一級減速器的設(shè)計書資料講解

1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。一級減速器的設(shè)計書-課程設(shè)計說明書題目一級圓柱齒輪減速器指導(dǎo)教師:周艷瓊2013年7月10日機械設(shè)計課程設(shè)計計算說明書需要完成項目包括：一、傳動方案擬定.2二、電動機的選擇2三、傳動裝置的總體設(shè)計.3四、設(shè)計計算傳動零件3五、設(shè)計計算箱體的結(jié)構(gòu)尺寸5六、設(shè)計計算軸.8七、選擇滾動軸承及壽命計算.12八、選擇和校準(zhǔn)鍵聯(lián)接.13九、選擇聯(lián)軸器.14十、選擇潤滑方式.14十一、潤滑劑牌號及密封件1411材料一班負(fù)責(zé)設(shè)計人員：蔡國宇學(xué)號：1岑智煒學(xué)號：2陳坤學(xué)號：3計算過程及計算說明一、傳動方案擬定第三組：設(shè)計

2、單級圓柱齒輪減速器和一級帶傳動工作條件：使用年限8年，二班工作制，載荷平穩(wěn)，室內(nèi)工作，輕度污染。原始數(shù)據(jù)：滾筒圓周力F=4KN；帶速V=1.5m/s；滾筒直徑D=300mm；二、電動機選擇1、電動機類型和結(jié)構(gòu)的選擇：選擇Y系列三相異步電動機，此系列電動機屬于一般用途的全封閉自扇冷電動機，其結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，價格低廉，維護(hù)方便，適用于不易燃，不易爆，無腐蝕性氣體和無特殊要求的機械。2、電動機功率選擇：（1）傳動裝置的總功率：總=帶2軸承齒輪聯(lián)軸器滾筒=0.950.9920.970.990.94=0.84（2）運輸機主軸上所需要的功率：Pw=FV/1000=(40001.5)/1000=6(kw

3、)電機所需的工作功率：Pd=FV/1000總=(40001.5)/(10000.84)=7.14(kw)3、確定電動機轉(zhuǎn)速：計算滾筒工作轉(zhuǎn)速：n卷筒601000V/（D）=(6010001.5)/（30）=95.5r/min按手冊P7表1推薦的傳動比合理范圍，取圓柱齒輪傳動一級減速器傳動比范圍Ia=36。取V帶傳動比I1=24，則總傳動比理時范圍為Ia=624。故電動機轉(zhuǎn)速的可選范為Nd=Ian卷筒=(624)95.5=5732293r/min則符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有：750、1000和1500r/min4、綜合考慮電動機和傳動裝置的尺寸、重量、價格和帶傳動、減速器傳動比，選定電動機型號為Y

4、132S-4。其主要性能：額定功率：5.5KW，滿載轉(zhuǎn)速1440r/min，額定轉(zhuǎn)矩2.2。三、計算總傳動比及分配各級的傳動比1、總傳動比：ia=Nm/n=nm/n卷筒=1440/95.5=15.12、分配各級傳動比據(jù)指導(dǎo)書P7表1，取齒輪i齒輪=4.4（單級減速器i=36合理）所以i帶=i總/i輪=15.1/5.2=3.43四、運動參數(shù)及動力參數(shù)計算計算各軸得輸入功率電動機軸：Pd=7.14kw軸（減速器高速軸）P=Pd1=6.78kw，軸（減速器低速軸）P=P23=6.51kw計算各軸得轉(zhuǎn)速電動機軸軸：nI=nm/i1=1440/3.43=419.8（r/min）軸：n=n/i2=419.

5、8/4.4=95.4(r/min)（3）計算各軸得轉(zhuǎn)矩電動機軸Td=9550Pd/nm=47.3N.m軸T=9550PI/nI=154.24N.m軸T=9550PII/nII=651.68N.m參數(shù)輸入功率（kw）轉(zhuǎn)速（r/min）扭矩(Nm)傳動比電動機7.14144047.3帶齒輪高速軸6.78419.8154.243.434.4低速軸6.5195.4651.68五、傳動零件的設(shè)計計算普通V帶傳動得設(shè)計計算確定計算功率則：，Pc=Pd=8.568KW式中，工作情況系數(shù)取1.2根據(jù)計算功率與小帶輪的轉(zhuǎn)速nI，查機械設(shè)計基礎(chǔ)圖10-10普通V帶型號選擇線圖，選擇A型V帶。確定帶輪的基準(zhǔn)直徑因為

6、取小帶輪直徑，大帶輪的直徑dd2=308.7mm驗證帶速在之間。故帶的速度合適。確定V帶的基準(zhǔn)直徑和傳動中心距初選傳動中心距范圍為：，即199.35a0797.4取V帶的基準(zhǔn)長度：L0=2a0+/2（d1+d2）+（d2-d1）2/(4a0)=1649.87mm查機械設(shè)計基礎(chǔ)表10-2，選取帶的基準(zhǔn)直徑長度實際中心距：a=a0+(Ld-L0)/2=500+(1600-1649.87)/2=475.07mm有48mm的調(diào)整量驗算主動輪的最小包角1=180-(d2-d1)57.3/a=153.62故主動輪上的包角合適。計算V帶的根數(shù)z由nI=419.8r/min，查機械設(shè)計基礎(chǔ)表10-5，得，由i

7、=3.43，查表10-6，得，查表10-7，得，查表10-2，得，圓整取根。計算V帶的合適初拉力查機械設(shè)計基礎(chǔ)表10-1，取得計算作用在軸上的載荷V帶輪采用鑄鐵HT150或HT200制造，其允許的最大圓周速度為25m/s.帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計（單位）mm帶輪尺寸小帶輪大帶輪槽型AA基準(zhǔn)寬度1111基準(zhǔn)線上槽深2.752.75基準(zhǔn)線下槽深8.78.7槽間距150.3150.3槽邊距99輪緣厚66外徑da=da1+2ha=95.5da=da1+2ha=314.3內(nèi)徑4040帶輪寬度帶輪結(jié)構(gòu)實心式腹板式齒輪傳動設(shè)計計算（1）擇齒輪類型，材料，精度，及參數(shù)選用閉式斜齒圓柱齒輪傳動（外嚙合）選擇齒輪材料；小齒

8、輪材料都取為45號鋼，調(diào)質(zhì)，；大齒輪材料取為：45號鋼,正火處理，選取齒輪為8級的精度（GB100951998）齒面精糙度Ra1.63.2m初選螺旋角選小齒輪的齒數(shù)；大齒輪的齒數(shù)（2）按齒面接觸疲勞強度設(shè)計中心距式中：查機械設(shè)計基礎(chǔ)圖7-26式中：；查表7-5：查表7-4：；齒寬系數(shù)?。河嬎隳?shù)查表7-1取模數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值計算中心距，圓整中心距，取修正螺旋角：計算兩齒輪分度圓直徑小齒輪大齒輪計算齒寬取小齒輪齒寬（齒輪軸）；大齒輪齒寬（大齒輪）（3）校核彎曲疲勞強度校核其中查機械設(shè)計基礎(chǔ)表7-4：；查圖7-23：；查圖7-24：；查表7-5：。這里使用當(dāng)量齒數(shù)。，故滿足。齒輪傳動的幾何尺寸，制表如下：

9、(詳細(xì)見零件圖)名稱代號計算公式結(jié)果小齒輪大齒輪中心距240傳動比5.2法面模數(shù)設(shè)計和校核得出3端面模數(shù)3.07法面壓力角螺旋角一般為齒數(shù)Z略25130分度圓直徑查表7-679.77400.22齒頂圓直徑略85.77406.22齒根圓直徑df查表7-672.27392.72齒輪寬b查表7-67472螺旋角方向查表7-6左旋右旋三，減速器鑄造箱體的主要結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計。查設(shè)計基礎(chǔ)表3-1經(jīng)驗公式，及結(jié)果列于下表。名稱結(jié)果（mm）名稱結(jié)果(mm)底座壁厚8軸承蓋固定螺釘直徑8箱蓋壁厚8軸承蓋螺釘分布圓直徑130底座上部凸圓厚度12軸承座凸緣端面直徑150箱蓋凸圓厚度12螺栓孔凸緣的配置尺寸22，20，

10、30底座下部凸圓厚度20地腳螺栓孔凸緣尺寸25，23，45底座加強筋厚度8箱體內(nèi)壁與齒輪距離12底蓋加強筋厚度7箱體內(nèi)壁與齒輪端面距離12地腳螺栓直徑16底座深度230地腳螺栓數(shù)目6外箱壁至軸承端面距離47軸承座聯(lián)接螺栓直徑12視孔蓋固定螺釘直徑6箱座與箱蓋聯(lián)接螺栓直徑10六：軸的設(shè)計高速軸的設(shè)計。選擇軸的材料：選取45號鋼，調(diào)質(zhì)，HBS230240初步估算軸的最小直徑根據(jù)教材公式，取，則軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計考慮帶輪的機構(gòu)要求和軸的剛度，取裝帶輪處軸徑，根據(jù)密封件的尺寸，選取裝軸承處的軸徑為兩軸承支點間的距離：，式中：小齒輪齒寬，箱體內(nèi)壁與小齒輪端面的間隙，箱體內(nèi)壁與軸承端面的距離，軸承寬度，選取63

11、08型深溝球軸承，查表13-3，得到得到：帶輪對稱線到軸承支點的距離式中：軸承蓋的凸緣厚度，（）螺栓頭端面至帶輪端面的距離，軸承蓋M8螺栓頭的高度，查表可得帶輪寬度，得到：2.按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強度。計算作用在軸上的力小齒輪受力分析圓周力：徑向力：軸向力：計算支反力水平面：垂直面：得：作彎矩圖水平面彎矩：垂直面彎矩：合成彎矩：作轉(zhuǎn)矩圖當(dāng)扭轉(zhuǎn)剪力為脈動循環(huán)應(yīng)變力時，取系數(shù)，則：按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強度軸的材料是45號鋼，調(diào)質(zhì)處理，其拉伸強度極限，對稱循環(huán)變應(yīng)力時的許用應(yīng)力。由彎矩圖可以知道，A剖面的計算彎矩最大，該處的計算應(yīng)力為：(安全)D剖面的軸徑最小，該處的計算應(yīng)力為：（安全）軸的結(jié)構(gòu)

12、圖見零件圖所示低速軸的設(shè)計。選擇軸的材料：選取45號鋼，調(diào)質(zhì)，HBS230240初步估算軸的最小直徑根據(jù)教材公式，取，則軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計考慮帶輪的機構(gòu)要求和軸的剛度，取裝帶輪處軸徑，根據(jù)密封件的尺寸，選取裝軸承處的軸徑為兩軸承支點間的距離：，式中：小齒輪齒寬，箱體內(nèi)壁與小齒輪端面的間隙，箱體內(nèi)壁與軸承端面的距離，軸承寬度，選取6312型深溝球軸承，查表13-3，得到得到：2.按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強度。計算作用在軸上的力小齒輪受力分析圓周力：徑向力：軸向力：計算支反力水平面：垂直面：得：作彎矩圖水平面彎矩：垂直面彎矩：合成彎矩：作轉(zhuǎn)矩圖當(dāng)扭轉(zhuǎn)剪力為脈動循環(huán)應(yīng)變力時，取系數(shù)，則：按彎扭合成應(yīng)力校核軸

13、的強度軸的材料是45號鋼，調(diào)質(zhì)處理，其拉伸強度極限，對稱循環(huán)變應(yīng)力時的許用應(yīng)力。有彎矩圖可知，C處彎矩最大，假設(shè)C處為最小直徑，若，則軸其他地方都必符合要求。(安全)軸的結(jié)構(gòu)圖見零件圖所示七滾動軸承的選擇和計算1.高速軸選取滾動軸承選取的軸承：型號為6308深溝球軸承（每根軸上安裝一對）查課程設(shè)計表13-3和查機械基礎(chǔ)表18-11，軸承A的徑向載荷軸向載荷：軸承B的徑向載荷：軸向載荷：;由此可見，軸承A的載荷大，應(yīng)該驗算軸承A.計算軸承A的徑向當(dāng)量動載荷,其中,查表13-3得到：，取，故查表18-11得：則其徑向當(dāng)量動載荷因兩端選擇同樣尺寸的軸承，故選軸承A的徑向當(dāng)量動載荷為計算依據(jù)。工作溫度

14、正常，查機械基礎(chǔ)表18-8得；按中等沖擊載荷，查表18-9得，按設(shè)計要求，軸承得壽命為：則：由查課程設(shè)計表13-3,6309深溝球軸承得額定動載荷,所以選取得軸承合適。2.低速軸選取滾動軸承選取的軸承：型號為6312深溝球軸承（每根軸上安裝一對）查課程設(shè)計表13-3和查機械基礎(chǔ)表18-11，軸承A的徑向載荷軸向載荷：軸承B的徑向載荷：軸向載荷：;由此可見，軸承A的載荷大，應(yīng)該驗算軸承A.計算軸承A的徑向當(dāng)量動載荷,其中,查表13-3得到：，取，故查表18-11得：則其徑向當(dāng)量動載荷因兩端選擇同樣尺寸的軸承，故選軸承A的徑向當(dāng)量動載荷為計算依據(jù)。工作溫度正常，查機械基礎(chǔ)表18-8得；按中等沖擊載

15、荷，查表18-9得，按設(shè)計要求，軸承得壽命為：則：由查課程設(shè)計表13-3,6312深溝球軸承得額定動載荷,所以選取得軸承合適。八：鍵聯(lián)接得選擇和強度校核。高速軸與V帶輪用鍵聯(lián)接選用圓頭普通平鍵（C型）按軸徑d=30mm，及帶輪寬，查表10-1選擇C856（GB/T1096-1979）強度校核鍵得材料選為45號鋼，V帶輪材料為鑄鐵，查表得鍵聯(lián)接得許用應(yīng)力鍵得工作長度，擠壓應(yīng)力（安全）低速軸與齒輪用鍵聯(lián)接選用圓頭普通平鍵（A型）軸徑d=70mm,及齒輪寬，查表10-1選鍵2063（GB/T1096-1979）強度校核鍵材料選用45號鋼，齒輪材料為鑄鋼，查表得許用應(yīng)力鍵得工作長度；，擠壓應(yīng)力：（安全

16、）聯(lián)軸器鍵聯(lián)接選用圓頭普通平鍵（A型）軸徑d=50mm,及輪轂，查表10-1選鍵1680（GB/T1096-1979）強度校核鍵材料選用45號鋼，齒輪材料為鑄鋼，查表得許用應(yīng)力鍵得工作長度；，擠壓應(yīng)力：（安全）九聯(lián)軸器得選擇和計算聯(lián)軸器得計算轉(zhuǎn)矩，因在前面已經(jīng)考慮功率備用系數(shù)1.2，故式中：查表取工作系數(shù)根據(jù)工作條件，選用十字滑塊聯(lián)軸器，許用轉(zhuǎn)矩許用轉(zhuǎn)速；配合軸徑，配合長度。十減速器的潤滑齒輪傳動的圓周速度因為：，所以采用浸油潤滑；由表14-1，選用LAN32全損耗系統(tǒng)用油（GB443-1989）,大齒輪浸入油中的深度大約1-2個齒，單不應(yīng)少于10mm。對軸承的潤滑，因為：，采用脂潤滑，由表14-2選用鈣基潤滑酯LXAAMHA2(GB491-1987)只需要填充軸承空間的1/21/3.并在軸承內(nèi)側(cè)設(shè)擋油環(huán)F=4KNV=1.5m/sD=300mm總=0.84P工作=7.14KWn滾筒=95.5r/min電動機型號Y132S-4i總=15.1據(jù)手冊得i齒輪=4.4i帶=3.43Pd=7.14kwP=6.78kwP=6.51kwnI=419.8r/minn=95.4r/min=47.3N.m=15