一级圆柱齿轮减速器的设计说明书

一级圆柱齿轮减速器的设计说明书(附图）目录一、电动机的选择-------------------------二、计算传动设计-------------------------三、各轴运动的总传动比并分配各级传动比---四、带传动设计---------------------------五、齿轮传动设计-------------------------六、轴的设计-----------------------------七、轴的考核键的校核---------------------八、联轴器的选择--------------------------九、减速器的结构设计---------------------十、润滑与密封---------------------------十一、参考资料---------------------------机械零件课程设计任务书设计题目：带式输送机传动装置中的一级直齿减速器。运动简图工作条件传动平稳，输送带单向工作，24小时工作制，使用5年，输送带速度误差±5%原始数据已知条件题号14输送带拉力2.1输送带速度1.6滚筒直径400设计工作量设计说明书一份减速器装配图1张减速器零件大齿轮1张，输出轴1张二、电动机的选择计算步骤设计计算与内容设计结果1、选择电动机的类型。2、电动机输出功率按照工作要求和条件选用Y系列一般用途的全封闭自扇式笼型三相异步电动机。滚筒的功率:Pw=Fw.Vw/1000ηwη=2100×1.6/（1000×0.96）=3.5kw电动机输出功率：根据简图，查手册2-3得：V带传动效率PQ=Pw/η又因为η=η1η2η3η3η4=0.96×0.98×0.97×0.97×0.96=0.82P0=PW/η=3.5/0.82=4.27KW电动机的额定功率：P=(1.0-1.3)P0=4.27-5.55KW电动机的额定功率为5.5KW.滚筒转速：NW=60Vw×1000/∏DPW=3.5KWP0=4.27kw=60×1.6×1000/(3.14×400)=76.43r/min确定总传动比的范围电动机的转速n；按表推荐的各种传动比范围取V带传动比i1‘=（2-4），单级圆柱齿轮传动比i2’=（3-5）,总的传动比范围为：i=i1×i2=(2～4)×(3～5)=6～20n=(6～20)×76.43=458.58～1528.6r/min在该范围内电动机的转速有：750r/min、1000r/min、1500r/min，取电动机同步转速为1000r/min，因此选择电动机行型号为：Y132M1-6同步转速1000r/min满载转速：960r/min，额定功率5.5KW。Nw=76.43r/min同步转速为1000r/min额定功率为4kw计算步骤设计计算与内容设计结果1、计算总传动比2、各级传动比分配i=nm/nw=960/76.43=12.56为使V带传动的外部尺寸不至于过大，初选传动比i=3.2。i1=3.2则齿轮传动比为：i2=i/i1=12.56/3.2=3.93i2=3.93三、各轴运动参数和动力参数的计算计算步骤设计计算与内容设计结果1、0轴（电动机轴）2、1轴（高速轴）P0=4.27KWn0=960r/minT0=9550P0/n0=9550×4.27/960=42.48N.mP1=P0×η1=4.27×0.96=4.10KWP0=4.27KWn0=960r/min3、2轴（低速轴）4、3轴（滚筒轴）n1=n0/i1=960/3.2=300/minT1=9550P1/n1=9550×4.10/300=130.52N.mP2=P1×η2η3=4.27×0.98×0.97=4.06KWn2=n1/i2=300/3.93=76.34r/minT2=9550P2/n2=9550×4.06/76.34=507.90N.mPW=P2×η3×η4=4.06×0.97×0.96=3.78KWnw=n2=76.34r/minTW=9550PW/nw=9550×3.66/76.34=457.86N.m参数轴号0轴1轴2轴W轴功P(KW)4.274.104.063.78转速n(r/min)96030076.3473.89转矩T（N.m）42.48129.24507.90457.86传动比i3.23.931效率0.960.950.96P1=4.06KWn1=300r/minT1=129.24N.mn2=76.34r/minT2=491.25N.mPW=3.66KWnw=76.34r/minTW=457.86N.m四、V带传动设计计算步骤设计计算与内容设计结果1、确定设计功率PC2、选择普通V带型号3、确由机械设计基础表8-21得KA=1.3PC=KAP0=1.3×4.27=5.55KW根据PC=5.55KW,n0=960r/min。由图8.13应选A型V带。KA=1.3Pc=5.55kw定带轮基准直径dd1、dd2。4、验证带速V5、确定带的基准长度Ld和实际中心距a。由《机械设计基础》图8.13取dd1=125mm，dd1=125＞ddmin=75mmdd2=n0dd1/n1=960×125/300=400mm按表8.3取标准直径dd2=400mm，则实际传动比i、从动轮的实际转速分别为：i=dd2/dd1=400/125=3.2n2=n1/i=960/3.2=300从动轮的转速误差为（300-300）/300=0%在±5%以内，为允许值。V=πdd1n1/60×1000=（125×π×960）/（60×1000）m/s=6.28m/s带速在5～25m/s范围内。由式(8.14)得0.7（dd1+dd2）≤a0≤2（dd1+dd2）0.7（125+400）≤a0≤2(125+400)367.5≤a0≤1050取a0=700由式（8.15）得L0=2a0+(dd1+dd2)π/2+(dd2-dd1)2/4a0=2×700+（125+400）π/2+（400-125）2/（4×700）=2251.26mm由表8.4选取基准长度La=2240mm由式（8.160得实际中心距a为dd1=125mmdd2=400mmi=3.2n2=300V=6.28m/sa0=700La=2240mm6、校核小带轮包角α17、确定V带根数Za≈a0+（La-L0）/2=700+=694.37mm≈694mm中心距a的变动范围为amin=a-0.015Ld=694.37-0.015×2240=660.77mmamax=a+0.03Ld=694.37+0.03×2240=761.57mm由式（8.17）得α1=180o-（dd1-dd2）/α×57.3o=180o-57.3o×（400-125）/694.37=157.31o＞120o由式（8.18）得Z≥Pc/(P0+△P0)KaKL根据dd1=125mm，n1=960r/min，查表8.9得，用内插法得P0=1.19+(960-800)×=1.37666KW取P0=1.38kwP0=1.38kw由式（8.11）得功率增量△P0为△P0=Kbn1（1-1/Ki）由表8.18查的Kb=1.0275×10-3根据传动比i=3.6，查表8.19得Ki=1.1373，则a≈694mmamin=616.2mmamax=717mmα1=157.30oP0=1.38kw8、求初拉力F0及带轮轴上的压力F09、带轮的结构设计10、设计结果△P0=〔1.0275×10-3×960（1-1/1.1373）〕kw=0.12kw由表8.4查得带长度修正系数KL=1.06，由图8.11查得包角系数Kα=0.96,得普通V带根数Z==3.995根圆整得根由表8.6查得A型普通V带的每米长质量q=0.10kg/m，根据式（8.19）得单根V带的初拉力为F0=×（-1）+qv2=〔×（-1）+0.1×6.282〕=177.84N由式（8.20）可得作用在轴上的压力FQ为FQ=2×F0Zsin（157.31o/2）=2×177.84×4×sin（157.31o/2）=1394.92N按本章8.2.2进行设计（设计过程略）。选用4根A-1600GB11544-89V带，中心距a=694mm，带轮直径dd1=125，dd2=400mm，轴上压力FQ=1381.36N。Kb=1.0275×10-3△P0=0.12kwKα=0.96Z=4F0=177.84NFQ=1394.92N结果选择4根A-1600GB11544-89V带。五、齿轮传动设计设计一单级直齿圆柱齿轮减速器中齿轮传动，已知：传递功率P1=4.06KW电动机驱动，小齿轮转速n1=300r/min，大齿轮转速n2=76.34r/min，传递比i=3.93，单向运转，载荷变化不大，使用期限五年，两班工作。设计步骤计算方法和内容设计结果1、选择齿轮材料及精度等级。2、按齿轮面接触疲劳强度设计小齿轮选用45调质钢，硬度为230HBS；大齿轮选用45钢正火，硬度为200HBS。因为是普通减速器，由表《机械设计基础》第二版中表选8级精度，要求齿面粗糙度Ra≤3.2～6.3um。因两齿轮均为钢质齿轮，可应用式（10.22）求出d1值。确定有关参数与系数：（1）转矩T1T1=9.55×106P/n=9.55×106×=130516.67N.mm（2）载荷系数K查表10.11取K=1.1T1=130516.67N.mm（3）齿轮Z1和齿宽系数ψd小齿轮的齿数z1取为25，则大齿轮齿数Z2=3.93×25=99。故Z2=99因单级齿轮传动为对称布置，而齿轮齿面又为软齿面，由表10.20选取d=1。（4）许用接触应力【σH】由图《机械设计基础》中10.24查的σHlim1=580MPaσHlim2=550Mpa由表10.10查得SH=1N1=60njLh=60×960×（5×52×5×24）=1.80×109N2=N1/i=1.80×109/3.93=4.58×108查图10.27得：ZNT1=1，ZNT2=1.07由式（10.13）可得【σH】1=ZNT1σHlim1/SH=1×580/1=580MPa【σH】2=ZNT2σHlim2/SH1.07×550/1=588.5MPa故d1≥76..43×=76.43×=62.06mmm===2.48由表10.3取标准模数m=2.5mmd1=mz1=2.5×25mm=62.5mmd2=mz2=2.5×100=250mmb2=d×d1=1×62.5mm=62.5mm经圆整后取b2=65mmZ1=25Z2=100σHlim1=580MPaσHlim2=550MpaN1=1.80×109N2=4.58×108ZNT1=1，ZNT2=1.07【σH】1=580MPa【σH】2=588.5MPa3、主要尺寸计算4、按齿根弯曲疲劳强度校核b1=b2+5mm=70mma=m（z1+z2）=0.5×2.5×（25+99）=155mm由式（10.24）得出σF,如σF≤【σF】则校核合格确定有关系与参数：（1）、齿形系数YF查表10.13得YF1=2.65，YF2=2.184（2）、应力修正系数YS查表10.14得YS1=1.59，YS2=1.7985（3）、许用弯曲应力【σF】由图10.25查得σFlim1=210MPa，σFlim2=190MPa。由表10.10查得SF=1.3由图10.26查得YNT1=YNT2=1由式（10.14）可得【σF】1===162MPa【σF】2===146MPa故σF1=YFYS=×2.65×1.59=113.15MPa＜【σF】1=162MPaσF2=σF1=113.15×MPa=105.48MPa＜【σF】2=146MPa齿根弯曲强度校核合格V===0.98m/sm=2.5mmb=62.5mmb1=70mma=155mmSF=1.3YNT1=YNT2=15、验算齿轮的圆周速度v。6、验算带的带速误差。由表10.22可知，选8级精度是合适的。nw===960/（3.2×3.93）=76.