一级圆柱齿轮减速器设计说明书

精密仪器课程设计设计题目：一级齿轮减速器班级：13030341学号：1303034125姓名：杨晓建指导老师：张红艳带式运输机的一级圆柱轮减速器-2--2-目录一、电动机的选择---------------------------4二、传动比的分配--------------------------5三、传动装置各轴的运动和动力参数---------5四、V带的设计与计算-----------------------7五、齿轮的选择----------------------------10六、轴的设计--------------------------------131、Ⅰ轴的设计（高速轴）----------------132、Ⅱ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带式运输机的一级圆柱轮减速器-3--3-精密仪器课程设计任务书1、设计:带式运输传动系统2、题目:要求：传动装置含有圆柱齿轮减速器3、原始:1）运输带工作拉力：F=1789N2）运输带工作速度V=2m/s3)运输机卷筒直径D=400mm4、传动简图1、V带运动2、运动带3一级圆柱齿轮减速器4、联轴器5、电动机6、卷筒5、工作条件:连续单向运转，载荷平稳，空载起动，380/220V的三相交流电源。6、技术要求:使用年限8年，小批量生产，两班制工作，7、设计任务:说明书一份，装配图一份带式运输机的一级圆柱轮减速器-4--4-一、电动机的选择1、确定电动机的类型按工作要求选择Y系列全封闭直扇冷式笼型三相异步电动机，电压380/220V2、选择电动机的容量查《机械设计课程设计》按（2-1）式电动机所需功率为PPWd，按（2-2）式工作所需功率为KWFVPW1000，传动装置的总效率为按表2-3确定各部分效率，V带传动效率96.01，滚动轴承传动效率99.02，闭式齿轮传动效率97.03，联轴器96.04，传动滚筒96.05，86.096.099.097.099.096.03543321所需电动机功率为WPPWdk041.386.02789.1，因为载荷平稳电动机额定功率Ped大于Pd即可。3、确定电动机转速滚筒工作转速，min/9.17040014.32178960100060rDVnw，V带传动比常用范围i带=2～4，齿轮传动比常用范围为i齿=3～5，i总范围为6～20，故电动机转速nd=inw=(6～20)×170.9=(1025.4～3418)r/min,符合这一范围同步转速有1500r/min由表16-1得电动机数据及计算的总传动比：（表一）带式运输机的一级圆柱轮减速器-5--5-根据表中数据，综合考虑，选用电动机为Y100L2-4，传动比为11.82，易于分配传动比。二、分配传动比1、总传动比i总=n电/nw=1440/120.31=8.432、分配传动装置上各级传动比由《机械设计课程》中表2-1取V带传动：比i=2~4，取i带=3则减速器传动比为11.2443.8iii三、传动装置各轴的运动动力参数1、I轴（高速轴）P1=Poη1=3.041KWminr/14400101innmNnpT2020095501112、Ⅱ轴（低速轴）P2=PO·η01·η2·η3=2.919KWmNTrPn40800min,/5.682i21222电动机型号额定功率满载转速堵转转矩最大转矩总传动比iY132M-83KW710r/min2.02.05.90Y132S-63KW960r/min2.02.08.0Y100L2-43KW1440r/min2.22.211.82带式运输机的一级圆柱轮减速器-6--6-4、Ⅲ轴（滚筒轴）P3=P2·η2·η4=2.89KWmNrTinn16200min,/6.17032323输出功率或转矩分别为各轴的输出功率或输出转矩乘以轴承效率0.99各轴运动和动力参数：（表二）轴名称功率(KW)转速(r/min)转矩(N·mm)I3.9932420200II3.799640800III3.04196162001、选择V带型号查《机械设计基础》表6-5根据工作条件系数KA=1.3,由式（6-14）得Pd=KAP,Pd=1.3×2.4=3.12KW,根据Pd和n1查图6-8选A型带2、确定带轮的基准直径dd1、dd2(1)选取小带轮的直径dd1，由于Pd-n坐标的交点落在图6-8中A型带区内虚线的上方故选dd1=100mm（2）确定带轮的基准直径取小带轮直径d1=100mmmind=75mm所以大带轮直径d2=n1/n2*d1=210mm带式运输机的一级圆柱轮减速器-7--7-实际传动轮转速min/7.685n211'2rddnV=10006001ndd=100060144010014.3=6.6m/s带速一般应在5～25之间,V=6.6m/s，合适3、确定中心距和带的基准长度Ld(1)初定中心距a0根据式（6-16）0.7（dd1+dd2）≤a0≤2(dd1+dd2),0.7×(100+210)≤a0≤2×(100+210)，所以a0取600mm(2)确定带的长度Ld由式（6-17）计算Ldmm8.1486412)(22022100d)(addddaLdddd查表取Ld=1500mm,中心距a0=600mm(4)验证小带轮包角α1由式（16-9）得000d1d200156.17163.6781002103.57180add3.57180因为12001　，12056.17100，所以合适(5)确定V带的根数Z因为，/min1440,1001rnmmddA型带，i=3,查表6-3得，95.01P,ΔP=0.11,查表6-4得，99.0ka，查表6-2得03.1KL将各数值代入式（6-20）中带式运输机的一级圆柱轮减速器-8--8-9.203.199.0)11.095.0(12.3)][KkP(PPPLa11d1PdZ取Z=3(6)计算初拉力F0查表6-1，A型带q=0.10㎏·m由式(6-21)得NqZVvkPKFada51.16002.510.002.5399.012.3)99.05.2(500)5.2(500220(7)计算带作用在轴上的力Frmm　ZFFr44.960256.171sin51.160322sin2010(8)带轮的结构设计查《机械设计基础》表6-1，小带轮dd1=100mm采用实心轮，大带轮dd2=210mm,采用H型—孔板轮，取轮缘宽度B=（Z-1）e+2f=(3-1)×15+2×10=50mm,根据《机械设计基础》表6-1，取孔径d=25mm,按表6-1确定结构尺寸，基准宽，bd=11mm,槽顶宽b=13.2mm,基准到槽顶高hmin=2.75mm,基准到槽府深hmin=8.7mm,第一槽到端面距离f=10mm,槽间距e=15mm,最小轮缘厚δ=6mm,轮缘外径da=dd+2ha=300+2×2.75=305.5mm,轮缘内径d2=dd-2(hf+δ)=300-2×(8.7+6)=270.6mm,槽楔角φ=340，腹板厚s=15mm.五、齿轮的选择1、确定材料确定许应力查《机械设计基础》，因为传动带为轻冲击载荷，大小齿轮均用40Cr调质处理硬度,H1=H2=48～55计算时取H1=H2=52HRC精度等带式运输机的一级圆柱轮减速器-9--9-级8级，根据表8-8,Ra=1.6μm,速度V≤6（m·s-1）,σHLin1=σHLim2=1200MPa,查图8-40得，[σH1]=[σH2]=0.96×σHLim=0.96×1200=1080MPa，查图8-42得，[σFLim1]=[σFLim2]=370MPa，单向受力，[σF1]=[σF2]=1.4×[σFLim1]=518MPa2、初定主要尺寸(1)传动比对于一般单级减速器传动i≤7,在前面已经计算出i=2.7(2)齿数Z一般齿数Z≥17，避免产生根切现象取Z1=25(3)齿宽系数φd根据《机械设计基础》查表8-15φd=0.6，Z2=iZ1=2.7×25=68(4)齿数比μ=72.2256812ZZ(5)载荷系数K查表K=1.4，转矩T1=74.61×103N·m(6)材料弹性系数查表，MPaZE8.189(7)节点区域系数查图ZH=2.5，321][12σφFFSdYZTKm，86.13703.46.06.744.12,3.43232510mYFS对于传递动力地齿轮，模数不宜小于1.5～2mm，以免模数过小发生意外断齿，根据《机械设计基础》表8-2，选m=2.53、计算齿轮主要参数带式运输机的一级圆柱轮减速器-10--10-①小齿轮的分度圆直径dt1d1=mz1=2.5×25=62.5mm,d2=mz2=2.5×68=170mm②计算圆周速度Z1=25，Z2=68，i齿=2.7，m=2.5,d1=mz1=2.5×25=62.5mm,d2=mz2=2.5×68=170mm,ha=ha*m=1×2.5=2.5,hf=(ha*+c*)m=(1+0.25)×2.5=3.13,h=ha+hf=2.5+.3.13=5.63mm,P=πm=3.14×2.5=7.85mm,S=πm/2=7.85/2=3.93mm,b2=b=φdd1=0.6×62.5=37.5mm,取40mm，b1=b+(5～10)=(42.5～47.5)mm略大于b2,b1取45mmdh1=mz1·cosα=2.5×25×0.94=59mm,dh2=mz2·cosα=2.5×68×0.94=160mm,da1=d1+2ha=62.5+2×2.5=67.5mm,da2=d2+2ha=170+2×2.5=175mm,df1=d1-2hf=62.5-2×3.13=56.24mm,df2=d2-2hf=170-2×3.13=163.74mm,中心距=a=m/2(z1+z2)=2.5/2×(25+68)=116.25mm4、校核齿面接触强度带式运输机的一级圆柱轮减速器-11--11-][9.60472.245)172.2(61.744.125.28.1891)1(25.62102321HHEHMPabKdTZZ所以合适5、校核齿根弯曲疲劳强度][8.1273.45.25.624561.744.12210311HFSFMPambKYdT所以合适,小齿轮采用齿轮轴的形式，大齿轮采用盘式齿轮.齿轮图六、轴的设计带式运输机的一级圆柱轮减速器-12--12-(一)Ⅰ轴的设计1、Ⅰ轴为高速轴齿轮轴采用45#正火,查《机械设计基础》表14-8σb=600MPa,[σb]-1=55MPa2、按扭转强度初估轴的最小直径查表14-7，A=118mm,按式（14-6）得mmnPAd2332030.211833查《机械课程设计》表13-5，取d1=25mm3、初定齿轮与轴承的润滑初定圆周速度smdnV/05.11000603205.6214.3100060初定齿轮由油浴润滑，轴承采用油润滑。4、轴系的初步设计采用直齿圆柱齿轮，无轴向力，选择两端面单向固定右端用轴肩定位，左端用轴端档圈固定，用C型普通键联接带轮，并实现周向定位。5、定向尺寸确定轴段d1=25mm,逐段相邻直径d2起定位作用，用定位轴肩h=(0.07～0.1)d,取d2≥d1+2h≥25+2×(0.07～0.1)×25=(28.5～30)mm,该直径处安装密封毡圈，取标准直径d2=30mm,d3与轴