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1、二级直齿圆柱齿轮减速器摘 要齿轮传动是现代机械中应用最广的一种传动形式。它由齿轮、轴、轴承及箱体组成的齿轮减速器,用于原动机和工作机或执行机构之间,起匹配转速和传递转矩的作用。齿轮减速器的特点是效率高、寿命长、维护简便，因而应用极为广泛。本设计讲述了带式运输机的传动装置二级圆柱齿轮减速器的设计过程。首先进行了传动方案的评述，选择齿轮减速器作为传动装置，然后进行减速器的设计计算（包括选择电动机、设计齿轮传动、轴的结构设计、选择并验算滚动轴承、选择并验算联轴器、校核平键联接、选择齿轮传动和轴承的润滑方式九部分内容）。运用AutoCAD软件进行齿轮减速器的二维平面设计，完成齿轮减速器的二维平面零件图
2、和装配图的绘制。关键词：齿轮啮合 轴传动 传动比 传动效率目 录1、引言12、电动机的选择22.1. 电动机类型的选择22.2电动机功率的选择22.3确定电动机的转速23、计算总传动比及分配各级的传动比43.1. 总传动比43.2分配各级传动比44、计算传动装置的传动和动力参数54.1.电动机轴的计算54.2.轴的计算(减速器高速轴)54.3.轴的计算(减速器中间轴)54.4.轴的计算(减速器低速轴)64.5.轴的计算(卷筒轴)65、传动零件V带的设计计算75.1.确定计算功率75.2.选择V带的型号75.3.确定带轮的基准直径dd1 dd275.4.验算V带的速度75.5.确定V带的基准长度
3、Ld和实际中心距a75.6.校验小带轮包角185.7.确定V带根数Z85.8.求初拉力F0及带轮轴的压力FQ85.9.设计结果96、减速器齿轮传动的设计计算106.1.高速级圆柱齿轮传动的设计计算106.2.低速级圆柱齿轮传动的设计计算117、轴的设计147.1.高速轴的设计147.2.中间轴的设计157.3.低速轴的设计168、滚动轴承的选择209、键的选择2010、联轴器的选择2111、齿轮的润滑2112、滚动轴承的润滑2113、润滑油的选择2214、密封方法的选取22结 论23致 谢24参考文献251、引言 计算过程及说明国外减速器现状，齿轮减速器在各行各业中十分广泛地使用着，是一种不可
4、缺少的机械传动装置。当前减速器普遍存在着体积大、重量大，或者传动比大而机械效率过低的国外的减速器，以德国、丹麦和日本处于领先地位，特别在材料和制造工艺方面占据优势，减速器工作可靠性好，使用寿命长。但其传动形式仍以定轴齿轮传动为主，体积和重量问题，也未解决好。最近报导，日本住友重工研制的FA型高精度减速器，美国Jan-Newton公司研制的X-Y式减速器，在传动原理和结构上与本项目类似或相近，都为目前先进的齿轮减速器。当今的减速器是向着大功率、大传动比、小体积、高机械效率以及使用寿命长的方向发展。因此，除了不断改进材料品质、提高工艺水平外，还在传动原理和传动结构上深入探讨和创新，平动齿轮传动原理
5、的出现就是一例。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。目前，超小型的减速器的研究成果尚不明显。在医疗、生物工程、机器人等领域中，微型发动机已基本研制成功，美国和荷兰近期研制分子发动机的尺寸在纳米级范围如能辅以纳米级的减速器，则应用前景远大。2、电动机的选择2.1. 电动机类型的选择按已知的工作要求和条件，选用Y型全封闭笼型三相异步电动机。2.2电动机功率的选择Pd=Fv/(1000w)由电动机的至工作机之间的总效率为。w=123324561、2、3、4、5、6分别为带的传动、齿轮传动的轴承、齿轮传动、齿轮传动联轴器、卷筒轴的轴承、卷筒的效率。则
6、w=0.960.9930.9720.970.980.96=0.82Pd=Fv/(1000w)=25001.710000.82=5.2kw2.3确定电动机的转速卷筒轴的工作转速为nW =601000VD=6010001.7300=108.28rmin取V带传动比i 1=2 4。 齿轮传动比i2=840。则总传动比为i总=16160故电动机转速的可选范围nd=i总nW =16160108.28rmin=173217325rmin符合这一范围的同步转速有3000 rmin，再根据计算出的容量，由参考文献【1】查得Y132s1-2符合条件型号额定功率同步转速满载转速Y132s1-25.5 kw3000
7、rmin2900rmin3、计算总传动比及分配各级的传动比3.1. 总传动比i总=n电动/nW=2900/108.28=26.783.2分配各级传动比i1为V带传动的传动比 i1的范围（24） i1=2.5i2为减速器高速级传动比i3为低速级传动比i4为联轴器连接的两轴间的传动比 i4 =1i总= i1 i2 i3 i4i2 i3=26.78/2.5=10.71i2=(1.3 i2 i3)1/2=3.7i3=2.94、计算传动装置的传动和动力参数4.1.电动机轴的计算n0=nm=2900rmin P0= Pd =5.2kw T09550P0n095505.22900=17.12N.m4.2.轴
8、的计算(减速器高速轴)n1=n0i1 =29002.5=1160rminP1=P015.20.964.99kwT19550P1n1带95504.99116041.1N.m4.3.轴的计算(减速器中间轴)n2=n1i2=11603.7=313.51 rminP2=P1223=4.990.9920.97=4.75kwT29550P2n295504.75313.51144.57 N.m4.4.轴的计算(减速器低速轴)n3=n2i3=313.512.9108.11rminP3P22344.750.990.970.974.42kwT39550P3n395504.42108.11390.53 N.m4.5
9、.轴的计算(卷筒轴)n4=n3108.11rminP4P3564.420.980.964.16kwT49550P4n495504.16108.11367.41 N.m5、传动零件V带的设计计算5.1.确定计算功率 PC=KAP额=1.15.5=6.05 kw5.2.选择V带的型号 由PC的值和主动轮转速，由【1】图8.12选A型普通V带。5.3.确定带轮的基准直径dd1 dd2由【1】表8.6和图8.12 选取dd180mm ，且dd180mmdmin75mm 大带轮基准直径为。 dd2dd1n0n1=2900801160200mm按【1】表8.3选取标准值dd2200mm 则实际传动比i，
10、i dd2dd1200802.5主动轮的转速误差率在5内为允许值5.4.验算V带的速度 Vdd1n06000012.14ms 在525 ms范围内5.5.确定V带的基准长度Ld和实际中心距a按结构设计要求初定中心距a0=500mm L02 a0dd1dd22dd2dd124 a0 1000280216022000 =1446.8mm 由【1】表8.4选取基准长度Ld1400mm 实际中心距a为 aa0LdL02 1000+14001446.82 476.6mm5.6.校验小带轮包角1180dd2dd1a 57.3 18020080476.6 57.3 165.6120合格 5.7.确定V带根数
11、Z ZPcP0 PcP0P0KKcP01.221.291.2229002800320028001.24kwP0Kbn011Ki 0.00102752900111.1373 0.3573kwKL0.96K0.97 Z6.051.240.35730.970.964.06圆整得Z=45.8.求初拉力F0及带轮轴的压力FQ 由【1】表8.6查得q0.1kgm F0500Pc2.5K1zVqV2 113N 轴上压力Fq为 Fq2Fzsin165.6221134sin165.62 894.93N 5.9.设计结果 选用4根A1400GBT115441997的V带 中心距476.6mm 轴上压力894.93
12、N 带轮直径80mm和200mm6、减速器齿轮传动的设计计算6.1.高速级圆柱齿轮传动的设计计算6.1.1.选择齿轮材料及精度等级 小齿轮选用45号钢调质,硬度为220250HBS。大齿轮选用45号钢正火，硬度为170210HBS。因为是普通减速器 故选用9级精度 ，要求齿面粗糙度Ra3.26.3m6.1.2.按齿面接触疲劳强度设计T1=41.1Nm=41100Nmm由【1】表10.11查得K=1.1选择齿轮齿数 小齿轮的齿数取25，则大齿轮齿数Z2=i2Z1=92.5,圆整得Z1=93，齿面为软齿面，由【1】表10.20选取d=1由【1】图10.24查得 HLim1 =560 MPa HLim2 =530 MPa 由表【1】10.10查得 SH=1 N1=60njLh=6011601( 1030016) 3.34109 N2= N1 i2=3.341093.7=9.08108 查【1】图10.27知 ZNT1=0.9 ZN=1 H1= ZNT1HLim1SH0.95601=504 MPa H2= ZNT2HLim2SH15301 =530 MPa 故d176.43KT1i21di2H1213 =76.43
