二级齿轮减速器课程设计说明书

第一章：传动方案的拟定及说明┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅02 第二章：电动机的选择┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅04 第三章：设计传动装置的运动及动力参数┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅06 第四章：带传动设计┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅08 第五章：齿轮设计┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅10 第六章：减速器的装配草图的确定┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅18 第七章：轴的设计计算┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅20 第八章：滚动轴承的选择及计算┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅23 第九章：键连接的选择及校核计算┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅24 第十章：联轴器的选择┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅25 第十一章：减速器箱体和附件的选择┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅26 第十二章：润滑与密封┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅28 第十三章：设计小结及参考文献┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅29

第一章传动方案的拟定及说明

拟定传动方案：选择如图传动方案。

１．带传动（第一级减速）：

带传动是一种挠性传动。带传动的基本组成零件为带轮和传动带。当主动带轮转动时，利用带轮和传动带之间的摩擦或啮合作用，将运动和动力通过传动带传递给从动带轮。带传动具有结构简单，传动平稳，价格低廉和缓冲吸振等特点。Ｖ带的横截面呈等腰梯形，带轮上也做出相应的轮槽。传动时，Ｖ带的两个侧面和轮槽接触。槽面摩擦可以提供更大的摩擦力。另外，Ｖ带传动允许的传动比大，结构紧凑，大多数Ｖ带已标准化。Ｖ带传动的上述特点使它获得了广泛的应用。所以此次设计选用Ｖ带传动。

２．两级圆柱齿轮减速器（第二级减速）：

齿轮传动效率高，结构紧凑，工作可靠，寿命长，传动比稳定。使得它获得广泛应用，所以此次设计采用两级圆柱齿轮来减速。

（１）同轴线式：箱体长度较小，当传动比分配适当时，两对齿轮浸入油中深度大致相同。但减速器轴向尺寸和重量较大，高速级齿轮的承载能力难于充分利用。中间轴承润滑困难。中间轴较长，刚性差，载荷沿齿宽分布不均匀。由于两伸出轴在同一轴线上，在很多场合能使设备布置更为方便。

（２）同轴分流式：啮合齿轮仅传递全部载荷的一半，输入和输出轴只受转矩。中间载荷只受全部载荷的一半，故与传递同样功率的其他减速器相比，轴颈尺寸可缩小。

（３）展开式：是两级减速器中最简单的一种。齿轮相对于轴承位置不对称，当轴产生弯曲

变形时，载荷在齿宽上分布不均匀，因此，轴应设计得具有较大的刚度，并尽量使高速级齿轮远离输入端。一般采用斜齿轮，低速级也可采用直齿轮。相对于分流式讲，用于载荷较平稳的场合。

（４）分流式：与展开式相比，齿轮与轴承对称分布，因此载荷沿齿宽分布均匀，轴承受载也平均分配，中间轴危险截面上的转矩相当于轴所传递转矩之半。一般高速级分流，且常采用斜齿轮；低速级可采用直齿或人字齿轮。

分析及结论：传动方案已知为三级减速器（包含带轮减速和两级圆柱齿轮减速）。其中带轮减速采用V带传动，两级圆柱齿轮减速采用分流式传动。将V带传动布置在高速级有利于发挥带传动平稳、缓冲吸振、减少噪声的特点，适用于重冲击的工作状态，此外带传动还具有结构简单、造价低廉的特点。分流式两级圆柱齿轮传动采用高级分流的形式，其性能较好，外伸轴位置可由任意一边伸出，便于进行机器的总体配置，且分流级的齿轮均可做成斜齿，一边右旋，另一边左旋，以抵消轴向力。但其结构相对展开式较为复杂，宽度尺寸大，适用于大功率、变载荷场合。综合分析，知该放案工作可靠、结构相对简单、传动效率高、成本低廉，且使用维护方便，满足机器的功能要求，适用于它的工作情况。

第二章 电动机的选择

1． 电动机类型选择

根据电源及工作机工作条件，选用卧式封闭型Y(IP44)系列三相交流异步电动机。 2．电动机所需功率的选择

（1）已知工作机所需功率 4.3w P kw = （2）电动机输出功率d P w

d P P η

=

由《机械设计课程设计》表2-4查得： V 带传动的效率 ：10.96η= 弹性联轴器效率 ：20.99η= 滚动轴承效率 ：3680.99ηηη=== 闭式圆柱齿轮传动效率：4570.97ηηη===

则传动装置总效率为：32

12346780.960.990.990.970.8677ηηηηηηηη==⨯⨯⨯≈

则 4.3 4.9556.8677

w

d P kw

P kw o η

=

=

≈

按《机械设计课程设计》表20-1确定电动机的额定功率为 5.5ed P kw =

3．电动机转速的选择

为了便于选择电动机的转速，先推算出电动机转速的可选范围。由《机械设计课程设计》表2-1查得V 带传动常用传动比范围 1i =2～4，单级圆柱齿轮传动比范围 2i =3～6，

3i =3～6，则电动机转速可选范围为123d w n n i i i ==594～4752 r/min

根据m

w

n i n =

算出总传动比i ,综合考虑总传动比较小，为降低成本，因此选用方案1，选定电动机的型号为Y132S-4。 4.传动比的分配

（1）传动装置的总传动比 144043.6433

m w n i n =

== (2) 分配各级传动比

两级卧式圆柱齿轮减速器，为使两级的大齿轮有相近的浸油深度，分流式高速级的传动比2i 和低速级的传动比3i 按以下分配： 2i =（1.1～1.5）3i

所以取圆柱齿轮减速器低速级的传动比3i =3.5，高速级的传动比2i =4.2 则V 带传动的传动比为：

43.641 3.5 4.223

2.97i

i i i ⨯=

=≈

第三章 计算传动装置的运动和动力参数

1．各轴转速

电动机轴为0轴，减速器高速轴为1轴，中间轴为2轴，低速轴为3轴，各轴转速为： 01440m n n == r/min 0111440484.852.97

n n i =

=≈ r/min 122484.85115.444.2n n i =

== r/min 233115.4432.983.5

n n i === r/min 2．各轴输入功率

按电动机额定功率ed P 计算各输入功率，即

0 5.5ed P P kw ==

101

2 5.50.960.99 5.223P P kw ηη==⨯⨯= 21

1234 5.50.960.990.990.97 5.020P P kw ηηηη==⨯⨯⨯⨯= 2230123467 5.50.960.990.990.97 4.820P P kw ηηηηηη==⨯⨯⨯⨯=

3．各轴转矩

000 5.59550955036.481440P T n =⨯

=⨯= N m ⋅ 1

11 5.22395509550102.88484.85P T n =⨯

=⨯= N m ⋅ 222 5.02095509550415.29115.44P T n =⨯

=⨯= N m ⋅ 333 4.820955095501395.7232.98

P T n =⨯

=⨯= N m ⋅ 把计算结果汇总列表：