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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
2、的二维平面零 件图和装配图的绘制。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 54.2.1轴的计算（减速器高速轴）54.3.II轴的计算（减速器中间轴）54.4. m轴的计算（减速器低速轴）64.5. W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dd
3、7d1 d25.4. 验算V带的速度75.5. 确定V带的基准长度L和实际中心距a7d5.6. 校验小带轮包角a 85.7. 确定V带根数Z85.8. 求初拉力F及带轮轴的压力F80Q5.9. 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
4、 错误!未定义书签。参考文献 241、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-New ton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
5、、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P 二Fv/(iooo nnw)d 由
6、电动机的至工作机之间的总效率为。nnw=n n 3 n 2n n n1 23456n n n n n n 分别为带的传动、齿轮传动的轴承、齿轮传动、齿1、2、3、4、5、6轮传动联轴器、卷筒轴的轴承、卷筒的效率。则nn w=0. 96 X 0. 993 X 0. 972 X 0 . 97 X 0 . 98 X 0 . 96=0.82P=Fv/(1000nnw)=2500X1.71000X0.82d=5.2kw2.3确定电动机的转速卷筒轴的工作转速为n =60X1000XV/nDW=60X1000X1.7 / 300Xn=108.28r/min取V带传动比i =2 4。齿轮传动比i=840。则总
7、传动比为i =161601 2总故电动机转速的可选范围n =i Xnd 总 W=(16160 )X108.28r/min=(173217325 )r/min符合这一范围的同步转速有3000 r / min,再根据计算出的容量，由参考文献【1】 查得Y132sl-2符合条件型号额定功率同步转速满载转速Y132sl-25.5 kw3000r / min2900r / min3、计算总传动比及分配各级的传动比3.1. 总传动比i =n /n =2900/108.28=26.78总 电动 W3.2. 分配各级传动比i=2.51i为V带传动的传动比i的范围(24)11i为减速器高速级传动比2i为低速级传
8、动比3i为联轴器连接的两轴间的传动比i =144i = i i i i总 1234i i=26.78/2.5=10.7123i=(1.3 i i)1/2=3.72 23i=2.934、计算传动装置的传动和动力参数4.1. 电动机轴的计算n =n =2900rmin 0mP= P =5.2kw 0dT =9550XP /n0 0 0= 9550X5.2 / 2900=17.12N.m4.2. I轴的计算（减速器高速轴）n=ni1 0 1=29002.5=1160rminp=p xn1 0 1=5.2x0.96=4.99kwT=9550xPn1 1 1带=9550x4.991160=41.1N.m
9、4.3. II轴的计算（减速器中间轴）n=ni2 1 2=11603.7=313.51 r / minP=Pxn2xn2 123=4.99x0.992x0.97=4.75kwT=9550xP/n2 2 2=9550x4.75/313.51= 144.57 N.m4.4皿轴的计算（减速器低速轴）n=ni3 2 3=313.51/2.9=108.11r/ minP =P xn n n3 22X 3X 4= 4.75X0.99X0.97X0.97= 4.42kwT =9550XP /n3 33=9550X4.42108.11= 390.53 N.m4.5.W轴的计算（卷筒轴）n=n=108.11r/
10、min43P=PXnXn4 356=4.42X0.98X0.96=4.16kwT=9550XP/n4 44=9550X4.16/108.11=367.41 N.m5、传动零件V带的设计计算5.1确定计算功率P=K P =1. 1 5.5=6.05 kwC A 额5.2选择V带的型号由P的值和主动轮转速，由【1】图8.12选A型普通V带。 C75mm5.3确定带轮的基准直径dd1 dd2由【1】表8.6和图8.12选取d =80mm，且d =80mmd二 d1d1min大带轮基准直径为。d =d Xn / nd2 d1 01=2900X80/1160= 200mm按【1】表8.3选取标准值d =
11、200mm 则实际传动比i,d2i =d / dd2 d1= 200 / 80= 2.5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V=nxd Xn / 60000d1 0=12.14m/s在525 m/s范围内5.5确定V带的基准长度Ld和实际中心距ad按结构设计要求初定中心距a =500mm0L =2 a+n(d+d )/2+(d d )2/4 a00d1 d2d2 d10=1000+nx280 / 2+1602 / 20 00=1446.8mm由【1】表8.4选取基准长度L = 1400mmd实际中心距a为a=a +( L L )/ 20 d 0= 1000+ ( 1400 14
12、46.8 )/2=476.6mm5.6校验小带轮包角a1a=180(d d )/a X57.3d2 d1= 180( 200 80 )/ 476.6 X57.3= 165.6120合格57确定V带根数ZZ三P / P =P /(P + AP )XKaXKc 0 c 0 0 cP=1.22+(1.291.22)X(29002800)/(32002800) 0=1.24kwAP=KXnX(11/K)0 b 0 i=0.0010275X2900X(11/1.1373)=0.3573kwK=0.96LKa=0.97Z=6.05/(1.24+0.3573)X0.97X0.96=4.06圆整得Z=45.8
13、求初拉力F0及带轮轴的压力F0Q由【1】表8.6查得q = 0.1kg / mF=500XP2.5/Ka1)/zXV+qV2 0c=113N轴上压力F为qF=2XFXzXsin165.6/2q=2X113X4Xsin165.6/2=894.93N5.9设计结果选用4根A1400GB / T115441997的V带 中心距476.6mm 轴上压力894.93N 带轮直径 80mm 和 200mm6、减速器齿轮传动的设计计算61高速级圆柱齿轮传动的设计计算611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
14、故选用9级精度，要求齿面粗糙度RaW3.26.3Mm6.1.2. 按齿面接触疲劳强度设计T =41.1N m=41100N mm1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Z=iZ=92.5,圆整得Z=93,齿面为软齿面,2 2 1 1由【1】表10.20选取甲=1d由【1】图10.24查得o =560 MPao =530 MPaHLim1HLim2由表【1】10.10查得S=1N=60njL=60X1160X1X ( 10X300X16) =3.34X109H1hN= N i=3.34X1093.7=9.08X1082 1 2查【1】图10.27知Z =0.9Z =1NT1NT2o= Z Xo S =0. 9X5601=504 MPaH 1NT1HLim1Ho
