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1、1目 录第一章 前言 .1第二章 计算说明 3 2.1.1 传动方案拟定.32.1.2 电动机的选择.42.1.3 确定传动装置总传动比及分配各级的传动比.62.1.4 传动装置的运动和动力设计.72.2 普通 V 带的设计.102.3 齿轮传动的设计.152.4 传动轴的设计.182.5 箱体的设计.272.6 键连接的设计292.7 滚动轴承的设计.312.8 润滑和密封的设计.322.9 联轴器的选择.33 第三章 轴的数控加工与编程363.1.1 轴的加工参数及工艺分析. 393.1.2 加工程序的编制40设计小结.41参考文献.43.附录(程序).442前言当今的减速器是向着大功率、
2、大传动比、小体积、高机械效率以及使用寿命长的方向发展。减速器与电动机的连体结构，也是大力开拓的形式，并已生产多种结构形式和多种功率型号的产品。近十几年来,由于近代计算机技术与数控技术的发展，使得机械加工精度，加工效率大大提高，从而推动了机械传动产品的多样化，整机配套的模块化，标准化，以及造型设计艺术化，使产品更加精致，美观化。在21世纪成套机械装备中,齿轮仍然是机械传动的基本部件。CNC机床和工艺技术的发展,推动了机械传动结构的飞速发展。在传动系统设计中的电子控制、液压传动、齿轮、带链的混合传动,将成为变速箱设计中优化传动组合的方向。在传动设计中的学科交叉,将成为新型传动产品发展的重要趋势。关
3、键字：减速器 轴承 齿轮 机械传动一、 计算说明设计单级圆柱齿轮减速器和一级带传动、工作条件：使用年限年，工作为一班工作制，载荷平稳，环境清洁。、原始数据：滚筒圆周力 F=5000N；带速 V=2.0m/s；滚筒直径 D=400mm；方案拟定：采用带传动与齿轮传动的组合，即可满足传动比要求，同时由于带传动具有良好的缓冲，吸振性能，适应大起动转矩工况要求，结构简单，成本低，使用维护方便。31.电动机 2.V 带传动 3.圆柱齿轮减速器4.连轴器 5.滚筒 6.运输带2.1.2 电动机选择1、电动机类型和结构的选择：选择 Y 系列三相异步电动机，此系列电动机属于一般用途的全封闭自扇冷电动机，其结构
4、简单，工作可靠，价格低廉，维护方便，适用于不易燃，不易爆，无腐蚀性气体和无特殊要求的机械。 2、电动机容量选择：电动机所需工作功率为：式（1）：da (kw) 由式(2)： V/1000 (KW)因此 Pd=FV/1000 a (KW)由电动机至运输带的传动总效率为： 总 = 5式中： 1、2、 3、 4、 5 分别为带传动、轴承、齿轮传动、联轴器和卷筒的传动效率。取 =0.96， 0.98， 0.97， .则： 总 =0.960.98 0.970.990.96=0.83所以：电机所需的工作功率：Pd = FV/1000 总4=(50002.0)/(10000.83)= 12.05 (kw)3
5、、确定电动机转速卷筒工作转速为：n 卷筒601000V/（D）=(6010002.0)/（0）=95.49 r/min根据手册表推荐的传动比合理范围，取圆柱齿轮传动一级减速器传动比范围=3 。取带传动比= 。则总传动比理论范围为：a1。故电动机转速的可选范为Nd=Ian 卷筒=(1624)95.49=1527.842291.76 r/min则符合这一范围的同步转速有：750、1000 和 1500r/min根据容量和转速，由相关手册查出三种适用的电动机型号：（如下表）方案 电 动机 型号额定功率 电动机转速(r/min) 电动机重量N 参考价格 传动装置传动比同步转速 满载转速 总传动比 V
6、带传动 减速器1 Y132S-4 5.5 1500 1440 650 1200 18.6 3.5 5.322 Y132M2-6 5.5 1000 960 800 1500 12.42 2.8 4.443 Y160M2-8 5.5 750 720 1240 2100 9.31 2.5 3.725综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格2.1.3 确定传动装置的总传动比和分配级传动比：由选定的电动机满载转速 nm 和工作机主动轴转速 n1、可得传动装置总传动比为：ia=nm/n=nm/n 卷筒=960/95.49=10.05总传动比等于各传动比的乘积分配传动装置传动比ia=i0i （式中 i0、
7、i 分别为带传动和减速器的传动比） 2、分配各级传动装置传动比： 根据指导书 P7 表 1，取 i0=2.8（普通 V 带 i=24）因为：iai0i所以：iiai010.05/2.83.59四、传动装置的运动和动力设计：将传动装置各轴由高速至低速依次定为轴，轴，.以及i0,i1，.为相邻两轴间的传动比和带传动、减速器传动比，可见第 2 方案比较适合。此选定电动机型号为 Y132M2-6，其主要性能：电动机主要外形和安装尺寸：601，12，.为相邻两轴的传动效率P，P，.为各轴的输入功率 （KW ）T，T，. 为各轴的输入转矩 （Nm）n,n,.为各轴的输入转矩 （r/min）可按电动机轴至工
8、作运动传递路线推算，得到各轴的运动和动力参数2.1.4 运动参数及动力参数的计算1）计算各轴的转数：轴：n=nm/ i0=960/2.8=342.86 （r/min）轴：n= n/ i1 =324.86/3.59=90.49 r/min卷筒轴：n= n（2）计算各轴的功率：轴： P= Pd01 =Pd1=12.050.96=11.57（KW）轴： P= P12 = P23=11.570.980.97=11（KW）卷筒轴： P = P23= P24=110.980.99=10.67（KW）计算各轴的输入转矩：电动机轴输出转矩为：Td=9550Pd/nm=955012.05/960=119.87
9、Nm轴： T= Tdi001= T di017=119.872.80.96=322.22 Nm 轴： T = Ti112= T i124=322.223.590.980.99=1122.29 Nm卷筒轴输入轴转矩：T = T 24=1088.84 Nm计算各轴的输出功率：由于轴的输出功率分别为输入功率乘以轴承效率：故：P =P 轴承= 11.570.98=11.34 KWP= P 轴承=110.98=10.78 KW计算各轴的输出转矩：由于轴的输出功率分别为输入功率乘以轴承效率：则：T= T 轴承=322.220.98=315.78 NmT = T 轴承=1122.290.98=1099.84
10、 Nm 综合以上数据，得表如下 =效率 P （KW ） 转矩 T （Nm）轴名输入 输出 输入 输出转速 nr/min传动比 i 效率电动机轴 4.5 44.77 960 2.8 0.96轴 4.32 4.23 120.33 117.92 342.864.44 0.95轴 4.11 4.02 518.34 507.97 77.22卷筒轴 4.07 3.99 502.90 492.84 77.221.00 0.978=4120.331000/（44850）= 27.34Mpa p (110Mpa)3、输出轴与齿轮 2 联接用平键联接轴径 d3=60mm L3=58mm T=518.34Nm查手册
11、 P51 选用 A 型平键键 1811 GB1096-792.2 V 带的设计（1）选择普通 V 带型号 p=4 T/（dhl）9l=L3-b=60-18=42mm h=11mm p=4T/（dhl）=4518.341000/（601142）=74.80Mpa p (110Mpa)十滚动轴承设计根据条件，轴承预计寿命Lh53658=14600 小时1.输入轴的轴承设计计算（1）初步计算当量动载荷 P因该轴承在此工作条件下只受到 Fr 径向力作用，所以 P=Fr=628.20N2）求轴承应有的径向基本额定载荷值5048.3N14608.32601.28.16 1 ）（）（ htdLnfPC（3）
12、选择轴承型号查课本表 11-5，选择 6208 轴承 Cr=29.5KN由课本式 11-3 有 146029380.62158.3460)(601 ）（PfCnLdth预期寿命足够此轴承合格2.输出轴的轴承设计计算（1）初步计算当量动载荷 P因该轴承在此工作条件下只受到 Fr 径向力作用，所以 P=Fr=1369.61N（2）求轴承应有的径向基本额定载荷值69.3N14602.7601.392.10 16 ）（）（ htdLnfPC10（3）选择轴承型号查课本表 11-5，选择 6211 轴承 Cr=43.2KN由课本式 11-3 有 146039561.2.40.7601)(601 ）（Pf
13、CnLdth预期寿命足够此轴承合格十一、密封和润滑的设计1.密封由于选用的电动机为低速，常温，常压的电动机则可以选用毛毡密封。毛毡密封是在壳体圈内填以毛毡圈以堵塞泄漏间隙，达到密封的目的。毛毡具有天然弹性，呈松孔海绵状，可储存润滑油和遮挡灰尘。轴旋转时，毛毡又可以将润滑油自行刮下反复自行润滑。2润滑(1)对于齿轮来说，由于传动件的的圆周速度 v 12m/s,采用浸油润滑，因此机体内需要有足够的润滑油，用以润滑和散热。同时为了避免油搅动时泛起沉渣，齿顶到油池底面的距离 H 不应小于 3050mm。对于单级减速器，浸油深度为一个齿全高，这样就可以决定所需油量，单级传动,每传递 1KW 需油量V0=0.350.7m3。(2) 对于滚动轴承来说，由于传动件的速度不高，且难以经常供油，所以选用润滑脂润滑。这样不仅密封简单，不宜流失，同时也能形成将滑动表面完全分开的一层薄膜。十二联轴器的设计（1）类型选择由于两轴相对位移很小，运转平稳，且结构
