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1、机械设计减速器设计说明书 系 别： 专 业：地质工程（T） 学生姓名： 学 号： 指导教师： 职 称：目 录第一部分 设计任务书.4第二部分 传动装置总体设计方案.5第三部分 电动机的选择.5 3.1 电动机的选择.5 3.2 确定传动装置的总传动比和分配传动比.6第四部分 计算传动装置的运动和动力参数.7第五部分 齿轮传动的设计.8第六部分 传动轴和传动轴承及联轴器的设计.18 6.1 输入轴的设计.18 6.2 输出轴的设计.23第七部分 键联接的选择及校核计算.29 7.1 输入轴键选择与校核.29 7.2 输出轴键选择与校核.29第八部分 轴承的选择及校核计算.30 8.1 输入轴的轴
2、承计算与校核.30 8.2 输出轴的轴承计算与校核.30第九部分 联轴器的选择.31第十部分 减速器的润滑和密封.33 10.1 减速器的润滑.32 10.2 减速器的密封.33第十一部分 减速器附件及箱体主要结构尺寸.33设计小结.36参考文献.36第一部分 设计任务书一、设计题目设计一带式输送机的传动装置，初始数据卷筒圆周力F = 25 KN，卷筒转速n=50（r/min），卷筒直径D = 400mm。技术条件与说明：1)传动装置的使用寿命预定为10年，每年按300天计算，3班制工作，每班按8小时；2)工作机的荷载是平稳、轻微冲击、单向回转；3)电动机的电源为三相交流电源,电压为380/2
3、20V；4)传动布置简图是由于受车间地位的限制而拟定出来的，不应随意更改，但对于传动件的形式，则允许做适宜的选择；5)输送带允许的相对速度误差35%。二. 设计步骤1. 传动装置总体设计方案2. 电动机的选择3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比4. 计算传动装置的运动和动力参数5. 齿轮的设计6. 滚动轴承和传动轴的设计7. 键联接设计8. 箱体结构设计9. 润滑密封设计10. 联轴器设计第二部分 传动装置总体设计方案一. 传动方案特点1.组成：传动装置由电机、减速器、工作机组成。2.特点：齿轮相对于轴承对称分布。3.确定传动方案：考虑到电机转速高，选择一级直齿圆柱齿轮减速器。二. 计算传
4、动装置总效率h=h1h22h3h4h5=0.990.9920.970.950.96=0.85h1为弹性联轴器的效率,h2为滚动轴承的效率,h3为圆柱齿轮啮合传动的效率,h4为开式圆柱齿轮啮合传动的效率,h5为工作装置卷筒轴的效率。第三部分 电动机的选择3.1 电动机的选择1）电动机类型和结构形式 按工作要求和工作条件，选用一般用途的Y（IP44）系列三相异步电动机。它为卧式封闭结构。2）电动机容量卷筒速度v:v=1.05m/s卷筒输出功率Pw:Pw= 电动机输出功率为:Pd= =26.25/0.85=30.88 KW电动机额定功率Ped由第二十章表20-1选取电动机额定功率Ped=37KW 经
5、查表按推荐的传动比合理范围，综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和减速器的传动比，选定型号为Y280S-8的三相异步电动机，额定功率为37KW,满载转速nm=740r/min，同步转速750r/min（8级）。电动机主要外形尺寸：中心高外形尺寸地脚螺栓安装尺寸地脚螺栓孔直径电动机轴伸出段尺寸键尺寸HLHDABKDEFG160mm60038525421015mm4211012373.2 确定传动装置的总传动比和分配传动比（1）总传动比： 由选定的电动机满载转速nm 和卷筒转速nw，可得传动装置总传动比为:i=nm / nw=740/50=14.8（2）分配传动装置传动比:i=i1i2 式中
6、i1、i2分别为和减速器和开式齿轮的传动比。初步取减速器i1=4.0，则开式齿轮传动比为:i2=i / i1=14.8 / 4.0=3.7所取值符合传动比常用范围。第四部分 计算传动装置的运动和动力参数（1）各轴转速:电动机为0轴，其余依次为轴（减速器输入轴）、轴（减速器输出轴）、轴（卷筒轴）。 (r/min)n2= n1/ i1 = 740 / 4 = 185 r/minn3= n2 / i2 = 185 / 3.7 = 50 r/min（2)各轴输入功率:P0= Pd =37 KWPI = Pdh1= 36.63 KWPII = PIh2h3 = 35.18 KWPIII = PIIh4h
7、5 = 33.08 KW 则各轴的输出功率：输入轴：PI = PI0.99 = 3.85 KW输出轴：PII = PII0.99 = 3.7 KW卷筒轴：PIII = PIII0.99 = 3.63 KW(3)各轴输入转矩:电动机轴:T0 Nm输入轴：TI Nm输出轴：TII Nm卷筒轴：TIII Nm第五部分 齿轮传动的设计一、减速器齿轮设计1.选精度等级、材料及齿数（1）大小齿轮均采用软齿面设计，考虑到高速轴应该设计成齿轮轴的形式，小齿轮材料选择45钢（调质），齿面硬度197286 HBS，Hlim1 =590 MPa,FE =450MPa;大齿轮材料为45钢（正火），齿面硬度为15621
8、7 HBS，Hlim2=380 MPa,FE =310MPa。（表11-1），根据表11-5，取SH=1.1，SF=1.25。 MPa MPa MPa MPa（2）齿轮按8级精度制造。（3）选小齿轮齿数z1 = 32，大齿轮齿数z2 = 324 = 128。（4）标准压力角a = 20。2.按齿面接触疲劳强度设计由下式试算小齿轮分度圆直径，即1）确定公式中的各参数值。根据表11-3，平稳、轻微冲击荷载，取荷载系数K=1.1（表11-3）。选取齿宽系数d = 0.8（表11-6）。小齿轮输入轴转矩T1 = 4.73105 Nmm由图查取区域系数ZH = 2.5。查表得材料的弹性影响系数ZE =
9、188 （表11-4）。2）试算小齿轮分度圆直径=144.5 mm模数 m=d1/z1=144.5/32=4.5 mm齿宽 b=dd1=144.50.8=115.6 mm,取b2=120mm,b1=125mm按表4-1取m=5mm，实际的d1=mz1=160mm，d2=mz2=640mm中心距 a=(d1+d2) / 2=400 mm.3.验算轮齿弯曲强度查图（图11-8和11-9）得齿形系数：YFa1 = 2.56 YFa2 = 2.18YSa1 = 1.63 YSa2 = 1.82由式 ， 安全。4.齿轮圆周速度对照表11-2可知选用8级精度是适宜的。5.设计结论 齿数z1 = 32、z2
10、 = 128，模数m = 5 mm，压力角a = 20，中心距a = 400 mm，齿宽b1 = 125 mm、b2 = 120 mm。6.齿轮参数总结和计算代号名称计算公式高速小齿轮大齿轮模数m5mm5mm齿数z32128齿宽b125mm120mm分度圆直径d160mm640mm齿顶高系数ha1.01.0顶隙系数c0.250.25齿顶高hamha3mm3mm齿根高hfm(ha+c)mmmm全齿高hha+hfmmmm齿顶圆直径dad+2hammmm齿根圆直径dfd-2hfmmmm二、开式齿轮设计1、选择材料及确定许用应力 由于结构紧凑，应用硬齿面组合设计。小齿轮用20CrMnTi渗碳淬火，齿面硬度5662 HRC，Hlim1 =1500 MPa,FE =850MPa；大齿轮用20Cr渗碳淬火，齿面硬度5662 HRC，Hlim1 =1500 MPa,FE =850MPa（表11-1）.根据表11-5，取SH=1.1，SF=1.25；根据表11-4，取ZH=2.5，ZE=189.8。 MPa MPa2、按齿轮弯曲强度设计计算 齿轮按8级精度制造。取荷载系数K=1.1（表11-3），齿宽系数d = 0.3（表11-6，悬臂布置）。小齿轮转矩T=1.82106 Nmm.齿数取z3 = 19，大齿轮齿数z4 = 193.770，真实传动比i=70/19=
