减速器设计计算说明书

目录1 设计题目 (3)2 传动方案 (3)3 电动机选择 (4)3.1 选择电动机的类型 (4)3.2选择电动机功率 (4)3.3 确定电动机的转速 (4)3.4 电动机的主要尺寸 (5)4. 轴的工况计算 (6)4.1传动比的计算及分配 (5)4.2各轴转速 (5)4.3 各轴功率 (5)4.4各轴转矩 (6)5齿轮的设计计算 (7)5.1 高速级齿轮设计计算 (7)5.2 低速级齿轮设计计算 (9)6轴的设计计算 (12)6.1 轴选择材料 (12)6.2 轴最小直径计算 (12)6.3 各轴各段直径确定 (13)6.4 箱体内各部分合理分布 (13)6.5 各轴完整设计 (14)6.6 轴受力分析并校核 (15)7 轴承的计算 (20)8 键联接的校核 (20)9 联轴器的选择 (21)10 箱体参数确定 (21)11 润滑和密封的选择 (22)12附件及说明 (22)13设计小结 (22)14参考资料 (23)1 设计题目设计一用于胶带输送机卷筒的传动装置原始条件和数据：输送机两班连续单向运转，载荷平稳，空载启动，室内工作，有粉尘；使用期限10年，大修期3年，在中等规模机械厂小批量生产。

输送带允许速度误差5%。

输送带工作拉力2400N，输送带速度1.2m/s,卷筒直径300mm。

2 传动方案传动方案选择：两级展开式圆柱齿轮减速器3 电动机选择选择Y系列一般用途的全封闭自扇冷鼠笼型三相异步电动机根据《机械设计课程设计》书表8-184选择电动机Y112M-4，其满载转速n m=1440r/min，质量47kg4.传动比及动力学计算算得参数如下：5、齿轮的设计计算6轴的设计计算6.4 箱体内各部分合理分布箱体内部零件分布如上图所示，齿轮端面距离箱体内壁10mm ，中间轴两齿轮端面距离为10mm ，低速级大齿轮齿顶圆距离箱体内壁，考虑到螺栓中心距离外边缘与外壁均有要求，轴承旁凸台厚度=16+18+8=42mm6.5 各轴完整设计（1）高速轴的设计如下：轴承选取6006深沟球轴承，需要挡油环，所以12段长14mm；齿轮端面距离箱壁10mm，23段应略大于10mm，取15mm；45段根据7.4可得l=10+80+10=100mm；56段不需要挡油环，长13mm；67段考虑到需要留有螺钉尾部空间10mm，轴承盖厚10mm，轴承座端面至箱体内壁48mm，调整长度1mm，轴承距离箱体内臂3mm，轴承宽度13mm，所以L=10+10+48+1-13-3=53mm；78段考虑与联轴器的配合长36mm。

轴与联轴器之间采用平键连接，查表得键尺寸b=6，h=6，键长取30mm1处倒角为1.5×45º,8处倒角为1×45 º， 2、6处查轴承安装要求可知圆角r=1mm，3、4、5、7处无特殊要求根据轴肩高度取圆角。

3、4取3mm，5取2mm，7取1mm。

配合公差选取参考《机械设计课程设计》书表5-1，确定与联轴器处的公差配合为m6，与轴承处的公差配合为k5，与密封毡圏处公差配合为f9。

（2）中间轴设计大小齿轮齿宽分别为80mm与50mm，所以23段长78mm，45段长48mm；轴承选用6206深沟球轴承，齿轮端面与箱体内壁距离为10mm，所以12段取28mm，56段取34mm；34段取10mm。

大齿轮小齿轮均采用平键连接，b=12mm，h=8mm，45段键槽42mm，23段键槽72mm。

1、6处倒角为1.5×45º,2、3、4、5处无特殊要求根据轴肩高度取圆角，这里均取2mm。

配合公差选取参考《机械设计课程设计》书表5-1，与轴承处的公差配合为k5。

（3）低速轴设计齿轮齿宽75mm，所以23段取71mm；34取10mm；齿轮端面距离箱体内壁10mm，加上套筒与轴承，12段取33mm；45段根据6.4取68mm；56段装6010深沟球轴承取16mm；67段考虑到需要留有螺钉尾部空间10mm，轴承盖厚12mm，轴承座端面至箱体内壁48mm，调整长度1mm，轴承距离箱体内臂3mm，轴承宽度16mm，所以L=10+12+48+1-16-3=52mm；78段考虑到与联轴器配合长度取80mm齿轮与轴采用平键连接，b=18mm，h=11mm，键长66mm；轴与联轴器采用平键连接，b=14mm，h=9mm，键长72mm。

1、8处倒角取2×45°，2、3、4无特殊要求圆角半径取2mm，5处要与轴承配合圆角半径取1mm，6、7考虑到轴肩高度取1mm。

配合公差选取参考《机械设计课程设计》书表5-1，确定与联轴器处的公差配合为m6，与轴承处的公差配合为k5，与密封毡圏处公差配合为f9。

6.6 轴受力分析并校核（1）高速轴：转矩T=22.08 N·m，齿轮分度圆直径d=50mmF t=2T/d=833.2N, Fr=F t×tanα=303.3N 受力图如下（齿轮轴承受力均简化成集中作用于本身中点）因受力较为简单，直接求出各自轴承的合力：R1= 746.4N R2=193.5N弯矩图如下参考《机械设计》书12-4节及表12-1、表12-345号钢正火σB=600MPa，钢轴应力校正系数取α=[σ-1]b/[σ=55/95=0.58， [σ-1]b=55MPa0]b在齿轮中心面至联轴器中心面存在转矩T=22080 N·mm 当量弯矩M e=√M2+（aT）2图如下：M emax=29096N·mm此轴需要校核两个面，一齿轮中心面，二联轴器连接处3=17. 4mm齿轮中心截面：直径d≥√Me0.1[σ−1]b此处实际直径为36mm 校核安全3=13.25mm 联轴器连接处截面：直径d≥√Me0.1[σ−1]b此处轴实际直径为20mm，已能消除键的影响校核安全（2）中间轴转矩T=105.38N·m，齿轮分度圆直径分别为247.5mm，75mmF t1=2T/d1=851.6N，F r1= F t1×tanα=309.9NF t2=2T/d2=2810.1N，F r2= F t1×tanα=1022.8N受力图如下经计算R1V=612.2N R1H=2207.4N R2v=100.2N R2H=1454.3N弯矩图如下M Hmax=132444N·mm，M vmax=36730N·mm轴采用45号钢，σB=600MPa，取[σ-1]b=55MPa，[σ0]b=95MPa，应力校正系数取α=[σ-1]b /[σ0]b=0.58，弯矩只存在于12（两齿轮）之间，可知M emax在1（小齿轮中心面）处，需要校核M max=137442N·mm T=105380 N·mmM emax=√Mmax2+（aT）2=150420N·mm3=30.13mm小齿轮中心面：直径d≥√Me0.1[σ−1]b此处实际直径为36mm，能消除键的影响校核安全（3）低速轴转矩T=388.78N·m，齿轮分度圆直径285mmF t=2T/d=2728.3N, Fr=F t×tanα=993.0N受力分析经计算得R1=1978.1N，R2=925.3N弯矩图如下：轴采用45号钢，σB=600MPa，取[σ-1]b=55MPa，[σ0]b=95MPa 应力校正系数取α=[σ-1]b /[σ0]b=0.58在齿轮中心面至联轴器中心面存在转矩T=388780 N·mm当量弯矩M e=√M2+（aT）2图如下：此轴需要校核两个面，一齿轮中心面，二联轴器连接处3=35.8mm齿轮中心截面：直径d≥√Me0.1[σ−1]b此处实际直径为60mm 校核安全3=34.5mm联轴器连接处截面：直径d≥√Me0.1[σ−1]b此处轴实际直径为45mm，已能消除键的影响7 轴承的计算轴承预期寿命为：2×8×300×3=14400h（1）高速轴轴承为6006深沟球轴承基本额定动载荷为13200N，转速1440r/min，ε=3当量载荷P=Kp（XR+YA），Kp=1.2，X=1，Y=0，R为径向载荷，A 为轴向载荷R1=746.4N，R2=193.5N按受力大的轴承计算寿命，P max = Kp （XR+YA ）=895.7N L 10=10660n（CP ）ε=37044h>14400h 符合要求（2）中间轴轴承为6006深沟球轴承基本额定动载荷为19500N ，转速290.9r/min ，ε=3当量载荷P=Kp （XR+YA ），Kp=1.2，X=1，Y=0，R 为径向载荷，A 为轴向载荷R 1=2290.7N ，R 2=1457.7N按受力大的轴承计算寿命P max = Kp （XR+YA ）=2749N L 10=10660n（CP ）ε=20449.6h>14400h 符合要求（3）低速轴轴承为6010深沟球轴承基本额定动载荷为22000N ，转速76.39r/min ，ε=3当量载荷P=Kp （XR+YA ），Kp=1.2，X=1，Y=0，R 为径向载荷，A 为轴向载荷R 1=1978.1N ，R 2=925.3N按受力大的轴承计算寿命P max = Kp （XR+YA ）=2373.7N L 10=10660n（CP ）ε=173854h>14400h 符合要求8 键联接的校核查《机械设计》书表11-10得许用抗压应力[σp ]=100MPa （1）高速轴 联轴器处的键：此轴段长度36mm ，键长略小于其值取30mmT=22080N·mm L c=L-b=30-6=24mm=30.7MPa<[σp] 校核安全h=6mm d=20mm σp=4TLcdℎ（2）中间轴大齿轮处的键：此轴段长度48mm，键长略小于其值取42mmT=105380N·mm L c= L-b=42-12=30mmh=8mm d=40mm σp=4T=43.9MPa<[σp] 校核安全Lcdℎ小齿轮处的键：此轴段长度78mm，键长略小于其值取72mmT=105380N·mm L c= L-b=72-12=60mm=21.95MPa<[σp] 校核安全h=8mm d=40mm σp=4TLcdℎ（3）轴齿轮处的键：此轴段长度71mm，键长略小于其值取66mmT=388780N·mm L c= L-b=66-18=48mm=49.1MPa<[σp] 校核安全h=11mm d=60mm σp=4TLcdℎ联轴器处的键：此轴段长度76mm，键长略小于其值取72mmT=388780N·mm L c= L-b=72-14=58mmh=9mm d=45mm σp=4T=66.2MPa<[σp] 校核安全Lcdℎ9 联轴器的选择查《机械设计课程设计》书表8-178高速轴与电机相连处选用LT3型弹性套柱销联轴器，J型轴孔，直径20mm，L=38mm低速轴伸出处选用LT7型弹性套柱销联轴器，J型轴孔，直径45mm，L=84mm10 箱体参数确定参考《机械设计课程设计书》表4-6：11 润滑和密封的选择润滑：齿轮采用飞溅润滑，箱体上的轴承采用油润滑润滑油：齿轮运转时油温和载荷保持正常或中等，采用220工业闭式齿轮润滑油密封：高速轴与低速轴的伸出端采用毛毡圈式密封，箱盖箱座结合面上涂密封胶。