机械设计课程设计(兰州交大版)

机械设计减速器设计说明书

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目录

第一部分设计任务书 (4)

第二部分传动装置总体设计方案 (5)

第三部分电动机的选择 (5)

3.1 电动机的选择 (5)

3.2 确定传动装置的总传动比和分配传动比 (6)

第四部分计算传动装置的运动和动力参数 (7)

第五部分齿轮传动的设计 (9)

5.1 高速级齿轮传动的设计计算 (9)

5.2 低速级齿轮传动的设计计算 (16)

第六部分开式齿轮传动的设计 (23)

第七部分传动轴和传动轴承及联轴器的设计 (27)

7.1 输入轴的设计 (28)

7.2 中间轴的设计 (32)

7.3 输出轴的设计 (38)

第八部分键联接的选择及校核计算 (44)

8.1 输入轴键选择与校核 (44)

8.2 中间轴键选择与校核 (44)

8.3 输出轴键选择与校核 (44)

第九部分轴承的选择及校核计算 (45)

9.1 输入轴的轴承计算与校核 (45)

9.2 中间轴的轴承计算与校核 (46)

9.3 输出轴的轴承计算与校核 (46)

第十部分联轴器的选择 (47)

10.1 输入轴处联轴器 (48)

10.2 输出轴处联轴器 (49)

第十一部分减速器的润滑和密封 (49)

11.1 减速器的润滑 (49)

11.2 减速器的密封 (50)

第十二部分减速器附件及箱体主要结构尺寸 (51)

设计小结 (53)

参考文献 (54)

第一部分设计任务书

一、初始数据

设计展开式二级斜齿圆柱齿轮减速器，初始数据F = 15000 N，V = 0.26m/s，D = 450mm，设计年限（寿命）：10年，每天工作班制（8小时/班）：2班制，每年工作天数：300天，三相交流电源,电压380/220V。

二. 设计步骤

1. 传动装置总体设计方案

2. 电动机的选择

3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比

4. 计算传动装置的运动和动力参数

5. 齿轮的设计

6. 开式齿轮的设计

7. 轴的设计

8. 滚动轴承和传动轴的设计

9. 键联接设计

10. 箱体结构设计

11. 润滑密封设计

12. 联轴器设计

第二部分传动装置总体设计方案

一. 传动方案特点

1.组成：传动装置由电机、减速器、开式齿轮和工作机组成。

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。

3.确定传动方案：选择电动机-展开式二级斜齿圆柱齿轮减速器-开式齿轮传动-工作机。

二. 计算传动装置总效率

ηa=η12η24η32η4η5=0.992×0.994×0.972×0.95×0.96=0.808

η1为联轴器的效率,η2为轴承的效率,η3为齿轮传动的效率,η4为开式齿轮传动的效率，η5为工作装置的效率。

第三部分电动机的选择

3.1 电动机的选择

圆周速度v:

v=0.26m/s

工作机的功率p w:

p w= F×V

1000=

15000×0.26

1000= 3.9 KW

电动机所需工作功率为:

p d= p w

ηa

=

3.9

0.808= 4.83 KW

执行机构的曲柄转速为:

n = 60×1000V

π×D

=

60×1000×0.26

π×450

= 11 r/min

经查表按推荐的传动比合理X围，开式齿轮传动的传动比X围为i0 = 2~6，二级圆柱齿轮减速器传动比i = 8~40，则总传动比合理X围为i a=16~240，电动机转速的可选X围为n d = i a×n = (16×240)×11 = 176~2640r/min。综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和减速器的传动比，选定型号为Y132M2-6的三相异步电动机，额定功率为5.5KW,满载转速n m=960r/min，同步转速1000r/min。电动机主要外形尺寸：

3.2 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n 和工作机主动轴转速n，可得传动装置总传动比为:

i a=n m/n=960/11=87.27

（2）分配传动装置传动比:

i a=i0×i

式中i0,i1分别为开式齿轮传动和减速器的传动比。为使开式齿轮传动外廓尺寸不致过大，选取i0=5，则减速器传动比为:

i=i a/i0=87.27/5=17.5

取两级圆柱齿轮减速器高速级的传动比为:

i12= 1.3i = 1.3×17.5 = 4.77

则低速级的传动比为:

i23 =

i

i12=

17.5

4.77= 3.67

第四部分计算传动装置的运动和动力参数

（1）各轴转速:

输入轴：n I = n m = 960 = 960 r/min

中间轴：n II = n I/i12 = 960/4.77 = 201.26 r/min

输出轴：n III = n II/i23 = 201.26/3.67 = 54.84 r/min

小开式齿轮轴：n IV = n III = 54.84 r/min

（2)各轴输入功率:

输入轴：P I = P d×η3 = 4.83×0.99 = 4.78 KW

中间轴：P II = P I×η1⋅η2 = 4.78×0.99×0.97 = 4.59 KW

输出轴：P III = P II×η1⋅η2 = 4.59×0.99×0.97 = 4.41 KW