一级圆柱齿轮减速器说明书

1、机械设计课程设计设计说明书课题名称 一级圆柱齿轮减速器 专 业 机电一体化技术 姓 名 学 号 学期 2013年第一学期 目录一 课题题目及主要技术参数说明1.1 课题题目及主要技术参数1.2传动系统工作条件1.3传动系统简图二 电动机选择及传动比分配2.1 工作机效率2.2 总效率计算2.3 所需电动机功率2.4 电动机功率2.5电动机转速2.6电动机转矩三 V带传动3.1确定计算功率3.2确定V带型号3.3确定带轮直径3.4确定带长及中心距3.5验算包角3.6确定V带根数Z3.7 确定粗拉力F03.8带轮轴所受压力Q四 齿轮的设计计算4.1 齿轮参数设计计算4.2 齿面接触疲劳强度设计计算

2、4.3 齿轮的主要尺寸4.4齿轮的结构设计五 轴的设计计算5.1 轴的材料5.2 轴尺寸设计计算5.3轴的结构设计六 轴承、键和联轴器的选择6.1 轴承的选择及校核 6.2 键的选择计算及校核6.3 联轴器的选择七 减速器润滑、密封及附件的选择确定以及箱体主要结构尺寸的计算7.1 润滑的选择确定 7.2 密封的选择确定 7.3减速器附件的选择确定7.4箱体主要结构尺寸计算 参考文献第一章 课题题目及主要技术参数说明1.1课题题目及主要参数带式输送机传动系统中的减速器。要求传动系统中含有单级圆柱齿轮减速器及V带传动。 输送带的最大有效拉力F=2.0kn 速度V=1.8 m/s，输送机滚筒直径D=

3、500 mm。1.2 传动系统工作条件 带式输动机工作时单向运转，双班制工作（每班工作10），要求减速器设计寿命为10 按300天计算)三相交流电源的电压为380/220V。1.3传动系统简图带式输送机传动系统简图2动力运动参数计算2.1 减速器结构封闭卧式结构第二章 电动机选择及传动比分配2.1工作机的功率 pw=fv/1000=2000x1.8/1000=3.6kw2.2总效率 = =0.960.980.990.940.990.990.99=0.8582.3所需电动机功率 查机械零件设计手册得 Ped = 4.2 kw电动机选用Y132s-4 n满 =1440r/min2.4转速n 计算滚

4、筒的转速：=1440（r/min）=/=/=1440/3.77=382（r/min）=/=382/5=76.4（r/min）=76.4（r/min） 2.5 功率P 2.6转矩T (Nm) 高速轴 低速轴 联轴器 将上述数据列表如下：轴号功率P/kW N /(r.min-1) /(Nm) i 04.20144027.85 3.770.96 14.032382100.75 23.9176.4488.7550.97 33.9176.4495.610.98 第三章V带传动设计3.1确定计算功率计 算 及 说 明查表得KA=1.4，则PC=KAP=1.45=7KW3.2确定V带型号按照任务书得要求，选

5、择普通V带。根据PC=7KW及n1=382r/min，查图确定选用B型普通V带。3.3确定带轮直径（1）确定小带轮基准直径根据图推荐，小带轮选用直径范围为160-200mm，选择dd1=160mm。（2）验算带速v =12m/s5m/sv25m/s,带速合适。（3）计算大带轮直径dd2= i dd1（1-）=3.77160（1-0.02）=600mm3.4确定带长及中心距（1）初取中心距a0得532a01520， 根据总体布局，取a0=800 mm(2) 确定带长Ld：根据几何关系计算带长得=2853.5mm根据标准手册，取Ld =2900mm。 (3)计算实际中心距=823.25mm3.5.

6、验算包角=151.72120，包角合适。3.6.确定V带根数ZZ 根据dd1=160mm及n1=1440r/min，查表得P0=3.15KW,P0=0.46KW中心距a=823.25mm包角=151.72包角合适K=0.915KL=1+0.5(lg2500-lg2240)=1.024则Z=2.071，取Z=23.7.确定粗拉力F0F0=500查表得q = 0.17/m,则F0=500=213.716N3.8.计算带轮轴所受压力QQ=2ZF0sin=22213.71sin=847N第四章 齿轮的设计计算 4.1择齿轮类型，材料，精度，及参数 选用闭式斜齿圆柱齿轮传动（外啮合） 选择齿轮材料；小齿

7、轮材料都取为45号钢，调质，；大齿轮材料取为：45号钢,正火处理， 选取齿轮为8级的精度（GB 100951998）齿面精糙度Ra1.63.2m 初选螺旋角 选 小齿轮的齿数；大齿轮的齿数=150 4.2按齿面接触疲劳强度设计中心距 式中： 查机械设计基础图7-26 式中：；查表7-5 ：查表7-4 ：；齿宽系数取：计算模数 查表7-1取模数标准值 2.5 4.3齿轮的主要尺寸分度圆： D1=mz1=2.5*30=75(mm) D2=m*z2=2.5*150=375中心距a=1/2（D1=D2）=1/2(75+375）=225 (mm) 大齿轮宽度：b2=*D1=1*75=75 小齿轮宽度：b

8、1=75+5=80齿顶圆直径：齿顶圆直径 由机械零件设计手册得 h*a =1 c* = 0.25齿距 P = 2.53.14=7.85(mm)齿根高 齿顶高 齿根圆直径4.4齿轮的结构设计 小齿轮采用齿轮轴结构，大齿轮采用锻造毛坯的腹板式结构大齿轮的关尺寸计算如下：轴孔直径 d=45轮毂直径 =1.6d=1.644=70轮毂长度 轮缘厚度 0 = (34)m = 68(mm) 取 =8轮缘内径 =-2h-2=380-24.5-28= 355(mm)腹板厚度 c=0.3=0.375=22 腹板中心孔直径=0.5(+)=0.5(70.4+355)=212.7(mm)腹板孔直径=0.25（-）=0.

9、25（355-70.4）=71.15(mm) 齿轮倒角n=0.5m=0.52.5=1.25结果第五章 轴的设计计算5.1 轴的材料由机械零件设计手册中的图表查得选45号钢，调质处理，HB217255=650MPa =360MPa =280MPa5.2 轴尺寸的设计计算 按照扭转强度初步设计轴的最小直径主动轴=c=110=25从动轴=c=110=45考虑键槽=24.341.05=24.507考虑键槽=41.41.05=45选取标准直径=25 选取标准直径=455.3轴的结构设计 根据轴上零件的定位、装拆方便的需要，同时考虑到强度的原则，主动轴和从动轴均设计为阶梯轴。 5.31高速轴轴两轴承支点间

10、的距离：，式中： 小齿轮齿宽，b1=80mm 箱体内壁与小齿轮端面的间隙， 箱体内壁与轴承端面的距离， 轴承宽度，选取6308型深沟球轴承，查表13-3，得到得到：L1=125mm带轮对称线到轴承支点的距离 式中：轴承盖的凸缘厚度， （） 螺栓头端面至带轮端面的距离， 轴承盖M8螺栓头的高度，查表可得带轮宽度，b3=80mm得到：L2=138.3 小齿轮受力分析 圆周力： N 径向力：N 轴向力：2244tan10.75=426N 水平面：=0.5=0.52244=1122垂直面： =0.5=0.5831.34=415.67 得： 作弯矩图 水平面弯矩： 垂直面弯矩： 合成弯矩： 作转矩图 5

11、.32低速轴的设计。 选择轴的材料：选取45号钢，调质，HBS230 240 初步估算轴的最小直径 根据教材公式，取，则d 轴的结构设计 考虑带轮的机构要求和轴的刚度，取装带轮处轴径d=50mm，根据密封件的尺寸，选取装轴承处的轴径为d=44mm 两轴承支点间的距离：，式中： 小齿轮齿宽，b2=75mm 箱体内壁与小齿轮端面的间隙， 箱体内壁与轴承端面的距离， 轴承宽度，选取6312型深沟球轴承，查表13-3，得到得到：L2=125.5mm2.按弯扭合成应力校核轴的强度。 计算作用在轴上的力 小齿轮受力分析 圆周力： 径向力： 轴向力： 计算支反力 水平面：=0.5=0.52244=1122垂

12、直面： *142-FR2*71-FA2/400/2=0 得： 作弯矩图 水平面弯矩： 垂直面弯矩： 合成弯矩： 第六章 轴承、键和联轴器的选择6.1 轴承的选择及校核考虑轴受力较小且主要是径向力，故选用单列深沟球轴承主动轴承根据轴颈值查机械零件设计手册选择6205 2个（GB/T276-1993）从动轴承6206 2个（GB/T276-1994）寿命计划：两轴承受纯径向载荷P=800 X=1 Y=0从动轴轴承寿命：深沟球轴承6206，基本额定功负荷=15KN =1 =3=预期寿命为：10年，双班制L=1030020=60000轴承寿命合格6.2 键的选择计算及校核（一）从动轴外伸端d=42，考

13、虑键在轴中部安装故选键1040 GB/T10962003，b=16，L=44，h=10，选45号钢，其许用挤压力=100MPa=25959.5则强度足够，合格（二）与齿轮联接处d=50mm，考虑键槽在轴中部安装，故同一方位母线上，选键1452 GB/T10962003，b=10mm，L=44mm，h=8mm，选45号钢，其许用挤压应力=100MPa=则强度足够，合格6.3联轴器的选择 由于减速器载荷平稳，速度不高，无特殊要求，考虑拆装方便及经济问题，选用弹性套柱联轴器K=1.3=9550=9550=635.375选用LT7型弹性套住联轴器，公称尺寸转矩=500，。采用Y型轴孔，A型键轴孔直径选

14、d=40，轴孔长度L=112LT7型弹性套住联轴器有关参数型号公称转矩T/(Nm)许用转速n/（r轴孔直径d/mm轴孔长度L/mm外径D/mm材料轴孔类型LT725036004011265HT200Y型第七章 减速器润滑、密封及附件的选择确定以及箱体主要结构尺寸的计算及装配图7.1 润滑的选择确定 1.齿轮V=1.812 m/s 应用喷油润滑，但考虑成本及需要，选用浸油润滑2.采用润滑脂润滑 润滑油牌号及用量 1.齿轮润滑选用150号机械油，最低最高油面距1020mm，需油量为1.5L左右2.轴承润滑选用2L3型润滑脂，用油量为轴承间隙的1/31/2为宜7.2密封形式1.箱座与箱盖凸缘接合面的

15、密封选用在接合面涂密封漆或水玻璃的方法2.观察孔和油孔等处接合面的密封在观察孔或螺塞与机体之间加石棉橡胶纸、垫片进行密封3.轴承孔的密封闷盖和透盖用作密封与之对应的轴承外部 轴的外伸端与透盖的间隙，由于V3（m/s），故选用半粗羊毛毡加以密封4.轴承靠近机体内壁处用挡油环加以密封，防止润滑油进入轴承内部7.3减速器附件的选择确定名称功用数量材料规格螺栓安装端盖12Q235M616GB 57821986螺栓安装端盖24Q235M825GB 57821986销定位235A640GB 1171986垫圈调整安装365Mn10GB 931987 螺母安装3M10GB 61701986油标尺测量油面高度1组合件通气器透气17.4箱体主要结构尺寸 箱座壁厚=10mm 箱座凸缘