二级同轴式圆柱齿轮减速器

目录

一、设计任务书................................................................................ 二、电动机的选择............................................................................ 三、确定传动装置总传动比和分配传动比.................................... 四、传动件的设计计算.................................................................... 五、轴的设计计算............................................................................

（一）高速轴的设计 ............................................................................................................................. （二）中速轴的设计 ............................................................................................................................. （三）低速轴的设计 .............................................................................................................................

六、滚动轴承的选择及计算............................................................

（一）高速轴的轴承 ............................................................................................................................. （二）中速轴的轴承 ............................................................................................................................. （三）低速轴的轴承 .............................................................................................................................

七、键联接的选择及校核计算........................................................ 八、联轴器的选择............................................................................ 九、减速器附件的选择和箱体的设计

十、润滑与密封................................................................................ 十一、参考资料................................................................................

一、设计任务书

设计一用于带式运输机上同轴式二级圆柱齿轮减速器 1. 工作情况

连续单向运转，载荷较平稳，室内工作，有粉尘，环境最高温度35度 原始数据 运输带工作运输带工作卷筒直径带速允许使用年工作制度拉力F（N） 速度v（m/s） （mm）D 偏差（%） 限（年） （班/日） 2500 1.1 300 8 2 ?5 2. 设计内容 （1）电动机的选择

（2）斜齿轮传动设计计算 （3）轴的设计

（4）滚动轴承的选择

（5）键和联轴器的选择与校核 （6）装配图、零件图的绘制 （7）设计计算说明书的编写 3. 设计任务

减速器总装配图1张 齿轮、轴零件图各一张 设计计算说明书一份 4. 传动方案的拟定如图

二、电动机的选择

1、选择电动机类型

按按工作要求和条件，选用三机笼型电动机，封闭式结构，电压380V，Y型。 2、选择电动机的容量

工作机所需功率为： pw?2.53kw 电动机所需的功率为：pd?pw?akw

有电动机至运输带的传动效率为

224 ?a??1?2?3?4,式中?1、?2、?3、?4分别为齿轮传动、联轴器、轴承和卷筒的传动效率。

?1?0.97、?2?0.99、?3?0.98、?4?0.96 联立上几式可得pd?3.10kw 3、确定电动机转速 卷筒轴工作转速为：n?60?1000v?D'?60?1000?1.13.14?300?70r/min

取圆柱齿轮传动二级减速传动比为ia?8~40，故电动机转速的可选范围为：nd?ia?n?(8~40)?70?560~2800r/min

''4、电动机型号的确定 查表选择得：

型号

额定功率kW 4

满载转速r/min 960

堵转转矩额定转矩

最大转矩额定转矩

质量/kg 73

Y132M1-6 2.0 2

三、确定传动装置的总传动比和分配传动比

n960?13.71 总传动比ia?m?n70同轴式二级圆柱齿轮减速器，可让两级齿轮传动比相等，故i1?i2?1、计算传动装置的运动和动力参数

（1）各轴转速

1轴：n1?960r/min 2轴：n2?3轴：n3?n1i1n2i2?259.25r/min ?70.01r/min

13.71?3.70

卷筒轴：n4?70.01r/min (2)各轴功率

p1?pd??2?3.069kW

p2?p1??3??1?2.92kW p3?p2??3??1?2.78kW

卷筒轴=p3??2?2.61kW （3）各轴转矩

电动机输出转矩Td?9550Pdnm?9550?3.10960?30.84N?m

1轴：T1?Td??2?30.53N?m 同理得：

2轴：T2?107.47N?m 3轴：T3?378.30N?m 4轴：T4?367.03N?m

效率P（kw）

轴名

输入 输出

3.1 电动机轴

Ⅰ轴 3.069 Ⅱ轴 2.92 Ⅲ轴 2.77 卷筒轴 2.61

转矩T（N.m）

输入 输出

30.84

29.92 30.53

105.32 107.47

370.73 378.3

352.35 367.03 转速n

（r/min) 传动比i 960 960 1 259.249 3.7 70.01 3.7 70.01 1

四、传动件设计计算

1．选精度等级、材料及齿数

1）材料及热处理；

选择小齿轮材料为40Cr（调质），硬度为260HBS，大齿轮材料为45钢（调质），硬度为210HBS，二者材料硬度差为50HBS。 2）精度等级选用8级精度；

因为低速级的载荷大于高速级，所以先算低速级齿轮，在演算高速级齿轮，看是否合理

选取螺旋角。初选螺旋角β＝10

查表可得：原动机为电动机，有轻微冲击，工作机工作均匀平稳，故KA?1.1，选齿轮精度为8级，KV?1.13 ，K??1.3，K??1.1

K?KAKVK?K??1.1?1.1?1.3?1.13?1.78

传动比i?3.7由表查得各数据如下：

? ZH?2.47 ，ZE?189.8 ，Z??0.82 ，取??10则Z??0.99

2）、接触疲劳施用应力

查图可知?Hlim?710；?1Hlim2?610；SHmin?1.1

则应力循环次数：

8 N1?60n1jLh?60?259.249?1?250?8?16?4.98?10

N2?N1/i?4.98?108/3.7?1.35?108 又查图可知：ZN1?ZN2?1 则：

?HP1??Hlim1ZNZNSHlim??710?11.1610?11.1?645.5MPa ?554.5MPa

?HP2??Hlim2SHlim故 ?HP?554.5MPa

(3)、计算小齿轮最小直径，取齿宽系数?d1??ZHZEZ?Z????HP??2KT1(u?1)?????du?232d?0.8

3 ?32?1.78?107.47?10?2.47?189.8?0.82?0.99????554.50.8???(3.7?1)3.7

?65.9mm(4)、确定 中心距a

d65.9 a?1(1?i)??(1?3.7)?154.9mm

22就尽量圆整成尾数为0或5,以得于制造和测量，所以初定a?155mm (5)、选定模数mn、齿数z1、z2和螺旋角?

a?mn2cos?(z1?z2)

一般z1?17~30，??8?~15?。初选z1?26，??10?，则z2?iz1?3.7?26?96.2 mn?2acos?z1?z2?2?155?cos1026?96.2??2.498

由标准模数取mn?2.5mm ，则 z1?z2?取z1?z2?122 则 z1?取z1?26

z2?122?26?96

齿数比：z2/z1?96/26?3.69

与i?3.7的要求比较，误差为0.3% ，可用。于是

?1mn(z1?z2)?12?122??cos?10.30 ??cos2a2?155满足要求。 6）、计算齿轮分度圆直径 小齿轮 d1?mnz1cos??2.5?96cos10.30?2acos?mn?2?155?cos102.5??122.1

z1?z21?i?1221?3.7?25.96

?66.06mm

3.低速轴上的键联接

由轴的设计计算可知所选平键分别为：

b?h?l?16?10?40

?p1?4T3?10dhl3?4?378.3?1050?10?403MPa?75.66MPa????

pb?h?l?12?8?70

?p2?2T3?10kld3?4?378.3?1042?8?703MPa?64.34MPa????

p八、联轴器的选择

联轴器的设计计算轴的设计

所选联轴器均为尼龙柱销联轴器，此联轴器传递转矩的能力很大，结构更为简单，安装、制造方便，耐久性好，也有一定的缓冲和减震振能力，允许被连接两轴有一定的轴向位移以及少量的径向位移和角位移，适用于轴向窜动较大、正反转变化较多和启动平凡的场合。

九、减速器附件的选择和箱体的设计

名称 箱座壁厚 箱盖壁厚 箱盖凸缘厚度 箱座凸缘厚度 箱座底凸缘厚度 地脚螺钉直径 地脚螺钉数目 轴承旁联接螺栓直径 机盖与座联接螺栓直径 联接螺栓d2的间距 轴承端盖螺栓直径 视孔盖螺钉直径 定位销直径 df、d1、d2到外箱壁距离 df、d2至凸缘边缘距离 符号 ? ?1 b1 减速器型式及尺寸关系/mm 10 8 12 15 25 18 4 14 11 175 8 9 8 13 11 11 34 14 12 m1?6.8；m?6.8 b b2 df n d1 d2 l d3 d4 d C1 C2 R1 轴承旁凸台半径 凸台高度 外箱壁至轴承座端面距离 大齿轮顶圆与内箱壁距离 齿轮端面与内箱壁距离 箱盖、箱座肋厚 轴承端盖外径 轴承端盖凸缘厚度

h l1 ?1 ?2 m1、m D2 t 9

轴承旁联接螺栓距离

S 十、润滑与密封

轴承采用脂，为防止脂稀释 采用挡油环。

十一、参考资料

1. 《机械设计》 武汉理工大学出版社 主编 杨明忠 朱家诚 2. 《机械设计课程设计手册》（第三版） 3. 《机械设计课程设计指导书》（第二版） 4. 《机械设计课程设计图册》（第三版）

高等教育出版社

主编 清华大学 北京科技大学 高等教育出版社 主编 龚溎义 高等教育出版社 主编 龚溎义

吴宗泽罗圣国

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/6x1g.html