一级直齿圆柱齿轮减速器设计说明书

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1、 目录 一、 电动机的选择及其传动比的分配 1 1.1选择电动机 1 1.1.1选择电动机的类型 1 1.1.2选择电动机功率 1 1.1.3选择电动机转速 1 1.2传功比的分配 2 二、 V带的设计计算 3 2.1确定计算功率 3 2.2选取V带型号 3 2.3确定带轮直径 3 2.5确定带根数 4 2.6确定初拉力 4 2.7计算压轴力 4 三、 齿轮传动的设计计算 5 3.1选择齿轮材料，并确定许用应力 5 3.2按接触强度初步确定齿轮的主要参数 5 3.3验算齿根的弯曲应力 6 3.4齿轮传动的几何尺寸 6 四、 轴的初步设计计算 6 五、

2、箱体的机构设计 7 六、 键的设计 8 七、 轴承的选择 8 八、 计算轴的强度校核 8 8.1主动轴的强度校核 8 8.2从动轴的强度校核 10 九、 滚动轴承的寿命计算 11 9.1主动轴承6208寿命计算 11 9.2从动轴承6210寿命计算 11 十、 联轴器的选择 12 十一、 参考文献 12 计算及说明 结果 1、 电动机的选择及其传动比的分配 1.1选择电动机 1.1.1选择电动机的类型 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机。 1.1.2选择电动机功率 已知工作参数T=305(Nm）

3、，=120r/min， 由可计算得， 工作机所需功率==3.83kw。 工作机实际需要的电动机输出功率= 其中 查表得：为V带轮的传动效率为0.96 为滚动轴承的效率为0.99 为直齿齿轮的传动效率为0.97 为联轴器的效率为0.99 故 ==4.25kw 1.1.3选择电动机转速 已知=120r/min 按推荐的传动比合理范围，取单级齿轮传动比范围，取V带传动比，则总传动比合理范围为。故电动机转速的可选范围为=（720~2400）r/min之间 查表得符合这一范围

4、的同步转速有750r/min、1000r/min、1500r/min,再根据计算出的容量，查表可得下三种适用的电动机型号： 方案 电动机 型号 额电功率 /kw 电动机转速 传动装置的传动比 同步转速 满载转速 总传动比 带 齿轮 1 Y160M1-8 4 750 720 9.42 3 3.14 2 Y132M1-6 4 1000 960 12.5 2.8 4.5 3 Y112M1-4 4 1500 1440 18.8 3.5 5.38 综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量以及带传动和减速器的传动比，比较三个方案可知：

5、方案1的电动机转速低，外廓尺寸及重量较大，价格较高，虽然总传动比不大，但因电动机转速低，导致传动装置尺寸较大。方案3电动机转速较高，但总传动比大，传动装置尺寸较大。方案2适中，比较合适。因此，选定电动机型号为Y132M1-6，所选电动机的额定功率=4kw，满载转速=960r/min，总传动比适中，传动装置结构较紧凑。 1.2传功比的分配 工作机满载转速n=960r/min, ，取，则 2、 V带的设计计算 2.1确定计算功率 工作机的额定输出功率=4kw 查表得=1.1，则==1.14=4.4kw 2.2选取V带型号 按照任务书得要求，选择普通V带 根据

6、=4.4kw，=960r/min，查图选取A型普通V带 2.3确定带轮直径 ==960r/min，==359.5r/min ①选小带轮直径 由表取=106㎜， ②验算带速 V==5.3m/s(满足要求) ③计算从动轮基准直径 ==283㎜，取标准值280 ④实际传动比 i==2.64 2.4定中心距ɑ和基准带长 ①初定中心距 0.7（+）≤≤2（+） =600㎜ ②计算带长 ≈2+（+）+ =1824㎜ 取标准值=1800㎜ ③确定中心

7、距 =588㎜ ④验算包角 ≈ = =0.97（符合要求） 2.5确定带根数 =0.96 =1.01 =0.11 带的根数z取5根 2.6确定初拉力 查表得q = 0.11㎏/m =136N 2.7计算压轴力 =1345N 3、 齿轮传动的设计计算 3.1选择齿轮材料，并确定许用应力 小齿轮选用45号钢，调质处理，HB＝230 大齿轮选用45号钢，正火处理，HB＝200 查表齿轮材

8、料的接触疲劳极限应力和弯曲疲劳极限应力分别为 =560MPa，=540MPa =210MPa，=200MPa 取==1，则=560MPa,=540MPa =210MPa,=200MPa 3.2按接触强度初步确定齿轮的主要参数 计算小齿轮传动的转矩 =108.7(Nm) 取齿宽系数=1，载荷系数K=1.2，=30，u=3，并取较小的值， =64.8㎜ 模数m===2.16㎜ 由表取标准值m=2.5㎜ ==330=90 ==2.530=75㎜ ==2.590=

9、225㎜ =175=75㎜ 3.3验算齿根的弯曲应力 根据，查表得=2.54，=2.20 =47.12MPa =41.28MPa 由于<，<，所以大、小齿轮的弯曲强度足够。 3.4齿轮传动的几何尺寸 ==2.530=75㎜ ==2.590=225㎜ =150㎜ 4、 轴的初步设计计算 轴选用45号钢，其材料许用扭转应力=35MPa 轴最细处直径 大轴直径=35.170㎜ 小轴直径=24.96㎜ 5、 箱体的机构设计 箱座壁厚=8㎜ 箱座凸缘厚度b=12㎜ 箱座底

10、凸缘厚度=20㎜ 箱盖壁度=8㎜ 箱盖凸缘厚度=12㎜ 轴承旁凸台高度h=45㎜ 凸台半径R=22㎜ 外箱壁至轴承座端面的距离=43㎜ 大齿轮顶与内箱壁距离=10㎜ 小齿端面到内箱壁距离=10㎜ 上下机体筋板厚度=6.8㎜，=6.8㎜ 主动轴承端盖外径=112㎜ 从动轴承端盖外径=130㎜ 轴承旁连接螺栓M14 盖与座连接螺栓M10 轴承端盖螺钉M8 检查视孔盖螺钉M8 定位销M8 连接螺栓的间距=150㎜，=190㎜ 地脚螺栓M18，数量6根 6、 键的设计 ①从动轴外伸端d=38㎜，考虑键在轴中部安装故选键128 GB/T1096—2003，

11、b=12㎜，L=74㎜，h=8㎜，选45号钢。 ②与齿轮联接处d=55㎜，考虑键槽在轴中部安装，故同一方位母线上，选键1610 GB/T1096—2003，b=16㎜，L=64㎜，h=10㎜，选45号钢。 ③主动轴外伸端d=28㎜，考虑键在轴中部安装故选键87GB/T1096—2003，b=8㎜，L=74㎜，h=7㎜，选45号钢。 7、 轴承的选择 考虑轴受力较小且主要是径向力，故选用单列深沟球轴承 根据轴颈值查《机械设计基础课程设计指导书》选择： 主动轴承6208 （GB/T276-1994）2个 从动轴承6210 （GB/T276-1994）2个 8、

12、 计算轴的强度校核 8.1主动轴的强度校核 =108.7Nm =359.5r/min =75㎜ 圆周力=2898.67N 径向力=1055.03N 由于为直齿轮，轴向力=0 L=133㎜ 垂直面支反力 ==0.5=527.52N 垂直弯矩 =0.5L=35.08Nm 水平面支反力 ==0.5=1449.34N 水平弯矩 =0.5L=96.38Nm 校核 合成弯矩 =102.6Nm 危险截面当量弯矩 =107.66Nm （取） 许用应力 =

13、2.60MPa<=650MPa 则强度足够。 8.2从动轴的强度校核 =303.8Nm =119.8r/min =225㎜ 圆周力=2700.44N 径向力=982.88N 由于为直齿轮，轴向力=0 L=136㎜ 垂直面支反力 ==0.5=491.44N 垂直弯矩 =0.5L=33.42Nm 水平面支反力 ==0.5=1350.22N 水平弯矩 =0.5L=91.81Nm 校核 合成弯矩 =97.70Nm 危险截面当量弯矩 =133.

14、61Nm （取） 许用应力 =119478Pa<=600MPa 则强度足够。 9、 滚动轴承的寿命计算 9.1主动轴承6208寿命计算 轴承的径向载荷 =1542.36N 只承受纯径向载荷的轴承 查表=1.5，=1，则P=2313.54N 轴承的基本额定动载荷 C=29.5kN 轴承的基本额定寿命用小时 =96115.53h （取） 预期寿命为：1

15、0年，单班制 L=103008=24000< 轴承寿命合格 9.2从动轴承6210寿命计算 轴承的径向载荷 =1436.87N 只承受纯径向载荷的轴承 查表=1.5，=1，则P=2155.31N 轴承的基本额定动载荷 C=35.0kN 轴承的基本额定寿命用小时 =595765.73h （取） 预期寿命为：10年，单班制 L=103008=24000< 轴承寿命合格 10、 联轴器的选择 由于减速器载荷平稳，速度不高，无特殊要求，考虑拆装方便及经济问题，选用弹性套柱联轴器

16、 电动机选用：Y132M1-6 =4.4kw A型普通V带 =106㎜ V=5.3m/s =280㎜ =600㎜ 取=1800㎜ 中心距=588㎜ 包角= 根数z取5根 初拉力=136

17、N 压轴力 =1345N 小齿轮选用45号钢，调质处理，HB＝230 大齿轮选用45号钢，正火处理，HB＝200 小齿轮传动的转矩 =108.7(Nm) 小齿轮齿数 =30 模数m=2.5㎜ 大齿轮齿数 =90 =75㎜ =225㎜ 47.12MPa 41.28MPa 150㎜ 36㎜ =25㎜

18、 从动轴外伸端选键128 与齿轮联接处选键1610 主动轴外伸端选键87 主动轴承6208 从动轴承6210 强度足够 强度足够 轴承寿命合格 主动轴承 10年一换 轴承寿命合格 从动轴承 10年一换 选用 弹性套柱联轴器 11、 参考文献 图书类的参考文献 1 初嘉鹏、胡建忠机械设计基础中国计量出版社，2009 2 陈立德机械设计基础课程设计指导书高等教育出版社，2007 11