三级圆柱圆锥齿轮减速器的设计

1 绪论

通过查阅一些文献我们可以了解到带式传动装置的设计情况，为我所要做的课题确定研究的方向和设计的容。

1.1 带传动

带传动是机械设备中应用较多的传动装置之一，主要有主动轮、从动轮和传动带组成。工作时靠带与带轮间的摩擦或啮合实现主、从动轮间运动和动力的传递。

带传动具有结构简单、传动平稳、价格低廉、缓冲吸振及过载打滑以保护其他零件的优点。

1.2圆锥-圆柱齿轮传动减速器

YK系列圆锥-圆柱齿轮传动减速器适用的工作条件：环境温度为-40～40度；输入轴转速不得大于1500r/min,齿轮啮合线速度不大于25m/s，电机启动转矩为减速器额定转矩的两倍。YK系列的特点：采用一级圆弧锥齿轮和一、二、三级圆柱齿轮组合，把锥齿轮作为高速级（四级减速器时作为第二级），以减小锥齿轮的尺寸；齿轮均采用优质合金钢渗碳淬火、精加工而成，圆柱齿轮精度达到

GB/T10095中的6级，圆锥齿轮精度达到GB/T11365中的7级；中心距、公称传动比等主要参数均采用R20优先数系；结构上采用模块

式设计方法，主要零件可以互换；除底座式实心输出轴的基本型外，还派生出输出轴为空心轴的有底座悬挂结构；有多中润滑、冷却、装配型式。所以有较大的覆盖面，可以满足较多工业部门的使用要求。

减速器的选用原则：（1）按机械强度确定减速器的规格。减速器的额定功率P1N 是按载荷平稳、每天工作小于等于10h、每小时启动5次、允许启动转矩为工作转矩的两倍、单向运转、单对齿轮的接触强度安全系数为1、失效概率小于等于1%等条件算确定.当载荷性质不同，每天工作小时数不同时，应根据工作机载荷分类按各种系数进行修正.减速器双向运转时，需视情况将P1N乘上0.7～1.0的系数，当反向载荷大、换向频繁、选用的可靠度K R较低时取小值，反之取大值。功率按下式计算：P2m=P2*K A*K S*K R ，其中P2 为工作功率；K A 为使用系数； K S 为启动系数； K R 为可靠系数。（2）热功率效核.减速器的许用热功率P G适用于环境温度20℃，每小时100%连续运转和功率利用律（指P2/P1N×100%）为100%的情况，不符合上述情况时，应进行修正。（3）校核轴伸部位承受的径向载荷。

2结构设计

2.1V带传动

带传动设计时，应检查带轮的尺寸与其相关零部件尺寸是否协调。例如对于安装在减速器或电动机轴上的带轮外径应与减速器、电动机中心高相协调，避免与机座或其它零、部件发生碰撞。

2.2减速器部的传动零件

减速器外部传动件设计完成后，可进行减速器部传动零件的设计计算。

1）齿轮材料的选择应与齿坯尺寸及齿坯的制造方法协调。如齿坯直径较大需用铸造毛坯时，应选铸刚或铸铁材料。各级大、小齿轮应该可能减少材料品种。

2）蜗轮材料的选者与相对滑动速度有关。因此，设计时可按初估的滑速度选择材料。在传动尺寸确定后，校核起滑动速度是否在初估值的围，检查所选材料是否合适。

3）传动件的尺寸和参数取值要正确、合理。齿轮和蜗轮的模数必须符合标准。圆柱齿轮和蜗杆传动的中心距应尽量圆整。对斜齿轮圆柱齿轮传动还可通过改变螺旋角的大小来进行调整。

根据设计计算结果，将传动零件的有关数据和尺寸整理列表，并画出其结构简图，以备在装配图设计和轴、轴承、键联结等校核计算时应用。

联轴器的选择

减速器的类型应该根据工作要求选定。联接电动机轴与减速器，由于轴的转速高，一般应选用具有缓冲、吸振作用的弹性联轴器，例如弹性套柱销联轴器、弹性柱销联轴器。减速器低速轴（输出轴）与工作机轴联接用的连周期，由于轴的转速较低，传递的转距较大，又因为减速器轴与工作机轴之间往往有较大的轴线偏移，因此常选用刚性可以移动联轴器，例如滚子链联轴器、齿式联轴器。对于中、小型减速器，其输出与工作机轴的轴线便宜不很大时，也可以选用弹性柱销联轴器这类弹性可移式联轴器。

联轴器型号按计算转距进行选择。所选定的联轴器，起轴孔直径的围应与被联接两轴的直径相适应。应注意减速器高速轴外伸段轴径与电动机的轴径不得相差很大，否则难以选择合适的联轴器。

3 设计计算过程及说明

3.1选择电动机

3.1.1电动机类型和结构型式选择

Y 系列笼型三相异步电动机,卧式闭型电电动机。

3.1.2选择电动机容量

工作机所需功率

1000FV P w =1000

9.1*4200=7.98kw

d

V n w *14.3*1000*60==80.7r/min 电动机的输出功率

ηw

d P P ==77

.089.7=10.4kw η=1η*…..*

n η=0.82*0.98*0.95*0.98*0.97*0.98*0.98*0.97*0.98*0.98*0.99*

0.96=0.77

确定电动机的额定功率

Ped>=Pd

3.1.3选择电动机的转速

同步转速 1500r/min 。

3.1.4确定电动机型号

选择 Y160M-4 额定功率 11kw 转速 1460r/min

3.2传动装置的总传动比及其分配 i=7

.801460=18.1 带传动 i=2 圆锥 i= 2.5 圆柱 i= 4 3.3计算传动装置的运动和动力装置参数

各轴转速: 电动机轴 0n =1460r/min

减速箱输入轴 1n =3

1460=486.7 r/min

高速轴 2n =

2

7.486=235.1 r/min 低速轴 3n =41.235=58.8 r/min 各轴输入功率: 0P =ed P =11kw

1P =ed P *0.95=10.45kw

2P =1P *0.98*0.97*0.98=9.73KW

3P =2P *0.98*0.97*0.98=9.07KW

各轴转矩:T0=9550*0P /0n =72.0N*m

T1=9550*0P /1n =205.0 N*m

T2=9550*3P /2n =395.2 N*m

T3=9550*4P /3n =1493.1 N*m

3.4带传动设计

3.4.1定v 带型号和带轮直径

工作情况系数 A K =1.1

计算功率 c P =A K 0P =1.1*11=12.1kw

选带型号 A 型

小带轮直径 1D =100mm

大带轮直径 2D =(1-0.01)*100*3=297mm

大带轮转速 2n =31460

*0.01)-(1 =481.8r/min