一级斜齿圆柱齿轮减速器通用模板

计算过程及计算说明 一、传动方案拟定 结 果 题目：设计一台冶金、矿山用带式输送机传动装置中的一级展开式渐开线圆柱齿轮减速 器 （1） 工作条件：皮带式输送机单向运转，有轻微的振动，两班制工作，使用年限10年，总传动比允许相对误差小于5%。每年工作300天。 （2） 原始数据：输送带拉力F=1900N；带速V=1..00m/s；滚筒直径D=330mm。 二、电动机选择 1、电动机类型的选择： Y系列三相异步电动机（工作要求：连续工作机器） 2、电动机功率选择： （1）传动装置的总功率： = 0.95×0.984×0.98×0.99×0.96 = 0.8 (2) 电机所需的工作功率： P d =FV/1000η总=1900×1.00/1000×0.8=2.375KW 3、确定电动机转速： 计算滚筒工作转速： n筒=60×1000V/πD=60×1000×1.00/π×330=57.9r/min 按课程设计任务书推荐的传动比合理范围，取圆柱齿轮传动一级减速器传动比范围Ia=2~4。取V带传动比I0=2~4，则总传动比理时范围为I’a=4~16。故电动机转速范围的同步转速有750 r/min、1000 r/min、和1500r/min。 根据容量和转速，由指导书附表10查出有三种适用的电动机型号，其技术参数及传动比的比较情况见下表： 表1 传动比方案 电动机转速（r/min） 传动装置的传动比 传动比方案 电动机型号 额定功率（KW） 同步 转速 满载 转速 总传 V带 减速动比 传动 器 n滚筒= η总= Pd= F= V= D= η总=η带×η4齿轮轴承×η齿轮×η联轴器×η筒 的可选范围为nd=I’a×n筒=（4~16）×------=327.56~1510.24r/min，符合这一

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2 3 Y132M1-6 Y112M-4 4 4 1000 1500 4、确定电动机型号 综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量以及带传动和减速器的传动比，可知方案------比较合适（在满足传动比范围的条件下，有利于提高齿轮转速，便于箱体润滑设计）。 因此选定电动机型号为------，额定功率为Ped =------KW，满载转速n电动=------r/min。 三、计算总传动比及分配各级的传动比 1、总传动比：i总=n电动/n筒=1440/81.89=17.58 2、分配各级传动比 （1） 据指导书P7表1，取齿轮i齿轮=5（单级减速器i=3~6之间取3.15、3.55、4、4.5、5、5.6合理，为减少系统误差，取整数为宜） （2） ∵i总=i齿轮×i带 ∴i带=i总/i齿轮= 四、运动参数及动力参数计算 1、计算各轴转速（r/min） nI=n电动/ i带= nII=nI/ i齿轮= 2、计算各轴的功率（KW） PI=Pd×η带= PII=PI×η齿轮轴承×η齿轮= 3、计算各轴扭矩（N·mm） Td = 9550×Pd / n电动= TI=9550×PI/nI= TII=9550×PII/nII= 五、标准直齿圆柱齿轮传动设计计算 （1）选择齿轮材料及精度等级和齿数 Td= TI= TII= PI= PII= nI= nII= i总= i齿轮= i带= 960 12.57 2.51 5 电动机型号 Ped= n电动= 1 Y160M1-8 4 750 720 9.42 2.36 4 1440 18.85 3.77 5 考虑减速器传递功率不大，按课本P191表10-1及10-4选，以齿轮采用软齿面。 i齿= - 2 -

小齿轮选用------钢，表面淬火，齿面硬度为------。大齿轮选用------钢，表面淬火，Z1= 齿面硬度------；一般齿轮传动，选用------级精度。齿面精糙度Ra≤1.6~3.2μm。取小齿轮齿数Z1=------。则大齿轮齿数：Z2= i齿Z1=5×------= （2）按齿根弯曲疲劳强度设计 由课本P216式（10-17）mn≥12.4 (kT1/φdZ12 ×YFS/ [σFP]) 1/3 确定有关参数如下： 载荷系数k 由课本P196 取k=------初选螺旋角β=------ 小齿轮传递扭矩T1 T1=9550×P1/n1= 由教材表10-7 取齿宽系数φd= 齿根弯曲疲劳极限σFlim，由课本P207图10-20查得： σFlim1=------Mpa σFlim2=------Mpa 许用弯曲应力σFP [σFP1]=1.4σFlim1=------Mpa [σFP2]=1.4σFlim2=------Mpa 计算当量齿数Zv Zv1=Z1/cos3β= Zv2=Z2/cos3β= 复合齿形系数YFS ：YFS1=， YFS2= YFS1/ [σFP1]= YFS2/ [σFP2]= 计算法面模数得： mn≥12.4 (kT1/φdZ12 ×YFS/ [σFP]) 1/3 = 按机械设计手册，取mn=------mm （3）确定齿轮传动主要参数及几何尺寸 计算中心距：a=mt（Z1＋Z2）/ 2= mn（Z1＋Z2）/ 2 cosβ= 圆整a=------mm 精确计算螺旋角β β=arccos mn（Z1＋Z2）/2a= 计算分度圆直径d1=mtZ1= mn Z1 / cosβ= d2= mtZ2= mn Z2 / cosβ= 计算齿宽 b2=b=φd×d1= b1=b2+（5～10）mm= 轮齿的受力分析： Ft=2T1/d1= Fr=Ft tanɑn/cosβ= Fa=Ft tanβ= Fn=Ft/cosɑncosβ=

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Ft= β= d1= d2= b2= b1= [σFP1]= [σFP2]= YFS1= YFS2= YFS1/ [σFP1]＞YFS2/ [σFP2] mn≥ mn= a= k= β= T1= φd= Z2=

验算齿轮圆周速度 V齿=πd1n1/60×1000= 由课本P197表10-4选齿轮传动精度等级8级合宜 (4)校核齿面接触疲劳强度 由课本P201式（10-6）得 σH=20.8×103ξE [kT1/bd12×（i齿＋1/ i齿）]1/2≤[σHP] 确定有关参数和系数 传动尺寸影响系数ξE 查机械设计手册 ξE=1 齿轮接触疲劳极限σHlim 由课本P209图10-21查得： σHlim1=------Mpa σHlim2 =------Mpa 许用接触应力σHP [σHP1]= 0.9σHlim1 =------Mpa [σHP2]= 0.9σHlim2 =------Mpa 校核计算 σH=20.8×103ξE [kT1/bd12×（i齿＋1/ i齿）]1/2 六、减速器的润滑 （1）齿轮的润滑 Fr= Fa= Fn= V齿= ξE= V齿=------m/s＜------m/s，采用浸油润滑，浸油高度h约为1/6大齿轮分度圆半径，[σHP]=[σHP2]= 取为------mm。侵入油内的零件顶部到箱体内底面的距离H=------mm。 （2）滚动轴承的润滑 ------Mpa σH=------Mpa≤ 由于轴承周向速度为------m/s＜------m/s，所以采用润滑脂润滑。结构上增设档油盘 （3）润滑油的选择 由机械设计手册，齿轮选用全损耗系统用润滑油较为便利，考虑到该装置用于小型设备，选用------润滑油。轴承选用------号通用锂基润滑脂。 （4）密封方法的选取 选用凸缘式闷盖易于调整，采用毡圈密封圈实现密封。 [σHP] 安全 密封圈型号按所装配轴的直径确定为（F）B25-42-7-ACM，（F）B70-90-10-ACM。 轴承盖结构尺寸按用其定位的轴承的外径决定。 七、轴的设计计算 1）输入轴的设计计算 1、选择轴的材料，确定许用应力 齿轮润滑：选用------润滑油 轴承润滑：选用------号通用锂基由于设计的是单级减速器的输入轴，旋转方向假设左旋，属于一般轴的设计问题，选用润滑脂 ------钢，硬度------，抗拉强度σb=------Mpa，弯曲疲劳强度σ-1=------Mpa。[σ-1]= ------Mpa 2、估算轴的基本直径

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σb= σ-1= [σ-1]= 根据机械设计手册，取A=110 d≥A (PI/ n1)1/3= 考虑有键槽，将直径增大5%，则d1=------×(1+5%)mm= ∴由机械设计手册选d1=------mm 2）输出轴的设计计算 1、选择轴的材料，确定许用应力 由于设计的是单级减速器的输入轴，属于一般轴的设计问题，选用------钢，硬度------， 抗拉强度σb=------Mpa，弯曲疲劳强度σ-1=------Mpa。[σ-1]= ------Mpa 2、估算轴的基本直径 根据机械设计手册，取A=105 d≥A (PⅡ/ nⅡ)1/3= 考虑有键槽，将直径增大5%，则d2=------×(1+5%)mm=------mm ∴由机械设计手册选d2=------mm 九、滚动轴承的选择 根据条件，轴承预计寿命 L=5×365×24=43800小时 （1）输入轴轴承的选择 由题目工作条件查课本P320表13-4和13-5选择载荷系数fP=------，温度系数ft=------ 已知轴颈d1=------mm，转速n1=------r/min，初选7305B型角接触球轴承，基本额定动载荷Cr=------ kN，基本额定静载荷Cor=------kN，e0=------。 （2）、输出轴轴承的选择 由题目工作条件查课本P320表13-4和13-5选择载荷系数fP=------，温度系数ft=------ 十、联轴器的选择 已知输出轴轴径d2=------mm，PⅡ=------KW，nⅡ=------r/min。因为是减速器低速轴和工作机轴相连的联轴器，转速低，传递转矩较大，根据传动装置的工作条件拟选用刚性固定式凸缘联轴器，根据输出轴轴径，拟选YL7型凸缘联轴器，由课本P352 公式计算扭矩为：

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Cr= Cor= e0= d2= σb= σ-1= [σ-1]= d1= 已知轴颈d2=------mm，转速n2=------r/min，初选------型角接触球轴承，基本额定动载荷Cr=------kN，基本额定静载荷Cor=------kN，e0=------。