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1、二级圆柱齿轮减速器课程设计说明书 学 院：专 业： 数控技术指导老师：学 生：学 号： 2012年6月19一、设计题目： 设计皮带运输机械传动装置中的减速器，简图如下：图1 减速器简图工作条件：双班制工作，有轻度振动，小批量生产，单向传动，轴承寿命2年，减速器使用年限为6年，运输带允许误差5%。已知数据：运输带有效拉力F=10500N，运输带速度V=0.25m/s,卷筒直径D=250mm。二、设计内容：1 计二级圆柱齿轮减速器，计算三角带传动。2 绘制齿轮减速器装配图一张；绘制低速轴上齿轮的传动件工作图一张；绘制从动轴的零件工作图；绘制减速器箱体的零件工作图一张；3 写出设计计算说明书一份。三
2、.传动装置的总体设计过程： 根据传动装置的组成和不同传动方案的特点，合理拟定传动方案（已给出）。1.合理的方案应保证工作可靠，并且结构简单，尺寸紧凑，加工方便，成本低廉，传动效率高和使用维护方便。由此初步拟定方案。2.带传动的承载能力小，传递相同转矩时结构尺寸较其他传动形式大，但传动平稳，能缓冲减振，应布置在高速级。3.齿轮传动传动比稳定，效率高，工作可靠性较高，精度高，布置于低速级，并且采用展开式布置。通过联轴器与卷筒联接。电动机的选择1.电动机的类型根据工作条件，载荷特性，起动性能及反转的频繁程度，转速高低等条件确定。2.电动机的额定功率Ped 电动机的工作功率Pd 。 3.通常选用同步转
3、速为1500和1000 r/min的电动机。4.同一功率的电动机可能有几种同步转速。确定电动机的同步转速应考虑到：电动机转速的高低不仅影响其尺寸，重量和价格，同时也影响到传动系统总传动比的大小，从而影响传动系统级数的多少和传动机构类型的选定等。5. 通过计算选择电动机 电动机所需要的工作功率： Pd=PW/总 kW式中：Pd-电动机所需工作功率，kW；PW-工作机所需输入功率，kW；总-电动机至工作机之间传动装置的总效率 V 带传动效率 v带0.94-0.97 取0.95球轴承效率 轴承0.98-0.995 取0.99齿轮传动效率 齿轮0.96-0.99 取0.98 联轴器传动效率 联轴器0.
4、99平带传动效率 平带 0.96总v带轴承 4齿轮2联轴器平带 0.95 0.994 0.982 0.99 0.960.816 PW FV/1000105000.25/1000=2.625（kW）由电动机的工作功率为3.217kW,查手册得出满足功率条件的4种型号的电机，列表如下：表1 电动机的型号及相关数据方案型号同步转速满载转速质量1Y112M-2430002890452Y112M-4415001440433Y132M1-641000960734Y160M1-84750720118综合考虑电动机和传动装置的尺寸，重量，价格和带传动，减速器的传动比，选择第3方案较合适，查表得电动机轴的直径D
5、=38mm。(三）确定传动装置的总传动比并分配传动比 1.传动比计算： i总=n电/ nw960/19.1050.26普通V带的传动比i的一般范围是24，可以选择偏中的数，取i2.8。 i减i总 / i=17.951 由 i减=i1齿/i2齿 i1齿=1.3 i2齿 得： i1齿=4.83, i2齿=3.72 2.各轴的转速（单位：r/min） n= n电/ i=342.86n= n/ i1齿=70.98n= n/ i2齿=19.08卷筒轴n= n=19.08 3.各轴的输入功率(单位:kW) P=Pdv带 = 3.06 P= P轴承1齿=2.96P= P轴承2齿=2.88 P= P轴承联轴器
6、=2.82 4.各轴的输入转矩（单位：Nmm）电动机轴输出转矩 Td=9550Pd/ n电=32002轴：T=9550 P/ n=85233轴: T=9550 P/ n=398253轴: T=9550 P/ n=1441509轴: T=9550 P/ n=1411478运动和动力参数计算结果整理于下表： 表2 各轴运动和动力参数输入功率KW输入转矩Nmm转速r/min轴 3.0685233342.86轴 2.9639825370.98轴 2.88144150919.08卷筒轴 2.82141147819.08(四) V 带的设计1.计算功率 PC 由工作条件查表得工作情况系数 KA 1.2 P
7、C Pd KA 3.2171.23.86(kW) 由PC3.86KW,n1=960rpm,查表得选用A型带，且得小带轮基准直径 d1=80100mm，但经过计算，此时带速接近于5，并且齿宽大于100mm，可将其基准直径调为112140档，取其中的较小值。2.根据基准直径系列，取小带轮直径d1112mm,由d2=id1(1-)=307 mm, 取大带轮基准直径d2315 mm。验算带速：v=d1n1/60/10005.63 m/s v在525 m/s之间，可取之。3.确定中心距a,带长(基准长度)Ld，验算包角：初步确定中心距a0: 0.7(d1+d2) a0 2(d1+d2) 299 a0 1
8、20 上述选择合适。4.求带的根数z由n1960rpm,d1 112mm，通过内插法求得单根普通V带的基本额定功率：P01.16kW，id2/(d1(1-) 2.87其中: V带传动的滑动率0.010.02，取为0.02，此时的传动比误差为2.5. 由 i及n1得单根普通V带的功率的增量P00.109kW，由1 =159得包角修正系数Ka=0.947。 带数2.49根 取整 z3根5.确定预拉力F0及轴向作用力FQ查表得A型带的q0.10kg/m 150N FQ2zF0 sin885N（五）齿轮传动设计 1.齿轮材料的选择两齿轮均取相同的材料 小齿轮 45钢 调质 HBS=220 大齿轮 45
9、钢 正火 HBS=190查表得：安全系数SH=1.05,SF=1.35齿轮的接触疲劳限：Hlim1=550MPa, Hlim2=530MPa齿轮弯曲疲劳极限：Flim1=190MPa, Flim2=180MPa可得： 小齿轮： H1= Hlim1/SH=523.81MPa F1= Flim1/SF=140.74MPa 大齿轮： H2= Hlim2/SH=504.76MPa F2= Flim2/SF=133.33MPa 首先按齿面接触强度设计，再按齿根弯曲强度校核。 2.确定齿轮的相关数据（1）高速级齿轮 i1齿4.83，T85233Nmm传动有轻度振动，取载荷系数K=1.2；10kW以下的轻型
10、减速器，齿宽系数取a0.3。中心距 a:（即是传动比） 183.32mm 圆整a,可取其为185，190，195，200。对传递动力的齿轮，模数m2.5, 可取m2.5,3,4。试取a,并由a=m(z1+z2)/2验算之。 a=185: m=2.5, z1=25,z2=121, a=182.5 m=3 , z1=22, z2=106, a=192 a=190: m=2.5, z1=23, z2=126, a=192.5 m=3 , z1=23, z2=111, a=201 a=195: m=2.5, z1=27, z2=130, a=196 m=3 , z1=24, z2=116, a=210
11、 a=200: m=2.5, z1=28, z2=135, a=204 m=3, z1=24, z2=116, a=210由以上验算可知，当a=190,m=2.5,z1=26,z2=126时，a满足条件，但若对第一组中的z2作微调，令 z2=126,m=2.5,z1=22,可满足a=185,且此时的传动比误差为0.4最小，a的尺寸较小。 综上选择：a=190mm ,m=2.5mm,z1=26, z2=126。 齿宽b=57mm,取 b1=65mm,b2=60mm。(2) 低速级齿轮 i2齿4.38，T=368346Nmm 270.69mm a可取275，280，285mm；m可取3，4，5mm。同理经计算可得出较合理的取值为: a290mm，m=4mm,z1=27,z2=118此时的传动比误差为0.2。b1=95mm,b2=90mm。最后计算一下总传动比误差为2.53，满足要求。3. 校核齿轮强度（1） 高速级齿轮： z1=26, 齿形系数YF1=2.7 Z2=126,齿形系数YF2=2.15按bmin=60计算： F1=2KTYF1/(b
