机械设计课程设计范例(减速器)

目录

一、选择电动机

二、确定传动装置的总传动比和分配传动比

三、计算传动装置的运动和动力参数

四、减速器的结构

五、传动零件的设计计算

六、轴的计算

七、键的选择和校核

八、轴承的的选择与寿命校核

九、联轴器的选择

十、润滑方法、润滑油牌号

设计带式输送机传动装置

参考传动方案：

原始数据：

题号

7 参数

运输带工作拉力F(kN) 2500

运输带工作速度υ(m/min) 1.1

卷筒直径D(mm) 400 已知条件:

1．滚筒效率ηj=0．96(包括滚筒与轴承的效率损失)；

2．工作情况两班制，连续单向运转，载荷较平稳；

3．使用折旧期 3年一次大修，每年280个工作日，寿命8年；4．工作环境室内，灰尘较大，环境最高温度35℃；

5．制造条件及生产批量一般机械厂制造，小批量生产。

计算及说明

一、选择电动机

(1) 选择电动机的类型

按工作要求和条件，选用三相笼式式异步电动机，封闭式结构，电压380V ，Y 型。

（2） 选择电动机的容量

电动机所需功率计算工式为：（1）P d =

w

a

P η KW ，（2） P w =

1000

Fv

Kw 因此 P d =

1000a

Fv

η Kw

所以由电动机至卷筒的传动总功率为：3

212345a ηηηηηη=

式中：1η，2η，3η，4η，5η分别为带传动、轴承、齿轮传动、连轴器和卷筒的传

动效率。

取1η=0.96(带传动)，2η=0.98（滚子轴承），3η=0.97, 4η=0.99, 5η=0.94. 则：

a η=0.96⨯

30.98⨯2

0.97⨯0.99⨯0.94=0.79 又因为: V =1.1m/s 所以: P d =

1000a Fv η=2500 1.110000.79

⨯⨯=3.48 Kw

(3) 确定电动机的转速 卷筒轴工作转速为

方案

电动机型号

额定功率 ed P Kw

电动机转速 r/min

电动机质量

Kg

同步转速 异步转速 1 Y112M -2 4 3000 2890 45

2

Y112M - 4

4

1500

1440

43

n =

601000601000 1.1

52.553.14400

v D π⨯⨯⨯==⨯r/min

按表1推荐的传动比合理范围,取一级齿轮传动的传动比'1i =2~4,二级圆柱齿轮

减速器的传动比'2i =8~40,则总的传动比范围为 'a i =16~160 ,所以电动机转速的可选范围为: 'd n ='a i n = (16~160) ⨯52.55= 841~8408 r/min

符合这一范围的同步转速有: 1000r/min 、1500r/min 、3000r/min

根据容量和转速,由机械设计课程设计手册查出有三种适用的电动机型号,因此

有四种传动比方案,如下表:

选用Y112M-2电动机：

型号

额定功率

满 载 时

起动电流 额定电流 起动转矩 额定转矩 最大转矩 额定转矩

转

速

r/min

电流(380v 时) 效率% 功率

因数 Y132S1 -2 5.5 2900

38.7

78

0.80

5.2 2.2 1.8

低转速电动机的级对数多，外廓尺寸用重量都较大，价格较高，但也以使传动装置总传动比减小，使传动装置的体积、重量较小；高转速电动机则相反。因此综合考虑，分析比较电动机及传动装置的性能，尺寸、重量、极数等因素，可见方案1比较合适。所以，选定电动机型号为 Y112M -2

二、确定传动装置的总传动比和分配传动比 由电动机的的型号Y112M-2 ，满载转速2890/min m n r =

（1）总传动比 289055.052.55

m a n i n =

== （2）分配传动装置传动比 0a i i i =

式中0i 表示滚子链传动比，i 表示减速器传动比。 初步取0i =2.5 ，则减速器传动比为： 055.0

22.22.5

a i i i =

== 3 Y162M1-6 4 1000 960 73

（3）分配减速器的各级传动比

按展开式布置。考虑润滑条件，为使两级大齿轮直径相近，可由图12展开式

线查得 1i =5.8, 则： 2122.0

3.79

5.8

i i i =

==。 三、计算传动装置的运动和动力参数

为了进行传动件的设计计算，要推算出各轴的转速和转矩。如将传动装置各轴由高速

至低速依次为I 轴、II 轴、III 轴……，以及

0i 、1i ，……为相邻两轴间的传动比； 01η、12η，……为相邻两轴间的传动效率； I P 、II P ，……为各轴的输入功率（Kw ）； I T 、 II T ，……为各轴的输入转矩（N m ）； I n 、II n ，……为各轴的转速（r/min ）； （1） 各轴的转速 I 轴 0

m I n n i =

2890

11562.5== r/min II 轴 11156199.35.8I II n n i =

== r/min III 轴 2199.352.593.79

II III n n i =

== r/min 卷筒轴 52.59IV II n n == r/min (2) 各轴输入功率

I 轴 011 3.480.96 3.34I d d P P P Kw ηη===⨯= II 轴 1223 3.340.980.97 3.18II I I P P P Kw ηηη===⨯⨯= III 轴 2323 3.180.980.97 3.02III II II P P P Kw ηηη===⨯⨯= 卷筒轴 3424 3.020.980.99 2.93IV III III P P P Kw ηηη===⨯⨯= 各轴输出功率

I 轴 '

2 3.340.98 3.27I I P P Kw η==⨯= II 轴 '2 3.18

0.98 3.12I I I I P P K w

η==⨯=