一级圆柱齿轮减速器

设计题目：带式输送机传动装臵中一级直齿圆柱齿轮减速器。 设计的主要内容：

（1） 电动机的选择与运动参数计算； （2） 齿轮传动设计计算 （3） 轴的设计 （4） 滚动轴承的选择 （5） 键和连轴器的选择与校核； （6） 装配图、零件图的绘制 （7） 设计计算说明书的编写 （8）选择一主要零件完成数控加工设计 （9）对一主要零件进行三维建模 说明：（8），（9）为任选题 目 录 一、 传动方案拟定------------------------- 二、 电动机的选择------------------------- 三、 各轴运动的总传动比并分配各级传动比--- 四、 运动参数及动力参数计算---------------- 五、 V带传动设计--------------------------- 六、 齿轮传动设计------------------------- 七、 轴的设计----------------------------- 八、 滚动轴承的选择及校核计算------------- 九、 键的校核计算--------------------- 十、 联轴器的选择-------------------------- 十一、 润滑与密封 --------------------------- 十二、 减速器附件的选择及简要说明---------------- 十三、 箱体主要结构尺寸的计算-------------------- 一、传动方案拟定

设计带式输送机传动装臵中的一级圆柱齿轮减速器 1 总体布局简图

1 带传动 2 电动机 3 减速机 4 联轴器 5 转筒 6 传送带 2 工作情况： 载荷平稳、单向旋转 3 原始数据 已知条件 数 据

转筒直径D(mm) 250

传送带牵引力F(KN) 1．5

传送带速度V(m/s) 1 使用年限（年） 5 二、电动机的选择 1、电动机类型和结构型式的选择：按已知的工作要求和 条件，选用Y系列三相异步电动机。 2、选择电动机的容量 工作机所需功率Pw=ηw1000FV

工作机的效率ηw =0.94—0.96

对带式输送机取ηw =0.94带入上述得： Pw＝ηw1000FV

＝1500×1/（1000×0.94） ≈1.6KW 3.确定电动机的功率： 电动机输出功率Po=Pw/η 式中η为电动机至滚筒轴的传动装臵总效率 (1)传动装臵的总效率： 查表2—2，取V带传动效率η为0.96，滚动轴承（两对）η为0.99，齿轮效率η为0.97，联轴器效率η为0.98 由η总＝η带×η轴承×η齿轮×η联轴器×η滚筒 ＝0.96×0.99×0.99×0.97×0.98 ＝0.90 (2)电机所需的工作功率：

Po＝ηPw ≈1.77KW 因载荷平稳，电动机额定功率Pm只需略大于Po即可，安表10-1中Y系列电动机技术数据表选取电动机的额定功率Pm为2.2KW (3确定电动机的转速 滚筒轴工作转速为； nW=60x1000V/(πD)

=60x1000x1/(πx250) =76.39r/min 安表2-1推荐的各级传动比范围为：V带传动比范围 i′=2-4,单级圆柱齿轮传动比范围:i″=3-5,则总传动比范围i′=2x3-4x5=6-20,可见电动机的转速可选范围为： n′=i′〃nw =(6-20)x76.39 =458.34-1527.8r/min 符合这一范围的同步转速有750r/min和1000r/min三种，为减少电动机的重量和价格，由附表10-1选常用的同步转速为1500r/min的Y系列电动机Y100L1-4,其满载转速nw=1420r/min (3)选用电动机 查JB/T9616 1999选用Y100L1-4三相异步电动机，主要参数如下表1-2： 型 号 额定功率KW 转速r/min 堵转扭矩额定转矩 最大转矩额定转矩 Y100L1-4 2.2 1420 2.2 2.2

三、各轴运动的总传动比并分配各级传动比 1、总传动比： 工作机的转速 n筒=60x1000V/(πD) =60x1000x1/(πx250) =76.39r/min i总＝n电动/n筒＝1420/76.93＝18.6 2、分配各级传动比 i总＝i齿×i带为使V带传动的外廓尺寸不致过大，取V带传动的传动比i带=4，则齿轮传动比： i齿＝i总/i带＝18.6/4=4.65

四、运动参数及动力参数计算 1、计算各轴转速（r/min） n电＝1420r/min) nⅠ＝n电/i带＝1420/4＝355(r/min)

nⅡ＝nⅠ/i齿＝355/4.65＝76.34(r/min)

n筒＝nⅡ＝76.34(r/min)

2、计算各轴的功率（KW） P电＝Po＝1.77KW PⅠ＝Po×η带＝1.77×0.96＝1.7KW PⅡ＝Po×η轴承×η齿轮＝1.7×0.99×0.97 ＝1.57KW P筒＝PⅠ×η轴承×η联轴器＝1.57×0.99×0.98＝1.52KW 3、计算各轴转矩 T电＝9550Po/n电＝9550×1.77/1420=11.9N〃m

TI＝9550PⅠ/nⅠ＝9550×1.7/355=45.73N〃m TⅡ＝9550PⅡ/nⅡ＝9550×1.57/76.34=196.4N〃m T筒＝9550P筒/n筒＝9550×1.52/76.34=190.15N〃m 将上述数据列表如下： 轴名 参数 电动机 I轴 II轴 滚筒轴

转速n(r/min) 1420 355 76.34 76.34 功率p(kw) 1.77 1.7 1.57 1.52 转矩T(N〃m) 11.9 45.73 196.4 190.15 传动比i 4 4.65 1.00 效率η 0.96 0.96 0.98

五、V带传动设计 1、 选择普通V带截型 由表15-8得：kA＝1.2 P电＝2.2KW PC＝KA〃P电＝1.2×2.2＝2.64KW 据PC＝2.64KW和n电＝1420r/min 由图15-8得：选用A型V带 2、确定小带轮基准直径

由表15-8，表15-4，表15-6，取dd1＝100mm 3、 确定大带轮基准直径 dd2＝i带＝4×100＝400mm

4、验算带速

带速V：V＝π〃dd1〃n1/（60×1000） ＝π×100×1420/（60×1000） ＝7.43m/s 带速太高，离心力增大，使带与带轮间的磨檫力减小，容易打滑，带速太低，传动功率一定时所需的有效拉力过大，也会打滑。一般应使普通V带在5—25m/s范围内。 在5—25m/s范围内，带速合适

5、初定中心距a0 0.7（dd1+dd2）≤a0≤2（dd1+dd2） 得 350≤a0≤1000 取a0＝700mm 6、确定带的基准长Ld Ld＝2a0+π(dd1+dd2)/2+(dd2-dd1)²/4a0 ＝2×700+3.14(100+400)+(400-100)²/(4×700) ＝2217.5mm 根据表15-2选取相近的Ld＝2240mm

7、确定实际中心距a a≈a0+(Ld-L0)/2

＝700+(2240-2217.54)/2 ＝722.64mm 8、验算小带轮包角 α1＝180°-57.3°×(dd2-dd1)/a

＝180°-57.3°×(400-100)/72.64 ＝156.2°>120°（适用） 9、确定带的根数 单根V带传递的额定功率.据dd1和n1，查表15-7得P0＝1.32KW i≠1时单根V带的额定功率增量.据带型及i查表15-9得△P0＝0.17KW 查表15-10，得Kα＝0.93；查[1]表15-12得KL＝0.96 Z≧PC/[(P1+△P1)KαKL] ＝5.24/[(1.32+0.17)×0.93×0.96] ＝1.98 取Z＝2根 10、计算轴上压力 由表15-1查得q＝0.11kg/m，单根V带的初拉力： F0＝500ZVPc（2.5/Kα-1）+qV² ＝500x43.7264.2x(2.5/0.93-1)+0.11x5.637.43² ＝156.03kN 则作用在轴承的压力FQ FQ＝2ZF0sin(α1/2) ＝2×2×156.03sin(156.03°/2) ＝610.7N 11、计算带轮的宽度B B＝（Z-1）e+2f ＝（2-1）×15+2×9 ＝33mm 六、齿轮传动设计

（1）选择齿轮材料与热处理：所设计齿轮传动属于闭式传动，通常齿轮采用软齿面。选用价格便宜便于制造的材料，小齿轮材料为45钢，调质，齿面硬度229-286HBW；大齿轮材料也为45钢，正火处理，硬度为169-217HBW； 精度等级：运输机是一般机器，速度不高，故选8级精度 （2）按齿面接触疲劳强度设计 该传动为闭式软齿面，主要失效形式为疲劳点蚀，故按齿面