V带一级齿轮减速器设计说明书

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1、带式运输机的传动装置设计书姓名：班级：学号：目 录设计任务1一 传动方案1二 电动机选择2三 各轴运动、动力参数计算3四 V带传动设计4五 齿轮传动设计6六 轴及轴相关的设计9七 其它部分设计12八 小结14一级齿轮减速器设计说明书课程设计任务：设计用于码头上的带式运输机传动装置原始数据：题号1-9运输带牵引力F(KN)2.5运输带速度V/(m/s)1.3卷筒直径D/mm420工作条件：单班制工作，连续单向运转，载荷平稳，室外工作。使用期限为10年，小批量生产，中小型规模机械厂。动力三相交流（220/380V），运输带允许速度误差为。一、 传动方案（V带一级齿轮减速器）1） 外传动为V带传动。

2、2） 减速器为一级圆柱齿轮减速器。3） 传动简图如图二、电动机选择。计算步骤设计计算与内容设计结果1、选择电动机的类型。2、电动机输出功率按照工作要求和条件选用Y系列一般用途的全封闭自扇式笼型三相异步电动机。(1)滚筒的功率: Pw=Fw.Vw =2500 1.3 =3.25kw电动机输出功率：根据简图，查手册得：V带传动效率 PQ=Pw/又因为=带齿联轴器滚动轴承滚筒=0.960.980.990.960.990.99=0.876P0=PW/ =3.25/0.876=3.71KW(2)滚筒转速：NW=60Vw1000/D =601.31000/(3.14420)=59.145r/min确定总传

3、动比的范围电动机的转速n；按表推荐的各种传动比范围取V带传动比i1=（2-4），单级圆柱齿轮传动比i2=（3-5）,总的传动比范围为： i=i1i2= (24) (35)=620 n=(620) 59.231 =354.871182.9r/min在该范围内电动机的转速有：750r/min、1000r/min、1500r/min，取电动机同步转速为1000r/min，因此选择电动机行型号为：Y132M1-6同步转速1000r/min 转速960 r/min 满载转速：960r/min，额定功率4KW。型号额定功率(Kw)满载转速(r/min)同步转速(r/min)Y132M1-649601000

4、PW=3.25KWP0=3.71kwNw=59.145r/min同步转速为1000r/min额定功率为4kw1、计算总传动比2、各级传动比分配 i=nm/nw=960/59.145=16.231为使V带传动的外部尺寸不至于过大，初选传动比i=4。则齿轮传动比为：i2=i/i1=16.231/4=4.058 i1=4i2=4.058三、各轴运动参数和动力参数的计算计算步骤设计计算与内容设计结果1、0轴（电动机轴）2、轴（高速轴）3、轴（低速轴）4、轴（滚筒轴）5、整理表格P0=3.71KW n0=960r/minT0=9550P0/n0 =95503.71/960=36.907N.mP1=P0带

5、 =3.710.96=3.562KWn1=n0/i带=960/4=240/minT1=9550P1/n带=95503.562/240=141.723N.mP2=P1齿轮轴承 =4.270.980.97=3.456KWn2=n1/i2=240/4.058=59.142r/minT2=9550P2/n2=95503.456/59.142=557.974N.mPW=P234 =4.060.970.96=3.387KWnw=n2=59.142r/min Tw=9550Pw/nw=95503.387/59.142=552.394N.m参 数轴 号0轴1轴2轴W轴功P(KW)3.713.5623.4563

6、.387转速n(r/min)96024059.14259.142转矩T（N.m）36.907141.723557.974552.394传动比i44.0581效率0.960.970.98P0=3.71KWn0=960r/minP1=3.562KWn1=240r/minT1=141.723N.mn2=59.142r/minT2=557.974N.mPW=3.387KWnw=59.142r/minTW=552.394N.m四、V带传动设计 计算步骤设计计算与内容设计结果1、 确定设计功率PC2、 选择普通V带型号3、 确定带轮基准直径dd1、dd2。4、 验证带速V5、 确定带的基准长度Ld和实际中

7、心距a。6、 确定V带根数Z7、设计结果由得KA=1.3PC=KAP0=1.33.71=4.823KW根据PC=4.823KW,n0=960r/min。由图8.13选B型V带。由机械设计基础图8.13取dd1=180mm，dd1=180mmdd2=n0dd1/n1=720mm按表8.3取标准直径dd2=720mm，则实际传动比i、从动轮的实际转速分别为： i=dd2/dd1=720/180=4 n2=n1/i=960/4=240从动轮的转速误差为（240-240）/240=0%在5%以内，为允许值。V=dd1n1/601000=（180960）/（601000）m/s=9.0432m/s带速在

8、525m/s范围内。由式(8.14)得0.7（dd1+dd2）a02（dd1+dd2）0.7（160+640）a02(160+640)630a01800取a0=700由式（8.15）得 L0=2a0+(dd1+dd2) /2+(dd2-dd1)2/4a0=2700+（800）/2+（480）2/（4700）=2813.4mm由表8.4选取基准长度La=2800mm由式（8.160得实际中心距a为 aa0+（La-L0）/2=700-6.7 =693.3mm693mm中心距a的变动范围为amin=a-0.015Ld =693-0.0152800 =651mmamax=a+0.03Ld=693+0

9、.032800=777mm由式（8.18）得 ZPc/(P0+P0)KaKL 根据dd1=180mm，n1=960r/min，查表8.9得，用内插法得 P0 =3.22KW由式（8.11）得功率增量P0为 P0=Kbn1（1-1/Ki）由表8.18查的Kb=1.027510-3根据传动比i=3.6，查表8.19得Ki=1.1373，则P0=1.027510-3960（1-1/1.1373）kw=0.12kw由表8.4查得带长度修正系数KL=1.06，由图8.11查得包角系数K=0.96,得普通V带根数 圆整得2根选用2根B型中心距a=694mm，带轮直径dd1=180，dd2=720mm。 K

10、A=1.3Pc=4.823kwdd1=180mmdd2=720mmi=4n2=240V=9.0432m/sa0=700La=2800mma693mmamin=651mmamax=777mmP0=3.22kwZ=2五、齿轮传动设计设计一单级直齿圆柱齿轮减速器中齿轮传动，已知：传递功率P1=3.562KW，小齿轮转速n1=240r/min，大齿轮转速n2=59.142r/min，传递比i=4.058，单向运转，载荷变化不大，使用期限十年，单班工作。 设计步骤计算方法和内容设计结果1、 选择齿轮材料2、按齿轮面接触疲劳强度设计3、主要尺寸计算4、从动大齿轮设计小齿轮选用45Cr调质钢，硬度为240H

11、BS；大齿轮选用45钢调质，硬度为550HBS。因两齿轮均为钢质齿轮，可求出d1值。确定有关参数与系数：（1） 转矩T1 T1=9.551000000P/n =9.551000000/n =141738N.mm（2） 载荷系数K查表取K=1.1（3） 齿轮Z1和齿宽系数d确定取齿宽系数d=1小齿轮分度圆直径d1=68.002a=d1(1+i)/2=171.98m=(0.0070.02)a=1.23.439取m=3小齿轮的齿数z1=d1/m=22.67取为24，则大齿轮齿数Z2=4.05824=97.392，故Z2=98 。（4）实际齿数比i实际=98/24=4.0833（5） 许用接触应力【H

12、】由图机械设计基础查得Hlim1=636MPa Hlim2=527Mpa由表10.10查得SH=1.1 SF=1.25F1=472 MPa F1=320 MPa取K=1.2YFa1=2.72 YSa1=1.58YFa2=2.25 YSa2=1.8F1=2KT1 YFa1 YSa1/bmmz1=93.99 MPaF1 F2=F1 YFa2 YSa2/ YFa1 YSa1=88.57 MPaF2安全m= 3由表10.3取标准模数m=3mmd1=mz1=324mm=72mmd2=mz2=398=294mm齿顶圆直径da： da1=d1+2ha=(24+2)3=78mm da2=d2+2ha=(98+

13、2)3=300mm齿全高h（c=0.25）：h=(2ha+c)m=6.75mm齿厚s：s=p/2=4.71mm齿根高hf：hf=（ha+c）m=3.75mm齿顶高ha：ha=ham=3mm齿根圆直径df：df1=d1-2hf=64.5mmdf2=d2-2hf=286.5mm4、从动大齿轮设计：采用轮辐齿轮（参考机械设计基础教材P182图11-16）设计计算尺寸轴孔直径=60mm齿顶圆直径=300mmT1=141738N.mmZ1=24Z2=98Hlim1=636MPaHlim2=527Mpam=3mmd1 =72mmd2=294mmda1=78mmda2=300mmh =6.75mms=4.7

14、1mmhf =3.75mmha =3mmdf1=64.5mmdf2=286.5mm六、轴及轴相关的设计设计步骤计算方法和内容设计结果1、 低速轴设计2、主动轴（齿轮轴）3轴尺寸设计4、联轴器5、轴承的选择5、键选择1、低速轴的设计（参数如表A-5）项目P2(KW)N2(r/min)参数 3.45659.142（1）低速轴材料选择：40Cr强度极限750Mpa屈服极限550Mpa弯曲疲劳极限350Mpa查表取C=10798 t=4052 Mpa考虑轴上有键槽，轴径增大5%，dmin=41.97mm2、主动轴同理项目P2(KW)N2(r/min)参数 3.562 240强度极限750Mpa屈服极限

15、550Mpa弯曲疲劳极限350Mpa查表取C=10798 t=4052 Mpa考虑轴上有键槽，轴径增大5%，dmin=26.57mm3轴尺寸设计：（1）从动轴形状，尺寸设计如图（2）主动轴（齿轮轴）设计：4、联轴器选择载荷平稳，速度不高，无特殊要求，考虑拆装方便及经济问题，选择弹性柱销联轴器。K=1.3查表选择LX3型Y型，公称转矩1250 N.m由表知d=40、42、45、48mm，及低速轴最小直径取d=45mm，轴孔长度112mm。5、轴承的选择当量动载荷：Fr=1381.81N查表选择轴承为：1）低速从动轴L=10X365X8=29200h取ft=1 e=3Cr从=6484.96N选择深

16、沟球轴承6011型一对(原轴承代号111)dD轴承宽度B安装damin安装Damax55mm90mm18mm62mm83mm2）低速从动轴L=10X365X8=29200h取ft=1 e=3Cr从=10352N选择深沟球轴承6308型一对（原轴承代号308）dD轴承宽度B安装damin安装Damax40mm90mm23mm49mm81mm5、键选择与相关数据选择B型键，全委正常连接（1）从动轴与齿轮连接键b(h8)h(h11)L(h14)轴槽深t外槽深t11811707.04.4（2）联轴器键b(h8)h(h11)L(h14)轴槽深t外槽深t11491005.53.8（3）主动轴上皮带轮键b(

17、h8)h(h11)L(h14)轴槽深t外槽深t1108285.03.3d1=45mmL1=84mmL=112mm七、其它部分设计设计步骤设计计算与内容设计结果1、箱座箱盖2、轴承盖3、底座4、定位销5减速器的润滑、密封1、箱座箱盖：（1）箱座：箱座壁厚=10mm箱座凸缘厚度=9mm箱座底凸缘厚度=25mm地角螺钉直径=20mm，螺钉数=4个大齿轮顶圆与内箱壁距离=14mm齿轮与内箱壁距离=11mm箱座筋厚=9mm（2）箱盖：箱盖厚度=9mm箱盖凸缘厚=9mm窥视孔螺栓M5箱盖筋厚=9mm（3）其它箱盖与箱座连接螺栓M10X80（6个），M10X25螺栓（4个）定位销孔直径=5mm（四个）2、轴

18、承盖：d0=d4+1=11mmD0=D+2.5d4=90+25=115mme1.2d4 取12mm（d4为轴承盖螺栓直径）D4=D-（1015）b=8mmh=8mm查表轴承孔直径D轴承盖螺栓直径螺钉数目85100mm10mm6个3、底座：边缘厚度25mm底座宽度=248mm，长度=441mm地角螺钉孔直径=21mm4、定位销：（GB/T191/1）d=5mmc=1.2L=1260mm(取14mm)5、减速器的润滑、密封及装油量的计算（1）轴承润滑：由于齿轮圆周速度v=3.14d1n1/60X1000=0.90432m/s,采用润滑脂润滑，润滑脂在装配时加入到轴承空间，之后定期添加，添脂时拆去轴

19、承盖，考虑到润滑脂的摩擦阻力和冷却效果差，润滑脂的填入量一般为轴承的1/2-2/3，当转速较高（n=15003000r/min）时，不应超过1/3，转速较低（n=300r/min）或润滑脂易于流失时，填入量可适当多一些，但不应超过2/3。（2）内部密封：为防止轴承空腔中的润滑脂漏入箱体油池内而影响轴承及齿轮的润滑，同时也为防止箱体内的润滑油浸入润滑腔而冲淡并带走润滑脂。因此，在轴承向着箱体内部的一面每一个都安装了一个挡油环，随轴旋转，借离心力的作用可甩掉油及杂质。（3）齿轮润滑：使用40号，45号机械油进行润滑，由于齿轮速度12m/s，使用浸浴润滑，将齿轮部分进入箱座的油池中，靠齿轮传动时将润

20、滑油带到轮齿啮合处，同时也将油甩上箱壁籍以散热。（4）箱体密封：在输入和输出时的轴承端盖上各增加一个垫片油封保证密封。八、小结减速器的结构特点及说明本设计圆柱直齿轮传动减速器，体积小，机构紧凑，造价低廉，适合项目要求的一系列小型工作机上，减速器采用软齿轮，缓和冲击，噪音小。，结构简单，更好的适应工作要求。 从选择原始数据开始，不断计算修正，不断查标准查手册，参考机械设计教材，设计选择出众多数据，并从装配草图作手，边画图边修改计算数据，完成减速器装配图，CAD图，编写设计说明。整个课设过程中，虽然时间短，任务重，在紧张的计算设计过程中学到了许多东西，查资料，查手册，参考教材，计算，检验，每一部都需要谨慎思考，中间环节一步出错，就将从头再计算一次，从中提高了我们各项能力。