1、两级圆柱齿轮减速器机械毕业设计扬州工业职业技术学院毕业设计（论文）(课程设计)课题名称： 两级圆柱齿轮减速器 设计时间： 5月5日5月23日 系 部： 机械系 班 级： 姓 名： 指导教师： 一、传动方案的分析1、在分析传动方案时应注意常用机械传动方式的特点及在布局上的要求：（1）带传动平稳性好，能缓冲吸振，但承载能力小，宜布置在高速级；（2）链传动平稳性差，且有冲击、振动，宜布置在低速级；（3）蜗杆传动放在高速级时蜗轮材料应选用锡青铜，否则可选用铝铁青铜；（4）开式齿轮传动的润滑条件差，磨损严重，应布置在低速级；（5）锥齿轮、斜齿轮宜放在高速级； 2、传动系统方案的拟定 带式输送机传动系统方
2、案如下图所示。 电动机1联轴器2两级圆柱齿轮减速器3联轴器4滚筒5开式齿轮6工作机7 电动机1通过联轴器2将动力传入两级原柱齿轮减速器3，再经两级原柱齿轮减速器3及联轴器4将动力传至滚桶5，由开式齿轮6传动到工作机7上工作。传动系统中采用两级原柱齿轮减速器其结构简单，但齿轮的位置不对称。高速级齿轮布置在远离转矩输入端，可使轴在转矩输入端，可使轴在转矩作用下产生的扭转变形和轴在弯矩作用下产生的弯曲变形部分地互相抵消，以减缓沿齿宽载荷分布不均匀的现象。3、根据以上分析，因此选定两级圆柱齿轮减速器，工作条件和技术数据如下表：工作条件技术数据B题号1工作年限10工作班制2滚筒圆周力F/N12000工作
3、环境多灰尘带速v/（m/s）0.26载荷性质稍有波动滚筒直径D/（mm）450生产批量小批滚筒长度L/（mm）800二级圆柱齿轮减速器传动比一般为836，使用斜齿、直齿或人字齿齿轮。结构简单，应用广泛。展开式由于齿轮相对于轴承为不对称布置，因而沿齿向载荷分布不均，要求轴有较大刚度。根据以上分析并由表二级圆柱齿轮减速器的类型和特点得，二级圆柱齿轮减速器应选用展开式。二、选择电动机电动机已经标准化、系列化。应按照工作机的要求，根据选择的传动方案选择电动机的类型、容量和转速，并在产品目录中查出其型号和尺寸。1、电动机类型和结构型式的选择电动机有交流电动机和直流电动机之分，一般工厂都采用三相交流电，因
4、而多采用交流电动机。交流电动机有异步电动机和同步电动机两类，异步电动机又分为笼型和绕线型两种，其中以普通笼型异步电动机应用最多。目前应用最广泛的是Y系列自扇冷式笼型三相异步电动机，其结构简单、起动性能好、工作可靠、价格低廉，维护方便，适用于不易燃、不易爆、无腐蚀性气体、无特殊要求的场合。在经常需要起动、制动和正、反转的场合（如起重机），则要求电动机转动惯量小，过载能力大，应选用起重及冶金用三相异步电动机YZ型（笼型）或YZR型（绕线型）。 2、确定电动机的功率电动机功率的选择直接影响到电动机的工作性能和经济性能的好坏。如果所选电动机的功率小于工作要求，则不能保证工作机正常工作，使电动机经常过载
5、而提早损坏；如果所选电动机的功率过大，则电动机经常不能满载运行，功率因数和效率较低，从而增加电能消耗、造成浪费。因此，在设计中一定要选择合适的电动机功率。确定电动机功率的原则是电动机的额定功率Ped稍大于电动机功率Pd，即PedPd，这样电动机在工作时就不会过热。如右图所示的带式运输机，其工作机所需要的电动机输出功率为：PdPW/式中：PW为工作机所需输入功率，即指运输带主动端所需功率，单位为KW；为电动机至工作机主动端之间的总功率。工作机所需功率PW由机器的工作阻力和运动参数（线速度或转速）求得，根据设计任务给定的工作机参数（F、v或T、n）按下式计算：PWPv/1000W或 PWTnW/9
6、550W式中：F为工作机的工作阻力，单位为N；v为工作机卷筒的线速度，单位为m/s；T为工作机的阻力矩，单位为Nm；nW为工作机卷筒的转速，单位为r/min；W为工作机的效率。由电动机至工作机的传动装置总效率为123n其中1，2，3，n分别为传动装置中各传动副（齿轮、蜗杆、带或链）、轴承、联轴器的效率，其概略值可按表1.3选取。由此可知，应初选联轴器、轴承类型及齿轮精度等级，以便于确定各部分的效率。3、确定电动机的转速同一类型、相同额定功率的电动机也有几种不同的转速。低转速电动机的极数多、外廓尺寸及重量较大、价格较高，但可使传动装置的总传动比及尺寸减小，高转速电动机则与其相反。表1.2 机械传
7、动和摩擦副的效率概略值序号种类效率18级精度的一般齿轮传动（油润滑）0.972加工齿的开式齿轮传动（脂润滑）0.940.963十字滑块联轴器0.970.994弹性联轴器0.990.9955滚子轴承0.976卷筒0.964、选择电动机并计算解：（1）选择电动机类型按已知的工作要求和条件，选用Y型全封闭笼型三相异步电动机。 （2）选择电动机功率工作机所需的电动机输出功率为PdPW/PWFv/1000W所以 PdFv/1000W由电动机至工作机之间的总效率（包括工作机效率）为W14223456式中1、2、3、4、5、6分别为滚子轴承、齿轮传动、十字滑块联轴器、弹性联轴器、开式齿轮传动及卷筒是效率（按
8、表1.2 机械传动和摩擦副的效率概略值）。取10.97、20.97、30.98、40.99、50.95、60.96，则W0.9740.9720.980.90.950.96 0.74所以 PdFv/1000W （110000.26）/（10000.74） 4.22kW （3）确定电动机转速卷筒轴的工作转速为 nW（601000v）/D（6010000.26）/（450）r/min11.04 r/min按推荐的合理传动比范围，取开式齿轮传动的传动比i035，双级齿轮传动比i1836，则合理总传动比的范围为i24180，故电动机转速的可选范围为 ndinW（24180）11.04r/min nd26
9、51987 r/min符合这一范围的同步转速有750r/min、1000r/min、1500r/min，再根据计算出的容量，由书附表8.1查出有三种适用的电动机型号，其技术参数及传动比的比较情况见下表：方案电动机型号额定功率电动机转速（r/min）传动装置的传动比Ped/kW同步转速满载转速总传动比开式齿轮两级齿轮1Y160M2-85.575072065.22416.312Y132M2-65.5100096086.96421.743Y132S-45.515001440130.4432.60综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量以及开式齿轮传动和两级齿轮减速器的传动比，比较三个方案可知：方案1电动
10、机转速低，外廓尺寸及重量较大，价格较高，虽然总传动比不大，但因电动机转速低，导致传动装置尺寸较大。方案3电动机转速较高，但总传动比大，传动装置尺寸较大。方案2适中，比较适合。因此选定电动机型号为Y132M2-6，所选电动机的额定功率Ped5.5kW，满载转速nm960r/min，总传动比适中，传动装置结构较紧凑。三、计算总传动比和分配传动比由选定电动机的满载转速nm和工作机主动轴的转速nW，可得传动比为inm/nW所以 inm/nW960/11.0486.96总传动比i是开式齿轮传动比i1与两级齿轮传动比i2的和。因开式齿轮传动比 i04，所以两级齿轮传动比 i1i/ i086.96/421.
11、74一般对于展开式二级圆柱齿轮减速器，推荐高速级传动比取i1（1.31.5）i2。由 i1i2i121.74 i1（1.31.5）i2得 i14.956.14，i23.84.09取 i23.95，则i15.55在分配各级传动比时主要应考虑以下几点：（1）各级传动的传动比应在推荐的范围内选取。（2）应使传动装置的结构尺寸较小、重量较轻。但二级减速器的总中心距和总传动比相同时，传动比分配方案不同，减速器的外廓尺寸也不同。（3）应使传动件的尺寸协调，结构匀称、合理，避免互相干涉碰撞。（4）在二级减速器中，高速级和低速级的大齿轮直径应尽量相近，以利于浸油润滑。四、运动参数及动力参数计算为进行传动件的设
12、计计算，应首先推算出各轴的转速、功率和转矩。一般按由电动机至工作机之间运动传递的路线推算各轴的运动和动力参数。1、各轴转速nn0960 r/minnn/ i1960/5.55r/min172.97 r/minnnn/ i2172.97/3.95r/min43.79r/minnn/ i043.79/4r/min10.95r/min2、各轴的输入功率轴PPd144.220.970.99kW4.01kW轴PP124.010.970.97kW3.77kW轴PP123.770.970.97kW3.55kW轴PP313.550.990.97kW3.41kW筒轴PP53.410.95kW3.24kW3、各轴
13、输入转矩轴 T9550 P/ n9550（4.01/960）Nm 39.89 Nm轴 T9550 P/ n9550（3.77/172.97）Nm 208.2 Nm轴 T9550 P/ n9550（3.55/43.79）Nm 774.2 Nm轴 T9550 P/ n9550（3.41/43.79）Nm 743.7 Nm筒轴T9550 P/ n9550（3.24/10.95）Nm 2825.8 Nm运动和动力参数的计算结果列于下表： 轴名 参数轴轴轴轴筒轴转速n/（r/min）输入功率P/kW输入转矩T/（Nm）9604.0139.91733.77208.243.793.55774.243.793.41743.710.953.242825.8传动比i效率5.550.963.950.9640.96五、传动零件的设计计算1、两级圆柱齿轮传动的设计计算（1）选择齿轮材料及精度等级小齿轮选用45钢，调质处理=240-270HBS大齿轮选用45钢，正火处理=160-190HBS因为是标准减速器的齿轮，所以选择8级精度。（2）按齿轮面接触疲劳强度设计两齿轮均是钢质齿轮由下式d176.43 3KT1(u1)/duH2 可求出d1值，先确定有关参数与系数：1）转矩T1T1=39.89 Nm2）载荷系数，查载荷系数K表取K=1.
