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一级减速器装配草图 一级减速器装配简图
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1、单级斜齿圆柱减速器设计说明书院（系） 机械与汽车工程学院专 业班 级学 号姓 名专业教研室、研究所负责人指导教师年 月 日XXXXXXX 大 学课 程 设 计 （ 论 文 ） 任 务 书兹发给 车辆工程 班学生 课程设计（论文）任务书，内容如下：1． 设计题目：V带——单级斜齿圆柱减速器2． 应完成的项目：（1） 减速器的总装配图一张(A1)（2） 齿轮零件图 一张(A3)（3） 轴零件图一张(A3)（4） 设计说明书一份3． 本设计（论文）任务书于2008 年 月 日发出，应于2008 年 月 日前完成，然后进行答辩。
2、专业教研室、研究所负责人 审核 年 月 日指导教师 签发 年 月 日程设计（论文）评语：课程设计（论文）总评成绩：课程设计（论文）答辩负责人签字：年 月 日目 录一． 传动方案的确定―――――――――――――――5二． 原始数据――――――――――――――――――5三． 确定电动机的型号――――――――――――――5四． 确定传动装置的总传动比及分配――――――――6五． 传动零件的设计计算―――――――――――――7六． 减速器铸造箱体的主要结构尺寸设计――――――13七． 轴的设计――――――――――――――――――14八． 滚动轴承的选择和计算――――――――――――19九． 键联接的选择和强度校核―――――――――――22十． 联轴器的选择和计算―――――――――――――22十一． 减速器的润滑―――――――――――――――22十二． 参考文献―――――――――――――――――2计算过程及计算说明一、传动方案拟定二、原始数据：带拉力：F=5700N, 带速度：v=2.28m/s, 滚筒直径：D=455mm运输带的效率： 工作时载荷有轻击；室内工作，水份和灰份为正常状态，产品生产批量为成批生产，允许总速比误 4％，要求齿轮使用寿命为10年，二班工作制；轴承使用寿命不小于15000小时。
3、三、电动机选择(1) 选择电动机类型： 选用Y系列三相异步电动机(2) 选择电动机功率：:运输机主轴上所需要的功率：传动装置的总效率：， ， ， ， 分别是：V带传动，齿轮传动（闭式，精度等级为8），圆锥滚子轴承（滚子轴承一对），联轴器（刚性联轴器），运输带的效率。
4、查《课程设计》表2-3，取：所以：电动机所需功率: ，查《课程设计》表16-1 取电动200L1-6的额定功率（3）选择电动机的转速取V带传动比范围(表2-2) ≤2～4；单级齿轮减速器传动比 ＝3～6滚筒的转速：电动机的合理同步转速：查表16-1得电动机得型号和主要数据如下（同步转速符合）电动机型号 额定功率(kW) 同步转速(r/min) 满载转速nm(r/min) 堵载转矩额定转矩 转矩额定转矩Y200L1-6 18.5 1000 970 1.8 2.0查表16-2得电动机得安装及有关尺寸中心高H 外形尺寸底脚安装尺寸地脚螺栓孔直径轴伸尺寸键公称尺寸200 775×(0.5×400+310) ×310 318×305 19 55×110 16×五、计算总传动比及分配各级的传动比传动装置得总传动比 ：取V带传动比： ；单级圆柱齿轮减速器传动比：(1) 计算各轴得输入功率电动机轴：轴Ⅰ（减速器高速轴）:轴Ⅱ（减速器低速轴）:(2) 计算各轴得转速电动机轴:轴Ⅰ :轴Ⅱ :（3）计算各轴得转矩电动机轴轴Ⅰ :轴Ⅱ :上述数据制表如下：参数轴名 输入功率（ ）转速（ ）输入转矩（ ）传动比效率电动机轴 15.136 970 182.14 1.6893 0.95轴Ⅰ（减速器高速轴） 14.379 574.20 239.15 6 0.97轴Ⅱ（减速器低速轴） 13.669 95.70 1364.07五、传动零件的设计计算1. 普通V带传动得设计计算① 确定计算功率则： ，式中，工作情况系数取 ＝1.3② 根据计算功率 与小带轮的转速 ，查《机械设计基础》图10-10，选择SPA型窄V带。
5、③ 确定带轮的基准直径取小带轮直径: ，大带轮直径 :根据国标：GB/T 13575.1-1992 取大带轮的直径④ 验证带速:在 之间。
6、故带的速度合适。
7、⑤确定V带的基准直径和传动中心距初选传动中心距范围为： ，初定V带的基准长度：查《机械设计》表2.3，选取带的基准直径长度实际中心距：⑥ 验算主动轮的最小包角故主动轮上的包角合适。
8、⑦ 计算V带的根数z,由 ， ，查《机械设计》表2.5a，得 ，由 ，查表2.5c，得额定功率的增量: ,查表2.8，得 ，查表2.9，得， 取 根。
9、⑧ 计算V带的合适初拉力查《机械设计》表2.2，取得⑨ 计算作用在轴上的载荷 :⑩ 带轮的结构设计 （单位）mm带轮尺寸小带轮槽型 C基准宽度11基准线上槽深2.75基准线下槽深11.0槽间距15.0 0.3槽边距9轮缘厚10外径内径40带轮宽度带轮结构 腹板式V带轮采用铸铁HT150或HT200制造，其允许的圆周速度为25m/s.2. 齿轮传动设计计算（1）择齿轮类型，材料，精度，及参数① 选用斜齿圆柱齿轮传动（外啮合）；② 选择齿轮材料：由课本附表1.1选大、小齿轮的材料均为45钢，并经调质后表面淬火，齿面硬度为HRC1=HRC2=45；③ 选取齿轮为7级的精度（GB 10095－88）；④ 初选螺旋角⑤ 选 小齿轮的齿数 ；大齿轮的齿数（2）按齿面接触疲劳强度设计由设计计算公式进行试算，即A. 确定公式内各个计算数值① 试选载荷系数Kt=1.5② 小齿轮传递的转矩：③ 由《机械设计》表12.5得齿宽系数 （对硬齿面齿轮， 取值偏下极限）④ 由《机械设计》表12.4弹性影响系数⑤ 区域系数所以，得到 =2.4758⑥ 端面重合度＝＝代入上式可得：⑦ 接触疲劳强度极限σHlim1=σHlim2=1000Mpa (图12.6)⑧ 应力循环次数N1=60 nⅠjLh=60x574.20x1x(2x8x300x10)=16.5x108N2= N1/i2=16.5x108/6=2.75x108⑨ 接触疲劳寿命系数 根据图12.4⑩ 接触疲劳许用应力 取=0. 1000/1.2Mpa=758.33 MPa=0.96 1000/1.2Mpa=800 Mpa因为 =779.165MPaB. 计算① 试算小齿轮分度圆② 计算圆周速度： =③ 计算齿宽： = 1 57.24 = 57.24 mm④ 齿宽与齿高之比：/(2.25 )⑤ 计算载荷系数K根据v=2.28m/s，7级精度，由附图12.1查得动载系数 =1.07由附表12.2查得 ； 由附表12.1查得 .25参考课本附表12.3中6级精度公式，估计 1.313取 =1.313由附图12.2查得径向载荷分布系数 =1.26载荷系数⑥ 按实际的载荷系数修正分度圆直径＝⑦ 计算模数3、按齿根弯曲疲劳强度设计A. 确定公式中的各参数① 载荷系数K：则② 齿形系数 和应力校正系数当量齿数 ＝ ＝21.6252，＝ ＝112.2453③ 螺旋角影响系数轴面重合度 ＝ ＝0.9385取 ＝1得 =0.9374④ 许用弯曲应力查课本附图6.5得 ，取 =1.4，则＝0.86 500/1.4Mpa＝307 Mpa=0.88 500/1.4Mpa＝314 Mpa⑤ 确定=2.73 1.57/307=0.01396=2.17 1.80/314=0.01244以 代入公式计算B. 计算模数mn比较两种强度计算结果，确定4、几何尺寸的计算① 中心距 ＝3 （21＋126）/ (2cos80)=223mm取中心距② 修正螺旋角：③ 分度圆直径：④ 齿宽 ，取B2=65 mm，B1=70 mm⑤ 齿轮传动的几何尺寸，制表如下：(详细见零件图)名称 代号 计算公式 结果小齿轮 大齿轮中心距223 mm传动比6法面模数设计和校核得出 3端面模数3.034法面压力角螺旋角一般为齿顶高3mm齿根高3.75mm全齿高6.75mm顶隙 c0.75mm齿数 Z21 126分度圆直径64.188mm 382.262 mm齿顶圆直径70.188 mm 388.262mm齿根圆直径57.188 mm 375.262 mm齿轮宽 b70mm 65mm螺旋角方向左旋 右旋六、减速器铸造箱体的主要结构尺寸设计查《设计基础》表3-1经验公式，及结果列于下表。
10、名称 代号 尺寸计算 结果(mm)底座壁厚8箱盖壁厚8底座上部凸圆厚度12箱盖凸圆厚度12底座下部凸圆厚度20底座加强筋厚度 e8底盖加强筋厚度7地脚螺栓直径 d 或表3.416地脚螺栓数目 n 表3--4 6轴承座联接螺栓直径0.75d 12箱座与箱盖联接螺栓直径(0.5—0.6)d 8轴承盖固定螺钉直径(0.4—0.5)d 8视孔盖固定螺钉直径(0.3—0.4)d 5轴承盖螺钉分布圆直径155/140轴承座凸缘端面直径185/170螺栓孔凸缘的配置尺寸表3--2 22，18，30地脚螺栓孔凸缘配置尺寸表3--3 25，23，45箱体内壁与齿轮距离12箱体内壁与齿轮端面距离10底座深度 H244外箱壁至轴承端面距离45七、轴的设计计算1. 高速轴的设计① 选择轴的材料：选取45号钢，调质，HBS＝230② 初步估算轴的最小直径根据教材公式，取 =110，则: =32.182mm因为与V带联接处有一键槽,所以直径应增大5%③ 轴的结构设计:考虑带轮的机构要求和轴的刚度，取装带轮处轴径 ，根据密封件的尺寸，选取装轴承处的轴径为:两轴承支点间的距离： ，式中： ―――――小齿轮齿宽，―――――― 箱体内壁与小齿轮端面的间隙，――――――― 箱体内壁与轴承端面的距离，――――― 轴承宽度，选取30310圆锥滚子轴承，查表13-1，得到得到：带轮对称线到轴承支点的距离式中： ------------轴承盖高度，t ――――轴承盖的凸缘厚度， ,故，―――――螺栓头端面至带轮端面的距离，―――――轴承盖M8螺栓头的高度，查表可得 mm――――带轮宽度，得到：2.按弯扭合成应力校核轴的强度。
11、①计算作用在轴上的力小齿轮受力分析圆周力：径向力：轴向力：②计算支反力水平面：垂直面：所以:③ 作弯矩图水平面弯矩：垂直面弯矩：合成弯矩：④ 作转矩图 （见P22页） T1=239.15Nm当扭转剪力为脉动循环应变力时，取系数 ，则：⑤ 按弯扭合成应力校核轴的强度轴的材料是45号钢，调质处理，其拉伸强度极限 ，对称循环变应力时的许用应力 。
12、由弯矩图可以知道，A剖面的计算弯矩 ，该处的计算应力为：D 剖面的轴径最小，该处的计算应力为：（安全）⑥ 轴的结构图见零件图所示2.低速轴的设计(1).选择轴的材料:选择45号钢,调质,HBS=230(2). 初步估算轴的最小直径:取A=110,两个键，所以 mm考虑联轴器的机构要求和轴的刚度，取装联轴器处轴径 ，根据密封件的尺寸，选取装轴承处的轴径为: 选30214 轴承 T=26.25(3).轴的结构设计,初定轴径及轴向尺寸:考虑---螺栓头端面至带轮端面的距离,k ----轴承盖M12螺栓头的高度,查表可得k=7.5mm ，选用6个L---轴联轴器长度,L=125mm得到:(4).按弯曲合成应力校核轴的强度①计算作用的轴上的力齿轮受力分析:圆周力: N径向力:轴向力:③ 计算支反力:水平面:垂直面: ，，③ 作弯矩图水平面弯矩：垂直面弯矩：合成弯矩：④ 作转矩图 T2=1364.07Nm当扭转剪力为脉动循环应变力时，取系数 , 则:⑤ 按弯扭合成应力校核轴的强度轴的材料是45号钢，调质处理，其拉伸强度极限 ，对称循环变应力时的许用应力 。
13、由弯矩图可以知道，C剖面的计算弯矩 ，该处的计算应力为：D 剖面的轴径最小，该处的计算应力为：（安全）（5）轴的结构图见零件图所示：八、滚动轴承的选择和计算1.高速轴滚动轴承的选择和寿命计算① 选取的轴承：型号为30310圆锥滚子轴承（每根轴上安装一对）②轴承A的径向载荷轴承B的径向载荷：对于30310型圆锥滚子轴承，其内部派生轴向力所以轴承A被“放松”，而轴承B被“压紧”，则计算当量动载荷对于轴承1对于轴承2 (根据《机械设计》表9.1)轴向载荷：因为 ,按照轴承 A验算寿命（由表13-1可查C=122kN）故满足寿命要求2. 低速轴滚动轴承的选择和寿命计算①选取的轴承：型号为30214圆锥滚子轴承。
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