三级圆柱齿轮减速器装配图和设计说明书

1.设计任务书

1)设计任务

设计带式输送机的传动系统，要求传动系统中含有V带和两级圆柱

齿轮减速器。

2)原始数据

输送带有效拉力F=46000N

输送带工作速度v=0.55 m/s （允许误差±5%）;

输送机滚筒直径d=475 mm;

减速器设计寿命5年

3)工作条件

两班制工作，常温下连续运转；空载起动，工作载荷有轻微振动；电压为380/220 V的三相交流电源。

2.传动系统方案的拟定

带式输送机传动系统方案如下图所示。

带式输送机由电动机驱动。电动机1通过V带传动2将动力传入两级圆柱齿轮减速器3，再经过联轴器4，将动力传至输送机滚筒5，带动输送机6工作。传动系统中经V带轮减速之后，再通过两级齿轮减速器，其结构简单，但齿轮相对于轴承位置不对称，因此要求轴有较大的刚度，高速级为斜齿圆柱齿轮传动，低速级为直齿圆柱齿轮传动。

3.电动机的选择

1)电动机容量的选择

由已知条件可以算出工作机所需有效功率

P w =

1000

Fv = 2.53kW

2）传动系统总效率η

η5w —输送机滚筒轴至输送带之间的传动效率； ηc —联轴器效率，ηc =0.99；

ηg —闭式圆柱齿轮传动效率，η'g =0.97 ηb —对滚动轴承效率，ηb =0.99；

ηb —V 带效率，ηv =0.94；

ηcy —输送机滚筒效率，ηcy =0.96；

估算传动系统总效率 η=η23η34η45η56η7w

式中 η23=ηv =0.94； η34=ηb ηg =0.99×0.97=0.9603; η45=ηb ηg =0.99×0.97=0.9603; η56=ηb ηc =0.99×0.99=0.9801; η7w =ηb ηcy =0.99×0.95=0.9504; 系统总效率

η=η23η34η45η56η7w

=0.94×0.9603×0.9603×0.9801×0.9504=0.8074; 工作机所需要电动机功率 P r =

η

w

P =3.14kW;

由文献[1]表3-2所列Y 系列三相异步电动机技术数据中 可以确定，满足P m ≥P r 条件的电动机额定功率P m 应该取 为4.0 kW 。

2) 电动机转速的选择

根据已知条件由计算得知输送机滚筒的工作转速

d

v

n πω60000=

≈22.132 r/min; 由文献[1] 表3-2初选同步转速为1500 r/min 和1000 r/min 的电动机，对应于额定功率P m 为4.0kw 的电动机 型号应分别取为Y112M-4型和Y132M1-6型。把Y112M-4 型和Y132M1-6型电动机有关技术数据及相应算得的总传 动比列于下表：

方案的比较

方案 电动机型号

额定功率 （kW ） 同步转速 （r/min ） 满载转速 （r/min ） 总传

动比

I Y112M-4 4.0 1500 1440 65.07 II Y132M-6 4.0 1000 960 43.38

3) 电动机型号的选择

P w =2.53 kW

P r =3.14 kW

P m =4.0 kW

Y112M-4

P m =4.0 kW

ωn =1440 r/min

对两级圆柱齿轮传动来说，方案I 选用的电动机转速高、质量轻、 价格低，总传动比为65.07，这对两级减速传动来说不算大，故方案 I 较合理。 选用Y 系列三相异步电动机，型号为Y112M-4，其主要性能数据如下： 电动机额定功率 P m =4.0 kW 电动机满载转速 n m =1440 r/min 电动机中心高 H=112 mm 电动机轴伸直径 D=28 mm 电动机轴伸长度 E=60 mm 4. 传动比的分配 带式输送机传动系统的总传动比 i=w m n n =132

.221440

=65.07； 由传动系统方案知 i 12=1； 按表3-1查取V 带传动的传动比 i v =i 23=2-4则V 带传动比取为 i 23=3.5； 由计算可得两级圆柱齿轮减速器的总传动比 i ∑=i 34i 45=错误！未找到引用源。=18.591； 为便于两级圆柱齿轮减速器采用浸油润滑，当两级齿轮的配对材料 相同，齿面硬度HBS ≤350，齿宽系数相等时，考虑齿面接触强度接 近相等的条件，取高速级传动比： i 34=∑i 3.1=4.916

低速级传动比 i 23= 12i i ∑=18.591

4.916

=3.782 传动系统各级传动比分别为： i 12=1； i 23=3.5； i 34=4.916； i 45=3.782； 5. 传动系统的运动和动力参数计算 传动系统各轴的转速、功率和转矩计算如下： 1轴（电动机轴）

n 1= n m =1440 r/min ； P 1=P r =3.134 kw ； T 1=955011p n =9550×3.134

1440

=20.785N ·m ；

i=65.07

i 12=1

i 23=3.5 i 34=4.916 i 45=3.782

n 1=1440 r/min P 1=3.134 Kw

T 1=20.785 N ·m

3轴（减速器高速轴）

n 3=

123n i =14403.5

=411.429 r/min ； P 3=P 1η13 =3.134×0.94=2.946 kw ； T 3=9550

3

3

p n =68.382 N ·m ； 4轴（减速器中间轴）

n 4=

334n i =411.4294.916

=83.692 r/min ； P 4=P 3η34 =2.946×0.9603=2.829 kw ； T 4=9550

4

4

p n =322.814 N ·m ； 5轴（减速箱低速轴）

n 5=

445n i =83.6923.782

=22.132 r/min ； P 5=P 4η45 =2.829×0.9603=2.717 kw ； T 5= 9550

5

5

p n =1172.39 N ·m ； 6轴（输送机滚筒轴）

n 6=

5

56

n i =22.132 r/min ； P 6=P 5η56 =0.9801X2.717=2.663 kw ； T 6=9550

6

6

p n =1149.090 N ·m ； 将上述计算结果和传动比效率汇总如表：

ST X NT F F FP Y Y Y S min

lim

][δσ=

MPa

n 3=411.429 r/min P 3=2.946 kw T 3=68.382 N ·m

n 4=83.692 r/min P 4=2.829 kw T 4=322.814 N ·m

n 5=22.132 r/min P 5=2.717 kw T 5=1172.39 N ·m

n 6=22.132 r/min P 6=2.663 kw

T 6=1149.090 N ·m