单级圆柱齿轮减速器说明书

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目录一、工作要求 (1)二、原动机选择 (3)三、传动比分配 (4)四、各轴转速和转矩计算 (5)五、传动零件设计计算 (6)1.带传动的设计及校核 (6)2.变速箱齿轮设计及校核 (8)3.链传动设计及校核 (10)4.最终实际传动比 (11)六、轴的设计计算及校核 (12)1.计算轴的最小直径 (12)2.轴的结构设计 (12)3.确定输入轴的各段直径和长度 (21)七、轴承的选择及计算 (22)八、键的选择和计算 (23)九、联轴器的选择 (24)十、减数器的润滑方式和密封类型的选择 (24)十一、参考资料 (24)一、工作要求运输带传递的有效圆周力F=4000N,输送速度V=0.75m/s,运输带滚筒直径D=300mm。

原动机为电动机,齿轮单向传动,有轻微冲击,工作时间为10年,每年300天计,单班8小时工作。

总体设计示意图所下:根据以上参数及要求设计其中的单级齿轮减速器。

二、原动机选择工作机功率W FV P w 30001000== 工作机转速min /746.4760r dV n w ==π 各传动部件效率η带=0.95;η轴承=0.985;η齿轮=0.97;η链=0.96;η滚筒=0.96;η联轴器=0.99;η总=0.8243电动机功率W P P W o 7.37333=⋅⋅⋅⋅⋅=滚筒联轴器链齿轮轴承带ηηηηηη 选择电动机型号为Y132M1-6,具体参数:额定功率P o =4kW ;满载转速n o =960r/min 。

三、传动比分配各级传动比i带=2.27i齿轮=3.45i链=2.567 总传动比i总=i带i齿轮i链=20.11工作机实际转速i w=i o总=47.75i/iii 转速误差i i−i i0i i0=1.36×10−4<5%满足允许的误差要求。

四、各轴转速和转矩计算各轴功率W P 7.37330=3493.8W 01=⋅⋅=带轴承ηηP P3338.2W 12=⋅⋅=齿轮轴承ηηP P3256.6W 23=⋅⋅=链轴承ηηP P 3000W 3w =⋅⋅=滚筒联轴器ηηP P各轴转速确定m in/960o r n = min /91.42201r i n n ==带min /122.5812r i n n ==齿轮 min /47.752w 3r i n n n ===链根据n P T 9550=计算各轴的转矩 mm N n P T ⋅⨯==40001071.39550mm N n P T ⋅⨯==41111089.79550 mm N n P T ⋅⨯==52221060.29550 mm N n P T ⋅⨯==53331031.69550mm N n P T w w w ⋅⨯==51000.69550 五、传动零件设计计算1. 带传动的设计及校核1.1 计算功率工况系数K A =1(表13-8)i c =i i i i =3.73ii 1.2 选取普通V 带根据P c 和n o 根据表13-15可用A 型带,小带轮直径为112mm ~140mm ,考虑带速,现取d 1=130mmi 2=i 带0∙i 1∙(1−i )≈300ii1.3 实际传动比 i 带=i 2i 1=2.31.4 带速 s m nd v /53.660000=⋅⋅=π符合要求。

1.5 中心距初步选取a0i i=1.5(i1+i2)=645ii 实际取值为650mm。

i0=2i0+i∙(i1+i2)2+(i2−i1)24∙i0=2324ii查表13-2,基准长度L d=2500,实际中心距为i=i0+i i−i02=735ii1.6 小带轮包角i1=180°−i2−i1×57.3°=166.7°符合要求。

1.7 V带根数计算由n1、d1查表13-3得到P0=1.4kW由i查表13-5得到ΔP0=0.11kW由i1查表13-7,Kα=0.97由L d查表13-3,K L =1.09则i=i i(i0+∆i0)i i i=2.3应取3根。

1.8 轴上压力查表13-1,A型带q=0.1kg/m,单根V带的初拉力N qv k zv P F c 43.15415.250020=+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=α作用在轴上的压力N zF F Q 33.9202sin 210==α2. 变速箱齿轮设计及校核2.1 材料选择齿轮均采用45钢表面淬火处理,硬度40~50HBS ,i i =1140iii,i ii =690iii ;查表11-5知安全系数S H =1.3,S F =1.52.2 由齿面接触强度计算尺寸精度暂取为9级,根据表11-3载荷系数K =1.2 许用应力MPa S HHH 92.876][==σσMPa S FFF 460][==σσ查表11-4,Z E =188;对于标准齿轮Z H =2.5 小齿轮直径d 1≥mZ Z u u KT H HE d 63.45)][()1(2321=Φ+σ根据表4-1选取模数m =2选取齿数为i 1=23,i 2=23×3.45≈80实际传动比i =8023=3.48 实际齿轮直径i 1=46ii;i 2=160ii 中心距i =i 1+i 22=103ii查表11-6,齿宽系数i i =0.8 i =i i ·i 1=36.8ii i 1=40ii ;i 2=35ii2.3 校核齿轮弯曲强度 由图11-8和11-9得到齿型系数 Y Fa1=2.8;Y Sa1=1.58Y Fa2=2.25;Y Sa2=1.77 齿面危险截面弯曲应力 MPa Z bm Y Y KT Sa Fa F 2682121111==σ<MPa F 460][=σMPa Z bm Y Y KT Sa Fa F 2412122222==σ<MPa F 460][=σ 2.4 齿轮圆周速度 i =ii 1i 1×=1.01m/s <2m/s用9级精度设计制造是合适的。

3. 链传动设计及校核 3.1 链轮齿数传动比为2.567,由表13-12选取z 1=27,3.69z 12==链i z取z 2=69,实际传动比56.212==z z i 误差在允许范围内。

3.2 链条节数取中心距a 0=40p节134)2(222110210≈-+++=πz z a p z z p a L p3.3计算功率由表13-15查得工况系数K A =1.0得到计算功率P c =K A ·P=3.34kW3.4 链条选取由n 1和P o 查图13-33得648.11908.11=⎪⎭⎫⎝⎛=Z K z单根链条K m =1i 0=i i ii i i=2.03ii查图13-33在该工作点处应选取链型号为12A ,节距p =19.05mm 。

3.5 中心距a=a 0=40p=762mm3.6 链条速度s m np z v /05.160000=⋅⋅=符合速度要求,无须验算静力强度。

3.7 轴上压力确定N vP F F cQ 381710002.12.1=⨯⨯==3.8 链轮尺寸分度圆直径mm z p d 9.50180sin111=︒=mmd i d 3.13012=⋅=4. 最终实际传动比 总传动比i 总= i 带i 齿轮i 链=20.49工作机实际转速i w =io i 总=46.85i /iiii i −i i 0i i0=1.87%<5%满足允许的误差要求。

六、轴的设计计算及校核1. 计算轴的最小直径 查表11.3,取:110=cI 轴:mm n P c d in4.232.458416.4110313111Im =⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅=II 轴:mm nP c d in I 8.414.76198.4110313122Im =⎪⎭⎫⎝⎛⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅= III 轴:mm n P c d inII 4.414.76073.4110313133Im =⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅= 考虑有键槽,将直径增大%5()mm d 89.43%518.41min =+⨯=.2. 轴的结构设计 选材45钢,调质处理. 由表11.1,查得MPaMPa MPa MPas b 355155,64027511====--δτδδ. 由表11.4查得[]MPa b 601=-δmm N T ⋅=5249172.联轴器的计算转矩 2T K A ca ⋅=τ 由表10.1,查得 3.1=A Kmm N T ca ⋅=⨯=1.6823925249173.1按照计算转矩应小于联轴器公称转矩的条件,查表8-7,选择弹性柱销联轴器,型号为:3LX 型联轴器公称转矩为:m N m N ⋅>⋅917.5241250半联轴器I 的孔径:mm d I 45=,故取:mm d 451=. 半联轴器长度mm L 112=半联轴器与轴配合的毂孔长度为:mm L I 84=.2.1 轴上零件的定位,固定和装配单级减速器中可以将齿轮安排在箱体中央,相对两轴承对称分布.齿轮左面由套筒定位,右面由轴肩定位,联接以平键作为过渡配合固定,两轴承均以轴肩定位.2.2 确定轴各段直径和长度2.2.1 II I -段:为了满足半联轴器的轴向定位要求,II I -轴段右端需制出一轴肩,故取III II -段的直径mm d III II 52=-,左端用轴端挡圈定位,查手册表按轴端去挡圈直径mm d 55=,半联轴器与轴配合的毂孔长度:mm L 841=,为了保证轴端挡圈只压在半联轴器上而不压在轴的端面上,故段的长度应比略短,取:mm L II I 82=-.2.2.2初步选择滚动轴承,因轴承同时受有径向力和轴向力的作用 ,故选用蛋列圆锥滚子轴承,参照工作要求并根据:mm d III II 52=-.由表76-选取30211型轴承,尺寸:2110055⨯⨯=⨯⨯B D d ,轴肩mm d a 64min = 故mm l mm d d VII VI VII VI IV III 21,55===---左端滚动轴承采用绉件进行轴向定位,右端滚动轴承采用套筒定位.2.2.3 取安装齿轮处轴段IV 的直径:mm d V IV 60=-,齿轮右端与右轴承之间采用套筒定位,已知齿轮轮毂的宽度为mm 75,为了使套筒端面可靠地压紧齿轮,此轴段应略短与轮毂宽度,故取:mm l V IV 73=-,齿轮右端采用轴肩定位,轴肩高度5507.007.0⨯=>d h ,取mm h 4=则轴环处的直径mm d mm h d a VI V 6568260min =>=+=-轴环宽度mm h b 6.54.1=≥取mm l VI V 10=-mm D d a VI V 91=<-即轴肩处轴径小于轴承内圈外径,便于拆卸轴承。