两级展开式圆柱齿轮减速器设计书

两级展开式圆柱齿轮减速器设计书

一. 课程设计书

设计课题:

设计一用于带式运输机上的两级展开式圆柱齿轮减速器.运输机连续单向运转,载荷变化不大,空载起动,卷筒效率为0.96(包括其支承轴承效率的损失),减速器小批量生产,使用期限8年(300天/年),两班制工作,运输容许速度误差为5%,车间有三相交流,电压380/220V

表一:

二. 设计要求

1.减速器装配图一(A1)。

2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一(A3)。

3.设计说明书一份。

三. 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. 设计V带和带轮

6. 齿轮的设计

7. 滚动轴承和传动轴的设计

8. 键联接设计

9. 箱体结构设计

10. 润滑密封设计

11. 联轴器设计

1.传动装置总体设计方案:

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。

初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。

选择V带传动和二级圆柱斜齿轮减速器（展开式）。

传动装置的总效率a η

5423321ηηηηηη=a ＝0.96×398.0×2

95.0×0.97×0.96＝0.759；

1η为V 带的效率,1η为第一对轴承的效率， 3η为第二对轴承的效率，4η为第三对轴承的效率，

5η为每对齿轮啮合传动的效率（齿轮为7级精度，油脂润滑.

因是薄壁防护罩,采用开式效率计算)。

2.电动机的选择

电动机所需工作功率为： P ＝P/η＝1900×1.3/1000×0.759＝3.25kW, 执行机构的曲柄转速为n ＝

D

π60v

1000⨯=82.76r/min ， 经查表按推荐的传动比合理围，V 带传动的传动比i ＝2～4，二级圆柱斜齿轮减速器传动比i ＝8～40，

则总传动比合理围为i ＝16～160，电动机转速的可选围为n ＝i ×n ＝（16～160）×82.76＝1324.16～13241.6r/min 。

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，

选定型号为Y112M —4的三相异步电动机，额定功率为4.0 额定电流8.8A ，满载转速=m n 1440 r/min ，同步转速1500r/min 。

3.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a i ＝n/n ＝1440/82.76＝17.40 （2） 分配传动装置传动比

a i ＝0i ×i

式中10,i 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 ＝2.3，则减速器传动比为i ＝0/i i a ＝17.40/2.3＝7.57

根据各原则，查图得高速级传动比为1i ＝3.24，则2i ＝1/i i ＝2.33

4.计算传动装置的运动和动力参数 （1） 各轴转速

n ＝0/i n m ＝1440/2.3＝626.09r/min Ⅱn ＝1/　Ⅰi n ＝626.09/3.24＝193.24r/min

Ⅲn ＝ Ⅱn / 2i ＝193.24/2.33=82.93 r/min

Ⅳ

n =Ⅲn =82.93 r/min

（2） 各轴输入功率

ⅠP ＝d p ×1η＝3.25×0.96＝3.12kW

ⅡP ＝Ⅰp ×η2×3η＝3.12×0.98×0.95＝2.90kW ⅢP ＝ⅡP ×η2×3η＝2.97×0.98×0.95＝2.70kW

Ⅳ

P ＝ⅢP ×η2×η4=2.77×0.98×0.97＝2.57kW

则各轴的输出功率：

'ⅠP ＝ⅠP ×0.98=3.06 kW 'ⅡP ＝ⅡP ×0.98=2.84 kW 'ⅢP ＝ⅢP ×0.98=2.65kW 'Ⅳ

P ＝ⅣP ×0.98=2.52 kW

（3） 各轴输入转矩 1T =d T ×0i ×1η N·m 电动机轴的输出转矩d T =9550

m

d

n P =9550×3.25/1440=21.55 N· 所以: ⅠT ＝d T ×0i ×1η =21.55×2.3×0.96=47.58 N·m

ⅡT ＝ⅠT ×1i ×1η×2η=47.58×3.24×0.98×0.95=143.53 N·m

ⅢT ＝ⅡT ×2i ×2η×3η=143.53×2.33×0.98×0.95=311.35N·m Ⅳ

T =ⅢT ×3η×4η=311.35×0.95×0.97=286.91 N·m

输出转矩：'ⅠT ＝ⅠT ×0.98=46.63 N·m

'ⅡT ＝ⅡT ×0.98=140.66 N·m 'ⅢT ＝ⅢT ×0.98=305.12N·m 'Ⅳ

T ＝ⅣT ×0.98=281.17 N·m

运动和动力参数结果如下表

5.设计Ｖ带和带轮

⑴ 确定计算功率

查课本178P 表9-9得：2.1=A K

8.442.1=⨯=⨯=P k P A ca ,式中为工作情况系数， p 为传递的额定功率,既电机的额定功率. ⑵ 选择带型号

根据8.4=ca P ，3.1=A k ,查课本152P 表8-8和153P 表8-9选用带型为A 型带．

⑶ 选取带轮基准直径21,d d d d

查课本145P 表8-3和153P 表8-7得小带轮基准直径mm d d 901=，则大带轮基准直径mm d i d d d 207903.2102=⨯=⨯=,式中ξ为带传动的滑动率，通常取（1%～2%），查课本153P 表8-7后取mm d d 2242=。

⑷ 验算带速v s m s m n d V m

d /35/17.71000

601400

901000

601<=⨯⨯⨯=

⨯=

ππ 在5～25m/s 围，Ｖ

带充分发挥。

⑸ 确定中心距a 和带的基准长度

由于,所以初步选取中心距a ：471)22490(5.1)(5.1210=+=+=d d d d a ，初定中心距mm a 4710=，所以带长,