电动机驱动带式运输减速器设计1

电动机驱动带式运输减速器设计摘要：减速器是在刚性壳体内的齿轮传动，蜗杆传动或齿轮-蜗杆传动所组成的独立部件，在电机和皮带之间的独立的闭式传动装置，用来降低转速和正大转矩来达到减速目的的传动装置。

本次就是根据具体的工艺要求，设计一个二级圆柱型齿轮型减速器。

包括电机的选择，主体传动机构的设计，主要零，部件设计，电机的选择，并详细介绍齿轮和轴的设计，包括材料与热处理，齿轮主要参数，轴的结构，强度及刚度的校核等。

关键词：减速器，齿轮，轴，电机Abstract:Reducer is inside the shell with a rigid gear transmission, worm drive and gear - worm drive composed of independent components, an independent closed between the motor and belt transmission device, used to reduce speed and board torque can achieve the goal of reduction gear.This is according to the specific technical requirements, design a secondary type cylindrical gear reducer.Including the selection of motor, the design of the main transmission mechanism, main zero, parts design, the choice of motor, and introduces in detail the design of the gear and shaft, including material and heat treatment, gear main parameters, the structure of the shaft, such as the strength and stiffness of the. Key words: reducer, gear, shaft, motor目录目录 (2)1设计任务 (3)1.1设计已知条件： (3)1.2材料建议： (3)2传动方案 (3)2.1传动方案分析 (3)2.2电动机的选择 (4)2.3传动装置的运动和动力参数 (5)3 V带设计 (6)3.1确定V带型号 (6)3.2齿轮的设计 (8)3.2.1设计要求 (8)3.2.2基本参数及其核验 (8)3.3大小齿轮的设计 (9)4轴的设计 (10)4.1高速轴设计 (10)4.1.1轴结构设计 (10)4.1.2轴上的载荷 (12)4.2中间轴的设计 (14)4.2.1轴的结构设计 (14)4.2.2轴上的载荷 (15)4.3输出轴的设计 (17)4.3.1轴的结构设计 (17)4.3.2轴上的载荷 (19)5减速器机体结构尺寸 (21)6设计总结 (22)参考文献： (23)电动机驱动带式运输减速器设计1设计任务1.1设计已知条件：=4KW；1输入功率：P1=960r/min；2减速机输入轴转速：n13传动比i=18(减速器内传动比)4单项传动，负载平稳，中型机械5设计寿命，10年1.2材料建议：1齿轮，8级精度，小齿轮40cr钢，调质齿面硬度250hbs,大齿轮45#钢，齿面硬度225HBS。

2传动轴：选用45#钢，正火处理，200HBS,ɓ=590Mpab3电动机，JO2-32-2（旧标准）P=4KW，n=1500r/min2传动方案2.1传动方案分析1组成：传动装置由电机，减速器，皮带输送机组成2传动方案按照转速要求，所选电机转速高，传动功率大，将V带设置在高速级，传动方案如下：1）外传动为V带传动2）减速器为二级圆柱齿轮减速器结构如图所示：图一3传动装置的传动比56.1960/1500/21===N N I v 其中，V I 为V 带传动比，1N 为电机转数，2N 为输入转数。

分配传动比为：1821=I I ，按展开式布置，考虑润滑油条件，为了使两级大齿轮直径相近，可由二级圆柱齿轮减速器的传动比分配图取8.41=I ，则75.38.4/18/12===I I I ，其中1I 为高转速传动比，2I 为低转速传动比。

2.2电动机的选择1电机功率按照工作要求和条件，选用Y 系列三相电机，查手册：1η—V 带效率，94.01=η2η—轴承效率，99.02=η3η—每对圆柱齿轮传动效率，96.03=η 4η—联轴器效率，99.04=η5η—输送机滚动到传送带之间的传动效率，96.05=η传动系统总效率5645342312ηηηηηη=，其中94.012=η V 带传送效率9504.099.096.03223=⨯==ηηη V 带到一级齿轮传送效率 9504.099.096.03434=⨯==ηηη一尺齿轮到二级齿轮传送效率9801.099.099.05445=⨯==ηηη二级齿轮到联轴器传送效率 9504.099.096.05456=⨯==ηηη联轴器到传送带传送效率因此得到：791.09504.09801.09504.09504.094.0=⨯⨯⨯⨯=ηkw P P d 17.496.0/4/1===η 2电机转速取V 带传动比i=1.5N 电机=N 输入*i=960*1.5=1440r/min 选择转速为1500r/min,电机型号为Y112M-4 Y112M-4主要参数如下： 基本参数 机座号 Y112M 中心高 112 性能参数 额定功率（kw ） 4 安装尺寸A B 轴伸尺寸D E 同步转速（r/min ） 1500 190 142860满载转速（r/min ）1440 平键尺寸F G 外形尺寸LHDAC/2AD 额定转矩（N.m ） 2.2 8 24400 265 95190质量（kg ）43表12.3传动装置的运动和动力参数1各轴转速将传动专职各轴由高速到低速一次定义为1轴，2轴，3轴其中01η，02η，03η依次为电机与轴1，轴1与轴2，轴2与轴3之间传动效率。

min /9601r n =min /2008.4/960/112r I n n ===min /5318/960/13r I n n === 2各轴输入功率Kw P 41=KW Kw P P 8016.396.099.04112=⨯⨯==ηKW Kw P P 613.396.099.096.099.043213=⨯⨯⨯⨯==ηη 3各轴输入转矩mN n PT wd d .63.271440/17.495509550=⨯==m N I T T v d .79.3996.05.163.27011=⨯⨯==η m N I T T .52.18199.096.08.479.3902112=⨯⨯⨯==η m N I T T .96.64699.096.075.353.18103223=⨯⨯⨯==η 根据参数得出下表： 轴号 输入功率P （KW ） 输入转矩T （N.m ）转速 电动机轴 4 2.2 1440 1轴 4 39.79 960 2轴 3.80 181.52 200 3轴 3.61 646.96 53连接件传动件 一级齿轮 二级齿轮 传动比i 4.8 3.75 传动效率 0.95040.9504表23 V 带设计3.1确定V 带型号由《机械设计基础》表13-8得：2.1=A K 则Kw P K P K d A c A 004.517.42.1,2.1=⨯=== 根据Kw P c 004.5=，min /1440r n =, 由图13-15，选择A 型V 带,取1001=d ，14798.01005.1)1(1212=⨯⨯=-=εd n n d ，查表13-9取1502=d ，ε为传动带滑动率02.0~01.0=ε。

2验算带速：sm n d V /54.710006011=⨯=π，带速在5~25m/s 范围内，选择合适。

3确定V 带基准长度d L 和中心距a ；初步选取中心距a ：375)150100(5.1)(5.1210=+=+=d d a ，基准长度d L ：17.11444)()(2202122100=-+++=a d d d d a L π，由表13-2，取1120=d L 。

由式13-16计算实际中心距：09.387200=-+≈L L a a d 。

4验算小带轮包角α： 由式13-1得：,120,6.1723.5718021︒>︒=︒⨯--︒=ααa d d 选择可行。

5 V 带根数Z ：L cK K P P P Z α)(00∆+=，由表13-3，表13-5得，32.10=P ，13.00=∆P ， 由表13-2，表13-7得，91.0,98.0==L K K α，带入得到88.391.098.0)13.032.1(001.5)(00=⨯⨯+=∆+=L c K K P P P Z α，取Z=4根。

6作用在带轮轴上的压力QF ：由表13-1得，m kg q /1.0=，带入式13-17得单根V 带的初拉力：N qv K zv P F a c 3.13454.71.0)198.05.2(54.74001.5500)15.2(500220=⨯+-⨯⨯=+-=，作用在轴上的压力：N ZF F Q 2.107226.172sin3.134422sin20=⨯⨯⨯==α。

3.2齿轮的设计 3.2.1设计要求齿轮，8级精度，小齿轮40cr 钢，调质齿面硬度250hbs,Mpa H 7001lim =σ，Mpa FE 5801=σ。

大齿轮45#钢，齿面硬度225HBS 。

Mpa H 5702lim =σ，Mpa FE 4502=σ，2.1=SH ，25.1=SF 。

Mpa SH H H 5832.1/700/1lim 1===σσ； Mpa SH H H 4752.1/570/2lim 2===σσ； Mpa SF FE F 47225.1/580/11===σσ； Mpa SF FE F 36025.1/450/22===σσ。

3.2.2基本参数及其核验 1按齿面接触轻度设计：根据表11-3，表11-4：取载荷系数K=1.5，ZE=188，取齿轮宽系数9.0=d ϕ ，对于标准齿轮， 5.2=ZH1.56)4755.2188(8.48.0)18.4(1079.395.12)()1(2323321111=⨯⨯+⨯⨯⨯=+=H H d Z Z u u KT d σφε取齿数,201=z 则968.4202=⨯=z模数8.220/1.56/11===z d m ，则取3=m ， 实际mm zm d 603201=⨯==，mmd 2883962=⨯=，齿宽ϕ=b ，mm d b d 54609.01=⨯==ϕ，取mm b 602=，mm b 651=中心距mm d d a 174228860221=+=+=2齿轮弯曲强度核验由图11-9,11-8，取齿形系数81.1,13.2,58.1,76.22211====sa fa sa fa Y Y Y YMpaMpa z bm Y Y KTY F sa fa F 47249.442096558.176.210979.35.12214121111=≤=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯==σσMpaMpa Y Y Y Y F sa fa sa fa F F 3603.3958.176.281.113.249.442112212=≤=⨯⨯⨯==σσσ齿轮的圆周速度sm n d v /3600009606010006011=⨯⨯=⨯=ππ对照表11-2，其选择8级精度正合适。