二级展开式圆柱齿轮减速器设计.

目录一．设计任务书 (2)二．传动方案的拟定及说明 (4)三．电动机的选择 (4)四．计算传动装置的运动和动力参数 (4)五．传动件的设计计算 (5)六．轴的设计计算 (13)七．滚动轴承的选择及计算 (27)八．箱体内键联接的选择及校核计算 (29)九．连轴器的选择 (30)十．箱体的结构设计 (31)十一、减速器附件的选择 (33)十二、润滑与密封 (33)十三、设计小结 (35)十四、参考资料 (36)一、设计任务书：题目：设计一用于带式运输机传动装置中的展开式二级圆柱齿轮减速器1.总体布置简图：1—电动机；2—联轴器；3—齿轮减速器；4—带式运输机；5—鼓轮；6—联轴器2.工作情况：载荷平稳、单向旋转3.原始数据：电动机功率P(kW): 7.5电动机主轴转速V（r/min）： 970使用年限（年）：10工作制度（班/日）：2联轴器效率： 99%轴承效率： 99%齿轮啮合效率：97%4.设计内容：1)电动机的选择与运动参数计算；2)直齿轮传动设计计算；3)轴的设计；4)滚动轴承的选择；5)键和联轴器的选择与校核；6)装配图、零件图的绘制；7)设计计算说明书的编写。

5.设计任务：1)减速器总装配图一张；2)箱体或箱盖零件图一张；3)轴、齿轮或皮带轮零件图任选两张；4)设计说明书一份；6.设计进度：1）第一阶段：总体计算和传动件参数计算1)第二阶段：轴与轴系零件的设计2)第三阶段：轴、轴承、联轴器、键的校核及草图绘制3)第四阶段：装配图、零件图的绘制及计算说明书的编写二、传动方案的拟定及说明：由题目所知传动机构类型为：展开式二级圆柱齿轮减速器。

故只要对本传动机构进行分析论证。

本传动机构的特点是：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，中间轴承受载荷大、刚度差，中间轴承润滑较困难。

三、电动机的选择：由给定条件可知电动机功率7.5kW，转速970r/min,查表得电动机的型号为Y160M--6。

四、计算传动装置的运动和动力参数：考虑到总传动比i=8,由于减速箱是展开式布置，为了使两个大齿轮具有相近的浸油深度，应试两级的大齿轮具有相近的直径，于是可按下式i1 = i)5.1~3.1(因为i=8，所以取i1=3.4，i2=2.35。

五、各轴转速、输入功率、输入转矩：五、传动件设计计算：直齿圆柱齿轮具有不产生轴向力的优点，但传动平稳性较差，在··I---II轴高速传动啮合的两直齿轮（传动比3.4）：II---III轴低速传动啮合的两直齿轮（传动比2.35)六、轴的结构设计和强度校核：第一部分 结构设计1. 初选轴的最小直径：选取轴的材料为45号钢，热处理为调质。

取C=112，[]τT =30~40MPa 1轴 d 1mm mm C nP07.22970425.71123311=⨯=≥，考虑到联轴器、键槽的影响，取mm d 251= 2轴d 2mm mm C nP 75.323.28513.71123322=⨯=≥，取d 2=35mm 3轴 d 3mm mm C nP 96.424.12185.61123333=⨯=≥，取d 3=45mm 初选轴承：1轴高速轴选轴承为6308 2轴中间轴选轴承为6309 3轴低速轴选轴承为6311 各轴承参数见下表：2. 确定轴上零件的位置和定位方式：1轴：由于高速轴转速高，传动载荷不大时，为保证传动平稳，提高传动效率，将高速轴取为齿轮轴，使用深沟球轴承承载，一轴端连接电动机，采用刚性联轴器，对中性好。

2轴：低速啮合、高速啮合均用锻造齿轮，低速啮合齿轮左端用甩油环定位，右端用轴肩定位，高速啮合齿轮左端用轴肩，右端用甩油环定位，两端使用深沟球轴承承载。

3轴：采用锻造齿轮，齿轮左端用甩油环定位，右端用轴肩定位，为减轻轴的重量采用中轴颈，使用球轴承深沟承载，右端连接单排滚子链。

（一）高速轴的结构设计：1）根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度：a)由于联轴器一端连接电动机，另一端连接输入轴，所以该段直径尺寸受到电动机外伸轴直径尺寸的限制，选为32mm。

b)考虑到联轴器的轴向定位可靠，定位轴肩高度应达2.5mm，所以该段直径选为37。

c)该段轴要安装轴承，，则轴承选用6308型，即该段直径定为40mm。

d)该段轴为轴承安装尺寸，定为46mm。

e)该段为齿轮轴，其分度圆直径为54mm。

f)该段轴为轴承安装尺寸，定为46mm。

g)该段轴要安装轴承，直径定为40mm。

2)各段长度的确定：各段长度的确定从左到右分述如下：h)该段轴连接联轴器，半联轴器与轴配合的毂孔长度为60mm，该段长度定为56mm。

i)该段取60mm。

j)该段安装轴承，参照工作要求长度至少23mm，考虑间隙取该段为30mm。

k)该段综合考虑齿轮与箱体内壁的距离、轴承与箱体内壁距离（采用油润滑），还有二级齿轮的宽度，定该段长度为105mm。

l)该段考虑齿轮的宽度，根据齿轮校核，选定该段60mm。

m)该段轴肩选定长度9mm。

n)该段与c段相同取30mm。

o)轴右端面与端盖的距离为10mm。

（二）中间轴的结构设计：1)拟定轴上零件的装配方案轴的各段直径：a)I段轴用于安装轴承6309，故取直径为45mm。

b)II段为轴肩，直径定为52mm。

c)III段为齿轮轴，分度圆直径为81mm。

d)IV段为定位轴肩，直径为66mm。

e)V段安装齿轮，取直径为52mm。

f) VI安装轴承，直径与I相同，为45mm。

2)根据轴向定位的要求确定轴的各段长度：a)I段轴承安装轴承和挡油环，轴承6309宽度B=25，该段长度选为36mm。

b)II为定位轴肩，取长度为8mm。

c)III段为齿轮轴，长度为86mm。

d)IV段为定位轴肩，取8mmmm。

e)IV段用于安装大齿轮，考虑齿宽长度为52mm。

f)V段用于安装轴承与挡油环,为44mm。

（三）低速轴的结构设计：1)拟定轴上零件的装配方案轴的各段直径a)I段轴用于安装轴承6311，故取直径为55mm。

b)II段该段轴要安装齿轮，考虑到轴肩要有2.5mm的圆角，经强度计算，直径定为60mm。

c)III段为定位轴肩，取72mm。

d)IV安装轴承，与I段相同直径为55mm。

e)V段直径52mmf) VI段直径与弹性注销选择有关，取HL4，直径为45mm。

2)根据轴向定位的要求确定轴的各段长度a)I段轴承安装轴承和挡油环，6011宽度B=29，该段长度选为46mm。

b)II段用于安装大齿轮，考虑齿宽长度为79mm。

c)III段定位轴肩，取73mm。

d)IV段用于安装轴承与挡油环，为36mm。

e)V段长度为60mm。

f)VI长度与联轴器有关，取80mm。

第二部分强度校核I高速轴：当量弯矩法校核II中间轴：III低速轴：七．滚动轴承的选择及计算I高速轴：轴承6308的校核，即轴承寿命校核：轴承寿命可由式⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=F f C f L p P T n h ε6010610进行校核，轴承只承受径向载荷的作用，由于工作温度不高且冲击不大，故查表12-7和12-8可取1.1,0.1==F fP T,取3=ε基本额定动负荷为C=40800N 。

N F F F AH AV R 78526873822221=+=+=N F F F BH BV R 2095717196922222=+=+=则h p P T n F f C f L h 95351970606020951.1408001101036610=⨯⨯==⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛ε，该轴承的寿命满足使用10年=250⨯10⨯16=40000h 要求。

II 中间轴：轴承7208C 的校核，即轴承寿命校核：轴承寿命可由式进⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=F f C f L p P T n h ε6010610行校核，轴承只承受径向载荷的作用，由于工作温度不高且冲击不大，故查表13-4和13-6可取1.1,0.1==F fP T，取3ε=基本额定动负荷为C=52800N 。

N F F F AH AV R 46491122451222221=+=+= N F F F BH BV R 398880398722222=+=+=则h p P T n F f C f L h 642973.285606046491.1528001101036610=⨯⨯==⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛ε， 该轴承的寿命满足使用10年=250⨯10⨯16=40000h 要求。

III 低速轴：轴承72011C 的校核，即轴承寿命校核：轴承寿命可由式610()60t h f C L n P ε=进行校核，轴承只承受径向载荷的作用，由于工作温度不高且冲击不大，故查表13-4和13-6可取取3ε=1.1,0.1==F fP T基本额定动负荷为C=71500N N F F F AH AV R 39671357372822221=+=+=N F F F BH BV R 2103717197622222=+=+=则h p P T n F f C f L h 6039264.121606039671.1715001101036610=⨯⨯==⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛ε， 该轴承的寿命满足使用10年=250⨯10⨯16=40000h 要求。

八、箱体内键联接的选择及校核计算：1. 传递转矩已知；2. 键的工作长度l=L-b b 为键的宽度；3. 键的工作高度k=0.5h h 为键的高度；4. 普通平键的强度条件为3p 2T 10[]p kld σσ⨯=≤；由于键采用静联接，材料钢，冲击轻微，所以许用挤压应力为MPa p 110][=σ，所以上述键皆安全。

九、联轴器的选择：由于弹性套柱销联轴器结构简单、制造容易、装拆方便、成本较低 、能缓和冲击、吸收震动，所以优先考虑选用它。

1. 高速轴用联轴器的设计计算：由于装置用于运输机，原动机为电动机，所以工作情况系数为5.1=A K ，计算转矩为m N T K T A c ⋅=⨯==7.1091.735.11所以考虑选用，弹性套柱销联轴器TL6其主要参数如下：材料HT200公称转矩m N T n ⋅=250轴孔直径mm d 421=，mm d 322= 主动轴轴孔长mm L 112=，mm L 841= 从动轴轴孔长L=82mm, L 1=60mm 装配尺寸mm A 45=2. 连接链轮联轴器的设计计算：由于装置用于运输机，原动机为电动机，所以工作情况系数为5.1=A K ，计算转矩为m N T K T A c ⋅=⨯==5.8085395.13其转矩比较大，所以选用弹性销柱联轴器HL4，其主要参数如下：材料HT200公称转矩m N T n ⋅=1250 轴孔直径mm d d 4521== 轴孔长mm L 112=，mm L 841=十、箱体的结构设计：箱体结构对减速器的工作性能、加工工艺、材料消耗、质量及成本等有很大影响。