一级圆锥齿轮减速器说明书含（CAD总成图）
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- 、传动方案拟定…………….……………………………….2
二、电动机的选择……………………………………….…….2
三、计算总传动比及分配各级的传动比……………….…….4
四、运动参数及动力参数计算………………………….…….5
五、传动零件的设计计算………………………………….….6
六、轴的设计计算………………………………………….....12
七、滚动轴承的选择及校核计算………………………….…19
八、键联接的选择及计算………..……………………………22
九、减速器的润滑……………………………………………. 24
十、箱体尺寸…………………………………………………..24
计算过程及计算说明
一、传动方案拟定
第三组：设计单级圆锥齿轮减速器和一级带传动
（1） 工作条件：传动不可逆，载荷平稳。
启动载荷为名义载荷的1.25倍，传动比误差为+/-0.75%
（2） 原始数据：输出轴功率Pw=3kw
输出轴转速n=100r/min
计算过程及计算说明
一、传动方案拟定
第三组：设计单级圆锥齿轮减速器和一级带传动
（3） 工作条件：传动不可逆，载荷平稳。
启动载荷为名义载荷的1.25倍，传动比误差为+/-0.75%
（4） 原始数据：输出轴功率Pw=3kw
输出轴转速n=100r/min
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
2、电动机功率选择：
（1）传动装置的总功率：
η总=η带×η2轴承×η齿轮
=0.96×0.982×0.96
=0.8851
(2)电机所需的工作功率：
P工作= Pw/η总
=3/0.8851
=3.39 KW
3、确定电动机转速：
已知：n=100r/min
按推荐的传动比合理范围，取圆锥齿轮传动一级减速器传动比范围I’a=2~3。取V带传动比I’1=2~4，则总传动比理时范围为I’a=4~12。故电动机转速的可选范围为n’d=I’a×
n筒=（4~12）×100=400~1200r/min
符合这一范围的同步转速有750和1000 r/min。
根据容量和转速，由有关手册查出有三种适用的电动机型号：因此有三种传支比方案：综合考虑电动机和传动装置尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比，可见第2方案比较适合，则选n=960r/min 。
4、确定电动机型号
根据以上选用的电动机类型，所需的额定功率及同步转速，选定电动机型号为Y132M1-6。
中心高H
外形尺寸
L×(AC/2+AD)HD 底角安装尺寸 A×B 地脚螺栓
孔直径 K 轴 伸 尺 寸
D×E 装键部位寸
F×G
112 400×305×265 190×140 12 28×60 8×24
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=960/100=9.6
2、分配各级传动比
（1） 据指导书，取齿轮i齿轮=3（单级减速器i=2~3合理）
（2） ∵i总=i齿轮×I带
∴i带=i总/i齿轮=9.6/3=3.2
四、运动参数及动力参数计算
1、 计算各轴转速（r/min）
nI =nI/i带=960/3.2=300(r/min)
nII=nII/i齿轮=300/3=100(r/min)
II轴即为工作机构的转速nII=n
2、 计算各轴的功率（KW）
PI= P工作×η带=3.39×0.96=3.2544KW
PII= PI×η轴承×η齿轮=3.2544×0.98×0.96
=3.06KW
3、 计算各轴扭矩（N•m）
TI=9550×PI/nI=9550×3.2544/300
=103.6N•m
TII=9550×PII/nII
=9550×3.06/100
=292.23N•mm
五、传动零件的设计计算
1、 皮带轮传动的设计计算
（1） 选择普通V带截型
由课本P150表9.21得：kA=1.1
PC=KAP=1.1×4=4.4KW
由课本P149图9.13得：选用A型V带
（2） 确定带轮基准直径，并验算带速
由课本图9.13得，推荐的小带轮基准直径为
80~100mm
则取dd1=100mm>dmin=75
dd2=i•dd1=3.2×100=320mm
由课本P134表9.3，取dd2=315mm
实际从动轮转速n2`=n1dd1/dd2=960×100/315
=304.8r/min
转速误差为：n2-n1`/n2=304.8-300/300
=0.016<+0.5%(允许值)
带速V：V=πdd1n1/60×1000
=π×100×960/60×1000
=5.02m/s
在5~25m/s范围内，带速合适。
（3） 确定带长和中心矩
根据课本P151式（9.18）得
0. 7(dd1+dd2)≤a0≤2(dd1+dd2)
0. 7(100+315)≤a0≤2×(100+315)
由课本P151式（9.19）得： 所以有：290.5mm≤a0≤830mm
按结构设计初定a0=500
L0=2a0+1.57(dd1+dd2)+(dd2-dd1)2/4a0
=2×500+1.57(100+315)+(315-100)2/4×500
=1674.66mm
根据课本P135表（9.4）取Ld=1600mm
根据课本P151式（9.20）得：
a≈a0+Ld-L0/2=500+(1600-1674.66)/2
=500-37.33
=462.67mm
(4)验算小带轮包角
α1=1800-dd2-dd1/a×57.30
=1800-(315-100/462.67)×57.30
=153.370>1200（适用）
（5）确定带的根数
根据课本P144表（9.9）P0=0.95KW
根据课本P151式（9.22）△P0=0.12KW
根据课本P148表（9.12）Kα=0.96
根据课本P136表（9.4）KL=0.99
由课本P151式（9.22）得
Z=PC/P’=PC/(P0+△P0)KαKL
=4.4/(0.95+0.12) ×0.96×0.99
=4.3
(6)计算轴上压力
由课本P140表9.6查得q=0.1kg/m，单根V带的初拉力：
F0=500PC/ZV（2.5/Kα-1）+qV2
=[500×4.4/5×5.02×(2.5/0.96-1)+0.1×5.022]N
=142.76N
则作用在轴承的压力FQ，由课本P152式（9.24）
=2×5×142.76sin153.37/2
=1384.75N
选用5根A—1600 GB/T 11544—1997V带中心距a=462.67 带轮直径dd1=100mm dd2=315mm
轴上压力FQ =1384.75N
2、齿轮传动的设计计算
（1）选择齿轮材料及精度等级
考虑减速器传递功率不在，所以齿轮采用软齿面。小齿轮选用45钢调质，齿面硬度为220~250HBS。大齿轮选用45钢，正火，齿面硬度170~210HBS；根据课本P233表11.20选7级精度。齿面精糙度Ra≤1.6~3.2μm
(2)按齿面接触疲劳强度设计
由d1≥[KT1/φRu[4.98 ZE/(1-0.5φR）(σH) ]2] 1/3
由式（6-15）
确定有关参数如下：传动比i齿=3
取小齿轮齿数Z1=28。则大齿轮齿数：
Z2=iZ1=3×28=84
实际传动比I0=84/28=3
传动比误差：i-i0/I=3-3/3=0%<0.75% 可用
齿数比：u=i0=3
由课本P233表11.19取φr=0.3
(3)转矩T1
T1=9.55×106×P/n1=9.55×106×3.3/300
=1.1×105N•mm
(4)载荷系数k
由课本P211表11.10取k=1.1
(5)许用接触应力[σH]
[σH]= σHlimZNT/SH由课本P208图11.25查得：
σHlimZ1=560Mpa σHlimZ2=530Mpa
由课本P133式6-52计算应力循环次数NL
NL1=60njLn=60×300×1×(10×52×40)
=3.744×108
NL2=NL1/i=3.744×108/3=1.248×108 .
由课本P210图11.28查得接触疲劳的寿命系数：
ZNT1=1.1 ZNT2=1.13
通用齿轮和一般工业齿轮，按一般可靠度要求选取安全系数SH=1.0
[σH]1=σHlim1ZNT1/SH=560×1.1/1.0Mpa
=616Mpa
[σH]2=σHlim2ZNT2/SH=530×1.13/1.0Mpa
=598.9Mpa
故得：
由d1≥[KT1/φRu[4.98 ZE/(1-0.5φR）(σH) ]2] 1/3 d1=77.2
模数：m=d1/Z1=77.2/28=2.76mm
根据课本表11.3取标准模数：m=2.5mm
(6)校核齿根弯曲疲劳强度
根据课本P214（11.25）式
σF=(2kT1/bm2Z1)YFaYSa≤[σF]
确定有关参数和系数
分度圆直径：d1=mZ1=2.5×28mm=70mm
d2=mZ2=2.5×84mm=210mm
锥距R= (d12+ d22) 1/2=221.4
齿宽：b=R/3=73.8
取b=74mm
(7)齿形系数YFa和应力修正系数YSa
根据齿数Z1=28,Z2=84由表11.12相得
YFa1=2.58 YSa1=1.61
YFa2=2.25 YSa2=1.77
(8)许用弯曲应力[σF]
根据课本P208（11.16）式：
[σF]= σFlim YNT/SF
由课本图11.26查得：
σFlim1=210Mpa σFlim2 =190Mpa
由图11.27查得：YNT1=YNT2=1
按一般可靠度选取安全系数SF=1.3
计算两轮的许用弯曲应力
[σF]1=σFlim1YNT1/SF=210×1/1.3Mpa
=162Mpa
[σF]2=σFlim2 YNT2/SF =190×1/1.3Mpa
=146Mpa
将求得的各参数代入式
σF1=4kT1YFYS/φR(1-0.5φR)2 Z2 m3(u2+1) 1/ 2
=4×1.1×1.1×105×2.58×1.61/0.3(1-0.5×0.3) 2 282×2.53×(27+1) 1/ 2 Mpa
=121.43Mpa< [σF]1
σF2=4kT1YFYS/φR(1-0.5φR)2 Z2 m3(u2+1) 1/ 2
=4×1.1×1.1×105×2.25×1.77/0.3(1-0.5×0.3) 2 ×842×2.53×(27+1) 1/ 2Mpa
=116.42Mpa< [σF]2
故轮齿齿根弯曲疲劳强度足够
(9)计算齿轮的圆周速度V
V=πd1n1/60×1000=3.14×77.2×300/60×1000
=1.21m/s
...
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