机械设计一级减速器课程设计

计算过程及计算说明

一、传动方案的拟定

（1）工作条件： a)使用寿命：使用折旧期8年，大修期4年，中修期2年，小修期半年；

b)工作环境：室内，灰尘较大，环境最高温度35℃； c)动力来源：三相交流电，电压380/220V;

d)使用工况：两班制，连续单向运转，载荷较平稳； e)制造条件：一般机械厂制造，小（大）批量生产。

（2）原始数据：运输带工作拉力KN F .56=,运输带工作速度V=1.2m/s （允许带速误差±5%）,

滚筒直径mm D 400=。滚筒效率96.0=j η（包括滚筒与轴承的效率损失）。 方案拟定：

采用V 带传动与斜齿轮传动的组合，即可满足传动比要求，同时由于带传动具有良好的缓冲，吸

震性能，适应大起动转矩工况要求，结构简单，成本低，使用维护方便。

二、电动机的选择

2.1电动机类型的选择

按工作要求和条件，选用三相笼型异步电动机，封闭式结构，电压380V,Y 型。

2.2选择电动机的容量

由式P d

=a

w P

η和1000Fv P w =得

kW

Fv

P a

d

η1000=

由电动机至运输带的总效率为 j a

ηηηηηη••••=432

21

式中：1η、2η、3η、4η、j η分别为带传动、轴承传动、齿轮传动、联轴器和卷筒的传动效率 取1η=0.96，2η=0.98(滚子轴承），3η=0.97（齿轮精度8级，不包括轴承效率），4η=0.99（齿轮联轴器），则

85.096.099.097.098.096.02=⨯⨯⨯⨯=a

η

所以 kW Fv P a d

2.985

.010002.165001000=⨯⨯==η 2.3确定电动机转速

卷筒轴工作转速为

min /32.57400

2

.1100060100060r D v n =⨯⨯⨯=⨯=

ππ

由指导书表1推荐的传动比合理范围，取V 带传动的传动比为'

1i =2∽4，一级斜齿轮减速器传动

比'

2i =3∽6，则总传动比合理范围为6='a i ∽24，故电动机转速的可选范围为

6=•'

=n i n a d ∽24×57.32=343.92∽1375.68r/min

符合这一范围的同步转速有750r/min 、1000r/min

综合考虑容量和转速，有设计手册查出有2种适用的电动机，因此有2种传动方案，如下图所示：

综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比，可见方案2比较适合，则选n=1000r/min 。

2.4确定电动机的型号

根据以上选用电动机类型，所需的额定功率及同步转速，选定电动机型号为Y160L-6。 其主要性能：额定功率：11kW,满载转速970r/min 。

三、计算总传动比及分配各级的传动比

（1）总传动比： 92.1632

.57970===n n i m a （2）分配传动比：

i i i a •=0

式中，0i 、i 分别为带传动和减速器的传动比。

为使V 带传动外廓尺寸不致过大，初步取0i =3.2（V 带传动0i 取2∽4比较合理） 则减速器的传动比为：

29.52

.392.160===

i i i a 四、计算传动装置的运动参数和动力参数

4.1各轴转速

Ⅰ轴 13.3032.39700===

I i n n m r/min Ⅱ轴 min /30.5729

.513

.3031r i n n ===∏

卷筒轴 m in /30.57r n n ==∏卷

4.2各轴输入功率

Ⅰ轴

P Ⅰ=kW p P d d 83.896.02.9101=⨯=•=•ηη

Ⅱ轴 P Ⅱ=P Ⅰ=•12ηP ⅠkW 39.897.098.083.832=⨯⨯=••ηη 卷筒轴 P 卷=P Ⅱ=•24η P Ⅱ•kW 14.899.098.039.842=⨯⨯=•ηη

Ⅰ、Ⅱ轴的输出功率则分别为输入功率乘轴承效率0.98，即 Ⅰ轴的输出功率为

P Ⅰ′

= P Ⅰ×0.98=8.83×0.98=8.65kW Ⅱ轴的输出功率为

P Ⅱ′

= P Ⅱ×0.98=8.39×0.98=8.22Kw

4.3各轴输入转矩

电动机输出转矩： m N n P T m d d ⋅=⨯==58.90970

2.995509550

各轴输入转矩

Ⅰ轴

T Ⅰ=m N i T i T d d ⋅=⨯⨯=••=••26.27896.02.358.9010010ηη

Ⅱ轴

m

N i T i T T ⋅=⨯⨯⨯=•••=••=I I ∏28.139997.098.029.526.2783212ηηη

卷筒轴

m N T T T ⋅=⨯⨯=••=•=∏∏58.13579.908.9028.13994224ηηη卷

Ⅰ、Ⅱ 轴的输出转矩分别为各轴的输入转矩乘轴承效率0.98，即 Ⅰ轴的输出转矩

m N T T ⋅=⨯=•='I I 69.27298.026.27898.0 Ⅱ轴的输出转矩

m N T T ⋅=⨯=•='

∏∏29.137198.028.139998.0 运动和动力参数计算结果如下表所示

5.1带的传动设计：

（1）计算功率P c

由《机械设计》课本中表5.5查得工作情况系数K A =1.2，故 kW P K P A c 2.13112.1=⨯==

(2)选取普通V 带型号

根据m in /970,2.13r n kW P m c ==，由《机械设计》图5.14确定选用B 型。