二级展开式圆柱齿轮减速器设计说明书

二级展开式圆柱齿轮减速

器设计说明书

一、课程设计书

设计一个螺旋输送机传动装置，用普通V带传动和圆柱齿轮传动组成减速器。输送物料为粉状或碎粒物料，运送方向不变。工作时载荷基本稳定，二班制，使用期限10年（每年工作日300天），大修期四年，小批量生产。

题号输送机主轴功率Pw/KW 输送机主轴转速n（r/min）

7 4.2 115

二、设计要求

一A0装配图

零件图3-4

不少于30页设计计算说明书

三、设计步骤

计算及说明计算结果1.传动装置总体设计方案:

（1）传动方案：

传动方案如图1-1所示，外传动为V带传动，减速器为二

级展开式圆柱齿轮减速器。

1

2

3

图1-1 传动装置总体设计图

(2)方案优缺点：

展开式由于齿轮相对于轴承为不对称布置，因而沿齿向载

荷分布不均，故要求周有较大的刚度。

该工作机属于小功率，载荷变化不大，可以采用V带这种

简单的结构，并且价格便宜，标准化程度高，大幅减低了成本。

图5-1 腹板式带轮

图5-2 轮辐式带轮

图5-3 轮槽

6.齿轮的设计

（一）高速级齿轮传动的设计计算

20

=

α

2

2

3

5

2

1

3

2

2

1

2

]

[

08

.

116

36

2

1

674

.0

58

.1

01

.2

10

6734

.1

68

.1

2

2

F

d

Sa

Fa

F

F

MPa

z

m

Y

Y

Y

T

K

σ

φ

σε

<

=

⨯

⨯

⨯

⨯

⨯

⨯

⨯

⨯

=

=

齿根弯曲疲劳强度满足要求。

7.传动轴的设计和轴承的选用

（一）低速轴的设计

图7-1低速轴的结构方案

图7-2 二级直齿轮减速器

【1】初步确定轴的最小直径

选取轴的材料为45钢，调质处理。根据《机械设计》表15-3，

取120

=

A，于是得

49

.

42

08

.

115

11

.5

1203

3

3

3

min

=

⨯

=

=

n

p

A

d

计算及说明

计算结果

【3】求轴上的载荷 （1）求作用在齿轮的力

N N d T F t 26.4449190

422680

2223=⨯==

N F F n t r 40.161920tan 26.4449tan =︒⨯==α

（2）首先根据轴的结构图（图7-3）做出轴的计算简图（图7-4）。根据轴的计算简图作出轴的弯矩图和扭矩图（图7-5、图7-6）

图7-4

N F t 26.4449=

N F r 40.1619=

A B C D

图7-5

图7-6

从轴的结构图以及弯矩和扭矩图中可以看出截面C 是轴的危险截面。现将计算出的截面C 处的M H 、M V 及M 的值列于下表

载荷 水平面H

垂直面V

支反力F

N F N F NH NH 11.144815.300121==

N

F N F NV NV 07.52733.109221==

弯矩M mm N M H ⋅=207079

mm N M V ⋅=75371

总弯矩 mm N M ⋅=+=2203697537120707922

扭矩T

mm N T ⋅=4226803

【4】按弯矩合成应力校核轴的强度

进行校核时，通常只校核轴上承受最大弯矩和扭矩的截面（即危险截面C ）的强度。根据上表中的数据，以及轴单向旋转，扭转切应力为脉动循环变应力，取6.0=α，轴的计算应力

15.55MPa MPa 60

1.0)4226806.0(220369)(3

2

2232=⨯⨯+=+=

W T M ca ασ前以选定轴的材料为45钢，调质处理，由《机械设计》表15-1查得MPa 60][1=-σ。因此][1-<σσca ，故安全。

（二)中间轴的设计

图7-7 中间轴的结构尺寸

【1】按照低速级轴的设计方法，拟定轴上零件的装配方案轴的各段直径：

（1）1-2段用于安装轴承6311，取直径为55mm; （2）2-3段用于轴肩，取直径60mm ； （3）3-4段为齿轮轴，分度圆直径为72mm ； （4）4-5段用于轴肩，取直径65mm ；

（5）5-6段用于安装高速级大齿轮，取直径为60mm ； （6）6-7段用于安装轴承6311，取直径为55mm; 【2】根据轴向定位的要求确定轴的各段长度： （1）1-2段用于安装轴承6311，长度为18mm; （2）2-3段用于轴肩，长度为21.5mm ； （3）3-4段为齿轮轴，长度为77mm ； （4）4-5段用于轴肩，长度为17.5mm ；

（5）5-6段用于安装高速级大齿轮，长度为50mm ； （6）6-7段用于安装轴承6311，长度为46mm; 【3】确定轴上圆角和倒角尺寸

15.55MPa =ca σ

mm d 5521=-

mm d 6032=- mm d 7243=- mm d 6554=- mm d 6065=- mm d 5576=-

mm l 1821=-

mm l 5.2132=- mm l 7743=- mm l 5.1754=- mm l 5065=- mm l 4676=-