1、第 0 页 共 19 页单级斜齿圆柱齿轮减速器课程设计说明书 目 录1. 电动机的选择计算 22. 传动装置的运动和动力参数计算. . . 33. 传动零件的设计计算. .44. 齿轮的设计计算 . . .75. 轴的设计计算.106. 减速器高速轴的校核.137. 减速器高速轴滚动轴承的选择及其寿命计算.158. 高速键联接的选择和验算.169. 减速箱箱体的设计.1710.润滑与密封.19第 1 页 共 19 页一、电动机的选择计算如图 2-1 所示的带式运输机的传动系统中传送带卷筒转速 130r/min，减速器输出轴功率 5.5KW。该传动设备两班制连续工作，单向回转，有轻微振动，卷筒转
2、速允许误差为5%，使用期限 10 年。试选择电动机。图 2-11.选择电动机系列按工作要求及工作条件选用三相异步电动机,封闭自扇冷式结构,电压为380V,Y 系列。 2.选择电动机功率传动装置的总效率：V 带传动的效率 带 =0.96闭式齿轮的传动效率 齿轮 =0.97一对滚动轴承的效率 轴承 =0.99传动总效率=0.960.970.99 2=0.9127；第 2 页 共 19 页所需电动机功率 = =111 =6.6026KWPrw5.0927可选用 Y 系列三相异步电动机 Y160M-6 型，额定功率 P0 =7.5kw,满足 P0 Pr。3.选取电动机的转速卷筒转速 =130r/min
3、Wn根据滚筒所需的功率和转速，可选择功率为 7.5KW，同步转速为 1000r/min型号的电动机。电动机数据及传动比电机型号额定功率/KW同步转速/（r/min）满载转速/(r/min)总传动比Y160M-6 7.5 1000 970 7.6二、传动装置的运动及动力参数计算1、分配传动比电动机的满载转数 n0=970r/min总传动比 i 总 = n0/nw = 970/130=7.46取 i 带 =2，则减速器的传动比 i 齿轮 = i 总 /i 带 =7.46/2=3.732、各轴功率、转速和转矩的计算0 轴：即电机轴第 3 页 共 19 页Pr=7.5kwnw=970r/minTr =
4、9550Pr/nw=9550 7.5/970=59.27Nm轴：即减速器高速轴采用带联接传动比 i 带 =2，带传动效率 带 =0.96，P1= P0 01= P0 带 =7.50.96=5.78kwn1= n0/i 01=970/2=485r/minT1=9550P1/n1=95505.78/485=113.81 mN轴：即减速器的低速轴，一对滚动轴承的传动比效率为 轴承 =0.99闭式齿轮传动的效率为 齿轮 =0.97 则 12=0.99 0.97=0.96P =P 12=5.780.96=5.55kw21n =n /i =485/3.73=130.03r/min2T =9550P /n
5、=95505.55/130.03=407.6222 mN各轴运动及动力参数轴功率P/kw转速n/(r/min)转矩T/Nm传动型式传动比效率电动机 7.5 970 59.27V 带传动 2 0.96高速轴 5.78 485 113.81低速轴 5.55 130.03407.62闭式齿轮传动3.73 0.97三、传动零件的设计计算第 4 页 共 19 页1、V 带传动的设计算(1)确定设计功率 PC , 载荷有轻度冲击， 2 班制， =1.2AKPC= P=7.22kwAK(2)选取 V 带的型号 根据 PC和 n0，因工作点处于 B 型区，故选 B 型带。(3)确定带轮基准直径 、1d2选择小
6、带轮直径确定 =125mm1d验算带速 VV= =6.35m/s106dn在 5m/s25m/s 之间，故合乎要求。确定从动轮基准直径 (书 P211)2d= (1- )=2125 (1-0.02)=245mm2d1nd取从动轮基准直径为 =250mm 2d(4)确定中心距 a 和带的基准长度 Ld初定中心 a （书 P220）0取初定中心距 0.7(dd1+dd2)a 02(d d1+dd2)a0=400mm确定带的计算基准长度 Ld按式L =2a + ( 0d2+ )+ = =1388.83mm1d22014)da23.15010(2)()4第 5 页 共 19 页取标准 Ld =1400
7、确定实际中心距= + =400+ =405.59a002d1438.2(5)验算包角 1180- 57.3=180- 57.3=162.34120 0 12()da25014.9符合要求(6)确定带根数 z根据电机的转速 n=970 和小带轮直径 125mm，查得 P =1.67kw ， P =0.30 (i=2)，K =0.95，K =0.90 00aLZ= = =4.29 根0()caLK 7.2(1.63)950.取 Z=5 根（7） 、计算作用于轴上的载荷 FR单根 V 带的初拉力：F0=500 ( -1)+q =500 =192.37NzPcaK5.22 27.2.5(1)0.763
8、5639式中 q 查得 q=0.17Kg/m。F =2F Z =1900.90NR01sin2（8） 带轮结构设计300mm 用孔板式2d轮缘与小轮相同，轮毂与轴同时设计。四、齿轮的设计计算：1.选择齿轮材料精度等级齿轮减速器为一般机械，小齿轮材料选用 45 钢，调质处理， 小齿轮 45 钢调质,硬度 210220HB，取 220HBS； 大齿轮 45 钢正火,硬度 170210HB，取 200HBS。计算循环次数 NN =60n j =60 485 1 (10 365 16)=1.27101hL9N = =3.42 102i8取载荷系数 S =1.1minH由图 11-1（书 166 页）查
9、得 =500Mpa ， =460MPalim1Hlim2H计算许用接触应力= =454.55Mpa1Hmin1lS= =418.18Mpa2in2l取 =420MPaH2.按齿面接触强度确定中心距第 7 页 共 19 页小轮轮距 T 1T =9.55 10 =9.55 10 =1.1410 N m161PN65.7845取得 K=1.4，得 =1，aa =133.66mm32105(1)HaKTuu取中心距 a=140mm取小轮齿数 =201Z则大齿轮数 =752所以 =75/20=3.75实i计算得到 =（3.75-3.72）/3.72=0.8%i在正负 5%之间，故合理。i模数 m = =
10、2.87mm,取 m=3mmn12cosaZa= =142.5mm()齿宽 b= =60mma1d分度圆直径：=m =60mm11Z=m =225mm2d2圆周速度 v=3.14 60 485/60 1000=1.52m/s应选用 9 级精度。3验算齿面接触疲劳强度按电机驱动载荷轻度冲击由表 11-3 得 k =1.25A第 8 页 共 19 页由图 11-2（b）按 9 级精度和 vZ /100=1.024 25/100=0.256m/s 得 kv=1.021MPaPaubdKTZmZZKdmaHEHnVA8.63261 08.597.25.4)1(13809.754.01845.)(106
11、9.2.3.sin54sib18796.0.07.3429./1/ 51.269.1/5/841 802.10.52k17 .k64197.5/.4b/315.5.0 2121332v 31v1cocos 页 ） 得（ 指 导 书由 图 ，得 页 ）（ 指 导 书由 表载 荷 系 数 页 ） 得（ 指 导 书由 表 布 置 ， 得齿 轮 相 对 轴 承 为 非 对 称考 虑 到 轴 的 刚 度 较 大 和 页 ） 按） （ 指 导 书（由 图齿 宽 4 校核齿根弯曲疲劳强度 0.11871 4.1,.2, a0 9 7)(6 .5Sf ,3Yfe a,458.1.181 23.,9.78.3,
12、5.221 minFliFlim2s1s a2vv NSTXFaFMPPbMYfeYZ页 ） 查 得（ 指 导 书由 图 取页 ） 查 得（ 指 导 书由 图 页 ） 查 得（ 指 导 书由 图 页 ） 查 的（ 书由 表 页 ） 查 得（ 指 导 书由 图 页 ） 查 得（ 书由 图按 = =360MPa1F25.40= =240MPa2F.3= =1F1mZbKTFaY1s 58.1925.6047082=48.27MPa B 计算轴承 A 的寿命 PA=h158930.472013800136）（Pcfnt预期寿命满足要求八、高速轴键联接的选择和验算第 16 页 共 19 页大带轮装在高
13、速轴轴端，需用键进行周向定位和传递转矩。由前面设计计算得知：V 带带轮材料为钢 ，轴的材料为 45 钢，V 带与轴的配合直径为 35mm，V 带轮毂长为 70mm，传递转矩 T=114.11Nm1.选择键的材料、类型和尺寸。a.键的材料选用 45 钢，b.选择最常用的 A 型普通平键，因为它具有结构简单，对中性好，装拆方便等优点。c.键的截面尺寸由键所在轴段的直径 d=35mm 由标准中选定，键的长度由轮毂长确定，查表得 bh=8*7,L=65mm.2.键联接的强度计算普通平键的主要失效形式是键，轴和轮毂三个零件中较弱零件的压溃。由于带轮材料是钢，许用挤压应力由表 9-7（指导书 135 页）
14、查得p=100MPa。键的计算长度 l=L-b=65-8=57mm p= MPadhlT68.3257310.4 p=100Mpa 安全九、减速器箱体的结构设计参照参考文献机械设计课程设计 （修订版） 鄂中凯，王金等主编 东北工学院出版社 1992 年第 19 页表 1.5-1 可计算得，箱体的结构尺寸如表 8.1 箱体的结构尺寸减速器箱体采用 HT200 铸造，必须进行去应力处理。设计内容 计 算 公 式 计算结果箱座壁厚度 8160325.a）（=（56） 取 =8mm第 17 页 共 19 页mm箱盖壁厚度 1）（ 85.018=（6.4608）取 1=8mm机座凸缘厚度 b b=1.5
15、=1.58=12mm b=12mm机盖凸缘厚度 b1 b1=1.5 1=1.58=12mm b1=12mm箱底座凸缘厚度 P P=2.5=2.58=20mm P=20mm地脚螺钉直径和数目 Df=16mm n=4Df=16mm n=4 通气孔直径 Df=20mm Df=20mm地脚沉头座直径 D0 D0=45mm D0=45mmC1min=25mm C1min=25mm 底座凸缘尺寸C2min=23mm C2min=23mm轴承旁连接螺栓直径 d1 d1= 12mm d1=12mm定位销直径 d =(0.70.8)9=6.37.2 d =7mm箱座盖连接螺栓直径 d 2 =(0.50.6)16
16、=89.6mm d 2 =8mm大齿轮顶园与箱内壁距离 1=1.289.6mm 1=10mm上下箱连接螺栓通孔直径d228 （ 1015）mm 2=10mm轴承盖螺钉直径和数目n,d3n=4, d3=8mmn=4d3=8mm检查孔盖螺钉直径 d4 d4=（0.30.4）16=4.86.4mm d4=6mm第 18 页 共 19 页轴承端盖外径 D1 D1=(55.5) 7+62=97100.5取D1=100mm（凸缘）箱体外壁至轴承座端面距离 KK= C1+ C2+(58)=32mm K=32mm机盖、机座肋厚 m1,mm1=0.85 1=6.8mm, m=0.85=6.8mmm1=7mm, m=7mm十、润滑与密封1 减速器齿轮传动润滑方式和润滑油的选择a.减速器齿轮传动润滑方式:油润滑；b.润滑油的选择：工业闭式齿轮油（GB/T59031995）代号为 100。2 减速器轴承润滑方式和润滑剂的选择a.油润滑；b.润滑剂：150 号机械油3.减速器密封装置的选择、通气器类型的选择密封装置的选择：高速轴：毡圈 45 FZ/T920101991低速轴：毡圈 53 FZ/T920101991
