圓柱齒輪減速機(減速機的工作原理及結構**)

1.減速機的工作原理及結構*基礎知識*

原發(fā)布者：yangqijun1004

減速器工作原理減速機是一種相對精密的機械，使用它的目的是降低轉速，增加轉矩？。速比=電機輸出轉數(shù)÷減速機輸出轉數(shù)（"速比"也稱"傳動比"） 1.知道電機功率和速比及使用系數(shù)，求減速機扭矩如下公式：減速機扭矩=9550*電機功率÷電機功率輸入轉數(shù)*速比*使用系數(shù)2.知道扭矩和減速機輸出轉數(shù)及使用系數(shù)，求減速機所需配電機功率如下公式：電機功率=扭矩÷9550*電機功率輸入轉數(shù)÷速比÷使用系數(shù)它的種類繁多，型號各異，不同種類有不同的用途。減速器的種類繁多，按照傳動類型可分為齒輪減速機、蝸桿減速機和行星齒輪減速機；按照傳動級數(shù)不同可分為單級和多級減速機；按照齒輪形狀可分為圓柱齒輪減速機、圓錐齒輪減速機和圓錐-圓柱齒輪減速機；按照傳動的布置形式又可分為展開式、分流式和同軸式減速機。以下是常用的減速機分類：1、擺線減速機2、硬齒面圓柱齒輪減速器3、行星齒輪減速機（車間現(xiàn)用）1）齒圈固定，太陽輪主動，行星架被動。從演示中可以看出，此種組合為降速傳動，通常傳動比一般為2.5~5，轉向相同。4、軟齒面減速機5、三環(huán)減速機6、起重機減速機7、蝸桿減速機8、軸裝式硬齒面減速機9、無級變速機蝸輪蝸桿減速機的主要特點是具有反向自鎖功能，可以有較大的減速比，輸入軸和輸出軸不在同一軸線上，也不在同一平面上。但是一般體積較大，傳動效率不高，精度不高。諧波減速機的諧波傳動是利用柔性元件可控的彈性變形來傳遞運動和動力的，體積不大、精度很高

2.帶式輸送機傳動裝置中的一級圓柱齒輪減速器設計說明書

僅供參考一、傳動方案擬定第二組第三個數(shù)據(jù)：設計帶式輸送機傳動裝置中的一級圓柱齒輪減速器（1） 工作條件：使用年限10年，每年按300天計算，兩班制工作，載荷平穩(wěn)。

（2） 原始數(shù)據(jù)：滾筒圓周力F=1.7KN；帶速V=1.4m/s；滾筒直徑D=220mm。運動簡圖二、電動機的選擇1、電動機類型和結構型式的選擇：按已知的工作要求和 條件，選用 Y系列三相異步電動機。

2、確定電動機的功率：（1）傳動裝置的總效率：η總=η帶*η2軸承*η齒輪*η聯(lián)軸器*η滾筒=0.96*0.992*0.97*0.99*0.95=0.86(2)電機所需的工作功率：Pd=FV/1000η總=1700*1.4/1000*0.86 =2.76KW3、確定電動機轉速：滾筒軸的工作轉速：Nw=60*1000V/πD=60*1000*1.4/π*220=121.5r/min根據(jù)【2】表2.2中推薦的合理傳動比范圍，取V帶傳動比Iv=2~4，單級圓柱齒輪傳動比范圍Ic=3~5，則合理總傳動比i的范圍為i=6~20，故電動機轉速的可選范圍為nd=i*nw=(6~20)*121.5=729~2430r/min符合這一范圍的同步轉速有960 r/min和1420r/min。由【2】表8.1查出有三種適用的電動機型號、如下表方案 電動機型號 額定功率 電動機轉速（r/min） 傳動裝置的傳動比 KW 同轉 滿轉 總傳動比 帶 齒輪1 Y132s-6 3 1000 960 7.9 3 2.632 Y100l2-4 3 1500 1420 11.68 3 3.89綜合考慮電動機和傳動裝置尺寸、重量、價格和帶傳動、減速器的傳動比，比較兩種方案可知：方案1因電動機轉速低，傳動裝置尺寸較大，價格較高。

方案2適中。故選擇電動機型號Y100l2-4。

4、確定電動機型號根據(jù)以上選用的電動機類型，所需的額定功率及同步轉速，選定電動機型號為Y100l2-4。其主要性能：額定功率：3KW，滿載轉速1420r/min，額定轉矩2.2。

三、計算總傳動比及分配各級的傳動比1、總傳動比：i總=n電動/n筒=1420/121.5=11.682、分配各級傳動比（1） 取i帶=3(2) ∵i總=i齒*i 帶π∴i齒=i總/i帶=11.68/3=3.89四、運動參數(shù)及動力參數(shù)計算1、計算各軸轉速（r/min）nI=nm/i帶=1420/3=473.33(r/min)nII=nI/i齒=473.33/3.89=121.67(r/min)滾筒nw=nII=473.33/3.89=121.67(r/min)2、計算各軸的功率（KW）PI=Pd*η帶=2.76*0.96=2.64KWPII=PI*η軸承*η齒輪=2.64*0.99*0.97=2.53KW3、計算各軸轉矩Td=9.55Pd/nm=9550*2.76/1420=18.56N?m TI=9.55p2入/n1 =9550x2.64/473.33=53.26N?m TII =9.55p2入/n2=9550x2.53/121.67=198.58N?m 五、傳動零件的設計計算1、皮帶輪傳動的設計計算（1） 選擇普通V帶截型由課本[1]P189表10-8得：kA=1.2 P=2.76KWPC=KAP=1.2*2.76=3.3KW據(jù)PC=3.3KW和n1=473.33r/min由課本[1]P189圖10-12得：選用A型V帶（2） 確定帶輪基準直徑，并驗算帶速由[1]課本P190表10-9，取dd1=95mm>dmin=75dd2=i帶dd1(1-ε)=3*95*(1-0.02)=279.30 mm由課本[1]P190表10-9，取dd2=280帶速V:V=πdd1n1/60*1000=π*95*1420/60*1000 =7.06m/s在5~25m/s范圍內，帶速合適。（3） 確定帶長和中心距初定中心距a0=500mmLd=2a0+π（dd1+dd2）/2+(dd2-dd1)2/4a0=2*500+3.14(95+280)+(280-95)2/4*450=1605.8mm根據(jù)課本[1]表（10-6）選取相近的Ld=1600mm確定中心距a≈a0+(Ld-Ld0)/2=500+(1600-1605.8)/2=497mm (4) 驗算小帶輪包角α1=1800-57.30 *(dd2-dd1)/a=1800-57.30*(280-95)/497=158.670>1200（適用） （5） 確定帶的根數(shù)單根V帶傳遞的額定功率.據(jù)dd1和n1，查課本圖10-9得 P1=1.4KWi≠1時單根V帶的額定功率增量.據(jù)帶型及i查[1]表10-2得 △P1=0.17KW查[1]表10-3，得Kα=0.94；查[1]表10-4得 KL=0.99Z= PC/[(P1+△P1)KαKL]=3.3/[(1.4+0.17) *0.94*0.99]=2.26 （取3根） （6） 計算軸上壓力由課本[1]表10-5查得q=0.1kg/m，由課本式（10-20）單根V帶的初拉力：F0=500PC/ZV[(2.5/Kα)-1]+qV2=500x3.3/[3x7.06(2.5/0.94-1)]+0.10x7.062 =134.3kN則作用在軸承的壓力FQFQ=2ZF0sin（α1/2）=2*3*134.3sin(158.67o/2)=791.9N2、齒輪傳動的設計計算（1）選擇齒輪材料與熱處理：所設計齒輪傳動屬于閉式傳動，通常齒輪采用軟齒面。

查閱表[1] 表6-8，選用價格便宜便于制造的材料，小齒輪材料為45鋼，調質，齒面硬度260HBS；大齒輪材料也為45鋼，正火處理，硬度為215HBS；精度等級：運輸機是一般機器，速度不高，故選8級精度。（2）按齒面接觸疲勞強度設計由d1≥ （6712*kT1(u+1)/φdu[σH]2)1/3確定有關參數(shù)如下：傳動比i齒=3.89取小齒輪齒數(shù)Z1=20。

則大齒輪齒數(shù)：Z2=iZ1= *20=77.8取z2=78 由課本表6-12取φd=1.1(3)轉矩T1T1=9.55*106*P1/n1=9.55*106*2.61/473.33=52660N?mm(4)載荷系數(shù)k ： 取k=1.2(5)許用接觸應力[σH][σH]= σHlim ZN/SHmin 由課本[1]圖6-37查得：σHlim1=610Mpa σHlim2=500Mpa接觸疲勞壽命系數(shù)Zn：按一年300個工作日，每天16h計算，由公式N=60njtn 計算N1=60*473.33*10*300*18=1.36x109N2=N/i=1.36x109 /3.89=3.4*108查[1]課本圖6-38中曲線1，得 ZN1=1 ZN2=1.05按一般可靠度要求選取安全系數(shù)SHmin=1.0[σH]1=σHlim1ZN1/SHmin=610x1/1=610 Mpa[σH]2=σHlim2ZN2/SHmin=500x1.05/1=525Mpa故得：d1≥ （6712*kT1(u+1)/φdu[σH]2)1/3=49.04mm 模數(shù)：m=d1/Z1=49.04/20=。