1、V带一级直齿圆柱减速器设计报告模板机械设计减速器设计说明书系别:班级:姓名:学号:指导教师：职称:第一章 设计任务书 1 第二章传动装置总体设计方案 1 第三章 选择电动机 2 第四章计算传动装置运动学和动力学参数 4 第五章普通V带设计计算 5 第六章减速器齿轮传动设计计算 10 第七章轴的设计 12 第八章滚动轴承寿命校核 25 第九章键联接设计计算 26 第十章联轴器的选择 28 第十一章减速器的密封与润滑 28 第十二章减速器附件 29 第十三章减速器箱体主要结构尺寸 31 第十四章设计小结 32 参考文献 32第一章设计任务书1.1设计题目一级直齿圆柱减速器，拉力 F=3200N,速
2、度v=1.35m/s，直径D=235mm，每天工作小时数：16小时，工作年限（寿命）：3年，每年工作天数：300天，配备有三相交流电源， 电压380/220V。1.2设计步骤1传动装置总体设计方案2.电动机的选择3.确定传动装置的总传动比和分配传动比4.计算传动装置的运动和动力参数5.普通V带设计计算6.减速器内部传动设计计算7.传动轴的设计8.滚动轴承校核9.键联接设计10.联轴器设计11.润滑密封设计12.箱体结构设计第二章 传动装置总体设计方案2.1传动方案传动方案已给定，前置外传动为普通 V带传动，减速器为一级圆柱齿轮减速器。2.2该方案的优缺点由于V带有缓冲吸振能力，米用 V带传动能
3、减小振动带来的影响，并且该工作机属于小功 率、载荷变化不大，可以米用 V带这种简单的结构，并且价格便宜，标准化程度咼，大幅降低了 成本。一级圆柱齿轮减速器中齿轮相对于轴承为对称布置，因而沿齿向载何分布均匀，相较不对称分布的减速器来讲，轴的刚性相对较小。原动机部分为 Y系列三相交流异步电动机第三章选择电动机3.1电动机类型的选择按工作要求及工作条件选用三相异步电动机，封闭式结构，电压 380V, Y系列。3.2确定传动装置的效率查表得：联轴器的效率：n 1=0.99滚动轴承的效率：n 2=0.99V带的效率：n v=0.96闭式圆柱齿轮的效率：n 3=0.97工作机的效率：n w=0.96JJa
4、 = ITi XffJ? X?JgX % =0.B593.3计算电动机容量工作机所需功率为Pd=5.03n w=109.77Fx P 3200x135- 1000 - 1000 也册电动机所需额定功率：热 432工作转速：60 5 1000X V 60 X 1000X1.35斑一 “ -X23S 一迥力砂经查表按推荐的合理传动比范围， V带传动比范围为：24, 一级圆柱齿轮传动比范围为：35，因此理论传动比范围为： 620。可选择的电动机转速范围为 nd=ia x nw=(620) x109.77=659-2195r/min。进行综合考虑价格、重量、传动比等因素，选定电机型号为： Y132S-
5、4的三相异步电动机，额定功率Pen=5.5kW，满载转速为 nm=1440r/min，同步转速为 nt=1500r/min。万案电机型号额定功率(kW)同步转速(r/min)满载转速(r/min)1Y160M2-85.57507202Y132M2-65.510009603Y132S-45.5150014404Y132S1-25.530002900电机主要尺寸参数图3-1 电动机中心高外形尺寸地脚安装尺寸地脚螺栓孔直 径轴伸尺寸键部位尺寸HL x HDAX BKDX EFX G132475 x 315216 X 1401238 X 8010 X 333.4确定传动装置的总传动比和分配传动比(1)
6、总传动比的计算ia=13.118由选定的电动机满载转速 nm和工作机主动轴转速 nw,可以计算出传动装置总传动比为:iv=2.6i1=5.08加i 1440 - 109.77(2)分配传动装置传动比取普通V带的传动比：iv=2.6减速器传动比为= 5.0 81鮎第四章计算传动装置运动学和动力学参数4.1电动机输出参数ft = S.03fcWna = nm = 1440rpnrjj 5 Q37； = 9550000 X = 9550000X3-77 = 33358.6&V mm 叫) 14404.2高速轴的参数匕二 &)c 备二 5 03 x 196 = 433kW加 1440n r =a =二
7、 SSj.SSrprn l Q 2 aOp f 4.83Tr = 9550000 X = 9550000X = 83283.38JV- mmJ 71 r .CD4.3低速轴的参数P= P r 冥 6 買 m 4,83 k 09少 x 5.97 4t64kW叫 55缶85礼何一 一 5.08 -丄网胴邛呃7 = 9550000 X=njr95SOOOO累活篇=406420 2/mm4.4工作机的参数P型=F x iji x Tjj x ?j3 x ig = 4-64 x 0,99 X 0月9 x 0J9 x 0J6 二 4.32/clV叫zr=就玄109.03rpmJTTT 4 32% = 95
8、500A0 X = 95SOOOO X r；活祜=378391,27iV mm 皿 103.03各轴转速、功率和转矩列于下表轴名称转速 n/(r/min)功率P/kW转矩 T/(N?mm)电机轴14405.0333358.68高速轴553.854.8383283.38低速轴109.034.64406420.25工作机109.034.32378391.27第五章普通V带设计计算(1)求计算功率Pc查表13-9得KA=1.3,故尺=芯 x P = 1.3 X S D3 = 6.539W(2)选V带型号根据 Pc=6.539kW、n1=1440r/min，由图 13-15 选用 A 型。(3)求大、
9、小带轮基准直径 d2、di由图13-15，因传动比不大，取 di=100mm。100X Cl 一 a.a2) = 254,8?nm由表 13-10，取 d2=250mm。56448rmin(4)验算带速v带速在530m/s范围内，合适。(5)求V带基准长度Ld和中心距a初步选取中心距= 1.5 x +(i2) = 1,5 x (100 + 250) = SZSmm.馭 o = 52 Omm 签会 0.7 x (da 4- da) a0 120合适。(7)求V带根数z由式(13-14 )得今 n仁 1440r/min , d仁 100 ,查表 13-4 得ft =1.3LklY由式(13-8 )
10、得传动比 2 55X(l-e) 100x(l-0.02)_查表13-6得6.539由 a 1=162.98 查表 13-8 得 Ka =0.956,表 13-2 得 KL=0.99，由此可得生= 114 E 7_131+ 0.169)X0.956X0.99 -取4根。(8)求作用在带轮轴上的压力 FQ查表13-1得q=0.105kg/m，故由式(13-16)得单根V带的初拉力“/丁 P 一 进啟警覽誉 X 二询如 XzX v f Q.956 x 4： x 7.54作用在轴上的压力= 2xzxxStu(号= 2x4x =(9)带轮结构设计带型AV带中心距505mm小带轮基准直径100mm包角16
11、2.98 大带轮基准直径250mm-H4： / 带长1550mm带速压轴力7.54m/s1432.45Np p4.带轮结构设计(1)小带轮的结构设计小带轮的轴孔直径 d=38mm因为小带轮 dd1=100因此小带轮结构选择为实心式。因此小带轮尺寸如下:J?= (z-l)xe-2 x/ = (4 -1)x15 +2x9 =L=2.0X d B (带轮为实心式，因此轮缘宽度应大于等于带轮宽度)1 = 76mrn：图5-1带轮结构示意图(2)大带轮的结构设计tfj = 2.0 x d = 0 x 38 = 76mmtfa = dj + 2 x = 100 + 2 x 2.75 105.5mm大带轮的
12、轴孔直径 d=32mm因为大带轮dd2=250mm因此大带轮结构选择为孔板式。因此大带轮尺寸如下：% = 2.0 x d = X 32 = 64mmda = + 2 x = 250 + 2 x 2.75 255.5mm5=(z-l)xe 2x/ = (4-l)xl5 + 2x9 = 3mmC = 0.25 x B = 0.25 x 63 = 15.757n?7tZ = 2.0 x d = 2.0 x 32 = 64mm图5-2带轮结构示意图第六章减速器齿轮传动设计计算（1）选择材料及确定许用应力小齿轮选用Hlim1=585MPa ,Hlim2=375MPa ,45 （调质），齿面硬度 1972
13、86HBS,相应的疲劳强度取均值，cd FE1=445MPa（表11-1）,大齿轮选用 45 （正火），齿面硬度156217HBS,c d FE2=310 由表 11-5，取 SH=1, SF=1.25 则（Th ? 471 ? 37:5%3 二卡工二二 37SMPa-*JT 1445 =闪汙 =需=器瓯Pm（2）按齿面接触强度设计K=1.5 （表 11-3）,齿宽系数 $ d=1.2 （表 11-6）,取设齿轮按8级精度制造。区载荷系数ZE=189.8MPaA0.5 （表 11-4） , u=i=5.08 则三 2.32 a誓9（詁2.32X1.S X 83285.38 “ 5.08 + i
14、 /189,8 冥 5.08 X 37 丿=73j6w m齿数取Z1=32，则Z2=iX Z1=5.08X 32=163。故实际传动比163i=12=3A模数右 716m = = “ = 2.3 mm32齿宽取b仁85mmb2=80mm按表4-1取m=2mm，实际的tf直 tfi x 艺二=2 32 64mmcEj iTt- x = 2 怨 163=326mm则中心距(z +za)x m (32 +163) x 2.1 LJ IU wf i-v-a_ 2 2 1 aWlrrC(2)验算轮齿弯曲强度齿形系数与俎=2.492, g = 1.74,论工=L635. Ysa2:=2.2232XXX7；
15、 XnlX 真胡 2X1.3X 83293,39X2-492X1.635只石1 G W 口丹孑 E“E _ bj X M7H_ 30x64x2 =356AfPa1 ； Q X ) JQ -L74X 2223吟1 y v y1 JKfll A rlil-316xM92x 1.635二 81 KU Pc 詡0 X | 一 = 112 X I 二 39.1mmJ 199.03由于最小轴段直径安装联轴器，其截面上要开 1个键槽，故将轴径增大 7%心诫=(1 + 0.07) X 39.1 = 41.84ihj?!查表可知标准轴孔直径为 42mm故取dmin=42(4)确定各轴段的长度和直径。图7-3低速
16、轴示意图I1 C J1)输出轴的最小直径显然是安装联轴器处轴的直径 di,为了使所选的轴直径 di与联轴器孔径相适应，故需选取联轴器型号。联轴器的计算转矩 Tea = KA T,查表，考虑载荷变动微小，故取 KA = 1.3，贝U:7 = = 528J5iV.mm按照联轴器转矩 Tea应小于联轴器公称转矩的条件，查标准 GB T4323-2002或设计手册，选 用LX3型联轴器。半联轴器的孔径为 42mm，半联轴器与轴配合的毂孔长度为 112mm。选用普通 平键，A 型，b x h = 12 x 8mm(GB T 1096-2003)，键长 L=90mm。2)初步选择滚动轴承。因轴承同时受有径
17、向力和轴向力的作用，故选用深沟球轴承。参照工作要求并根据d23 = 50 mm，由轴承产品目录中选择深沟球轴承 6211，其尺寸为dx Dx B = 55x100 x 21mm，故 d34 = d67 = 55 mm。3)取安装齿轮处的轴段的直径 d45 = 58 mm ;齿轮的左端与左轴承之间采用挡油环定位。已 知大齿轮轮毂的宽度为 B = 80 mm,为了使挡油环端面可靠地压紧齿轮，此轴段应略短于轮毂宽度，故取145 = 78 mm。齿轮的右端采用轴肩定位，轴肩高度 h = (23)R，由轴径d45 = 58 mm故取h = 4 mm，则轴环处的直径 d56 = 66 mm。轴环宽度 b
18、1.4h，取156 = 8 mm。4)轴承端盖厚度 e=12,垫片厚度厶t=2，根据轴承端盖便于装拆，保证轴承端盖的外端面与 联轴器端面有一疋距离 K-24,螺钉C1-22mm, C2=20mm,箱座壁厚3 =8mm ,贝UJ23 =心+ C1+Q+也匕+ + 5 + /?苏一山=8+22 + 20 + 2 + 12 + 5 + 24 - 21 10 =62 mnt5)取大齿轮距箱体内壁之距离 2 = 12.5 mm,考虑箱体的铸造误差， 在确疋滚动轴承位置时，应距箱体内壁一段距离，取 = 10 mm，已知滚动轴承的宽度 B = 21 mm,贝U= jB +Jt + a + 2 =21 +10 + 12.5 + 2 = 45.5 mmQ 3 +
