1、一级斜齿圆柱齿轮减速器计算及说明一、 传动方案拟定题目：设计带式输送机传动装置中的一级斜齿圆柱齿轮减速器（1） 工作条件：皮带式输送机单向运转，有轻微振动，经常满载、空载启动、二班制工作，运输带允许速度误差为 5%，使用寿命十年，每年工作 300天。（2） 原始数据：输送带拉力F=3.2kN;带速V=1.15m/s；滚筒直径 D=400mm。整体传动示意图1、电动机类型的选择：丫系列三相异步电动机（工作要求：连续工 作机器），卧式封闭结构。2、选择电动机的容量Pw=3.68k W工作机的有效功率FW为FW=FV=3.2X1.15=3.68kW 从电动机到工作机传送带间的总效率为n。由机械设计课
2、程设计指导书可知:I : V带传动效率0.961 _ :滚动轴承效率0.98（球轴承）:齿轮传动效率 0.97 （8级精度一般齿轮传动）3| :联轴器传动效率 0.99（齿轮联轴器）4n =0.83I卷筒传动效率 0.96由电动机到工作机的总效率n =_I =0.83.- =54.94r/min因此可知电动机的工作功率为： ；叫43呦 式中：二一一工作机实际所需电动机的输出功率，kW；Pw工作机所需输入功率。kW；n 电动机至工作机之间传动装置的总功率。3、确定电动机转速工作机卷筒轴的转速 r/min=54.94r/minttD按推荐的传动比合理范围， V带传动在（24）之间，一级圆柱齿轮传动
3、在 （36）之间，所以总传动比的合理范围 =624，故电动机的转速可选范围 为 ：,：=鹉沁=3301319 r/min，符合这一范围的同步转速有 750 r/min和 1000 r/min。根据容量和转速，有机械设计手册查出有两种适用的电动机型号, 其技术参数及传动比的对比情况见下表：表1传动比方案方 案电动 机型 号额定 功率（kW同步转 速r/mi n满载 转速 r/mi n重量(kg)总传 动比V带传 动减 速 器1Y132M2-65.510009608417.473.25.462Y160M2-85.575072011913.112.55.24综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量以及带
4、传动和减速器的传动 比，可知方案1较合适(在满足传动比范围的条件下，有利于提高齿 轮转速，便于箱体润滑设计)。因此选定电动机型号为 丫132M2-6 i=17.47额定功率为Ped =5.5kW ，满载转速n=1000r/min 。1、传动装置的总传动比为2、分配各级传动比因i=F慣，初取嗪=3.2，则齿轮减速器的传动比为:=5.46(1) 各轴转速【轴=l=300 r/minU轴.=54.95 r/min卷筒轴： - - r/min(2)各轴功率4.25kWII 轴 | |_ . J . I L卷筒轴厂 -C(3)各轴转矩轴 1 . -L 厂.八：L n2PZ轴=心.=：. 、：二PQ卷筒轴
5、: - - I表2运动和动力参数参数轴名电动机轴I轴U轴卷筒轴转速 n/L min-196030054.9454.94功率P/kW4.434.254.043.92转矩T/N m44.07135.29702.13681.27传动比i3.25.461效率n0.960.950.97四、V带设计设计参数应该满足带速: 二一、小带轮包角-rah一般带根数坏耳吟等方面的要求。1、求计算功率Pc查表 13-8 得底，：L-. - - - -2、选V带型号可用普通V带或窄V带，现选以普通V带由 , n=960 r/min查机械设计基础表13-15可知选A型，：丄厂一亠二：二二.:二3、求大小带轮基准直径 _
6、由表13-9可知不小于75mm现取Hj.= 125mm. - : : -丨-.由表13-9可知取二、二一一一4、验证带速irdn在5-25m/s的范围内，合适5、求V带基准长度一.和中心距a初选中心距：_ 1 +-. - - -取.一比才U-，符合0匚由机械设计基础第205页13-2式可得带长.-.3 - “ 二-+丄： = -_厂有表13-2对A型带选：二；強沁心实际中心距：臣仍嗨昔臥吉 =(goo 4 _ g26mm.6、验算小带轮包角“I:- _ - - - ，合适星 B.7、求V带根数Pc2 今 n=960r/min,二 _二:.查表 13-3 _ z ,查表 13-5 知：_一_ 一
7、 一二.-由- Id：查表13-7得:;心八，查表13-2得：L8求作用在带轮轴上压力.查表 13-1 得 q=0.1Kg/m ； 的单根V带的初拉力：轴上的压力：叶 汁 五、齿轮的设计（1）择齿轮类型，材料，精度，及参数1选用闭式斜齿圆柱齿轮传动（外啮合）2选择齿轮材料；小齿轮材料都取为 45号钢，调质,HBS=197-286 ; Him1 =600MPa; fe1 =450MPa；大齿轮材料取为：45号钢，正火处理 HBS=156-217; Hlim2=380MPa; fe2 =300MPa;（表 11-1）;由表 11-5： Sh =1； Sf =1.25;Zh =2.5; Zf =18
8、8.9;(表 11-4)h i = h limi / Sh =600MPa ; h 2= h iim2 / Sh =300MPaF1= FE1 / SF =360MPa ; F2= FE2/ SF =240MPa按齿轮接触强度设计计算：选取齿轮为8级的精度制造，取载荷系数Ka=1.3,（表13-3）；齿宽系数d=1.2；（表11-6）初选螺旋角 =15 ；小齿轮齿数乙=20;大齿轮齿数Z2=20 5.46=110；d12KT 1 u 1( ze zhU( h中心距螺旋角:Z)22 135.29 1.3 5.5_1 ( 2.5_188.9_cos15_0.98)5.51.230079.33 mm
9、mn = d = 79.3os=3.83 取 mn=4； z120mn( z1 z2) a = n12 270 mm；2cos15mn(Z1 Z2) 4. 130 一。=arccos =arccos =15.64 ;2a 2 270mnZ1分度圆直径：d1=宀=83.076 mm； d2 =i齿 d1 =456.918 mm； cos齿宽 b= d*=1.2 79.33=99.6 mm；取 b =105mm； b2 =100mm；验算齿面弯曲强度：齿形系数 YFa1 =2.82； YSa1 =1.57； YFa2=2.2； YSa2 =1.84；(表 11-8; 11-9)F12KT1YFa1
10、YSa1 =2 1.3 132.58 2.82 1.572 2bmnz1 100 4 20=48MPa；F2如卜2- =48 2284 =37$6MPa；YFa1 Ysa1 2.82 1.57F1 F 1 ；齿轮的圆周速度：F2 F2； 故安全;dg =_83 3=1.3m/s60 1000 60000齿轮传动的几何尺寸，制表如下： （详细见零件图）名称代号结果小齿轮大齿轮法面模数mn4螺旋角15.64中心距a270 mm传动比i齿5.5法面压力角n20齿顶咼ha4齿根高h f5全齿高h9顶隙c1.125齿数z20110分度圆直径d83.076456.918齿顶圆直径:d a91.076464
11、.918齿根圆直径df73.076446.918齿轮宽b105100六、减速器铸造箱体的主要结构尺寸设计名称符号结果公式机座壁厚8mm0.025a+1 8机盖壁厚 18mm0.02a+1 8机座凸缘壁厚度b12mm1.5根据各段 装配的零 件及定位 需要得出 轴径和长 度S =110,Rl=50L工=59 ,R2=58Lg =59 ,Ra=60L250-500 时；n=6轴承旁连接螺栓直径d116 mm0.75 df机盖与机座连接螺栓直径d212 mm(0.5-0.6) df轴承端盖螺钉直径da10 mm(0.4-0.5) df窥视孔螺钉直径d48 mm(0.3-0.4) df定位销直径d10
12、 mm(0.7-0.8) d2df di d2至外机壁距离Ci见卜表df d2至凸缘边缘距离C2见卜表轴承旁凸台半径R1C2外机壁纸轴承作端面距离I140 mmC1 + C2 + (8-12)大齿轮顶圆与内机壁距离112 mm1.2齿轮端面与内机壁距离210 mm机盖机座肋厚m1, m7/7 mmm1 0.85 1m 0.85轴承端盖外径D2140/165 mm轴承端盖凸缘厚度t12 mm(1-1.2) d3表 c1 ,c2 值(mm)螺栓直径M8M10M12M16M20M24M30G min13161822263440C2 min11141620242834七：轴的设计1.高速轴的设计。(1)选择轴的材料：选取45号钢，调质，HBS=197-286(2)初步估算轴的最小直径据教材公式，d c Pi253.70 r/min;取 dmin =30mm ;查表 14-2 得 c=110; p 3.952kw; md 3片d c r=28mm ; 28 (1+5%) =26.6 ni2.轴的结构设计:考虑带轮的机构要求和轴的刚度，取装带轮处轴径 dmin 30mm ;齿轮轮毂直径：d毂= =
