机械设计课程设计二级减速器

．设计题目：井下胶带输送机传动装置设计

1.已知条件：

（1）机器功能：用于井下煤炭的运输。

（2）已知参数：带的拉曳力F；带的速度v；滚筒直径D。

（3）工作情况：连续型工作，载荷中等冲击，单向转动。

（4）使用寿命：10年，每天两班工作制。

2.原始数据：

F=2.5KN；v=1.6m/s；D=500mm。

3.设计任务：

（1）设计内容

电动机选型，联轴器选型，二级圆柱齿轮减速器设计。

（2）设计要求

减速器内齿轮可设计为斜齿传动；斜齿-直齿传动，由设计者决定。

（3）设计工作量

减速器装配图；零件图两张；设计说明书。

二.传动装置总体设计：

1. 组成：传动装置由电机、减速器、工作机组成。

2. 特点：齿轮相对于轴承不对称分布，故沿轴向载荷分布不均匀，要求轴有较大的刚度。

二．前言

分析和拟定传动方案

机器通常由原动机、传动装置和工作装置三部分组成。传动装置用来传递原动机的运动和动力、变换其运形式以满足工作装置的需要，是机器的重要组成部分。传动装置的传动方案是否合理将直接影响机器的工作性能、重量和成本。

满足工作装置的需要是拟定传动方案的基本要求，同一种运动可以有几种不同的传动方案来实现，这就是需要把几种传动方案的优缺点加以分析比较，从而选择出最符合实际情况的一种方案。合理的传动方案除了满足工作装置的功能外，还要求结构简单、制造方便、成本低廉、传动效率高和使用维护方便。

所以拟定一个合理的传动方案，除了应综合考虑工作装置的载荷、运动及机器的其他要求外，还应熟悉各种传动机构的特点，以便选择一个合适的传动机构。因链传动承载能力低，在传递相同扭矩时，结构尺寸较其他形式大，但传动平稳，能缓冲吸振，宜布置在传动系统的高速级，以降低传递的转矩，减小链传动的结构尺寸。故本文在选取传动方案时，采用链传动。

众所周知，链式输送机的传动装置由电动机、链、减速器、联轴器、滚筒五部分组成，而减速器又由轴、轴承、齿轮、箱体四部分组成。所以，如果要设计链式输送机的传动装置，必须先合理选择它各组成部分，下面我们将一一进行选择。三．选择电动机

1.选择电动机类型：

电动机类型、结构形式是根据电动机种类、载荷性质和工作条件来选择的。通常现场选择三相交流电动机。三相交流电动机具有构造简单、运行可靠、重量轻、成本低、使用维护方便等优点。其中Y系列的电动机为全封闭自扇冷式笼型电动机，具有国际互换性。因此按使用要求和工作条件，选用三相笼型异步电动机，电压380V，Y型。

2.选择电动机的额定功率:

电动机所需的功率为：kW 因为kW 所以kW η0 =η联轴器×η4轴承×η齿轮1×η齿轮2×η联轴器=0.992×0.994×0.97×0.97×

0.96=0.85

所以P d = FV/1000η总=2500×1.6/1000×0.85=4.70KW

查表确定电动机的额定功率=5.5kw

3.确定电动机转速

卷筒的工作转速为

n筒=60×1000V/πD=60×1000×1.6/π×500=61.15r/min

查指导书第25页表3-2：取二级圆柱齿轮减速器传动比i=9～36，所以总传动比合理范围为i=9～36，故电动机转速的可选范围是：

n’d=i×n筒=（9~236）×61.15=550~2201r/min

同步转速为750、1000和1500r/min均符合这一范围。综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格、减速器的传动比等因素。最终选择同步转速为1500r/min的电动机。根据电动机的额定功率和同步转速最终选定电动机的型号Y132s-4的三相异步鼠笼式电动机，额定功率为5.5Kw,满载转速1440r/min，同步转速1500r/min。

该电动机的详细技术参数见下表

电动机型号额定功率（kW）满载转速（r/min) 同步转速（r/min) 起动转矩/

额定转矩

最大转矩/

额定转矩

Y132s-4 5.5 1440 1500 2.2 2.2

四.确定传动装置的总传动比和分配传动比

（1）总传动比

由选定的电动机满载转速和工作机主动轴转速n，可得传动装置总传动比为

＝/n＝1440/61.15＝23.56

（2）分配传动比

式中分别为减速器的高速级和低速级传动比。

根据传动比的分配原则，取高速级传动比为＝1.3，

1.3×=15.70

则可得：i1=5.53，i2=4.26

4.计算传动装置的运动和动力参数

1 计算各轴转速（r/min）

n I=n电机=1440r/min

n II=n I/i1=1440/5.53=260.2(r/min)

n III=n II/i2=260.2/4.26=61.12(r/min)

2、计算各轴的功率（KW）

P I= P m×η联轴器1=4.704×0.99=4.66KW

P II=P I×η轴承×η齿轮=4.66×0.99×0.97=4.471KW

P III=P II×η轴承×η联轴器2=4.471×0.99×0.97=4.293KW

3、计算各轴扭矩（N·m）

T I=9.55×103P I/n I=9.55×103×5.445/1440

=30.88N·m

T II=9.55×103P II/n II

=9.55×103×4.47/260.2

=164.09N·m

T III=9.55×103P III/n III=9.55×103×4.293/61.12

=670.78N·m

三根轴的具体参数见下表（附表一）

P（kW）n（r/min) T（N*m）转轴1 4.656 1440 30.88

转轴2 4.471 260.2 164.09

转轴3 4.293 61.12 670.78

五、轴上传动件的设计计算

（一）高速级齿轮传动的设计计算

因为载荷不是很大，所以都选用软齿面齿轮,这样可以节省费用。高速级采用斜齿轮传动，低速级采用直齿轮传动。

1.选择齿轮材料并确定许用应力

材料：高速级小齿轮选用40Cr，调质处理，齿面硬度为HB=260

高速级大齿轮选用45，调质处理，齿面硬度为HB=220

由图6-31可查σFElim1=600 Mpa σFElim2=450 Mpa

由图6-29可查的

2

lim1

730/

H

N mm

σ=2

lim2

600/

H

N mm

σ=

按表6-7选取SH=1.0, F=1.25