一级减速器的设计姓名：郭**班级：12 模具305学号：************ 指导老师：曾珠老师时间：20 13.12.20目录一、设计任务书 (4)二、选择电动机 (5)三、V带的设计计算 (9)四、齿轮的设计 (12)五、轴的设计及计算 (14)(一)从动轴设计 (14)六、轴承的设计与计算 (17)（一）从动轴上的轴承 (17)（二）主动轴上的轴承 (18)七、键连接的选择 (19)（一)根据轴径的尺寸，选择键 (19)八、箱体的设计 (19)（一）减速器附件的选择 (19)（二）箱体的主要尺寸 (20)九、润滑和密封的选择，润滑剂的选择及装油量计算 (21)（一）减速器的润滑 (21)（二）减速器的密封 (22)十、设计小结 (22)十一、参考文献 (22)前言(一)设计目的：通过本课程设计将学过的基础理论知识进行综合应用，培养结构设计，计算能力，熟悉一般的机械装置设计过程。

(二)传动方案的分析机器一般是由原动机、传动装置和工作装置组成。

传动装置是用来传递原动机的运动和动力、变换其运动形式以满足工作装置的需要，是机器的重要组成部分。

传动装置是否合理将直接影响机器的工作性能、重量和成本。

合理的传动方案除满足工作装置的功能外，还要求结构简单、制造方便、成本低廉、传动效率高和使用维护方便。

本设计中原动机为电动机，工作机为皮带输送机。

传动方案采用了两级传动，第一级传动为带传动，第二级传动为单级直齿圆柱齿轮减速器。

带传动承载能力较低，在传递相同转矩时，结构尺寸较其他形式大，但有过载保护的优点，还可缓和冲击和振动，故布置在传动的高速级，以降低传递的转矩，减小带传动的结构尺寸。

齿轮传动的传动效率高，适用的功率和速度范围广，使用寿命较长，是现代机器中应用最为广泛的机构之一。

本设计采用的是单级直齿轮传动。

减速器的箱体采用水平剖分式结构，用HT200灰铸铁铸造而成。

一、设计任务书1.原始数据（１）已知条件输送带工作拉力5ｋＮ输送带速度1.4ｍ／ｓ卷筒直径４５０ｍｍ（２）工作条件１）工作情况：两班制工作（每班按８ｈ计算），连续单项运转，载荷变化不大，空载启动；输送带容许误差±５﹪；滚筒效率η＝０.９６。

２）工作环境：室内，灰尘较大，环境温度３０℃左右。

３）使用期限：折旧期８年，４年一次大修。

４）制造条件及批量：普通中、小制造厂，小批量。

（３）设计工作设计说明书一份。

减速器装配图一张。

减速器主要零件的工作图１～３张。

设计带式运输机传动装置（简图如下）二、选择电动机2三、V带的设计计算按比例绘制齿轮图（见附页一）四、齿轮的设计五、轴的设计及计算(一)从动轴设计1、选择轴的材料 确定许用应力选轴的材料为45号钢，调质处理。

查[2]表14-3知，弯曲疲劳极限屈服极限强度极限MPa MPa MPa S B 55,200,6001===-σσσ2、按扭转强度估算轴的最小直径单级齿轮减速器的低速轴为转轴，输出端与联轴器相接， 从结构要求考虑，输出端轴径应最小，最小直径为：3npC d ≥ 按扭转强度初估轴的直径,查[2]表14-2得c=118～107,取c=112则:从动轴： mm mm mm n p C d 6310704.1011233==≥ 考虑键槽的影响以及联轴器孔径系列标准，mm d 65=取 3、轴的结构设计轴结构设计时，需要考虑轴系中相配零件的尺寸以及轴上零件的固定方式，按比例绘制轴系结构草图（见附页二）1）、联轴器的选择可采用弹性柱销联轴器，查[1]表7-5可得联轴器的型号为 : GY7凸缘联轴器 1125511255⨯⨯Y Y GB/T 5843-2003;112421mm L mm d A Y ==、型键槽、型轴孔、主动端： ;112651mm L mm d A Y ==、型键槽、型轴孔、从动端：2）、确定轴上零件的位置与固定方式单级减速器中，可以将齿轮安排在箱体中央，轴承对称布置 在齿轮两边。

轴外伸端安装联轴器，齿轮靠油环和套筒实现 轴向定位和固定，靠平键和过盈配合实现周向固定，两端轴承靠套筒实现轴向定位，靠过盈配合实现周向固定 ，轴通 过两端轴承盖实现轴向定位，联轴器靠轴肩平键和过盈配合 分别实现轴向定位和周向定位。

3）确定各段轴的直径将估算轴d=50mm 作为外伸端直径d 1与联轴器相配， 考虑联轴器用轴肩实现轴向定位，取第二段直径为d 2=60mm 齿轮和右端轴承从右侧装入，考虑装拆方便以及零件固定的要求，装轴承处d 3应大于d 2，取d 3=65mm ，为便于齿轮装拆与齿轮配合处轴径d 4应大于d 3，取d 4=70mm 。

齿轮右端用用套筒固定,左端用轴肩定位,轴肩直径mm d 805=，满足齿轮定位的同时,还应满足左侧轴承的安装要求,根据选定轴承型号确定.右端轴承型号与左端轴承相同,取mm d 656=4)选择轴承型号.由 表16-2及表16-4初选深沟球轴承,代号为6213,查机械设计手册可得:轴承宽度B=23，安装尺寸,74min mm d a =,选轴肩直径d 5=80mm. 5）确定各段轴的长度Ⅰ段：d 1=50mm 长度取L 1=82mm II 段:d 2=60mm 长度取 mm L 642=III 段直径d 3=65mm ，此段安装轴承，轴承右端靠套筒定位，轴承左端靠轴承盖定位初选用6213深沟球轴承，其内径为65mm,宽度为23mm ，取轴肩挡圈长为10mm L 3=5+10+11.5+11.5=38mmⅣ段直径d 4=70mm ，此段安装从动齿轮，由上面的设计从动齿轮齿宽b=116mm,mm L 11151164=-= Ⅴ段直径d 5=78mm. 长度L 5=12mm Ⅵ段直径mm d 656=，长度=6L 24mm 由上述轴各段长度可算得轴支承跨距=L （11.5+12+45）×2=137mm4、轴的强度校核 按弯矩复合强度计算从动齿轮分度圆直径mm d mm d 70,3602==此段轴直径 1)绘制轴受力简图（如图a ） 齿轮所受转矩作用在齿轮上的圆周力：F t =2T/d=N N 2022360/1064.325=⨯⨯ 径向力：F r =F t tan200=2022×tan200 =4523N 该轴两轴承对称，所以mm LL L B A 5.682===2)求垂直面的支承反力N F F F r BY AY 5.226145232121=⨯=== 求水平面的支承反力N N F F F t BZ AZ 110122022121=⨯=== 3)由两边对称，知截面C 的弯矩也对称。

截面C 在垂直面弯矩为M C1=F Ay L/2=2261.5×68.5×310-/2=77.5N ·m截面C 在水平面上弯矩为：M C2=F AZ L/2=1101×68.5×103-/2=37.7N ·m M C =(M C12+M C22)1/2=（77.52+37.72)1/2=6081.65N ·m Mec=[M C 2+(αT)2]1/2=[60812+(0.6×89.363)2]1/2=567.4N ·m轴的材料选用45钢，调制处理，由表14-1查得MPa B 650=σ，由表14-3查得[]MPa b 601-=σ，则[]MPa MPa Pa d M b e 606.1610701.04.5671.01933ec =<=⨯⨯==--σσ ∴该轴强度足够。

六、轴承的设计与计算（一）从动轴上的轴承由初选的轴承的型号为: 6213,查表6-1（课程设计手册）可知:d=65mm,外径Ｄ=120mm,宽度B=23mm,基本额定动载荷kN C 2.57r =， 基本额定静载荷kN C r 0.400= 极限转速6300r/min根据设计条件要求，轴承预计寿命为L h =5×300×16=24000h轴承基本额定动载荷为ε/161060⎪⎭⎫⎝⎛=h t p L n f P f C min /107r n =转速,）（表）表9-165.18-16(,1==p t f f 3=ε对于球轴承所以kN N C 286.7728624000101076019065.13/16==⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯⨯=因为kN C 2.57r =，所以r C C <，故所选轴承适用 （二）主动轴上的轴承由初选的轴承的型号为: 6216,查表6-1（课程设计手册）可知:d=80mm,外径Ｄ=140mm,宽度B=26mm,基本额定动载荷kN C 5.31r =， 基本额定静载荷kN C r 5.200= 极限转速9000r/min根据设计条件要求，轴承预计寿命为L h =5×300×16=24000h轴承基本额定动载荷为ε/161060⎪⎭⎫⎝⎛=h t p L n f P f C 深沟球轴承只考虑径向载荷,则当量动载荷N F P r 5.940==min /429r n =转速,）（表）表9-165.18-16(,1==p t f f 3=ε对于球轴承所以kN N C 015.121201524000104296015.9405.13/16==⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯⨯=因为kN C 2.57r =，所以r C C <，故所选轴承适用七、键连接的选择（一)根据轴径的尺寸，选择键键1，主动轴与V带轮连接的键为：GB/T1096 键10×8×63键2，主动轴与小齿轮连接的键为：GB/T1096 键14×9×70键3，从动轴与大齿轮连接的键为：GB/T1096 键20×12×70 键4，从动轴与联轴器连接的键为：GB/T1096 键16×10×80 查[1]（表6-2）八、箱体的设计（一）减速器附件的选择通气器：由于在室内使用，选通气器（一次过滤），采用M12×1.5油面指示器：选用游标尺M12起吊装置：采用箱盖吊耳、箱座吊耳放油螺塞：选用外六角油塞及垫片M12×1.5根据[1]选择适当型号：起盖螺钉型号：GB/T5782-2000 M12×45,材料5.8高速轴轴承盖上的螺钉：GB5783～86 M8×25,材料5.8低速轴轴承盖上的螺钉：GB5782-2000 M8×25,材料5.8螺栓：GB5782～2000 M16×120，材料5.8（二）箱体的主要尺寸(1)箱座壁厚：δ=0.025a+1=0.025×308+1= 8、7 mm取δ=10mmsδ=0.85δ= 8.5mm(2)箱盖壁厚：1δ=10mm取1δ=1.5×10=15mm(3)箱盖凸缘厚度：b1=1.51(4)箱座凸缘厚度：b=1.5δ=1.5×10=15mm(5)箱座底凸缘厚度：b2=2.5δ=2.5×10=25mm(6)地脚螺钉直径：d f =0.047a+8=0.047×308+8=22.4mm取d f =24mm(7)地脚螺钉数目：n=4(8)轴承旁连接螺栓直径：d1= 0.75d f =0.75×24= 18mm取 d1=20mm(9)盖与座连接螺栓直径： d2=(0.5-0.6)d f =12～14.4mm取d2= 12mm(10)连接螺栓d2的间距：L=150～200mm(11)轴承端盖螺钉直径：d3=(0.4-0.5)d f=9.6～12mm取d3= 10mm(12)检查孔盖螺钉直径：d4=6mm(13)定位销直径：d=(0.7-0.8)d2=7～8mm取d=8mm(14) d f 、d1 、d2至外箱壁距离C1=24mm(15) d f、d2至外箱壁距离C2=22mm（16）轴承旁凸台半径R1=C2=22mm(17)凸台高度：根据低速级轴承座外径确定，以便于扳手操作为准(18)外箱壁至轴承座端面的距离：=1L C 1＋C 2＋﹙5～8﹚=52mm(19)铸造过度尺寸 mm R mm y mm x 5,15,3===(20)大齿轮顶圆与内箱壁间的距离：14m m ,2.111=∆>∆取δ(21)齿轮端面与内箱壁间的距离12m m ,22=∆>∆取δ22)箱盖、箱座肋厚：.9,5.885.0.9,5.885.0111mm m mm m mm m mm m ==≈==≈取取δδ(23)轴承端盖外径为︰Ｄ2=D ＋﹙５～５.5﹚d 3 ,D-轴承外径小轴承端盖D 2=180mm,大轴承端盖D 2=200mm(24)轴承旁连接螺栓距离S ：取S=200mm.九、润滑和密封的选择，润滑剂的选择及装油量计算（一）减速器的润滑1.齿轮的润滑采用浸油润滑，由于为单级圆柱齿轮减速器，速度ν<12m/s ，当m<20 时，浸油深度h 约为1个齿高，但不小于10mm ，所以浸油高度约为36mm 。