减速器设计说明书
（课程设计）
组长：王波
P08机制三班第八小组
组员：张亚龙 张玉库
尤佳
张玉明
目录
（一） 项目任务书…………………………………3
（二） 电动机的选择………………………………4
（三） 带轮及V带的选择…………………………6
（四） 齿轮的选择与设计…………………………9
（五） 轴的选择与设计……………………………12
（六） 联轴器的选择………………………………14
（七） 参考文献……………………………………15
设计题目：设计一用于带式运输机上的单级圆柱齿轮减速器
给定数据及要求
已知条件：运输带工作拉力F=2300N；运输带工作速度v=1.5m/s（允许运输带速度误差为±5%）；滚筒直径D=400mm；两班制，连续单向运转，载荷轻微冲击；工作年限5年；环境最高温度350C；小批量生产。
5436121-电动机2-带传动3-减速器4-联轴器5-滚筒6-传送带
二 应完成的工作
1.减速器装配图1张；
2.零件工作图1—2张（从动轴、齿轮）； 3.设计说明书1份。
二．选择电动机
1.已知：带=0.96 轴承0.98 齿轮=0.97 联轴器=0.99 滚筒=0.96 滚筒直径：D=400㎜ 运输带的工作拉力：F=2300N 运输带工作速度：V=1.5m/s （1）a=带²轴承2²齿轮²联轴器²滚筒=0.85
(2) Pw=FV/1000w=4.06kw
P0=Pw/a=4.78kw
(3) 查表选择电动机型号（Y132M2-6）
电动机额定功率：P=5.5kw
同步转速：1000r/min
满载转速：960r/min 2.计算传动系统总传动比和分配传动比
（1）n筒=60³1000V/πD=71r/min
总传动比：i总=n电机/ n筒=13.3
(2)带、齿轮传动比分配：i带=3.6
i齿=4 3.计算传动系统的运动和运动参数
（1）计算各轴转速及滚筒、电机转速
Ⅰ轴：n1=n电机/i带=267r/min Ⅱ轴：n2= n1/ i齿=67r/min
滚筒：n滚= n2=67r/min 电机: n=960r/min (2) 计算各轴对齿轮的输入功率
Ⅰ轴： P1=P0带=4.6kw
Ⅱ轴: P2= P1²轴承²齿轮=4.4kw 滚筒轴：P筒= P2²轴承²联轴器=4.06kw
电机：P电=5.5kw
(3) 转矩的确定：
M电=9550²P0/n=47.56N²m
M1=9550²P1/ n1=159.17N²m M2=9550²P2/ n2=627.16N²m M筒=9550²P筒/ n滚=598.66N²m
4、传动系数参数表
功率P（kw）
电动机 Ⅰ轴 Ⅱ轴 滚筒
转速n转矩M
（r/min） 960 267 67 67
（N²m） 47.56 159.17 627.16 598.66 5.5 4.6 4.4 4.06
设计者：尤佳
P08机制三班 八组
三．带轮结构的设计（要求：两班制工作，载荷轻微冲击，环境最高温度35℃） (1)确定计算功率Pc 根据给定的工作条件，由表查得：工作情况系数Ka=1.2，故
Pc=Ka²P=1.2³5.5kw=6.6kw (2)选择v带截面型号
按Pc=6.6kw和n=960r/min.查表选择A型V带 （3）确定带轮基准直径
根据V带型号查表12-10，并参考图12-7，选择dd1=100mm>ddmin(小轮直径)，由dd2=idd1，计算从动轮直径（大轮） dd2=3.6³100mm=360mm 由表12-10选取最接近的标准直径为：dd2=355㎜ (4)验算带速V V带的传动速度：v=πdd1n/60³1000=5.024m/s 即带速v在5—25m/s范围之内，所以带速适宜 (5)确定中心距a和带的基准长度Ld 初步选择中心距a0，即 0.7（dd1+dd2）≤2（dd1+dd2）
318.5≤a0≤910
初定中心距a0=700，计算带的基准长度Ld0，即 Ld0=2a0+π/2(dd1+dd2)+(dd2－dd1)2/4a0 =2137.14㎜
由表12-2选取接近的基准长度Ld=2240㎜，因此带传动的实际中心距a为
A≈a0+（Ld+ Ld0）/2=751.0㎜
安装时应保证的最小中心距amin、调整时的最大中心距amax分别为
amin=a－0.015Ld=717.4㎜ amax=a+0.03Ld=818.2㎜ （6）验算小带轮包角α
α=180°－(dd2－dd1)/a³57.3°=160.5°
即符合一般要求α>120°,所以合格 （7）确定带的根数Z 查表12-5得其基本额定功率P1=1.14kw,查表12-6的额定功率增量△P1=0.15kw,查表12-7得包角系数Ka=0.952，查表12-8得长度系数Kl=1.06，则 Z=Pc/(P1+△P1)KaKl=5.07 取V带的根数Z=5 （8）确定初拉力F0
查表12-1得A型V带q=0.10kg/m，计算确定带传动的初拉力为
F0=500²Pc/VZ(2.5－Ka/Ka)＋qv2=216.13N (9)计算作用于带轮上的压力为 FQ=2F0Zsinα/2=2130.1N
(10)带轮的结构设计
带轮的材料：铸铁（HT200）
带轮的结构
（大轮）
（小轮）
大轮参数：
基准线上槽深：Ha=2.75㎜ 基准线下槽深：Hf=11.0㎜
槽间距：e=15±0.3 外径：da=dd2＋2Ha=340.5㎜
最小轮缘厚：§=6㎜ 带轮宽：B=（Z-1）e＋2f=79.2㎜
基准宽度：bd=11.0㎜ 轮槽角：Φ=38°
第一槽对称面至端面的最小距离：f=9㎜ 小轮参数：
基准线上槽深：Ha=2.75㎜ 基准线下槽深：Hf=11.0
㎜
槽间距：e=15±0.3 外径：da=dd1＋2Ha=105.5㎜
最小轮缘厚：§=6㎜ 带轮宽：B=（Z-1）e＋2f=79.2㎜
基准宽度：bd=11.0㎜ 轮槽角：Φ=34°
第一槽对称面至端面的最小距离：f=9㎜
设计者：张玉库
P08机制三班 八组
四、齿轮的设计 （n
=267r/min n=67r/min ）
(1)选择材料，热处理，精度和齿数。
由材料表格比较选择:小齿轮选择材料为40Cr钢
硬度241~280HBS 抗拉强度SB=9选择z270~550 正火处理，硬度140~176HBS, 抗拉强度500MPa 屈服强度S=300MPa 取z1=25 因为i=4 所以z2=25*4=100 可以求得实际从动轴转速n1=6
实际传动比v=4.05
调制处理。屈服强度S=800MPa; 大齿轮材料
转速相对误差=nn6766==1.5%5%。 n67（2）齿轮几何尺寸计算
齿顶高：ha=ha**m=4*1=4mm 齿根高：hf=(ha*+c*)=(1+0.25)*4=5mm 全齿高：h=(2ha*+c*)=(2+0.25)*4=9mm 分度圆直径：d1=mz1
齿顶圆直径：=4*25=100mm.d2=mz2=4*100=400 齿根圆直径:d
a1= d1+2h
a=m(z1+2ha)=102mm
d
a1=
m(z1+2ha)=402mm 基圆直径:db1=dcosa=93.97mm.:db2=375.88mm 齿距：p=πm=12.57.齿厚s=πm/2=6.28 齿槽宽：c=πn/2=6.28 顶隙 e=1 按齿面接触疲劳强度设计：
接触疲劳强度设计计算公式：d=32000kT1/du1/u(ZhZeZ/h)
2T1=9550²P1/n1=159.17N²m 查齿轮系数：13—10，由于软齿面齿轮对称安装取=1.2 查表的：k=1.5,取标准齿轮：=20,ZH=2.5,Z=0.9 ZE=188，
由图可以查得:6Hmin=800MPa,6Hmin=350MPa,5Hmin=1。 齿轮接触许用应力:【6H】=
6Hmin 5Hmin小齿轮应力循坏次数：N1=60³267³1³5³360³16=4.61³108
大齿轮应力循环次数：N2=60³67³1³5³360³16=1.15³108 可以取为：由于均为软齿面故：Zw=1
安全系数Sh=1 所以【6H】=即：d1=89㎜
所以可以取小齿轮宽度b1=115mm,大齿轮宽度：=106mm从而有m=d1/z1=4.6 取m=5mm,则
（3）校核弯曲疲劳强度
查图13-22得：Flim1550MPa
Flim2110MPa 查表13-9得：SFmin=1
因此得两齿轮的许用弯曲应力为
F1=550Mpa
F2=110Mpa 由表13-7得：这对齿轮齿形系数：YFs1=4.17
YFs2=3.90 由齿根弯曲疲劳强度条件式得：
F1=2000kT1/bm2z1²YFS1=35.24Mpa F2=2000kT1/bm2z1²YFS2=32.96Mpa F1
F2
（4）验算圆周速度
V=πd1n1/60³1000=1.24m/s 属于中低速，符合7级精度
设计者：张玉库 P08机制三班 八组
800*1*1350*1*1=800MPa。【6H】==350MPa。 11
五．轴的选择
Ⅰ轴的设计
1.轴的材料：45号钢。 热处理方式：调质 2.估算轴Ⅱ的直径：C=118—107
取110 初选轴的直径：d≧c³3p/n d=110³34.6/267=28.4102
由表查得d=28 3.初定轴的结构尺寸：
轴的主要结构尺寸
径向尺确定原则 寸 d1
轴向尺确定原则 寸
初算轴径，根据联轴器选择l1 标准
d2 d3 d4 d2=d1+(0.07－0.1)d1 d3= d2+(1～2) d4= d3+(1～2)
l2 l6
l4=B-(2–3) 根据轴承宽度确定 根据联轴器尺寸标准
齿轮至H=10～15 箱体内的距离
d5 d5=d2+(0.07-0.1) d4 箱体上C=+C1+C2+(5-10) 轴承座
宽度C d6 d6= d5
键槽宽h
根据轴的直径查阅 键槽深t
手册
键长L
L=0.85L ，L为键槽部分轴段长度 由上可计算： d1=28
d2=28+0.08³28=30.24 d3=30.24+1.5=31.74 d4=31.74+1.5=33.24 d5= d2+0.08³33.24=32.8992 d6= d5=32.8992 4.强度计算
P1=4.60KW
n=267r/min
设计者：张亚龙
P08机制三班 八组
Ⅱ轴的选择
1.轴材料：45号钢
热处理方式：调质
2.估算轴Ⅱ的直径：按轴的扭转强度初算直径，查《机械技术基础》P256表16-2得C=118～107
初选轴的直径：d≧c³3p/n
所以dⅡ1 =（118～107）34.4/67 =（42.8～47.6）
考虑轴上有一键槽，轴径再增大5﹪，则dⅡ1=
轴头上安转联轴器，选取凸圆联轴器（d=40～160）选取标准值dⅡ=45 3.初定轴的结构尺寸：
轴的主要结构尺寸
径向尺确定原则 寸 d1 初算轴径，根据联轴器选择标准直径
d2 便于联轴器轴向固定d2=d1+(0.07－0.1) dⅡ1
d3 满足轴承内径系列，以便于轴承安装d3= d2+(1～2)
d4 便于齿轮安装d4= d3+(1～2)
轴向尺寸
l1 l2 l6 齿轮至箱体内的距
确定原则 根据联轴器尺寸标准
略短于齿轮宽度 l4=B-(2–3)
根据轴承宽度确定
留有一定间隔防止干涉H=10～15
离H d5 便于齿轮轴向固定箱体考虑箱体壁厚箱体连接螺栓的装拆d5=d2+(0.07-0.1) d4
上轴C=+C1+C2+(5-10) 承座宽度c d6 同一轴上的两轴 联轴承型号相同d6= d5
器至轴承盖距离K 键槽h 依据轴径
l2
键槽t 查手册
l3
键长L L=0.85L，L为键槽部l5 分的轴
据以上原则
dⅡ取45 d2=45+0.08³45=48.6 d3=48.6+1.5=50.1 d4=50.1+1.5=51.6 d5=48.6+0.08³51.6=52.728 d6= d5=52.728
K=10～15 当齿轮箱体，轴承，轴承盖，联轴器位置确定以后即可确定
5.轴的强度计算
PⅡ=3.71KW n2=74r/min T=627.16Nmm
设计者：张玉明
P08机制三班 八组
六、联轴器
1、联轴器的材料：
材料：45号钢
联轴器Ⅰ：联结大带轮和减速器小齿轮轴 联轴器Ⅱ：联结减速器大齿轮和滚筒轴
2、联轴器参数选择
Ⅰ轴：直径28㎜ 转矩:159.17N²m 套筒外径：D0=45㎜ 套筒长度：L1=80㎜
销或紧定螺钉至套筒端面距离：L=20㎜
紧定螺钉直径：d1=M8³32平键：8³32 Ⅱ轴：直径45㎜ 转矩:627.16N²m 套筒外径：D0=70㎜ 套筒长度：L2=140㎜
销或紧定螺钉至套筒端面距离：L=35㎜
紧定螺钉直径：d1=M10³20平键：14³60
3、联轴器结构图
（ 键联结）
（销联结）
七、参考文献 （1）机械制造基础
(2)机械技术基础
（3）机械设计手册
（4）机械设计指导书
（5）机械零件设计手册
设计者：王波机制三班
八组
