一级减速机设计说明书(更新001)

1、一级减速机设计说明书一、电动机的选择：1、选择电动机类型因为输送机运转方向不变，工作载荷稳定，因此选用Y型全封闭笼型三相异步电动机。2、选择电动机功率工作所需的电动机输出功率为Pd 根据表2-4带传动 轴承齿轮轴承联轴器鼓轮传动总效率根据主要参数F=9103 N v=1.5m/s D=300mm得出电动机输出功率3、确定电动机的转速鼓轮的工作转速V带传动常用的传动比范围，单级圆柱齿轮传动比范围，于是电动机转速可选范围为：符合这一范围的同步转速有750r/min、1000r/min、1500r/min，根据计算出的容量，查出三种型号电动机适合。电动机型号额定功率满载转速同步转速Y225S-818

2、.5730750Y200L1-618.59701000Y180M-418.514701500综合考虑，电动机和传动装置尺寸、重量以及带传动和减速器的传动比，可见选用Y200L1-6较为合适。参照机械设计课程设计二、总传动比分配传动比i1=2.54 i2=4 各轴转速电机轴为1轴，减速器高速轴为2轴，低速轴为3轴，各轴转速为： 各轴输入功率各轴转矩 运动和动力参数计算结果如下： 参 数电动机轴高速轴低速轴鼓轮转速（r/min）970381.8995.5795.57功率（KW）18.517.94517.2316.72转矩（）182.14448.751721.741670.78传动比2.5441效率

3、0.970.960.97以上参照机械设计课程设计三、带传动1、确定计算功率Pc由表8.21查得KA=1.3，由式8.12得Pc=KaP=1.318.524.05KW2、选择带型号根据Pc24.05KW、n1=970r/min，由图8.12查得选用C型普通带。3、确定带轮基准直径、 根据表8.6和图8.12，选取大带轮的基准直径为：按表8.3选取标准直径为，则实际传动比、从动轮的实际转速分别为： 从动轮的转速误差率为在5%以内为允许值4、验算带速带速在525米范围内5、确定带的基准长度和实际中心距初定中心距取由式8.15得由表8.4选取基准长度由式8.6得实际中心距为中心距的变化范围为：6、校验

4、小带轮的包角7、确定带的根数由式8.18得：根据，查表8.11,根据内差法可得取由式8.11得功率增量为由表8.18查得根据传动比，查表8.19得，则由表8.4查得带长度修正系数，由图8.11查得包角系数，得普通带根数： 圆整取8、确定初接力F0及带轮轴上的压力FQ由表8.6查得型普通带的每米长质量q=0.3kg/m，根据式8.19得单根带的初拉力为：由式8.20可得作用在轴上的压力FQ为9、带轮结构设计基准宽度19基准线上槽深4.8基准线下槽深14.3槽间距30槽边距16最小轮缘厚10带轮宽152轮槽角38小带轮外径209.6小轮轴孔直径5510、设计结果V带型号C型V带基准长度Ld3150

5、根 数5200500中心距a1014轴上压力Q3863.3以上参照机械设计基础第三版四、齿轮的设计与校核1、（1）选择齿面材料、热处理方法，并确定材料的许用接触应力。根据工作条件，一般用途的减速机可采用闭式软齿面传动。查表5-6得小齿轮45号钢调质处理HBS1=230大齿轮45号钢正火处理HBS2=190两齿轮齿面硬度差为40HBS，符合软齿面传动的设计要求。()、确定材料许用接触应力。查表5-11,两试验齿轮材料的接触疲劳极限应力分别为查表5-12，接触疲劳强度的最小安全系数SHlim=1.0，则两齿轮材料的许用接触应力分别为：2、根据设计准则，按齿面接触疲劳强度设计公式5-49，初步确定小

6、齿轮的分度圆直径。小齿轮的转矩为：因原动机为电动机，且工作载荷平稳，由表5-8查得载荷系数k=1.1。斜齿轮减速器属闭式软齿面传动，且对称布置，故取。由表5-9可得，材料的弹性系数由于采用闭式软齿面传动，根据推荐值的范围，初选螺旋角，由图5-38查取区域系数。根据推荐值，初选，则大齿轮齿数。（如果是小数的话圆整，再校验齿数比误差，通常不应超过，。）根据三者的数值，由图5-39查取端面重合度，比较上述结果，取二者中的较小值，根据齿面接触疲劳强度设计公式（5-49），计算小齿轮的分度圆直径为3、确定两齿轮的模数。由表5-13得按表5-2转换成标准模数，取第一系列的标准模数。4、确定两齿轮实际螺旋角

7、的大小。由表5-13得中心距为将上述值圆整，取实际中心距为。所以，实际螺旋角（符合在的范围内）。5、确定两齿轮的几何尺寸。两齿轮的分度圆直径分别为两齿轮（正常齿制，）的齿顶圆直径分别为全齿高齿宽，将值取整，取大齿轮的宽度，小齿轮的宽度，取。、验算两齿轮的齿根弯曲疲劳强度查表5-11得，两试验齿轮的弯曲疲劳极限应力分别为由表5-12查得弯曲强度的最小安全系数。两齿轮的许用弯曲应力分别为两齿轮的当量齿数分别为根据两齿轮的当量齿数，查表5-10由线性插值法得两齿轮的齿形系数分别为根据两齿轮的当量齿数，查表5-10由线性插值法得两齿数的应力校正系数分别为斜齿轮传动的轴面重合度0.887根据和两者的数值

8、，由图5-40可查得，斜齿轮的螺旋角影响系数因为，。较大，将其代入公式5-50得，齿轮的齿根弯曲疲劳应力为故两齿轮的齿根弯曲疲劳强度足够。以上参照机械设计基础五、轴设计与校核I轴设计1、选取轴的材料和热处理方法，并确定轴材料的许用应力。根据题意，普通用途，中小功率，选用45钢正火处理。查表15-1得，查表15-5得。2、估算轴的最小直径。由表15-2查取A=110，根据公式15-1得3、轴的结构设计并绘制结构草图。确定轴上零件的布置方案和固定方式。参考一般减速器结构，将齿轮放在轴的中部，对称于两端的轴承；齿轮用轴肩和轴套作轴向固定，用平键和过盈配合(H7/r6)作周向固定。右端轴承用轴肩和过度

9、配合(H7/k6)固定内套圈；左端轴承用轴套和过渡配合（H7/K6）固定内套圈。轴的定位则由两端的轴承盖单面轴向固定轴承的外套圈来实现。输入端的带轮用轴肩和挡板作轴向固定，用平键作周向固定。斜齿轮在工作中会产生轴向力，故两端采用角接触轴承，轴承采用脂润滑，齿轮采用油浴润滑。确定轴的各段直径。外伸端选择标准直径d1=40mm阶梯轴d2=d1+2h=d1+20.07d1=42.5(1+20.07)=45.6mm，该段处安装毡圈，取标准直径d2=45mm考虑到轴承内孔标准，取d3=d7=50mm，初选两端角接触轴承的型号为7210C。直径d4的轴段为轴头，取标准直径d4=56mm。轴肩d5=d4+2

10、h=56(1+20.07)64mm根据轴承安装直径，查手册得d6=57mm确定轴的各段长度L1=130mm（带轮轮宽-12mm）L2=55mmL3=B3+l2+2+(13mm)=20mm+(510mm)+(1015mm)+(13mm)=42mmL4=58mm(齿轮宽60mm，L4比齿轮宽短13mm)L58mm（轴肩宽度为b1.4h）L6=2+l2-L5=(1015mm)+ (510mm)-8mm=12mmL7=21mm(轴承宽度为B=20mm，挡油环厚1mm)两轴承之间的跨距L=B3+2l2+22+B2=20+2(510mm)+2(1015mm)+60=123mmL=L3+L4+L5+L6=4

11、5+58+8+12=123mm4、主动齿轮的受力计算分度圆直径转矩圆周力径向力轴向力5、按扭转和弯曲组合变形强度条件进行校核计算绘制受力简图（见图a）将齿轮受力分解成水平面H和铅垂平面V内的力（图b、图d）水平面H内的支座反力：铅垂面V内的支座反力绘制弯矩图水平面H的弯矩图（见图c）铅垂平面V的弯矩图（见图e） 合成弯矩图（见图f） 绘制扭矩图（见图g） 绘制当量弯矩图（见图h）单向转动，故切应力为脉动循环，取a=0.6。b截面当量弯矩为36校核轴的强度。根据总合成弯矩图、扭矩图和轴的结构草图的判断，a、b截面为危险截面，下面分别校核。校核a截面 考虑键槽后，由于，故a截面安全。校核b截面考虑

12、键槽后，由于，故b截面安全。因为危险截面a、b均安全，所以该轴的强度是足够的，无须修改原结构设计的方案。II轴设计1、选取轴的材料和热处理方法，并确定轴材料的许用应力。根据题意，普通用途，中小功率，选用45钢正火处理。查表15-1得，查表15-5得。2、估算轴的最小直径。由表15-2查取A=110，根据公式15-1得考虑到轴端有键槽，将上述轴径增大5%，即61.831.0564.93mm。由设计图可知，低速轴d2安装联轴器，为了补偿轴的偏差，选用弹性柱销联轴器。查手册选用弹性柱销联轴器，其型号为LX5，内孔直径为63mm，与上述增大5%接近。3、轴的结构设计并绘制结构草图。确定轴上零件的布置方

13、案和固定方式。参考一般减速器结构，将齿轮放在轴的中部，对称于两端的轴承；齿轮用轴肩和轴套作轴向固定，用平键和过盈配合(H7/r6)作周向固定。右端轴承用轴肩和过度配合(H7/k6)固定内套圈；左端轴承用轴套和过渡配合（H7/K6）固定内套圈。轴的定位则由两端的轴承盖单面轴向固定轴承的外套圈来实现。输出端的联轴器用轴肩和挡板作轴向固定，用平键作周向固定。斜齿轮在工作中会产生轴向力，故两端采用角接触轴承，轴承采用脂润滑，齿轮采用油浴润滑。确定轴的各段直径。外伸端选择标准直径d1=63阶梯轴d2=d1+2h=d1+20.07d1=63(1+20.07)=71.5mm，该段处安装毡圈，取直径d2=70

14、mm考虑到轴承内孔标准，取d3=d7=75mm，初选两端角接触轴承的型号为7215C。直径d4的轴段为轴头，取标准直径d4=80mm。轴肩d5=d4+2h=80(1+20.07)92mm根据轴承安装直径，查手册得d6=84mm确定轴的各段长度L1=105mm（比联轴器短12mm）L2=55mmL3=B3+l2+2+(13mm)=25mm+(510mm)+(1015mm)+(13mm)=50mmL4=48mm(齿轮宽50mm，L4比齿轮宽短13mm)L58mm（轴肩宽度为b1.4h）L6=2+l2-L5=(1015mm)+ (510mm)-8mm=12mmL7=26mm(轴承宽度为B=25mm，

15、挡油环厚1mm)两轴承之间的跨距L=B3+2l2+22+B2=20+2(510mm)+2(1015mm)+60=118mmL=L3+L4+L5+L6=50+48+8+12=118mm4、从动齿轮的受力计算分度圆直径转矩圆周力径向力轴向力5、按扭转和弯曲组合变形强度条件进行校核计算绘制受力简图（见图a）将齿轮受力分解成水平面H和铅垂平面V内的力（图b、图d）水平面H内的支座反力：铅垂面V内的支座反力绘制弯矩图水平面H的弯矩图（见图c）铅垂平面V的弯矩图（见图e） 合成弯矩图（见图f） 绘制扭矩图（见图g） 绘制当量弯矩图（见图h）单向转动，故切应力为脉动循环，取a=0.6。b截面当量弯矩为6校核

16、轴的强度。根据总合成弯矩图、扭矩图和轴的结构草图的判断，a、b截面为危险截面，下面分别校核。校核a截面 考虑键槽后，由于，故a截面安全。校核b截面考虑键槽后，由于，故b截面安全。因为危险截面a、b均安全，所以该轴的强度是足够的，无须修改原结构设计的方案。以上参照机械设计基础六、轴承的选择与校核1、轴承的选择因为斜齿轮在工作时会产生轴向力，所以应采用角接触轴承，根据轴的设计尺寸，选用7210C和7510C各一对。2、轴承的参数轴承型号基本尺寸/mm安装尺寸/mm基本额定载荷/KN极限转速(r/min)质量/KNdDBrminr1minadaminDamaxramaxCr(动)C0r(静)脂润滑油

17、润滑7210C5090201.10.619.45783132.826.8630085000.467215C75130252126.4841211.554.260.8430056001.2以上参照机械设计课程设计3、轴承的校核7210C已知参数径向力，轴向力，转速，a=15计算派生轴向力查表13-5查得e在0.43至0.46之间。根据线性插值法：求轴承的轴向载荷因，故轴承1为紧端，轴承2为松端。则计算当量动载荷由表13-5及插值法算得7210C（a=15）的判别系数，故再由表13-5查得，由，得的值在之间由插值法算得最大动载荷远小于额定动载荷，因此强度足够。计算轴承寿命由表13-7、13-8查得

18、，由手册查得7210C的动载荷为32800N，又。由式13-6b得故轴承1的寿命约为76937h，轴承2的工作寿命约为h。这对轴承的寿命为76937h。7215C已知参数径向力，轴向力，转速，a=15计算派生轴向力查表13-5查得e在0.38至0.40之间。根据线性插值法：求轴承的轴向载荷因，故轴承1为紧端，轴承2为松端。则计算当量动载荷由表13-5及插值法算得7210C（a=15）的判别系数，故再由表13-5查得，由，得的值在之间由插值法算得最大动载荷远小于额定动载荷，因此强度足够。计算轴承寿命由表13-7、13-8查得，由手册查得7215C的动载荷为54200N，又。由式13-6b得故轴承

19、1的寿命约为h，轴承2的工作寿命约为h。这对轴承的寿命为h。以上参照机械设计基础七、键的选择与校核I轴1、键的选择根据轴径d1=40mm，L1=130mm，选取键A12110 GB1096-79根据轴径d4=56mm,L4=58mm，选取键A1640 GB1096-792、键的参数轴键键槽b公称直径公称尺寸一般键连接轴t毂t1半径rbhl轴N9毂Js9公称尺寸极限偏差公称尺寸极限偏差401281100-0.0430.0255.0+0.23.3+0.20.250.4561610406.04.33、键的校核由表10-10查得故此键满足强度要求II轴1、键的选择根据轴径d1=63mm，L1105mm

20、，选取键C1890 GB1096-79根据轴径d4=80mm，L4=48mm，选取键A2236 GB1096-792、键的参数轴键键槽b公称直径公称尺寸一般键连接轴t毂t1半径rbhl轴N9毂Js9公称尺寸极限偏差公称尺寸极限偏差631811900-0.0430.0257.0+0.24.4+0.20.250.4802214370-0.0520.0269.05.40.40.64、键的校核由表10-10查得此键满足强度要求，由于接近许用强度，为保险起见，采用过盈配合。此键不满足强度要求，因此采用对称双键且采用过盈配合。因采用双键，应再校核此轴段采用双键，增大10%校核db=58.251.1=64m

21、m80mm因此，此轴强度是足够的。以上参照机械设计基础 八、联轴器的选择1、联轴器的选择由于载荷平稳，速度不高，为了补偿轴的偏差，选用弹性柱销联轴器。2、联轴器的选择根据轴的设计，联轴器初选为LX5-J型联轴器。型号许用转矩(Nm)许用转速(r/min)轴孔直径(mm)轴孔长度D/mm质量m/kg转动惯量J/(kgm2)许用相对位移J型轴向（mm）径向（mm）角向L1（mm）LX53150345063107220300.1911.50.153、联轴器校核根据轴的设计，联轴器所以选用的联轴器适合4、选用结果LX5联轴器 63107 GB/T8014-2003以上参照机械设计课程设计九、润滑与密封

22、1、润滑方式齿轮的润滑对于齿轮的圆周速度为的闭式齿轮，采用油浴润滑。浸油深度以从动轮一个齿高为宜。工业闭式齿轮油L-CKC150 GB 5903-1995轴承采用脂润滑通用锂基润滑脂ZL-1 GB 7324-19942、密封方式箱座与箱盖凸缘的密封选用接合面涂密封胶703观察孔、注油孔等处接合面的密封选用石棉橡胶纸和密封胶进行密封。轴承盖的密封I轴透盖：选用旋转唇形密封圈中的B型，内包骨架型B 45 62 GB/T 13871-1992盲盖：选用O型密封圈O型圈 87.52.65-A-N-GB/T3452.1-2005II轴透盖：选用旋转轴唇形密封圈中的B型，内包骨架型B 70 90 GB/T 13871-1992肓盖：型密封圈型圈1283.55