c型普通键连接带轮，实现周方向的定位。5 .方向尺寸的确定轴段d1=25mm，每段相邻的直径d2发挥定位作用，定位轴肩h=(0.070.1)d，D2d12h25

12、 (0.070.1 ) 25=(28.530 ) mm，在该直径上安装密封毛毡，标准直径d2d5是齿轮部分，d5=da1=67.5mm，d4为46mm，d6=d4=46mm，为了在d7上安装轴承，设定d7=d3=35mm6 .轴向尺寸的确定配合传动部件(齿轮、带轮、联轴器等)的轴段一般比传动部件的轮毂宽度稍小，在L1处安装带轮，设为L1=50-2=48mm。 L5处为齿轮部分，L5=45mm，齿轮距箱壁1015mm，由于油润滑取=3，因此L6=L4=3 10=13mm的轴承宽度为14mm，L3=L7=14mm，箱面宽度L=47mm，从轴承盖螺钉到带轮的距离1=1 d=62毫米d4=d-(101

13、5 )=(5241 )毫米，D4=50mm毫米，d0=62.5 d3=77毫米，D2=D0 2.5d3=92mm毫米D6=D-(24)=6058mm，D6=60mm，e1=18mm，为了容易地在端盖上装卸螺钉，1015mm，L2=32 7.2 4 10=53.2mm，54mm，轴总l=485414134513=201mm7、强度检查(1)齿轮的切向力ft1=2t/d=274.61103/62.5=2387.5 n齿轮的径向力Fr1=Ft1tan=2387.5tan20。=868.98N(2)带轮的切向力Ft2=0N带轮的径向力Fr2=960.44N(3)画出轴的受力解析、轴承力(a )、水平受

14、力(b )，求出反作用力FH1、FH2、水平面85 fhi=(85 ) fr2- 42.5 fr1=170960.44-42.5868.98=.15nFH=1486.39N85fh=42.5 fr 185 fr2=42.5868.9885960.44=.05nfhii=1394.93n垂直努力(d )85Fv=42.5 Ft1=42.52387.5=.75NPS=1193.75 n85Fv=42.5 Ft1=42.52387.5=.75NFv=1193.75N(4)描绘角图、水平面角图(a )a截面MH=85Fr2=85960.44=81637.4Nmmb截面mhb=42.5 fhii=42.51394.93=59284.53 NMM垂直平面角图(e )MVB=42.5 fvi=42.51193.75=50734.38 NMM合成角图f(5)制作扭矩图(g )扭矩T=74.61103Nmm(6)制作等效扭矩图(h )单向运转扭矩为脉动周期=0.6，aT=0.674.61103=44766Nmmb截面合成力矩截面合成力矩(7)分别检查、a、I、b截面考虑到a有键槽实际直径分别为2