同轴式二级圆柱齿轮减速器

机械基础综合课程设计说明书

设计题目：

学院：机械工程学院

专业年级：

姓名：

班级学号：

指导教师：杨秋晓

二Ｏ年月日

目录

一、课程设计任务书1

二、传动方案的拟定与分析2

三、电动机的选择3

四、计算总传动比及分配各级传动比4

五、动力学参数计算 5

六、传动零件的设计计算6

七、轴的设计计算9

八、滚动轴承的选择及校核计算12

九、键连接的选择及校核计算14

十、联轴器的选择及校核计算15

十一、减速器的润滑与密封16

十二、箱体及附件的结构设计17

设计小结18

参考文献19

一、课程设计任务书

设计一用于带式运输机上同轴式二级圆柱齿轮减速器1.布总体置简图

2.工作情况

工作平稳、单向运转

3.原始数据

运输机卷筒扭矩（N •m）运输带

速度（）

卷筒直径

（）

带速允

许偏差

（%）

使用年

限（年）

工作制

度（班/

日）

1250 1.45 420 5 10 1 4.设计内容

(1)电动机的选择与参数计算

(2)斜齿轮传动设计计算

(3)轴的设计

(4)滚动轴承的选择

(5)键和联轴器的选择与校核

(6)装配图、零件图的绘制

(7)设计计算说明书的编写

5.设计任务

(1)减速器总装配图1张（1号图纸）

(2)齿轮、轴零件图各一张（3号图纸）

(3)设计计算说明书一份

(4)装配草图一张

三、电动机的选择 1.1 电动机类型的选择 电动机的类型根据动力源和工作条件,选用Y 系列三相异步电动机。 1.1 电动机功率的选择 根据已知条件计算出工作机滚筒的转速为： w n 0/(220X3.14159)=86.8112 工作机所需要的有效功率为:

kw kw kw FV

P w 6.21000

.126001000

=⨯=

=

为了计算电动机的所需功率d P ，先要确定从电动机到工作机之间的总效率η。设η1为弹性联轴器效率为0.99，η2为齿轮传动（8级）的效率为0.97，η3为滚动轴承传动效率为0.98，η4为鼓轮的效率为0.97。则传动装置的总效率为:

鼓轮

联轴器齿轮2轴承3联轴器总ηηηηηη⨯⨯⨯⨯=8419.0.097.099.097.098.099.023=⨯⨯⨯⨯=

电动机所需的功率为:

P P ηd w

=＝ 2.6/0.8419 = 3.0883

二级齿轮传动比8~40，则电动机转速的可选范围为

min

/4.3472~5.6948112.86*)20~8(n r n i w a w ===

符合这一范围的同步转速有750、1000、1500和300。由机械设计手册与实际经验选出电机型号Y1124 表1－1电动机技术数据及计算总传动比 方 案

型 号

额定功率 () 转速 () 质量 参考价格

(元) 总传动比 同步 满载

1 2 把这两种方案进行比较，方案1电动机质量最小，价格便宜，但是总传动比大，传动装置外廓尺寸大，制造成本高，结构不紧凑故不可取，为了能合理地分配传动比，使传动装置结构紧凑，综合考虑两种可选方案后，选择方案2比较合适。

选用方案2电动机型号Y1124，根据机械设计手册查得电动机的主要参数如表1－2所示。

表1－2 Y1326电动机主要参数

型 号

中心高H ／

轴伸／

总长L ／

1. 装置运动及动力参数计算

2.1传动装置总传动比和分配各级传动比

根据电动机的满载转速m n 和鼓轮转速w n 可算出传动装置总传动比为：

m w

n

i n ==1440/86.8112=16.59

双级圆柱齿轮减速器分配到各级传动比为：

① 速级的传动比为：1i i 4.159.16X 4.1 4.8193 ②低速级的传动比为：2i i 1i 16.59/4.8193=3.4424 2.2传动装置的运动和动力参数计算：

a) 各轴的转速计算：

1n = m n =1440

2n = 1n 1i 1440/4.8193=298.7986

3n 2n 2

i 298.7986/3.4424=86.7995 4n 3n 86.7995 b) 各轴的输入功率计算：

1P d P η13.0883⨯0.99=3.0574

2P 1P η2η33.0574⨯0.99X0.97=2.9360

3P 2P η2η3

2.9360 ⨯0.99⨯0.97=2.8218 4P 3P η12

η 2.8218⨯0.99X0.99=2.7656

c) 各轴的输入转矩计算：

1T =955011P n =9550⨯3.0574/1440=20.2765N ·m 2T =955022P n =9550⨯2.9360/298.7986=93.8386N ·m

3T =955033P n =9550⨯2.8218/86.7995=311.1249N ·m 4T =955044P n =9550⨯2.7656/86.7995=304.2815N ·m 由以上数据得各轴运动及动力参数见表1－3。

1－3各轴运动及动力参数

轴号 转速

()

功率 转矩 传动比

1 1440 3.0574 20.2765

4.8193 2 298.7986 2.9360 93.8386 3.4424 3 86.7995 2.8218 311.1249 1.0000 4 86.7995 2.7656 304.2815

六、传动零件的设计计

直齿轮传动设计计算

按低速级齿轮设计：小齿轮转矩m N T T ⋅==14.494Ⅱ1，小齿轮转速m in /97.195Ⅱ1r n n ==，传动比98.23==i i 。 （1） 选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数

①选用直齿圆柱齿轮

②运输机为一般工作机器，速度不高，故选8级精度（10095-88）

③由《机械设计》表10-1选择小齿轮材料为40（调质），硬度

为280；大齿轮材料为45钢（调质），硬度为240，二者硬度差

为40。

④选小齿轮齿数241=z ：大齿轮齿数1166632.115248193.412≈=⨯=⋅=z i z 则齿数比83.424

116

u ==

（2） 按齿面接触强度设计

按式(10-11）试算，即

3211)]

[(12H E H d t t Z Z u u T K d σεφα+⋅≥

①确定公式内各计算数值

a) 试选载荷系数3.1=t K