减速器结构尺寸

第1章初始参数及其设计要求保证机构件强度前提下，注意外形美观，各部分比例协调。

初始参数：功率P=2.8kW，总传动比i=5第2章电动机2.1 电动机的选择根据粉碎机的工作条件及生产要求，在电动机能够满足使用要求的前提下，尽可能选用价格较低的电动机，以降低制造成本。

由于额定功率相同的电动机，如果转速越低，则尺寸越大，价格越贵。

粉碎机所需要的功率为kw=，故P8.2选用Y系列（Y100L2-4）型三相笼型异步电动机。

Y系列三相笼型异步电动机是按照国际电工委员会（IEO）标准设计的，具有国际互换性的特点。

其中Y系列（Y100L2-4）电动机为全封闭的自扇冷式笼型三相异步电动机，具有防灰尘、铁屑或其它杂务物侵入电动机内部之特点,B 级绝缘,工作环境不超过＋40℃,相对温度不超过95%,海拔高度不超过1000m,额定电压为380V,频率50HZ,适用于无特殊要求的机械上，如农业机械。

Y系列三相笼型异步电动具有效率高、启动转矩大、且提高了防护等级为IP54、提高了绝缘等级、噪音低、结构合理产品先进、应用很广泛。

其主要技术参数如下：型号：4YL2100-同步转速：min1500r/额定功率：kw=P3满载转速：min1420r/堵转转矩/额定转矩：)⋅TN/(2.2mn最大转矩/额定转矩：)/(T⋅N2.2mn质量：kg3.4极数：4极机座中心高：mm100该电动机采用立式安装，机座不带底脚，端盖与凸缘，轴伸向下。

2.2电机机座的选择第3章 传动比及其相关参数计算3.1 传动比及其相关参数的分配根据设计要求，电动机型号为Y100L2-4，功率P=3kw ，转速n=1420r/min 。

输出端转速为n=300r/min 。

总传动比： 73.430014401===n n i ； （3-1）分配传动比：取3=D i ； 齿轮减速器：58.1373.4===D L i i i ； （3-2） 高速传动比：5.158.14.14.112=⨯==L i i ； （3-3）低速传动比：05.15.158.11223===i i i L 。

减速器结构设计及传动尺寸设计计算一、运动简图图11—电动机2—V带3—齿轮减速器4—联轴器5—滚筒6—输送带二、工作条件该装置单向传送,载荷稍有波动，多灰尘，小批量，两班制工作,使用期限10年(每年按300天计算)。

三、原始数据滚筒直径D （mm ）：450 运输带速度V （m/s ）：0.28 滚筒周围力F （N ）：12000 滚筒长度L(mm)：800 四、设计说明书内容 1 电动机选择 2 主要参数计算 3 V 带传动的设计计算4 减速器斜齿圆柱齿轮传动的设计计算5 轴的设计计算及校核 6.箱体结构的设计 7. 润滑密封设计 8 参考文献1 电动机选择 (1)选择电动机类型按工作要求和条件，选用Y 系列全封闭自扇冷式笼型三相异步电动机，电压380V.(2)选用电动机容量n w =（60×1000）v/πD=11.89r/min P w =FV/1000=3.36kwV 带传动效率η1=0.96滚动轴承效率η2=0.99 ， 闭式齿轮传动效率η3=0.97 ，联轴器效率η4=0.99 ， 传功滚筒效率η5=0.96,其中总效率为32320.960.990.970.990.960.833v ηηηηηη=⨯⨯⨯⨯=⨯⨯⨯⨯=带轴承齿轮联轴滚筒P d =P w /η=4.034kw 选用电动机额定功率为4kw 通常，V 带传动的传动比范围为2到4，二级圆柱齿轮减速器为8到40，则总传动比的范围为16到160，故电动机转速可选范围为：n 1d =(16~160)×11.89=190~1900r/min.符合这一范围的同步转速有750 r/min 、 1000 r/min 、 1500 r/min 现以这三种对比查表可得Y132M-6符合要求,故选用它。

Y132M-6 (同步转速1000r/min)的相关参数表12. 主要参数的计算(1)确定总传动比和分配各级传动比传动装置的总传动比i a=n m/n w=960/11.89=80.74取V带传动单级传动比i01=2.8，减速器的总传动比i为：i=i a/i01=28.836 i12=(1.4i)1/2=6.354 i23=i/i12=4.538初分传动比为i 1=2.8，i2=6.354，i v带=4.538(2)计算传动装置的运动和动力参数本装置从电动机到工作机有三轴，依次为Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ轴，则1、各轴转速n1=n m/i w=343 r/minn2=n1/i1=54 r/minn3=n2/i2= 11.9 r/min2、各轴功率P1=P dη01=P d×ηv带= 4.0 × 0.96=3.84kwP2=P1η12=P1×η轴承×η齿轮=3.84× 0.99×0.97=3.69 kwP3=P2η23=P2×η轴承×η齿轮= 3.69× 0.99×0.97=3.54kw3、各轴转矩T d=9550P d/n d=40.1N.mT1=T d i带η01=107.79 N.m187.542 4.2430.990.97356.695T T i N m η==⨯⨯⨯=⋅ⅡⅠⅠⅡT 2=T 1i 1η12=657.7 N.m2356.695 3.0310.990.971038.221T T i N mη==⨯⨯⨯=⋅ⅢⅡⅡⅢT 3=T 2i 2η23=2866.15 N.m表2传动比3. V 带传动的设计计算(1)确定计算功率ca P查表可得工作情况系数 1.2A k = 故P ca =k A ×P= 1.2×4.0=4.8 kw(2)选择V 带的带型根据ca P n 、，由图可得选用A 型带。

减速器结构尺寸参考公式：参阅机械设计课程设计手册（第4版）吴宗泽主编 凸缘宽度 21t C C L ++≥δ (盖与座联接螺栓d 2 的C 1) 轴承孔长度L （第217页,图17-16 ） )10~5(21+++≥C C L δ 轴承旁联接螺栓d 1的C 1 箱体内壁间轴向距离L2 2122L b =+∆
高速轴轴承中心与小齿轮中心距离A 113222
B b A =
+∆+∆+ （轴承宽度B1） 高速轴轴承中心与小齿轮中心距离B 113222
B b B =+∆+∆+ 大带轮中心到高速轴轴承中心距离
C 01325~3022
L B C L ≥-+∆++（）（） 低速轴轴承中心与大齿轮中心距离B / 223222
B b B '=+∆+∆+ 低速轴轴承中心与大齿轮中心距离
C / 223222
B b
C '=+∆+∆+ 低速级联轴器中心到轴承中心距离A / 21325~3022B L A L '≥-+∆++（）（） 轴承盖最大圆直径
D /1、D /2（第172页的D 2）
高速轴轴线到凸缘外边距离L3 1325~102
D L L C '≥
+++t （） 低速轴轴线到凸缘外边距离L4 2412a d L L ≥++∆t 减速器总长度L C 4C L L a L ≥++3
减速器总宽度L K 01250~60k L L L L L =++++2（） 当截断轴绘图时图中的减速器宽度比计算的减速器总宽度L K 要小，约为：
0250~60k L L L L ≥+++2（）
减速器总高度H 050~60H d b ≥++a2（）。

名称符号减速器形式及尺寸关系齿轮减速器圆锥齿轮减速器蜗杆减速器箱座壁厚δ一级0.025a+1≥80.025(d1m+d2m)+1≥8或0.01(d1+d2)+1≥8其中d1、d2为小、大圆锥齿轮的大端直径；d1m、d2m为小、大圆锥齿轮的平均直径0.04a+3≥8 二级0.025a+3≥8三级0.025a+5≥8箱盖壁厚δ1一级0.02a+1≥80.01(d1m+d2m)+1≥8或0.085(d1+d2)+1≥8蜗杆在上：≈δ蜗杆在下：=0.85δ≥8 二级0.02a+3≥8三级0.02a+5≥8箱盖凸缘厚b1 1.5δ1箱座凸缘厚b 1.5δ箱座底凸缘厚b2 2.5δ地脚螺钉直径d f0.036a+120.018(d1m+d2m)+1≥120.036a+12地脚螺钉数目na≤250时，n=4a＞250～500，n=6a＞500时，n=8n=4轴承旁联接螺栓直径d10.75d f盖与座联接螺栓直径d2(0.5～0.6)d f联接螺栓d2的间距l150～200轴承端盖螺钉直径d3(0.4～0.5)d f检查孔盖螺钉直径d4(0.3～0.4)d f 定位销直径d(0.7～0.8)d2d f、d1、d2至外箱壁距离C1见表“凸台及凸缘的结构尺寸”d f、d2至凸缘边缘距离C2见表“凸台及凸缘的结构尺寸”轴承旁凸台半径R1C2凸台高度h根据低速级轴承座外径确定，以便于扳手操作为准外箱壁至轴承座端面距离l1C1+C2+(5～10)铸造过渡尺寸x、y见“一般标准”中的“铸造过渡斜度”齿轮顶圆与内箱壁距离∆1∆＞1.2δ齿轮端面与内箱壁距离∆2＞δ箱盖、箱座肋厚m1、m2m1≈0.85δ1，m2≈0.85δD+(5～5.5)d3；D–轴承外径轴承端盖外径D2(嵌入式轴承盖尺寸见“减速器轴承端盖与轴承套杯结构尺寸”)轴承旁联接曙栓距离S尽量靠近，以M d1和M d3互不干涉为准，一般取S≈D2注：多级传动时，a取低速中心距。

减速器箱体主要结构尺寸名称符号减速器形式及尺寸关系齿轮减速器圆锥齿轮减速器蜗杆减速器箱座壁厚δ一级0.025a+1≥80.025(d1m+d2m)+1≥8或0.01(d1+d2)+1≥8其中d1、d2为小、大圆锥齿轮的大端直径；d1m、d2m为小、大圆锥齿轮的平均直径0.04a+3≥8二级0.025a+3≥8三级0.025a+5≥8箱盖壁厚δ1一级0.02a+1≥80.01(d1m+d2m)+1≥8或0.085(d1+d2)+1≥8蜗杆在上：≈δ蜗杆在下：=0.85δ≥8二级0.02a+3≥8三级0.02a+5≥8箱盖凸缘厚b11.5δ1箱座凸缘厚b 1.5δ箱座底凸缘b2.5δ厚 2地脚螺钉直径df0.036a +120.018(d 1m +d 2m )+1≥120.036a +12地脚螺钉数目 na ≤250时，n =4a ＞250～500，n =6 a ＞500时，n =8n =4轴承旁联接螺栓直径 d10.75d f盖与座联接螺栓直径 d2 (0.5～0.6)d f联接螺栓d 2的间距 l150～200轴承端盖螺钉直径 d3(0.4～0.5)d f检查孔盖螺钉直径 d4 (0.3～0.4)d f 定位销直径d(0.7～0.8)d 2d f 、d 1、d 2至外箱壁距离C1见表“凸台及凸缘的结构尺寸”d f 、d 2至凸缘边缘距离 C2见表“凸台及凸缘的结构尺寸”轴承旁凸台半径 R1 C 2凸台高度 h根据低速级轴承座外径确定，以便于扳手操作为准外箱壁至轴承座端面距离l1 C 1+C 2+(5～10)铸造过渡尺寸 x、y见“一般标准”中的“铸造过渡斜度”齿轮顶圆与内箱壁距离∆1 ∆＞1.2δ齿轮端面与内箱壁距离∆2＞δ箱盖、箱座肋厚m1、m2m1≈0.85δ1，m2≈0.85δ轴承端盖外径D2D+(5～5.5)d3；D–轴承外径(嵌入式轴承盖尺寸见“减速器轴承端盖与轴承套杯结构尺寸”)轴承旁联接曙栓距离S尽量靠近，以M d1和M d3互不干涉为准，一般取S≈D2注：多级传动时，a取低速中心距。

减速器的轴及轴上零件的结构设计一、轴的结构设计轴结构设计包括确定钢的结构形状和尺寸。

轴的结构是由多方面的因素决定的，其中主要考虑轴的强度、刚度、轴上零件的安装、定位、轴的支承结构以及轴的工艺性等，其设计方法和结构要素的确定，可参照教科书有关章节进行。

单级圆柱齿轮减速器的轴一般均为阶梯轴，确定阶梯轴各段的直径和长度是阶梯轴设计的主要内容。

下面通过图1-2-17和表1-2-2、表1-2-3来说明。

1、阶梯轴各段直径的确定图1-2-17中阶梯轴各段的直径可由表1-2-2确定。

符号确定方法及说明d1按许用扭转应力进行估算。

尽可能圆整为标准直径，如果选用标准联轴器，d1应符合联轴器标准的孔径。

d2d2= d1+2a，a为定位轴肩高度。

通常取a=3-10mmd2尽可能符合密封件标准孔径的要求，以便采用标准密封圈。

d3此段安装轴承，故d3必须符合滚动轴承的内径系列。

为便于轴承安装，此段轴径与d2段形成自由轴肩，因此，d3= d2+1~5mm，然后圆整到轴承的内径系列。

当此轴段较长时，可改设计为两个阶梯段，一段与轴承配合，精度较高，一段与套筒配d4d4= d3+1~5mm（自由轴肩），d4与齿轮孔相配，应圆整为标准直径。

d5d5= d4+2a，a为定位轴环高度，通常可取a=3~10mmd6d6= d3，因为同一轴上的滚动轴承最好选取同一型号。

图1-2-17中各阶梯长度可由表1-2-3确定。

符号确定方法及说明L1按轴上零件的轮毂宽度决定，一般比毂宽短2~3mm。

也可按（1.2~1.5）d1取定。

L2L2=l3+l4(l3为轴承端盖及联接螺栓头的高度)L3L3=B+l2+⊿2+(2~3) B轴承宽度L4L4按齿轮宽度b决定，L4=b-(2~3)mmL5 无挡油环时，L5=B 有挡油环时，L5=B+挡油环的毂宽注：表中l2、l3、l4、⊿2参见表1-2-4。

由表中计算式可知，各段长度的确定与箱外的旋转零件至固定零件的距离l4；轴承端盖及联接螺栓头高度的总尺寸l3；轴承端面至箱体内壁的距离l2；转动零件端面至箱体内壁的距离⊿2以及档油环的结构尺寸有关，这些尺寸又取决于轴承盖的类型、密封型式以及各零件在装配图中的相关位置。

表1铸铁减速器箱体的主要结构尺寸（图1、图2）注：多级传动时，取低速级中心距。

圆锥—圆柱齿轮减速器，按圆柱齿轮传动中心距取值。

表2箱体凸台和凸缘的结构尺寸mm螺栓直径M6 M8 M10 M12 M14 M16 M18 M20 M22 M24 M27 M30 C 1min12 14 16 18 20 22 24 26 30 34 38 40 C 2min10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 32 35 D 。

131822 2630333640434853 61R)max58 10「max358表3 起重吊耳和吊钩H 1 —按结构确定吊耳(在箱盖上铸出)C 3 (4 ~ 5) iC 4 (1.3~ 1.5)C 3 b (1.8~ 2.5) 1R C 4; r 1 0.3C 3; r 0.25C 3-箱盖壁厚吊耳环(在箱盖上铸出)d b (1.8~2.5) 1 R (1.0~1.2)de (0.8~1.0)d吊钩(在箱座上铸出)K G C 2(表 4.2) H 0.8K h 0.5H r 0.25K b (1.8~2.5)吊钩(在箱座上铸出)K G C 2(表 4.2) H 0.8K h 0.5H r K/6b (1.8~2.5)表4通气器的结构型式和尺寸mm通气塞提手式通气器3S-螺母扳手宽度U.D i d1M12 X 1.25M16 X 1.5M20 X 1.5M22 X 1.5M27 X 1.5M30 X 2M33 X 2M36 X 3182230323842455016.519.625.425.431.236.936.941.614 19 101722222732323623282934363846通气帽6912151518182025-V ——一*吋d D1 B h H D2 H1 a K b h1 b D3 D4 L孔数M27X1.5 15 30 15 45 36 32 6 4 10 8 22 6 32 18 32 6 M36X2 20 40 20 60 48 42 8 4 12 11 29 8 42 24 41 6 M48X3 30 45 20 70 62 52 10 5 15 13 32 10 56 36 55 8通气罩(S —螺母扳阪手宽度)d d1 d2 d3 d4 D h a b c 耐R D1 S Kef M18X1.5 M33X1.5 8 3 16 40 40 12 7 16 18 40 25.4 22 6 2 2 M27X1.5 M48X 1.5 12 4.5 24 60 54 15 10 22 24 60 36.9 32 7 2 2 M36X1.5 M64X 1.5 16 6 30 80 70 20 13 28 32 80 53.1 41 10 3 3表5减速器轴承端盖与轴承套杯结构尺寸螺钉联接外装式轴承盖d0 d3 1mmD o D 2.5d3D2 D o 2.5d3e e 1.2d3D4 D (10~15)b 5~10，h (0.8~1)bm—由结构确定D嵌入式轴承盖e2 5 ~ 8mmS 10 ~ 15mmD3 D e2,装有O形圈的，按O形圈外径取m—由结构确定d i, d, a —由密封尺寸确定沟槽尺寸(GB3452.3 —88)mm注：材料为HT150 O形圈截面直径2.653.555.3B。

表1 铸铁减速器箱体的主要结构尺寸（图1、图2）注：多级传动时，a取低速级中心距。

圆锥－圆柱齿轮减速器，按圆柱齿轮传动中心距取值。

表2 箱体凸台和凸缘的结构尺寸 mm螺栓直径M6 M8 M10 M12 M14 M16 M18 M20 M22 M24 M27 M30 1min C12 14 16 18 20 22 24 26 30 34 38 40 2min C 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 32 35 0D 131822 2630333640434853 610max R 5810 max r3 5 8吊耳（在箱盖上铸出）314314133(4~5)(1.3~1.5)(1.8~2.5)0.30.25 C C C b R C r C r C δδδ====≈≈；；－箱盖壁厚吊耳环（在箱盖上铸出）1(1.8~2.5)(1.0~1.2)(0.8~1.0)d b R d e dδ=≈≈≈吊钩（在箱座上铸出）12 4.20.80.50.25(1.8~2.5)K C C H K h H r Kb δ=+≈≈≈≈（表）吊钩（在箱座上铸出）12 4.20.80.5/6(1.8~2.5)K C C H K h H r K b δ=+≈≈≈≈（表）1H －按结构确定表4 通气器的结构型式和尺寸mm提手式通气器S－螺母扳手宽度通气塞d D1D S L l a1dM12×1.25 18 16.5 14 19 10 2 4M16×1.5 22 19.6 17 23 12 2 5M20×1.5 30 25.4 22 28 15 4 6M22×1.5 32 25.4 22 29 15 4 7M27×1.5 38 31.2 27 34 18 4 8M30×2 42 36.9 32 36 18 4 8M33×2 45 36.9 32 38 20 4 8M36×3 50 41.6 36 46 25 5 8通气帽d1D B h H2D1H aδK b1h1b3D4D L孔数M27×1.5M36×2M48×3152030≈30≈40≈45152020≈45≈60≈703648623242526810445101215811132229326810324256182436324155668通气罩（S－螺母扳手宽度）d1d2d3d4d D h a b c1h R1D S K e f M18×1.5M27×1.5M36×1.5M33×1.5M48×1.5M64×1.58121634.561624304060804054701215207101316222818243240608025.436.953.12232416710223223螺钉联接外装式轴承盖03032031341mm 2.52.51.2(10~15)5~10(0.8~1)d d D D d D D d e e d D D b h b =+=+=+≥==-==，m －由结构确定11d b ，－由密封尺寸确定嵌入式轴承盖2325~8mm 10~15mmO O e S D D e ===+，装有形圈的，按形圈外径取m －由结构确定11d b a ，，－由密封尺寸确定沟槽尺寸(GB3452.3－88) mm O 形圈截面直径2d0.250B + 0.100H + 3d偏差值 2.65 3.6 2.07 0 －0.05 3.55 4.8 2.74 0 －0.06 5.37.14.190 －0.07注：材料为HT150。