1、一级齿轮减速器设计学生参考2标题栏与标题栏与明细栏明细栏技术要求技术要求332145设计任务：1、减速器装配图1张（0号或1号图纸）；2、零件图1张（大齿轮或低速轴，2号图纸）；3、设计计算说明书1份。设计期限：年 月 日至 年 月 日颁发日期：年 月 日6二计算二计算1 1按照设计要求确定传动方案按照设计要求确定传动方案72 2选择电动机选择电动机 1 1）电机类型：）电机类型：推荐推荐Y Y系列系列380V380V，三相异步电动机，三相异步电动机 2 2）选择电动机功率）选择电动机功率P Peded 设：工作机（卷筒）所需功率设：工作机（卷筒）所需功率P Pr r 卷筒效率卷筒效率W W
2、电机至卷筒轴电机至卷筒轴的传动总效率的传动总效率（减速器效率）（减速器效率）电机需要的功率电机需要的功率P Pd d计算如下：计算如下：kWFVPWr1000）（smDnV/100060手册手册p7edrdPPP822联轴器齿轮轴承卷筒轴承W995.099.097.099.098.0球滚子联轴器齿轮轴承96.0卷筒9举例：现算出举例：现算出Pd=2.08kWPd=2.08kW 查手册取查手册取Ped=2.2kWPed=2.2kW 对于对于Ped=2.2kWPed=2.2kW的电动机型号有四种的电动机型号有四种型号型号Y90L-2Y90L-2Y100L1-4Y100L1-4Y112M-6Y112
3、M-6Y132S-8Y132S-8同步转速同步转速3000 r/min3000 r/min1500 r/min1500 r/min1000 r/min1000 r/min750 r/min750 r/min满载转速满载转速2840 2840 r/minr/min1420 1420 r/minr/min940 940 r/minr/min710 710 r/minr/min3 3）确定电动机转速）确定电动机转速n nd d 已知卷筒转速为已知卷筒转速为n n（r/minr/min）一级减速器的总传动比合理范围是一级减速器的总传动比合理范围是i ia a=2=28(8(直齿轮直齿轮2 25)5)所
4、以：电动机转速为所以：电动机转速为n nd d=i=ia an=n=（2 28 8）n n 例如例如 n=260 r/min n=260 r/min 则则 n nd d=520=5202080 r/min2080 r/min 该范围内的转速有该范围内的转速有 710 r/min,710 r/min,940 r/min,1420 r/min940 r/min,1420 r/min10电动机方案比较电动机方案比较方方案案电动机电动机型号型号额定功率额定功率P Peded（kWkW）电动机转速电动机转速电动机电动机重量重量（kgkg）参考参考价格价格减速器减速器传动比传动比i i同步转速同步转速满载
5、满载转速转速1 1Y100L1Y100L14 42.22.2150015001420142040405.465.462 2Y112MY112M6 62.22.21000100094094046463.613.613 3Y132SY132S8 82.22.275075071071062622.732.73注：注：i ia a=满载转速满载转速/n/n卷筒卷筒通过比较得知：通过比较得知：1 1号方案较好，其重量轻，价格便宜，传动比适中号方案较好，其重量轻，价格便宜，传动比适中。113 3运动参数计算运动参数计算运动参数的计算（包括计算各轴的转速、功率和转矩）列表表示运动参数的计算（包括计算各轴的转
6、速、功率和转矩）列表表示 将计算结果列成表格以便查找。轴号轴号功率功率P（kW）转矩转矩T（N.mm）转速转速传动比传动比效率效率电机轴电机轴主动主动齿轮轴齿轮轴从动从动齿轮轴齿轮轴卷筒卷筒手册手册p2212 4 4传动零件设计计算传动零件设计计算 1 1）联轴器选择）联轴器选择 低速级：刚性联轴器，高速级：弹性联轴器低速级：刚性联轴器，高速级：弹性联轴器 凸缘联轴器凸缘联轴器 弹性柱销联轴器弹性柱销联轴器 手册手册p2913%5nnn误差卷筒 4 4传动零件设计计算传动零件设计计算 2 2）斜齿轮要计算的参数）斜齿轮要计算的参数 a a ;m;mn n;z;z1 1,z,z2 2;b;b1
7、1,b,b2 2;d dai ai,d,dfi fi,d,di i (i=1(i=1 2)2)3 3）直齿轮要计算的参数）直齿轮要计算的参数 a a ;m;m ;z;z1 1,z,z2 2;b;b1 1,b,b2 2;d dai ai,d,dfi fi,d,di i (i=1(i=1 2)2)4 4）计算卷筒实际转速及误差）计算卷筒实际转速及误差)/(/1212zzninneded卷筒教材例题教材例题7.2和例题和例题7.314齿轮传动的设计（复习教材齿轮传动一章，具齿轮传动的设计（复习教材齿轮传动一章，具体步骤可参考教材例题体步骤可参考教材例题7.2和例题和例题7.3）根据：传递功率根据：传
8、递功率P；传动比；传动比i；小齿轮的转速小齿轮的转速n;工作时间、闭式传动。工作时间、闭式传动。1）选择材料、热处理、精度等级、决定选择材料、热处理、精度等级、决定齿面硬度、表面粗糙度。齿面硬度、表面粗糙度。2）若选软齿面按齿面接触疲劳强度设计若选软齿面按齿面接触疲劳强度设计,需校核齿根弯曲疲劳强度需校核齿根弯曲疲劳强度 若选硬齿面按齿根弯曲疲劳强度设计，需若选硬齿面按齿根弯曲疲劳强度设计，需校核齿面接触疲劳强度校核齿面接触疲劳强度155 5注意事项注意事项 1 1）斜齿轮的中心距）斜齿轮的中心距a a要圆整，其尾数为要圆整，其尾数为0 0，2 2，5 5，8 8 2 2）模数取标准值，并且）
9、模数取标准值，并且1.51.5 3 3）8 82020 当当8 81212时用时用“60000”“60000”轴承轴承 当当12122020时用时用“30000”“30000”或或“70000”“70000”轴承轴承 4 4）小齿轮齿宽）小齿轮齿宽b b1 1应比大齿轮齿宽应比大齿轮齿宽b b2 2大大5 510mm10mm 取齿宽系数取齿宽系数d d=1=11.21.2 材料一般取材料一般取4545钢钢，Pd5.5kWPd5.5kW时用合金钢如时用合金钢如40Cr40Cr等等。16三三 绘制装配草图：绘制装配草图：与轴的结构设计同步进行与轴的结构设计同步进行 1选择视图选择视图 一般用三视图
10、，和必要的局部视图一般用三视图，和必要的局部视图 2布置图面布置图面 1）确定绘图的有效面积）确定绘图的有效面积 装配图：装配图：0号图纸，按号图纸，按1：1画；画；1号图纸，按号图纸，按1：2画（画（当大齿轮齿顶圆直径当大齿轮齿顶圆直径da320mm时）。时）。零件图：零件图：2号图纸，按号图纸，按1：1画。画。2）大体确定三视图的位置）大体确定三视图的位置 先画俯视图先画俯视图 （1）根据中心距先画俯视图的两根轴线）根据中心距先画俯视图的两根轴线;（2）然后画齿轮；）然后画齿轮；（3）按设计资料确定零件与箱体内壁的间距）按设计资料确定零件与箱体内壁的间距1和和2（取（取10-15mm），画
11、出俯视图的箱体内框线；），画出俯视图的箱体内框线；17标题栏与标题栏与明细栏明细栏技术要求技术要求18零件与箱体内壁的间距零件与箱体内壁的间距1和和2（10-15mm），画出俯视图的箱），画出俯视图的箱体内框线体内框线19教材教材p276例例11.1H轴轴KHH 轴承端盖轴承端盖 1eCH K注意注意:H、K有一定要求有一定要求20（4）确定轴的支点和轴上零件力的作用点）确定轴的支点和轴上零件力的作用点mmnPAd203110min13220min2nPAd在开始设计轴时，轴的长度和跨距未定，支座反力和弯矩在开始设计轴时，轴的长度和跨距未定，支座反力和弯矩就无法求得，这时常用简单公式初步估算出
12、轴的最细处直径就无法求得，这时常用简单公式初步估算出轴的最细处直径d dminmin，并依次进行轴的结构设计。，并依次进行轴的结构设计。轴轴1 1的最小直径的最小直径d d1min1min(减速器的输入端减速器的输入端)轴轴2 2的最小直径的最小直径d d2min2min（减速器的输出端减速器的输出端）注意：有键槽处，估算直径要加大注意：有键槽处，估算直径要加大3 35 5；然后圆；然后圆整整。圆整后与联轴器、电机轴一致；圆整后与联轴器、电机轴一致；联轴器两端轴径允许不同，但相联轴器两端轴径允许不同，但相差不能太大，查表差不能太大，查表圆整后与联轴器一致；联轴器两圆整后与联轴器一致；联轴器两端
13、轴径允许不同，但相差不能太端轴径允许不同，但相差不能太大，查表大，查表213 3进行轴的结构设计进行轴的结构设计 轴径设计、轴段长度设计轴径设计、轴段长度设计 （要求在说明书中画出轴的结构简图，可不画轴（要求在说明书中画出轴的结构简图，可不画轴上零件）上零件）4 4轴的轴的强度校核强度校核及及轴承寿命轴承寿命计算，计算，键联接的强度验算键联接的强度验算等等 要求计算及校核低速级轴的强度要求计算及校核低速级轴的强度 参考教材例题：第参考教材例题：第11章章 轴轴 p276例例11.122例例11.1 设计如图所示的斜齿圆柱齿设计如图所示的斜齿圆柱齿轮减速器的输出轴（轮减速器的输出轴（轴）。轴）。
14、已知传递功率已知传递功率P=12kW，输出，输出轴的转速轴的转速n=260r/min,从动齿轮从动齿轮的分度圆直径的分度圆直径d=251.4mm，螺，螺旋角旋角=9=930307 7，右旋，右旋。齿轮。齿轮轮毂宽度轮毂宽度b2=70mm，单向运转。，单向运转。23（1）根据工作条件选择材料，确定许用应力）根据工作条件选择材料，确定许用应力 选选45钢，调质处理。查表得到许用弯曲应力钢，调质处理。查表得到许用弯曲应力-1b1b=60MPa。（2）按扭转强度初步估算轴的最小直径）按扭转强度初步估算轴的最小直径mmnPAd1.367.3232808)118107(30有键槽，放大有键槽，放大35%，
15、33.6837.91mm，取标准直，取标准直径径d1=35mm。243）轴的结构设计，绘制结构草图）轴的结构设计，绘制结构草图H轴轴KHH 轴承端盖轴承端盖 1eCH K25 作出装配简图，拟定装配方案；作出装配简图，拟定装配方案；确定轴上零件的位置和固定方式确定轴上零件的位置和固定方式 确定各轴段的直径确定各轴段的直径 确定各轴段的长度确定各轴段的长度 轴的结构细节，圆角、倒角、退刀槽等。轴的结构细节，圆角、倒角、退刀槽等。要求画出结构草图26箱体内壁线箱体内壁线27水平面内水平面内支点反力支点反力垂直面内垂直面内支点反力支点反力水平面内水平面内弯矩图弯矩图垂直面内垂直面内弯矩图弯矩图合成合
16、成弯矩图弯矩图扭矩图扭矩图（4）按弯扭合成强度校核轴径）按弯扭合成强度校核轴径28 5）修改轴的结构）修改轴的结构 6）完成轴的零件工作图）完成轴的零件工作图。295 5轴上零件的具体结构设计轴上零件的具体结构设计 主要有：齿轮、套筒、联轴器等主要有：齿轮、套筒、联轴器等注意：注意：1）此时应考虑齿轮、轴承的润滑方式，连轴器）此时应考虑齿轮、轴承的润滑方式，连轴器的型号，考虑此润滑方式下密封以及它们对轴的要求：的型号，考虑此润滑方式下密封以及它们对轴的要求：如脂润滑应有挡油环，装在轴上位置，密封圈）轴承如脂润滑应有挡油环，装在轴上位置，密封圈）轴承v2m/s时，油润滑。时，油润滑。2）联轴器的
17、选择（）联轴器的选择（低速级低速级:刚性联轴器，高速级：刚性联轴器，高速级：弹性联轴器弹性联轴器）6 6箱体及其它零件设计箱体及其它零件设计主要有：油标尺、通气器、检查孔盖、放油螺塞、连主要有：油标尺、通气器、检查孔盖、放油螺塞、连接螺栓、吊钩、钓耳、启盖螺钉、定位销等接螺栓、吊钩、钓耳、启盖螺钉、定位销等 参见手册（大部分为标准件）参见手册（大部分为标准件）30四四 绘制正式装配图绘制正式装配图 1 1装配图的绘制略装配图的绘制略 图面尺寸：装订边：图面尺寸：装订边：25mm25mm，其余三边：，其余三边：10mm10mm 2 2尺寸标注尺寸标注 1 1）定位尺寸（齿轮中心距及偏差，地脚螺钉
18、尺寸，）定位尺寸（齿轮中心距及偏差，地脚螺钉尺寸，主、从动轴外伸端的配合长度和直径，机座中心高等）主、从动轴外伸端的配合长度和直径，机座中心高等）2 2）配合尺寸（齿轮与轴，轴承与轴，轴承与箱体，等）配合尺寸（齿轮与轴，轴承与轴，轴承与箱体，等）3 3）外廓尺寸（减速器的最大长、宽、高；减速器底座的）外廓尺寸（减速器的最大长、宽、高；减速器底座的 长、宽、高）长、宽、高）3 3技术要求技术要求 1 1）减速器特性（功率）减速器特性（功率,输入转速输入转速,总传动比总传动比,传动效率等）传动效率等）2 2）技术要求）技术要求 4 4零件编号及明细表零件编号及明细表五五 绘制零件图绘制零件图(轴、
19、齿轮轴、齿轮)六六 编写计算说明书及装订编写计算说明书及装订31手册手册p67表表4-1表表4-1 铸铁减速器箱体主要结构尺寸铸铁减速器箱体主要结构尺寸323334单级减速器35减速器的内部结构36图纸布置图纸布置先先画画俯俯视视图图标题栏与标题栏与明细栏明细栏技术要求技术要求参考手册参考手册p125图图373810-15mm10-15mm5-8mm394041观察孔盖与透气器观察孔盖与透气器放油螺塞放油螺塞油标油标齿轮啮合的画法齿轮啮合的画法42螺栓螺栓连接连接通孔端盖通孔端盖闷盖闷盖毛毡圈密封毛毡圈密封43轴的零件图轴的零件图标题栏标题栏44齿轮轴零件图齿轮轴零件图标题栏标题栏45齿轮零件
20、图齿轮零件图标题栏标题栏46471.理由：理由：插孔位置太高，插孔位置太高，测油杆不便插入和拔出，测油杆不便插入和拔出，凸台无法加工。凸台无法加工。改进措施改进措施：将插孔位置：将插孔位置往下移，以便测油杆能往下移，以便测油杆能顺利的插入和拔出。顺利的插入和拔出。易出错的结构提示易出错的结构提示 2.理由理由：放油孔位置偏高，放油孔位置偏高，箱内的油放不干净。箱内的油放不干净。改进措施改进措施：放油孔应设计放油孔应设计在油池的最低处。在油池的最低处。不合理不合理合理合理483.理由理由：油塞与箱座接合处未：油塞与箱座接合处未设计密封件，会造成漏油。设计密封件，会造成漏油。改进措施改进措施：在接
21、合处加上一：在接合处加上一密封圈。密封圈。4.理由理由：装油塞处箱壁：装油塞处箱壁太薄，不利于螺钉联接太薄，不利于螺钉联接改进措施改进措施：装油塞处应：装油塞处应设计凸台。设计凸台。不合理不合理合理合理4950改进措施改进措施：a.应将螺栓移到与轴承座孔外圆相切的位置。应将螺栓移到与轴承座孔外圆相切的位置。b.将轴承盖螺钉转一个角度，沿圆周均匀分布。将轴承盖螺钉转一个角度，沿圆周均匀分布。不合理不合理合理合理5.理由理由：a.轴承旁螺栓距轴承座孔中心太远轴承旁螺栓距轴承座孔中心太远或太近，不利于提高联接刚度和拧紧操作；或太近，不利于提高联接刚度和拧紧操作；b.轴承盖螺钉设计在剖分面上轴承盖螺钉
22、设计在剖分面上,是错误的。是错误的。不合理不合理516.理由理由：两螺栓靠得：两螺栓靠得太近，用扳手拧紧或太近，用扳手拧紧或松开螺母时，扳手空松开螺母时，扳手空间不够。间不够。改进措施改进措施：两螺栓要：两螺栓要有一定的间距使扳手有一定的间距使扳手有足够的空间。有足够的空间。7.理由理由：定位销孔位置不当。：定位销孔位置不当。改进措施改进措施：定位销孔应布置在：定位销孔应布置在箱盖与箱座的联接凸缘上，箱盖与箱座的联接凸缘上，沿长度方向非沿长度方向非对称布置，且对称布置，且间距应尽量大间距应尽量大些。些。528.理由理由：视孔盖与箱盖接：视孔盖与箱盖接触处未设计加工凸台，不触处未设计加工凸台，不
23、便于加工箱盖上的孔。便于加工箱盖上的孔。改进措施改进措施：应在视孔盖与：应在视孔盖与箱盖接触处设计加工凸台箱盖接触处设计加工凸台9.理由理由：吊耳孔位置不：吊耳孔位置不当，孔壁强度可能不够当，孔壁强度可能不够改进措施改进措施：应将耳孔位：应将耳孔位置往内侧移。置往内侧移。10.理由理由：锥销的长度过短，：锥销的长度过短，不利于装拆。锥销孔未设不利于装拆。锥销孔未设计成通孔。计成通孔。改进措施改进措施：锥销应加长：锥销应加长;锥销孔应设计成通孔。锥销孔应设计成通孔。53设计说明书内容设计说明书内容一、封面一、封面二、设计任务书二、设计任务书三、目录三、目录四、设计说明书正文：内容应完整（见下页）
24、四、设计说明书正文：内容应完整（见下页）五、设计小结五、设计小结54设计说明书正文内容设计说明书正文内容1、电机选择计算；、电机选择计算；2、运动参数计算：各轴功率、转矩、传动比等；、运动参数计算：各轴功率、转矩、传动比等；3、齿轮传动计算：大、小齿轮、齿轮传动计算：大、小齿轮 1）直齿轮要计算的参数）直齿轮要计算的参数 a;m;z1,z2;b1,b2;dai,dfi,di (i=12)2）斜齿轮要计算的参数）斜齿轮要计算的参数 a;mn;z1,z2;b1,b2;dai,dfi,di (i=12)3）计算卷筒实际转速及误差）计算卷筒实际转速及误差%5nnn误差卷筒)/(/1212zzninne
25、ded卷筒4、各轴的结构设计、各轴的结构设计：轴段直径计算，轴段长度设计（参见教材例题）；轴段直径计算，轴段长度设计（参见教材例题）；5、联轴器选择，轴承选择；、联轴器选择，轴承选择；6、低速轴的校核计算。、低速轴的校核计算。55 1 1）电动机选择、传动比分配、运动参数、计算、）电动机选择、传动比分配、运动参数、计算、传动零件设计计算（传动零件设计计算（1 1天）。天）。2 2）轴的结构设计，绘装配草图（）轴的结构设计，绘装配草图（1 1天）。天）。3 3）画正式装配图：包括主要尺寸、配合公差、零）画正式装配图：包括主要尺寸、配合公差、零件编号、明细表、技术要求等（件编号、明细表、技术要求等（2 2天）。天）。4 4）画零件图）画零件图1 1张（低速轴或低速轴上齿轮）。（张（低速轴或低速轴上齿轮）。（1 1）5 5）编写计算说明书。（）编写计算说明书。（1 1天）天）6 6）检查和装订。）检查和装订。时间安排时间安排作息时间：作息时间：上午上午8:00-11:30 下午下午2:00-5:0056 END祝大家顺利完成课程设计！祝大家顺利完成课程设计！57
