ZLY140减速器设计毕业设计

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1、XXXXX学校 XXXXXXXXXXXXXXXXXX毕业论文ZLY140减速器设计 Design of gear reducer ZLY140IXXXXX学校（理工类）：XXXXX大学毕业论文（设计）任务书学 院：机电与汽车工程 专 业： 热能与动力工程学 号： XXXXXXXXXXX 姓 名： XXXXX 指导教师： XXXXXXXXXX 职 称： XXXXX年 X 月XX日毕业设计（论文）题目：ZLY140减速器设计一、毕业设计（论文）内容及要求（包括原始数据、技术要求、达到的指标和应做的实验等） 1 提供条件： 减速器的资料，计算软件等； 2 设计内容与要求:（1）查阅文献，并通过对文献

2、的阅读熟悉减速器的用途及结构形式；（2）掌握减速器的设计计算方法；（3）对减速器进行设计计算； （4）学习AUTCAD绘制软件，并用AUTCAD绘制减速器的结构图； （5）完成设计说明书及科技文献翻译。二、完成后应交的作业（包括各种说明书、图纸等）1. 毕业设计说明书一份（不少于1.5万字）；2. 外文译文一篇（不少于5000英文单词）；3. 设计图纸。三、完成日期及进度自 xxxx年x 月 x 日起至 xxxx年 x月 x日止进度安排：1. 2.07 -3.25 查阅文献，并通过对文献的阅读熟悉减速器的用途 及结构形式，完成开题报告；2. 3.26-4.10 熟悉板式换热器利用方面的知识；

3、3. 4.11-4.20 掌握板式换热器的设计计算方法；4. 4.21-5.10 对板式换热器进行设计计算；5. 5.11-5.21 学习AUTCAD绘制软件，并用AUTCAD绘制板式换热器的结构图；6 5.22-6.06 完成设计说明书及科技文献翻译。7. 6.07-6.08 毕业答辩。四、同组设计者（若无则留空）： 五、主要参考资料（包括书刊名称、出版年月等）:1. 张春宜，郝广平，刘敏. 减速器设计实例精解M. 北京：机械工业出版社，20102. 张展. 减速器设计与应用数据速查M. 北京：机械工业出版社，20103. 程乃士. 减速器和变速器设计与选用手册M. 北京：机械工业出版社，2

4、0074. 张展. 减速器设计选用手册M. 上海：上海科学技术出版社，20025. 周明衡. 减速器选用手册M. 北京：化学工业出版社，2002 系(教研室)主任： （签章） 年 月 日 学院主管领导： （签章） 年 月 日注：1、如页面不够可加附页 2、以上一五项由指导教师填写VXXXX学校摘要减速器在原动机和工作机或者执行机构之间起匹配转速和传递转矩的作用，由于其效率高、寿命长、维护简便的特点，在现代机械中应用极为广泛。减速器是由传动零件（齿轮或者蜗杆）、轴、轴承、箱体及其附件所组成。其基本结构有三大部分组成：齿轮、轴及轴承组合，箱体，减速器附件。本设计讲述了带式运输机的传动装置-二级斜齿

5、圆柱齿轮减速器的设计过程。首先根据带式运输机和减速器型号的一些基本参数，运用一些基本的公式进行运算，得出另外一些基本参数，这些参数对减速器的设计计算（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、校核平键联接、选择齿轮传动和轴承内容）以及确定最经济性的材料选型有所帮助。最后运用Auto CAD软件进行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和装配图的绘制。相信随着科学技术的广泛应用，减速器适用范围越来越广，需要量越来越大、生产质量也越来越高。关键词: 减速器；设计；轴；轴承 AbstractReducer in the prime mover and work m

6、achine or between the actuator has a function in matching speed and transfer torque,Due to its high efficiency, long service life, simple and easy for maintenance, is widely used in modern machinery.Reducer is made of transmission parts (gear or worm), shaft, bearing, box and its accessories.Its bas

7、ic structure is composed of three parts: gear, shaft and bearing, box, gear reducer in the attachment. This design is about the belt conveyor transmission device, the design process of the secondary helical cylindrical gear reducer.First of all, according to some basic parameters of the belt conveyo

8、r and speed reducer model,use some of the basic formula for computing,draw some basic parameters,of these parameters on gear reducer design calculation(including the motor, gear transmission design, shaft structure design, selection and calculation of rolling bearing, key, select the checkout gear a

9、nd bearing)and material selection to determine the most economical help.For decelerator by using the software of Auto CAD 2 d graphic design, to complete the gear reducer of the two-dimensional plane part drawing and assembly drawing.Believe that with the wide application of science and technology,

10、speed reducer applicable scope is more and more widely, demand is more and more big, the production quality is becoming more and more high.Keyword : Gear reducer；design；shaft；bearing 目录第一章 绪论2 1.1减速器的工作原理与应用37 1.2减速器的发展现况与趋势37 1.3研究减速器的方向和了解其基本构造37第二章 减速器的传动方案图及其说明7第三章 工作要求与基本参数13第四章 电动机的选型37 4.1选择电

11、动机类型37 4.2确定电动机功率37 4.3确定电动机转速40 4.4本章小结40第五章 分配各级的传动比37 5.1总传动比37 5.2确定减速器传动比37 5.3确定低速轴传动比37 5.4本章小结37第六章 确定传动装置的动力参数41 6.1计算电动机轴（0轴）的动力参数37 6.1.1功率的计算37 6.1.2转速的计算37 6.1.3转矩的计算37 6.2计算减速器高速轴（1轴）的动力参数37 6.2.1功率的计算37 6.2.2转速的计算37 6.2.3转矩的计算37 6.3计算减速器中间轴（2轴）的动力参数37 6.3.1功率的计算37 6.3.2转速的计算37 6.3.3转矩

12、的计算37 6.4计算减速器低速轴（3轴）的动力参数37 6.4.1功率的计算37 6.4.2转速的计算37 6.4.3转矩的计算37 6.5计算电动机滚筒轴（4轴）的动力参数37 6.5.1功率的计算37 6.5.2转速的计算37 6.5.3转矩的计算37 6.6本章主要内容37第七章 V带的设计与计算41 7.1确定V带型号和带轮直径37 7.2确定基准长度37 7.3求中心距与包角37 7.4确定带根数37 7.5确定轴上载荷37 7.6本章小结37第八章 齿轮的设计与计算41 8.1高速齿轮的设计与计算37 8.1.1齿轮材料的选择37 8.1.2以齿根弯曲疲劳强度设计计算以及确定主要

13、参数37 8.1.3按齿面接触强度校核37 8.2低速齿轮的设计与计算37 8.2.1齿轮材料的选择37 8.2.2以齿根弯曲疲劳强度设计计算以及确定主要参数37 8.2.3按齿面接触强度校核37 8.3本章主要内容37第九章 轴的设计与计算41 9.1高速轴的设计与计算37 9.1.1轴材料的选择及许用应力37 9.1.2确定轴最小直径37 9.1.3轴的结构设计图及基本参数37 9.1.4轴的受力图及作用力大小的确定37 9.1.5校核轴径37 9.2中间轴的设计与计算37 9.2.1轴材料的选择及许用应力37 9.2.2确定轴最小直径37 9.2.3轴的结构设计图及基本参数37 9.2.

14、4轴的受力图及作用力大小的确定37 9.2.5校核轴径37 9.3低速轴的设计与计算37 9.3.1轴材料的选择及许用应力37 9.3.2轴受力基本数据37 9.3.3轴的结构设计图及基本参数37 9.3.4轴的受力图及作用力大小的确定37 9.3.5校核轴径37 9.4本章小结37第十章 滚动轴承选型与校核41 10.1高速滚动轴承的选型与校核37 10.1.1滚动轴承的受力图37 10.1.2滚动轴承的选型与校核37 10.2中间滚动轴承的选型与校核37 10.2.1滚动轴承的受力图37 10.2.2滚动轴承的选型与校核37 10.3低速滚动轴承的选型与校核37 10.3.1滚动轴承的受力

15、图37 10.3.2滚动轴承的选型与校核37 10.4本章主要内容37第十一章 键的选型与校核41 11.1高速轴与V带轮连接键的选型与校核37 11.2中间轴键的选型与校核37 11.2.1中间轴与高速轴连接键的选型与校核37 11.2.2中间轴与低速轴连接键的选型与校核37 11.3低速轴键的选型与校核37 11.4本章小结37第十二章 确定联轴器选型41 12.1确定联轴器功率37 12.2选定联轴器类型37第十三章 确定齿轮的润滑方式41第十四章 确定滚动轴承的润滑方式41第十五章 润滑油的选型41第十六章 密封方法的选取41 设计总结42致谢辞42参考文献43XI第一章 绪论1.1

16、减速器的工作原理与应用 减速器是一种动力传达装置，它是利用齿轮的速度，将电机的回转数到所需要的回转数，并得到较大转矩的机构。在目前所有用于传递动力与运动的装置中，减速器的应用范围可以说是最广泛的。并且减速器在不同的行业中有着各自明细的分工，减速器按用途可分为通用减速器和专用减速器两大类，两者的设计、制造和使用特点各不相同。但是几乎在各式机械传动系统中都可以见到它的踪迹，其应用从大动力传输工作，到小负荷以及精确的角度传输都可以见到减速器的身影，且在工业应用上，减速器具有减速及增加转矩功能。因此广泛应用在速度和扭矩的转换设备中。减速器的作用主要有： （1）通过降低速度同时提高输出的扭矩，扭矩的输出

17、比例是由电机输出乘减速比，但必须得注意的是输出扭矩不能超出减速器的额定扭矩。（2）在减速的同时也降低了负荷的惯量，惯量的减少为减速比的平方。减速器一般应用于低转速大扭矩的动力设备中，把电动机或其它高速运转的动力通过减速器输入轴上的齿数少的齿轮啮合输出轴上的大齿轮来达到减速的目的，普通的减速器也会有几对相同原理齿轮达到理想的减速效果，大齿轮和小齿轮的齿数之比，就是传动比。减速器是一种相对精密的机械装置，使用它的目的在于能降低齿轮的转速，增加转矩。它的种类繁多，型号各异，不同种类有不同的用途。减速器的种类很多，按照传动类型可分为蜗杆减速器、行星齿轮减速器和齿轮减速器；按照齿轮形状可以分为圆锥齿轮减

18、速器、圆柱齿轮减速器和圆锥-圆柱齿轮减速器；按照传动比技术的不同也可分为单级和多级减速器；按照传动的布置形式又可分为分流式、同轴式和展开式减速器。以下就是一些常用减速器的分类及功能：谐波减速器的谐波传动就是利用柔性元件的可控的弹性变形来传动动力的，体积虽然不大，可是精度相当高，但缺点就是柔轮寿命有限、不耐冲击，其刚性和金属件相比较差得多，还有就是输入的转速不是太高，无法实现高转速的传递。涡轮蜗杆减速器的主要特点就是自身具有反向自锁功能，能具有较大的减速比。可是输入轴与输出轴不在同一条轴线上，也不在同一个平面上，所以就会导致体积过大，传动比不高以及精度不高的现象。1.2 减速器的发展现况与趋势上

19、世纪7080年代，世界上减速器技术有了很大的发展，并且与新技术革命的发展紧密结合在一起。减速器按用途可分为通用减速器和专用减速器两大类，两者的设计、制造和使用特点各不相同。其中减速器的发展趋势如下： （1）高水平、高性能。圆柱齿轮普通采用磨齿、渗碳淬火，承载能力提高了很多，其体积更小小、噪声低、重量轻、效率高、可靠性更高。 （2）型式多样化，变型设计多。摆脱了单一传统的底座安装方式，有效的增加了浮动支撑底座、空心轴悬挂式以及电动机与减速器一体式联接，多方位安装面等不同型式的方式，并且扩大了使用范围。 （3）积木式组合设计。基本参数采用优先数，尺寸规格调整，零件通用性和互换性强，系列容易扩充和花

20、样翻新，利于组织批量生产和降低成本。 促使减速器水平提高的主要因素有：（1）理论知识的日趋完善，更加接近实际。（2）结构设计更加的合理。（3）采用好的材料，普通采用各种优质的合金钢锻件，材料和热处理质量控制水平的提高。（4）加工精度提高到ISO56级。（5）轴承质量以及寿命的提高。（6）润滑油质量的不断提高。自20世纪60年代以来，我国先后制定了JB1130-70圆柱齿轮减速器等一批通用减速器的标准，除了主机厂自制的配套使用外，还形成了一批减速器专业生产厂。目前，全国生产减速器的企业有数败家，年产通用减速器25万台左右，对发展我国的机械产品做出了贡献。20世纪60年代的减速器的制造工艺大多是参

21、照苏联20世纪40-50年代的技术制造的，后来虽有所发展，但仅限于当时的设计、工艺水平及装备条件，其总水平与国际水平有较大差距。改革开放以来，我国引进了一批先进加工装备，通过引进、消化、吸收国外先进技术和科研攻关，逐步掌握了各种高速和低速重载齿轮装置的设计制造技术。材料和热处理质量及齿轮加工精度均有较大的提高，通用圆柱齿轮的制造精度可从JB179-60的8-9级精度提高到GB1095-88的6级，高速齿轮的制造精度可稳定在4-5级。部分减速器采用硬齿面，体积和质量明显减小，承载能力、使用寿命。传动效率有了较大的提高，对节能和提高主机的总体水平起到很大的作用。 我国自行设计制造的高速齿轮减（增）

22、速器的功率已达42000KW，齿轮圆周速度达150m/s以上。但是，我国大多数减速器的急速水平还不高，老产品不能立即被取代，新产品并存过渡会经历一段较长的时间。 目前国内应用较为普遍的减速器大体上可分为五类：齿轮减速器、蜗杆减速器、行星齿轮减速器、摆针轮减速器及各类混合传动箱，此外还有一些其它类型的减速器，但应用尚不十分普遍。 齿轮减速器是应用数量最多的一类减速器。它包括圆柱齿轮减速器、圆锥齿轮减速器和圆锥圆柱齿轮减速器等多种形式，随着F lender、SEWD等公司在国内生产及市场拓展力度的加大，多种类型的圆柱齿轮减速器在我过得以应用，如SEW公司用于中小功率的R、F、K系列减速器，此外还有

23、用于中大功率的展开式圆柱齿轮减速器和挤出机及搅拌机专用圆柱齿轮减速器等。上述类型的产品不仅在国外公司在国内直接建厂生产，国内近百家厂家除一部分在生产国内标准的ZDY、ZLY、ZSY、DBY和DCY系列产品及非标产品外，其余厂家生产的所属也均为仿制的国外系列产品。一个不争的事实是，行业上此类产品的产品体系已基本上由国外公司所主导，这显然不利于国内减速器企业的成长和行业发展，并极易引发产品的产权纠纷，一个采用模块化设计技术且具有自主知识产权的产品系列体系待建立，但由于受种种因素的影响和制约，尽管国内多家机构呼吁及努力多年，进展一直不理想，前景目前也尚不明朗。 行星齿轮减速器是目前市场上应用亦较为普

24、遍的另一类传动产品，由于行星齿轮传动技术自身所具有的一系列特点，同时也是由于我国工业近些年来的迅猛发展，这些都有利促进行星齿轮传动技术在国内的快速发展及应用，格内行星齿轮传动技术及相应的产品均得以开发及应用，产品品种规格逐渐丰富，产品的最大传递载荷达到了一个前所未有的水平，产品的技术性能也已基本达到了国外同类产品的先进水平。随着国内相关制造企业装备条件的改善，近几年不少企业也加入了行星齿轮箱制造商的行列，目前国内典型的行星齿轮传动产品研发设计及制造单位为：中国重型机械研究院有限公司、南京高精度齿轮集团有限公司、重庆齿轮箱有限责任公司、洛阳中重齿轮箱有限公司、荆州巨鲸传动机械有限公司、大连起重重

25、工集团有限公司、第二重型机械集团公司等二十余家。1.3 研究减速器的方向和了解其基本构造特别是近代人工智能化的兴起，使得减速器的应用更加地广泛，大部分的机械传动都会用到减速器装置，它不仅仅会带来更高的工作效率，还会带来更好的经济以及实用性。当今的减速器普遍存在着一些问题，比如重量大、体积大或者传动比大而机械效率过低等等问题。这就需要当代青年着手研究解决这些问题，使得减速器更加的可靠和高效。因此，以德国和日本为首的机械工艺发达国家，在研究减速器方面处于领先地位，特别在材料和制造工艺方面占据优势，其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。这也需

26、要当代人需要专研的课题。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，除了不断提高工艺水平外、改进材料品质，还要在传动原理以及传动结构上深入探讨和创新，其中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。减速器的运用相当的广泛，所以需要了解一些基本的常识。减速器是由三个基本结构组成： （1）齿轮、轴及

27、轴承组合小齿轮与轴制成一体，称齿轮轴，这种结构用于齿轮直径与轴的直径相关不大的情况下，如果轴的直径为d，齿轮齿根圆的直径为，则当-d67mn时，应采用这种结构。 而当-d67mn时，采用齿轮与轴分开为两个零件的结构，如低速轴与大齿轮。此时齿轮与轴的周向固定平键联接，轴上零件利用轴肩、轴套和轴承盖作轴向固定。两轴均采用了深沟球轴承。这种组合，用于承受径向载荷和不大的轴向载荷的情况。当轴向载荷较大时，应采用角接触球轴承、圆锥滚子轴承或深沟球轴承与推力轴承的组合结构。轴承是利用齿轮旋转时溅起的稀油，进行润滑。箱座中油池的润滑油，被旋转的齿轮溅起飞溅到箱盖的内壁上，沿内壁流到分箱面坡口后，通过导油槽流

28、入轴承。当浸油齿轮圆周速度2m/s时，应采用润滑脂润滑轴承，为避免可能溅起的稀油冲掉润滑脂，可采用挡油环将其分开。为防止润滑油流失和外界灰尘进入箱内，在轴承端盖和外伸轴之间装有密封元件。 （2）箱体箱体是减速器的重要组成部件。它是传动零件的基座，应具有足够的强度和刚度。 箱体通常用灰铸铁制造，对于重载或有冲击载荷的减速器也可以采用铸钢箱体。单体生产的减速器，为了简化工艺、降低成本，可采用钢板焊接的箱体。 灰铸铁具有很好的铸造性能和减振性能。为了便于轴系部件的安装和拆卸，箱体制成沿轴心线水平剖分式。上箱盖和下箱体用螺栓联接成一体。轴承座的联接螺栓应尽量靠近轴承座孔，而轴承座旁的凸台，应具有足够的

29、承托面，以便放置联接螺栓，并保证旋紧螺栓时需要的扳手空间。 为保证箱体具有足够的刚度，在轴承孔附近加支撑肋。为保证减速器安置在基础上的稳定性并尽可能减少箱体底座平面的机械加工面积，箱体底座一般不采用完整的平面。 （3）减速器附件 为了保证减速器的正常工作，除了对齿轮、轴、轴承组合和箱体的结构设计给予足够的重视外，还应考虑到为减速器润滑油池注油、排油、检查油面高度、加工及拆装检修时箱盖与箱座的精确定位、吊装等辅助零件和部件的合理选择和设计。因此，在提高减速器性能的同时，还要在更高科技的方向发展，这对于减速器来说具有不可估量的潜质。并且设计者在设计之初就要全面的考虑减速器的综合性能，从而实现减速器

30、的实用性、经济性和可维护性，让更强、更快、更高成为发展减速器的宗旨。第二章 减速器的传动方案图及其说明 图2 减速器传动方案图本设计减速器的传动方式是V带传动。减速器的传动装置是二级斜齿圆柱齿轮传动。该传动装置由电机、减速器、工作机组成。其齿轮相对于轴承不对称分布，故沿轴向载荷分布不均匀， 要求轴有较大的刚度。考虑到电机转速高，传动功率大，将V带设置在高速级，从而达到减速的目的。该传动装置的优缺点：减速器横向尺寸较小，两大齿轮浸油深度可以大致相同。结构较复杂，轴向尺寸大，中间轴较长、刚度差，中间轴承润滑较困难。第三章 工作要求与基本参数工作要求：输送机连续工作，单向运转，载荷较平稳，空载起动，

31、输送带速度允许误差5%，每天两班制工作，每班8小时，载荷平稳，环境要求清洁,每年按300个工作日计算，使用期限10年。基本参数： 运输带的有效拉力为F=4500（N） 滚筒直径D=360（mm） 滚筒轴工作转速=110（r/min）第四章 电动机的选型4.1 选择电动机类型 按工作要求选用Y系列全封闭式自扇冷试笼型三相异步电动机，电压为380V。4.2 确定电动机功率 （1） 电动机所需工作效率：= （2） 工作机所需功率为：=FV/1000 （3） 传动装置的总效率为：= 按【2】表2-4确定各部分效率为：V带传动效率=0.96，滚动轴承效率（一对）=0.99，闭式齿轮传动效率=0.97，联

32、轴器效率 =0.99，输送带毂轮的传动效率（包括毂轮和轴承的效率损失）=0.97，代入得： =0.842所需电动机功率为：=12.69（KW） 因载荷平稳，电动机额定功率略大于即可。由第七章可知，Y系列电动机技术数据，选电动机的额定功率为15KW。4.3 确定电动机转速 滚筒轴工作转速为：=110（r/min） 通常V带传动的传动比范围为=24，二级圆柱齿轮减速器为=840,则总传动比的范围=16160，故电动机转速的可选范围为： =*=（16160）*126=201620160（r/min） 符合这一范围的只有同步转速3000（r/min）。故选定电动机机型为Y160M2-2表43 电动机型

33、号型号额定功率(kw)同步转速 (rmin)满载转速(rmin)Y160M2-215300029304.4 本章小结当今社会正处于一个商品化世代，整个社会都无形地被“效率”这样一个平凡却异常考验个人、一个群体、或者整个社会、国家的词语所束缚。它要求相关企业及个人不仅要提高自己的业务水平，更要以更完善的装备“武装”自己，以期能达到一个既定的目标，满足人们日益增长的物质文化的需求。在这样一个高节奏的世代，大家需要的是效率，而对于我们这个行业来说，效率是尤为重要的，而决定效率的这个关键点，就要从源头出发，电动机就是这个源头。一个工作效率高的电动机固然能带来更高的动力，但是并非其工作效率越高则越好，我

34、们需要科学地选择一个适合整个生产链的动力来源，这样才能达到物尽其职，物超所值的目的，节约更多社会资源。第五章 分配各级传动比5.1 总传动比 i为减速器传动比 为V带传动的传动比 的范围（24） 取=2 为高速级传动比 的范围（6.311.2） 取=6.3 为低速级传动比 为联轴器连接的两轴间的传动比 =1 总传动比为：=26.645.2 确定减速器传动比 减速器的传动比：i=13.325.3 确定低速轴传动比 低速轴传动比：=2.115.4 本章小结传动比分配的原则：使各级传动的承载能力接近相等（一般指齿面接触强度）；使各级传动的大齿轮浸入油中的深度大致相等，以使润滑简单；使减速器获得最小的

35、外形尺寸和重量。其中齿轮和带传动的传动比都等于两个轮子的直径比（节圆直径），但齿轮是精确传动，带传动在会由于皮带的滑动产生一定的传动误差。效率当然也是齿轮高一些。考虑到本设计所选减速器型号是固定的，固就会产生一些基本参数，如高速轴的传动比（6.311.2）。为了设计的方便，不宜选择过大的传动比，这是为了确保齿轮安装、轴承盖安装时适用性和可靠性。虽然过大的传动比与传动效率没什么直接联系，可是对于多级传动齿轮必然是会有影响的，会降低效率。效率取决于发热损失，齿轮由于是高硬接触，虽然啮合过程也存在滑动摩擦，但金属间摩擦系数很小，并且还有润滑油的辅助，所导致的发热也相对很小。第六章 确定传动装置的动力

36、参数6.1 计算电动机轴（0轴）的动力参数6.1.1 功率的计算 =11.18（KW）6.1.2 转速的计算 =2930（r/min）6.1.3 转矩的计算 =9550*=9550*=36.43（Nm）6.2 计算减速器高速轴（1轴）的动力参数6.2.1 功率的计算 =*=11.18*0.96=10.73 (KW)6.2.2 转速的计算 =1465（r/min）6.2.3 转矩的计算 =9550*=9550*=69.95（Nm）6.3 计算减速器中间轴（2轴）的动力参数6.3.1 功率的计算 =*=10.73*0.99*0.97=10.30 (KW)6.3.2 转速的计算 =232.54 （r

37、/min）6.3.3 转矩的计算 =9550*=9550*=423.00（Nm）6.4 计算减速器低速轴（3轴）的动力参数6.4.1 功率的计算 =*=10.30*0.99*0.97=9.89 (KW)6.4.2 转速的计算 =125.69（r/min）6.4.3 转矩的计算 =9550*=9550*=751.45（Nm）6.5 计算电动机滚筒轴（4轴）的动力参数6.5.1 功率的计算 =*=9.89*0.99*0.99=9.69 (KW)6.5.2 转速的计算 =125.69（r/min）6.5.3 转矩的计算 =9550*=9550*=736.25（Nm）1-3轴的输出功率或者输出转矩分别

38、为各轴的输入功率或输入转矩乘轴承效率0.99。表6 轴的动力参数轴名功率（p/kw）转矩（T/nm）转速（n/rmin）传动比效率输入输出输入输出0轴11.1836.4329301轴10.7310.6269.9569.2514652.000.962轴10.3010.20423.00418.77232.546.300.963轴9.899.79751.45743.94125.691.850.964轴9.699.59736.25728.89125.691.000.986.6 本章主要内容根据以上数据可以看，在转数比较高的时候，转矩都比较小；反之，转速低的时候，转矩比较大。这也正说明了减速器的工作原理

39、。减速器的工作原理就是减速增矩，减小量惯。要实现这个功能完全靠齿轮与齿轮之间的啮合完成。数值由啮合齿轮的齿数之比决定。 第七章 V带的设计与计算 7.1 确定V带型号和带轮直径 工作情况系数： 由文献1表11.5查得， =1.20 功率： =*=1.2*1.5=18 (KW) 确定V带型号： 由文献1图11.16查得，选SPZ型窄V带 小带轮直径： 由文献1表11.6查得，取=100 (mm) 大带轮直径： 200 (mm)（取%） 大带轮转速: (r/min)7.2 确定基准长度 确定： 150 (mm) 确定： =50 (mm) 初取中心距： 初取a=630(mm) 带长： 1735 (m

40、m) 基准长度: 有文献1图11.4查得，取=1800 (mm)7.3 求中心距和包角 中心距： =662.7 (mm)120 7.4 确定带根数 带速: =15.3 (m/s) 传动比: 2.00 带根数：由文献1表11.9查得，4.08 (KW) 由文献1表11.7查得， =0.98 由文献1表11.12查得， =1.01 由文献1表11.10查得，=0.42 (KW) =4.04，取Z=5 7.5 确定轴上载荷 张紧力： 由文献1表11.4查得，q=0.07 (Kg/m) = 198.2 (N) 轴上载荷： =1976 (N)7.6 本章小结对于V带传动的选用，主要是确定使用V带的型号、

41、长度、根数，对于两带轮的基准直径，中心距等也都要选用恰当，使V带不产生过大的弯曲应力，速度、包角等在允许的范围内。其实V带还有一个特别重要的作用，那就是过载保护。V带靠摩擦传递动力。正常传动时，可以满足工作要求；当出现过载时，工作摩擦力不足以继续传递动力，会打滑，这样就可以起到过载保护的作用。第八章 齿轮的设计与计算8.1 高速齿轮的设计与计算8.1.1 齿轮材料的选择 （1） 小齿轮用40Cr 淬火处理 60HRC（600HB） （2） 大齿轮用40Cr 淬火处理 60HRC（600HB）8.1.2 以齿根弯曲疲劳强度设计计算以及确定主要的参数计算内容计算过程计算结果初步计算转矩齿宽系数初取

42、=15弯曲疲劳极限弯曲最小安全系数应力循环系数弯曲寿命系数由文献1表12.13查得 =0.97由文献1图12.23查得由文献1表12.14查得60*10*300*16*1465由文献1图12.24查得=69950Nmm取=1.00取=151920MPa920MPa=1.000.91计算内容计算过程计算结果尺寸系数许用弯曲应力使用系数齿形系数应力修正系数螺旋角系数重合度系数由文献1表12.25查得由文献1表12.9查得=27=168由文献1图12.21查得由文献1图12.22查得=2.050.49=1.671.00=828MPa=837MPa1.252.622.151.561.830.740.7

43、0计算内容计算过程计算结果计算齿宽b小齿轮直径动载荷系数齿间载荷分配系数齿向载荷分配系数载荷系数k验算模数初取1.25 mm =31.06 mm31.06 mm3.07m/s由文献1图12.9（8级精度）查得由文献1表12.10查得b（A=1.17，B=0.16，C=0.61）b/h=35/2.25*1.25=12.44,由文献1图12.14查得K=1.25*1.13*1.40*1.40取35mm取40mm1.131.401.451.40K=2.76计算内容计算过程计算结果校核许用弯曲应力确定主要参数中心距a修正齿宽b齿轮直径 =1.19 475MPa457MPamm31.06 mm31.06

44、mm198.45mm取1.25，满足，满足取115mm17.99取取8.1.3 按齿面接触强度校核计算内容计算过程计算结果接触疲劳强度极限 接触最小安全系数接触寿命系数许用接触应力螺旋角系数弹性系数节点区域系数重合度系数验算由文献1图12.17d查得由文献1表12.14查得由文献1图12.18查得由文献1表12.12查得由文献1图12.16查得1.641107MPa1500MPa1500MPa1.250.990.961188MPa1152MPa0.972.39，满足8.2 低速齿轮的设计与计算8.2.1 齿轮材料的选择 （1） 小齿轮用40Cr 淬火处理 52HRC（550HB） （2） 大齿

45、轮用45钢 淬火处理 50HRC(500HB)8.2.2 以齿根弯曲疲劳强度设计计算以及确定主要的参数计算内容计算过程计算结果初步计算转矩齿宽系数初取15弯曲疲劳极限弯曲最小安全系数应力循环系数弯曲寿命系数尺寸系数由文献1表12.13查得 由文献1图12.23d查得由文献1表12.14查得10*300*16*232.54*60由文献1图12.24查得由文献1图12.25查得mm取=0.60取51720MPa700MPa2.001.00计算内容计算过程计算结果许用弯曲应力使用系数齿形系数应力修正系数螺旋角系数重合度系数计算齿宽b由文献1表12.9查得=27=56由文献1图12.21查得由文献1图

46、12.22查得=1.230.69=1.62初取3.5mm=52.18mm328MPa326MPa1.252.572.321.601.730.850.72取69mm计算内容计算过程计算结果小齿轮直径动载荷系数齿间载荷分配系数齿向载荷分配系数载荷系数k验算模数86.96mm1.02m/s由文献1图12.9（8级精度）查得由文献1表12.10查得b（A=1.17，B=0.16 ，C=0.61）8.76由文献1图12.14查得 =1.25*1.10*1.40*1.18取84mm取204mm1.101.401.241.182.27计算内容计算过程计算结果校核许用弯曲应力确定主要参数中心距a修正齿宽b齿轮

47、直径=3.49 238MPa232MPamm86.96mm184.80mm取3.5，满足取140mm取取8.2.3 按齿面接触强度校核计算内容计算过程计算结果接触疲劳强度极限 接触最小安全系数接触寿命系数许用接触应力螺旋角系数弹性系数节点区域系数重合度系数验算由文献1图12.17d查得由文献1表12.14查得由文献1图12.18查得由文献1表12.12查得由文献1图12.16查得1.62936MPa1.000.990.960972.370.89，满足8.3 本章主要内容本设计属于齿面硬度比较高的传动类型，所以采用以齿根弯曲疲劳强度来计算，按齿面接触疲劳强度来校核的计算方式。轮齿长期工作后，受拉

48、侧先产生疲劳裂纹，因此齿根弯曲疲劳强度计算是以受拉侧为计算依据的。第九章 轴的设计与计算9.1 高速轴的设计与计算9.1.1 轴材料的选择及许用应力 轴的材料适用40Cr 调质处理 750MPa 550MPa9.1.2 确定轴最小直径计算内容计算过程计算结果斜齿轮螺旋角齿轮直径圆周力径向力轴向力轴最小直径17.99小齿轮40mm由文献1表16.2查得 19.81mm轴上有单键，轴径增加3%20.40mm3498N1339N1136NC=102MPa取26mm9.1.3 轴的结构图及基本参数 1轴结构图图9-1 1轴结构图 9.1.4 轴的受力图及作用力大小的确定 1轴总受力图图9-1 1轴总受

49、力图 1轴水平受力图图9-1 1轴水平受力图 3548N 233N1轴垂直面受力图图9-1 1轴垂直面受力图 1195N 2303N1轴水平弯矩图（Nmm）图9-1 1轴水平弯矩图1轴垂直面弯矩图（/Nmm）图9-1 1轴垂直面弯矩图 1轴合成弯矩图（Nmm）图9-1 1轴合成弯矩图 1轴转矩图(Nmm)图9-1 1轴转矩图 许用应力值，由文献1表16.3查得（插入法） 70MPa，0.58 1轴当量弯矩图（）图9-1 1轴当量弯矩图9.1.5 校核轴径 小轮齿齿根圆直径 =36.88mm 受力轴最小直径： 29.19mm40mm,满足 29.65mm32mm,满足9.2 中间轴的设计与计算9

50、.2.1 轴材料的选择及许用应力 轴的材料 选用40Cr 调质处理 1000MPa 900MPa9.2.2 确定轴最小直径计算内容计算过程计算结果斜齿轮螺旋角齿轮直径圆周力径向力轴向力斜齿轮螺旋角齿轮直径圆周力径向力轴向力轴最小直径17.99大齿轮194mm3498N=1339N=1136N20.36小齿轮80mm由文献1表16.2查得 34.67mm轴上有单键，轴径增加3%35.71mm10575N4105N3924N98MPa取36mm9.2.3 轴的结构图及基本参数 2轴结构图图9-2 2轴结构图 9.2.4 轴的受力图及作用力大小的确定 2轴总受力图图9-2 2轴总受力图 2轴水平受力

51、图图9-2 2轴水平受力图 =4110N -2371N2轴垂直面受力图图9-2 2轴垂直面受力图 -6169N 938N2轴水平弯矩图（Nmm）图9-2 2轴水平弯矩图2轴垂直面弯矩图（/Nmm）图9-2 2轴垂直面弯矩图 2轴合成弯矩图（Nmm）图9-2 2轴合成弯矩图 2轴转矩图(Nmm)图9-2 2轴转矩图 许用应力值，由文献1表16.3查得（插入法） 90MPa，0.60 2轴当量弯矩图（）图9-2 2轴当量弯矩图9.2.5 校核轴径 大齿轮齿根圆直径： 190.88mm 小齿轮齿根圆直径： 74mm 受力轴最小直径： 30.86mm38mm,满足 35.84mm46mm,满足9.3

52、低速轴的设计与计算9.3.1 轴材料的选择及许用应力 轴材料选用40Cr 调质处理 750MPa 550MPa9.3.2 轴受力基本参数计算内容计算过程计算结果斜齿轮螺旋角齿轮直径圆周力径向力轴向力20.36小齿轮204mm10575N4105N3924N9.3.3 轴的结构图及基本参数 3轴结构图图9-3 3轴结构图 9.3.4 轴的受力图及作用力大小的确定 3轴总受力图图9-3 3轴总受力图 3轴水平受力图图9-3 3轴水平受力图 3673N 4489N3轴垂直面受力图图9-3 3轴垂直面受力图 4009N 6566N3轴水平弯矩图（Nmm）图9-3 3轴水平弯矩图3轴垂直面弯矩图（/Nmm）图9-3 3轴垂直面弯矩图 3轴合成弯矩图（Nmm）图9-3 3轴合成弯矩图 3轴转矩图(Nmm)图9-3 3轴转矩图 许用应力值，由文献1表16.3查得（插入法） 70MPa，0.58 3轴当量弯矩图（）图9-3 3轴当量弯矩图9.3.5 校核轴径 大齿轮齿根圆直径： 194mm 受