二级展开式圆柱齿轮减速器.docx

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重庆交通大学机电与汽车工程学院机械设计课程设计

机械设计课程设计

计算说明书

设计题目：

二级展开式圆柱齿轮减速器

学

校：

重庆交通大学

学

院：

机电与汽车工程学院

专业班级：

交通建设与装备1班

者：

刘

设计 孟

学

号：

631124180109

指导老师：

罗天洪

完成日期：

说明书内容

第一部分：

课程设计任务书（即设计题目及要求） 1

第二部分：

传动装置总体设计

一、设计数据及要求.........................................

二、设计方案...............................................

三、电动机的选择...........................................

四、传动装置总传动比确定及各级传动比分配...................

第三部分：

V带设计.............................................

第四部分：

各级齿轮设计与计算

一、高速级减速齿轮设计计算................................

二、低速级减速齿轮设计计算................................

三、检验修改确定最终数据..................................

第五部分

传动轴、传动轴承设计及轴承和键的校核

一、输出轴...........................................

二、中间轴...........................................

三、输入轴...........................................

第六部分

减速器附件的选择及简要说明........................

第七部分

减速器润滑与密封...................................

第八部分

机座箱体结构尺寸...................................

第1页

技术条件与说明：

1）传动装置的使用寿命预定为15年每年按300天计算，2班制工作每班按8小

2—V带传动

3—减速器4

第一部分

《机械设计》课程设计任务书

班级

交通建设与装备1班

一、设计题目

设计一带式输送机的传动装置（一级圆柱直齿轮和一级圆柱斜齿轮减速器），传动示意图如下：

Ⅳ

v

3

5

4

Ⅰ

Ⅱ

6

×

×

Ⅲ

1

×

×

2

1—电动机

已知条件：

1）鼓轮直径：

D=240 毫米；

2）鼓轮上的圆周力：

F=8250 牛顿；

3）输送带速度：

V=1.3米/秒；

—联轴器

5—鼓轮6

—输送带

数据编号

B1

B2

B3

B4

B5

B6

B7

B8

B9

B10

带工作拉力F（N）

1800

2850

3900

4950

5100

6150

7200

8250

9300

10350

带速度V（m/s）

1.5

1.6

1.5

1.5

1.4

1.4

1.5

1.3

1.4

1.2

卷筒直径D（mm）

250

260

270

240

250

240

245

240

250

300

数据编号

B10

B12

B13

B14

B15

B16

B17

B18

B19

B20

带工作拉力F（N）

11600

12620

15640

17660

19680

21700

25720

2740

29760

31780

带速度V（m/s）

1.5

1.6

1.5

1.5

1.4

1.4

1.5

1.3

1.4

1.2

卷筒直径D（mm）

250

260

270

240

250

240

245

240

250

300

数据编号

B21

B22

B23

B24

B25

B26

B27

B28

B29

B30

带工作拉力F（N）

32610

35630

36650

38670

41690

45710

49730

60750

71770

78790

带速度V（m/s）

1.5

1.6

1.5

1.5

1.4

1.4

1.5

1.3

1.4

1.2

卷筒直径D（mm）

250

260

270

240

250

240

245

240

250

300

时计算；

2）工作机的载荷性质为平稳、轻微冲击、中等冲击、严重冲击；单、双向回转；

3）电动机的电源为三相交流电，电压为380/220伏；

4）传动布置简图是由于受车间地位的限制而拟订出来的，不应随意修改，但对于传动件的型式，则允许作适宜的选择；

5）输送带允许的相对速度误差≤±3～5%。

二、设计要求

1）减速器装配图1张；

2）零件图2张（低速级齿轮，低速级轴）；

3）设计计算说明书一份，按指导老师的要求书写；

三、设计期限

1）设计开始日期：

2）设计完成日期：

四、指导老师

本设计由指导老师

年

年

月

月

日

日

罗天洪指导。

第21页

第二部分

传动装置总体设计

一、设计数据及要求

第8组数据：

带的工作拉力F=8250N；带速v=1.3m/s

mm。

；卷筒直径D=240

二、设计方案（已给定）

1 、外传动为V带传动；

2、减速器为两级展开式圆柱齿轮减速器；

3、方案简图如下：

Ⅳ

v

5

Ⅰ

3

Ⅱ

4

6

×

×

Ⅲ

1

× ×

2

4、该方案的优缺点：

该输送机在工作中有轻微振动，而V带具有缓冲吸振的能力，所以利用

V带传动能减小输送机在工作中由于振动带来的不利影响。

另外，该输送机属于小功率、载荷变化不大，利用V带传动，结构简单，降低成本，且标准化程度高。

减速器部分为两级展开式圆柱齿轮减速，由于齿轮相对轴承不对称，则要求轴具有较大的刚度。

高速级齿轮常布置在远离扭矩输入端的一边，以减小因弯曲变形所引起的载荷沿齿宽分布不均匀现象。

电动机部分为Y系列三相交流异步电动机。

总体而言，该传动方案满足输送机的工作性能要求，适应工作条件、工作可靠；此外还结构简单、成本较低、传动效率较高。

三、电动机的选择（Y系列三相交流异步电动机）

输送机有效功率P =F×v=10.725kW

W

1000

；

传动装置总效率η=η带×η2齿×η4承×η联×η筒，

查《机械设计课程设计》表9.1得：

V带传动效率η带=0.96，7级精度圆柱

齿轮啮合效率η齿=0.98，滚动轴承效率η承=0.99（球轴承），联轴器传动效率

η联=0.99（弹性联轴器），卷筒运输效率η筒=0.96；

则：

η=η带×η

2

齿×η

4

承×η联×η筒=0.96´0.98²´0.99

4

´0.99´0.96=0.842，

第14页

∴电动机所需工作功率为P =PW=12.74kW

d

η

，

运输机卷筒转速n

筒

=60v

πD

´10³=60´1.3´10³/（π

´240）=104r/min

，

查《机械设计课程设计》表9.2

得两级减速器传动比i'=8~40,又因为带的

传动比i带=2~4，所以从总传动比i=16~160，

∴电动机转速可选范围为nd=i×n=（16~160）´104=（1664~16640）r/min.

综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格、使用环境和减速器的传动

比，决定选取同步转速3000r/min的电动机，查《机械设计课程设计》表15.1，选取Y160M2-2型电动机，额定功率Ped=15kW,启动转矩T额=2.0kN×m，最大

转矩Tmax=2.2kN×m,满载转速nm=2930r/min。

四，装置运动动力参数计算

4.1传动装置总传动比和分配各级传动比

1）传动装置总传动比 Iå=nd=28.3

nw

2）分配到各级传动比

因为Ia=i带´i齿已知带传动比的合理范围为2~4。

故取V带的传动比i01=3

则I齿=ia=9.43分配减速器传动比，参考机械设计指导书图12分配齿轮传

i01

动比得高速级传动比i12=3.63，低速级传动比为i23=2.60

4.2传动装置的运动和动力参数计算

电动机轴：

转速：

n0=2930r/min

输入功率：

P0=Pd=12.74KW

输出转矩：

0

T=9.55

´

10

6 d

´

P

n0

=4.15 N

´

10

4

×mm

Ⅰ轴（高速轴）

转速：

n1=n0=977r/min

i带

输入功率：

P1=P0´h01=P0´h1=12.23KW

输入转矩

各轴运动和动力参数表4.1

T1=9.55´106´P1=1.2´105N×mm

n1

Ⅱ轴（中间轴）

转速：

n2=n1=269r/min

i12

输入功率：

P2=P1´h12=P1´h2´h3=11.87KW

输入转矩：

T2=9.55´106´P2=4.2´105N×mm

n2

Ⅲ轴（低速轴）

转速：

n3=n

2

i23

=104r/min

输

入

功

率

：

3=

2´h23=P2´h2´h3

=11.5KW

P3=11.5kW

、

P P

T3=1.06´106N×mm、n3=104r/min

输入转矩：

T

3

= ´

9.5510

6

p

3

n

= ´

1.0610N

6

×mm

3

卷筒轴：

转速：

n卷=n3=104r/min

输入功率：

P卷=P3´h34=P3´h2´h4=11.3KW

输入转矩：

T卷=9.55´106p4=1.04´106

n4

N×mm

轴

号

功率

转矩（N×mm）

转速（rmin）

（KW）

电机轴

12.74

4.15´104

2930

1轴

12.23

1.2´105

977

2轴

11.87

4.2´105

269

3轴

11.5

1.06´106

104