减速器设计说明书
学院名称：机电信息学院
专业：机械设计制造及其自动化
班级：机械1003 学号： 姓名： 指导教师：
两级圆柱齿轮减速器课程设计任务书
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目 录
1 方案的拟定........................................................ 6
1.1.传动系统的分析和拟定以及减速器类型的选择 .................... 6 2电动机的选择及系统参数的计算 ...................................... 6
2.1计算需要的功率和卷筒转速：................................... 6 2.2选电动机：................................................... 6 2. 3拟订传动方案：.............................................. 7 2.4 计算电动机所需功率和额定功率 ................................ 7
2.4.1 总效率................................................. 7 2.4.2 功率................................................... 7 2.5各级传动的主体设计计算....................................... 7
2.5.1分配各级传动比： ....................................... 7 2.5.2动力参数计算： ......................................... 8
3 带传动设计........................................................ 9
3.1 确定计算功率 ................................................ 9 3.2 选择V带带型 ................................................ 9 3.3 确定带轮的基准直径并验算带速 ................................ 9 3.4 确定V带的中心距a和基准长度 ................................ 9 3.5 验算小带轮上的包角 ......................................... 10 3.6 计算带的根数 ............................................... 10 3.7 计算单根V带的初拉力最小值 ................................. 11 3.8 计算压轴力 ................................................. 11 4齿轮设计 ......................................................... 11
4.1.选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数 ......................... 11 4.2.按齿面接触强度设计 ......................................... 12 4.3计算........................................................ 13 4.4.按齿根弯曲强度设计 ......................................... 14 4.5几何尺寸计算................................................ 16 5 轴的设计计算..................................................... 16
5.1高速轴的设计计算与校核...................................... 17 5.2先初步估算轴的最小直径。.................................... 17 5.3求轴上的各个载荷，做出简图可得如下.......................... 18 5.4根据以上的图所示，可以得出力、弯矩、扭矩。.................. 19 5.5按弯扭合成强度校核轴的强度.................................. 20
5.5.2截面右侧 .............................................. 21 5.6键的设计与校核.............................................. 22 5.7中间轴的设计计算与校核...................................... 23 5.8具体的弯矩图扭矩图如下：得出数据如表的...................... 23 5.9键的设计与校核.............................................. 25 6 滚动轴承的选择与寿命............................................. 25
6.1计算高速轴的轴承：.......................................... 25 6.2计算中间轴的轴承：.......................................... 26 6.3计算低速轴的轴承............................................ 26
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7键联接的选择及校核计算 ........................................... 27
7.1V带轮处的键................................................. 27 7.2高速轴上小齿轮处的键........................................ 27
7.3.1中速轴上大齿轮处的键 .................................. 27 7.3.2中速轴上小齿轮处的键 .................................. 28 7.4联轴器周向定位的键.......................................... 28 8 联轴器的选择..................................................... 28 9 箱体设计......................................................... 29
9.2附件........................................................ 30 10.减速器润滑方式、密封形式........................................ 31
10.1.润滑 ...................................................... 31 10.2密封形式................................................... 32 11设计总结 ........................................................ 32 12致谢 ............................................................ 33 13参考文献 ........................................................ 34
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计算项目及内容 主要结果 5
1 方案的拟定 1.1.传动系统的分析和拟定以及减速器类型的选择 据所给题目：设计一带式输送机的传动装置（两级展开式圆柱直齿轮减速器）方案图如下： 1—输送带 2—电动机 3—V带传动 4—减速器 5—联轴器 2电动机的选择及系统参数的计算 2.1计算需要的功率和卷筒转速： 2TV2?439.25?0.962?=2.35kW (T=F×D/2) D36060?1000?V?51.06r/min?52r/min nN?3.14?d P= P=2.35kw nN=52r/min 2.2选电动机：
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3000、1500、1000、750r/min，可以选择3000和1500r/min的电机， 以3000r/min为例。 2. 3拟订传动方案： 根据传动比初估值i=57.69,构思如下传动方案(如果用1500r/min,传动 比为28.85,双级减速器既可.不用三级传动)，可以选择更多个方案。 a) 闭式三级齿轮，使用维护方便，繁重和恶劣条件，制造和装配要求高， 成本也高； b) V带+二级齿轮，带在高速级，简单，成本最低，平稳，噪音低； c)蜗杆，结构紧凑，噪音低，制造和装配要求高，成本也高，且效率低； 2.4 计算电动机所需功率和额定功率 2.4.1 总效率 a）ηa=0.97?0.97?0.97?0.98?0.98?0.98?0.98?0.99?0.99? ηa=0.78 0.96=0.78 b）ηb=0.96?0.97?0.97?0.98?0.98?0.98?0.98?0.99?0.96=0.79 ηa=0.79 c）ηc=0.80?0.98?0.98?0.98?0.99?0.99?0.96=0.71 2.4.2 功率 a）Pa=P出/ηa =3.01kW b）Pb=P出/ηb=2.97kW c）Pc=P出/ηc =3.52kW 经过功率和方案比较选择方案b.并选择电机型号: Y100L-2,其满载转速为3000r/min， 额定功率为3KW。 ηc=0.71 Pa=3.01kW Pb=2.97kW Pc3.52kW 2.5各级传动的主体设计计算 2.5.1分配各级传动比： 带传动比齿轮传动低，展开式二级减速器高速级比低速级高， i1=2.8 7
如i=55.38,取i1=2.8(V带),ij=15.09=5.07 。 3.41（ps：i2为高速级，i3为低速级。） 55.38i3=3.90 =19.78；i2=(1.3~1.4)i3则i2=5.07 2.8i3=3.90,i2= n1=1029r/min 2.5.2动力参数计算： （1）Ⅰ轴（高速轴） n02880r/min?1029r/min 转速：n1=?i带2.8输入功率：P1=P0??01?P0??1?3?0.99?2.97KW P2.97输入转矩：T1=9.55?103?1?9.55?103? =27.56N?m n11029 P1=2.97kw T1=27.56N?m （2）Ⅱ轴（中间轴） n1029?203r/min 转速：n2=1?i23.90输入功率：P2=P1??12?P1??2??3?2.97?0.99?0.98=2.88KW 输入转矩：T2=9.55?103?（3） Ⅲ轴（低速轴） n2203?52r/min 转速：n3=?i35.07 n2=203r/min P2=2.88KW T2=135.49N?m P22.88 =135.49N?m ?9.55?103?n2203 n3=52r/min P3=2.80kw 输入功率：P3=P2??23?P2??2??3?2.88?0.99?0.98=2.80KW T3=514.23N?m P2.80输入转矩： T3=9.55?103?3?9.55?103? =514.23N?m n352 （5）卷筒轴： 转速：n卷?n3?52r/min 输入功率：P卷=P3??34?P3??2??4 =2.80?0.99?0.99=2.74KW 3输入转矩：T卷?9.55?10n卷=52r/min P卷=2.74KW T卷=503.21N.m p卷2,74?9.55?103??503.21N?m n卷52
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3 带传动设计 3.1 确定计算功率Pca 据表5-10查得工作情况系数KA=1.3故有： Pca=3.9kw Pca=KA?P?1.3?3?3.9kw 3.2 选择V带带型 据Pca和n有图5-9选用A型V带。 3.3 确定带轮的基准直径dd1并验算带速 （1）初选小带轮的基准直径ddd1=80mm。 （2）验算带速v，有： d1 dd1=80mm 有表5-4，取小带轮直径 V=12.058m/s dd2?224mm V???dd1?n03.14?80?2880? 60?100060?1000ms =12.058 因为12.058m/s在5m/s~30m/s之间，故带速合适。 （3）计算大带轮基准直径dd2 dd2?i带?dd1?2.8?80?224mm a0=400mm 3.4 确定V带的中心距a和基准长度Ld (1)据式0.7(dd1?dd2)?a0?2(ddi?dd2)初定中心距a0=400mm (2)计算带所需的基准长度
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(dd1?dd2)2 Ld0?2a0?(dd1?dd2)?24a0ld0?1209.24mm ? a=455mm amin=433mm amax479mm 3.14(244?80)2(80?244)?=2?400? 24?400 =1290.24mm 由表5-2选带的基准长度Ld=1400mm （3）计算实际中心距 a?a0?ld?ld01400?1290.24?400??455 22中心局变动范围：amin?a?0.015d?434mm amax?a?0.03d?497mm 3.5 验算小带轮上的包角 57.30a?180?(dd2?dd1)??161.90≥120 a0 a =161.90 3.6 计算带的根数z （1）计算单根V带的额定功率Pr P0=1.64KW 由dd1?80mm和n0?2880r/min查表5-5得 P0=1.64KW 据n0=2880r/min，i=2,8和A型带，查表5-7得 ?P0=0.34KW 查表5-2得K?=0.96，KL=0.96，于是： Pr=(P0+?P0)?KL?K? =（1.64+0.34）?0.96?0.96 =1.82KW
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?P0=0.34KW Pr=1.82kw