带式输送机传动装置中的一级圆柱齿轮减速器设计说明书

′

已知大齿轮分度圆直径D1=260 mm，从动轴扭矩TⅡ=102.174 N?m，压

力角∝=20°，则轴上所受的圆周力、径向力和法向力分别为：

2TI2×102.174×103

Ft===785.95 N

D1260Fr=Fttan∝=785.95×tan20°=286.06 N

计算水平弯矩： FCX=L

L1

1+L2

Ft=73+73×785.95=392.975 N

73

FAX=Ft?FCX=785.95?392.975=392.975 N MH=FCXL1=392.975×73=28687.18 N?mm 计算垂直弯矩： FCY=L

L1

1+L2

Fr=73+73×286.06=143.03 N

73

FAY=Fr?FCY=286.06?143.03=143.03 N MV=FCYL1=143.03×73=10441.19 N?mm 合成弯矩的计算：

22

M= MH+MV= 28687.182+10441.192=30528.23 N?mm

扭矩的计算：

′

T=TⅡ=102.174 N?m

当量弯矩的计算：

M′= M2+T2= 30528.232+1021742=106637.23 N?mm 危险截面的计算应力：

M′M′16×106637.23

σc====4.35 MPa 3Wπd3 π×5016c

对于调质的45号钢， σ?1 =60 MPa, σc明显远小于 σ?1 ，故安全。

7．滚动轴承的选择和校核

预期寿命根据减速器的工作年限计算：

L=12×10×300=36000 h

7.1 主动轴轴承的选择和校核计算

主动轴轴承初步选定采用深沟球轴承6006。由主动轴的设计计算可知，轴承主要承受径向力，几乎不受轴向力的作用，因而其当量载荷为 P=XFr+YFa=XFr

左轴承所受的径向力为FBX和FBY的反作用力，由主动轴的设计计算得： FBX=1148.98 N FBY=151.74 N

22 Fr= FBX+FBY= 1148.982+151.742=1158.96 N

17

又因为Fa≤e,取X=1，则轴承的当量动载荷为：P=XFr=Fr=1158.96 N

r

F

主动轴的转速为nI=466.67 r/min，对于滚动轴承，ε=

10

3103

，由GB/T 276-1994

可得，深沟球轴承6006的基本额定载荷为C=13.2kN,因此 10C1013.2×10

Lh=（）=（）

60nIP60×466.671158.96 故选用深沟球轴承符合要求，可安全使用。

6

ε

6

3

=118719h>36000?

7.2 从动轴轴承的选择和校核计算

从动轴轴承初步选定采用深沟球轴承6009。由从动轴的设计计算可知，轴承主要承受径向力，几乎不受轴向力的作用，因而其当量载荷为 P=XFr+YFa=XFr

左轴承所受的径向力为FBX和FBY的反作用力，由主动轴的设计计算得： FAX=392.975 N FAY=143.03 N

22 Fr= FAX+FAY= 392.9752+143.032=418.19 N

又因为Fa≤e,取X=1，则轴承的当量动载荷为：P=XFr=Fr=418.19 N

r

F

从动轴的转速为nII=107 r/min，对于滚动轴承，ε=

10

3103

，由GB/T 276-1994

可得，深沟球轴承6009的基本额定载荷为C=21.0kN,因此 Lh=

10C1021.0×10

（）=（）60nIP60×107418.196

ε

6

3

=35979011h>36000h

故选用深沟球轴承符合要求，可安全使用。

8．键的选择计算和校核

8.1 主动轴上键连接的设计和校核计算

8.1.1 大带轮与主动轴的键连接

键选用圆头普通平键，45号钢，许用应力为[σ]p=100~120MPa 主动轴连接大带轮处，按轴径d=20mm及大带轮轮毂长B=36mm，查GB/T 1096-2003，选用b×h=6×6 mm,L取25mm。

键的工作长度l=L?b=25?6=19 mm ,k=h 2=3 mm 挤压应力为σp=

2TI×103kld

=

2×25.013×103 3×19×20

=43.8 MPa<[σ]p

故所设计的键连接安全。

8.1.2 小齿轮与主动轴的键连接

18

键选用圆头普通平键，45号钢，许用应力为[σ]p=100~120MPa 主动轴安装齿轮处，按轴径d=36mm及该段轴长B=58mm，查GB/T 1096-2003，选用b×h=10×8 mm,L取45mm。

键的工作长度l=L?b=45?10=35 mm ,k=h 2=4 mm 挤压应力为σp=

2TI×103kld

=

2×25.013×103 4×35×36

=9.9 MPa<[σ]p

故所设计的键连接安全。

8.2 从动轴上键连接的设计和校核计算

8.2.1 大齿轮与从动轴的键连接

键选用圆头普通平键，45号钢，许用应力为[σ]p=100~120MPa 从动轴连接大齿轮处，按轴径d=50mm及大带轮轮毂长B=57mm，查GB/T 1096-2003，选用b×h=14×9mm,L取45mm。

键的工作长度l=L?b=45?14=31 mm ,k=h 2=4.5 mm 挤压应力为σp=

2TII×103

kld

=

2×102.174×103 4.5×31×50

=29.3 MPa<[σ]p

故所设计的键连接安全。

8.2.2 从动轴与联轴器的键连接

键选用单圆头普通平键，45号钢，许用应力为[σ]p=100~120MPa 从动轴安装联轴器处，按轴径d=32mm及该段轴长B=60mm，查GB/T 1096-2003，选用b×h=10×8 mm,L取45mm。

键的工作长度l=L?b=45?10=35 mm ,k=h 2=4 mm 挤压应力为σp=

32T′II×10

kld

=

2×102.174×103

4×35×32

=45.6 MPa<[σ]p

故所设计的键连接安全。

9．联轴器的选择

为了隔离振动与冲击，选用弹性套柱销联轴器。 联轴器计算转矩为：

′

TC=KATII=1.5×102.174=153.3 N?m

查GB/T 4323-2002，选用TL6型弹性套柱销联轴器，其基本参数如下： 公称扭矩：250 N?m, 配合轴径：32 mm 许用转速：3300 r/min, 配合长度：60 mm

10．减速器的润滑

10.1 齿轮的润滑

由齿轮设计计算可知齿轮传动的圆周速度：v=1.47 m/s ≤12 m/s ，因此采用油池润滑。齿轮的齿面接触应力为

19

σH=ZEZH

2KTIu+1

2ubD1

2×1.5×25.013×1034.34+1

=188×2.5× ×

50×6024.34=336.6 MPa<500 ??????（轻负荷）

因此对于闭式齿轮传动，采用L-CKB润滑油，润滑油粘度通过以下计算得出：

6.25Ft6.25×833.77ζ= v= 1.47 =0.98

bD160×60由图查得40℃时润滑油的粘度：ν≈82 mm2/s

查GB/T 3141-1994得其对应的ISO粘度等级为68，所以齿轮传动的润滑油采用L-CKB68。

10.2 轴承的润滑

已知：小轴承内径为d1=30 mm,轴承转速为n1=466.67 r/min

大轴承内径为d2=45 mm，轴承转速为n2=107 r/min

则

(nd)1=30×466.67=14000 mm?r/min (nd)2=45×107=4815 mm?r/min

均少于（1.5~2）×105 mm?r/min，因此轴承采用脂润滑。

查表选用钙基润滑脂L-XAAMHA2（GB 491-1987），只需填充轴承空间的1/3-1/2，并在轴承内侧设挡油环，使油池中的油不能进入轴承以致稀释润滑脂。

由于齿轮润滑采用油润滑的方式，为防止齿轮传动中飞溅出来的润滑油稀释润滑剂，在轴承与内壁之间加装挡油圈。

11．减速箱箱体结构及尺寸

减速箱箱体采用材料灰铸铁HT150，剖分式箱体箱体的主要结构尺寸如下表所示： 名称 代号 尺寸（mm） ??0.025a?1?8 箱座壁厚 8 箱盖壁厚 箱座高度 箱座凸缘厚度 箱盖凸缘厚度 箱座底凸缘厚度 ?1??0.8~0.85???8 H=da2+ 30~50 +? 2b?1.5? 8 200 12 12 20 b1?1.5?1 b2?2.5? 20