圆锥-圆柱齿轮减速器

机械设计课程设计

计算说明书

设计题目:圆锥-圆柱齿轮减速器

前言

机械设计综合课程是针对机械设计系列课程的要求，由原机械原理课程设计和机械设计课程设计综合而成的一门设计实践性课程；是继机械原理和机械设计课程后，理论与实践紧密结合，培养工科学生设计能力的课程。

课程内容主要涉及机械设计、机械原理、机械制图、机械制造基础、材料学、力学等基础知识。针对机械工程中常用传动装置和执行机构的分析选型，零部件运动学、动力学和结构的分析计算和设计，绘制机械系统图、部件装配图和零件图，编写计算说明书，最终完成设计任务。

设计的目的主要体现在：（1）培养综合运用所学的理论知识与实践技能，树立正确的设计思想，掌握机械设计的一般方法和规律，提高机械设计能力；（2）通过设计实践，熟悉设计过程，学会正确使用资料、设计计算、分析设计结果及绘制图样，在机械设计基本技能的运用上得到训练；（3）在巩固所学知识的同时，强化创新意识，在设计实践中深刻领会机械设计工程的内涵，提高发现问题、分析问题和解决问题的能力。

目录

一、设计任务书———————————————————————1

二、传动系统方案的分析————————————————————1

三、电动机的选择与传动装置运动和动力参数的计算————————1

四、传动零件的设计计算———————————————————4

五、轴的计算 ————————————————————————14

六、轴承的校核 ———————————————————————28

七、键连接的选择及校核计算 —————————————————30

八、联轴器的选择 ——————————————————————32

九、润滑与密封 ———————————————————————32

十、减速器附件的选择 ————————————————————33

十一、设计小结 ———————————————————————33

十、参考文献 ————————————————————————33

设计计算及说明

结果

一、设计任务书

1.1传动方案示意图

图一、传动方案简图

1.2原始数据

传送带拉力F(N)

传送带速度V(m/s)

卷筒直径D （mm ）

2400

1.5

260

1.3工作条件

2班制工作，空载启动，单向、连续运转，工作中有轻微振动，运输带速度允许速度误差为%5 。

ωηωηα

η3η4η

1.4使用期限

工作期限为十年，检修期间间隔为三年。

1.5生产批量 小批量生产

二、传动系统方案的分析

传动方案见图一，其拟定的依据是结构紧凑且宽度尺寸较小，传动效率高，适用在恶劣环境下长期工作，虽然所用的锥齿轮比较贵，但此方案是最合理的。其减速器的传动比为8-15，用于输入轴于输出轴相交而传动比较大的传动。

三、电动机的选择与传动装置运动和动力参数的计算

3.1 电动机的选择

1、电动机类型选择：根据动力源与工作条件选Y 系列三相异步电动机，额定电压交流380V 。

2、电动机容量选择：

（1）工作机所需功率w P =FV/1000 =3.6（kW ）

F-工作机阻力

v-工作机线速度

-工作机效率可取1 (2) 电动机输出功率d P

考虑传动装置的功率损耗，电动机的输出功率为 d P =w P /αη

为从电动机到工作机主动轴之间的总效率，即

52

43241αηηηηηη==0.842

1η-滚动轴承传动效率取0.99 2η-圆锥齿轮传动效率取0.96

-圆柱齿轮传动效率取0.97 -联轴器效率取0.99 5η-卷筒效率取0.96 d P =

η

1000FV

=4.28kw

F=2400N V=1.5m/s

αη=0.842

d P =4.28kw

（3）确定电动机的额定功率ed P

因载荷平稳，电动机额定功率ed P 略大于d P 即可。所以可以暂定电动机的额定功率为5.5Kw 。

3、确定电动机转速 卷筒工作转速

w n =60×1000V/πD=60x1000x1.5/3.14x260=110.24r/min

由于两级圆锥-圆柱齿轮减速器一般传动比为8-15，故电动机的转速的可选范围为

'

1d n —'

2d n =(8-15）w n 881.92—1653.6/min 。

可见同步转速为1000r/min ，1500r/min 的电动机都符合，这里初选同步转速为1000r/min ，1500r/min 的两种电动机进行比较，而转速越高总传动比越大传动装置的结构会越大，成本越高。所以应综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格及总传动比。

ed P =5.5kw

w n =110.24

r/min

表2 电动机方案比较表

方案 电动机型号 额定功率（kw ） 电动机转速（r/min ） 电动机质量（kg ）

传动装置总传动比 同步 满载

1 Y132M2-6 5.5 1000 960 73

9.043 2 Y132S-4 5.5 1500 1440 68

13.188

由表中数据可知，方案1的总传动比小，传种装置结构尺寸小，因此可采用方案1，选定电动机型号为Y132M2-6

3.2传动装置总传动比的计算和各级传动比的分配

1、传动装置总传动比

I=w

m

n n =960/110.24=8.71

2、分配各级传动比

高速级为圆锥齿轮,其传动比应小些约i .i 2501≈（i ≤3)，低速级为圆柱齿轮传动其传动比可大些。所以可取

1i 3.02 2i =3

3.3计算传动装置的运动和动力参数

1、各轴的转速（各轴的标号均已在图中标出） 960/min m n r =

选Y132M2-6型电动机

1i =3.02

2i =3 I n =960r/mi

n

Ⅱn =317.88