一级齿轮减速器带传动设计计算说明书

目录一、设计任务书---------------------------------------------------2二、传动方案的分析与拟定-----------------------------------3三、电动机的选择计算------------------------------------------4四、传动装置的运动及动力参数的选择和计算---------6五、传动零件的设计计算--------------------------------------8六、轴的设计计算------------------------------------------------16七、滚动轴承的选择和计算-----------------------------------25八、键连接的选择和计算--------------------------------------28九、联轴器的选择------------------------------------------------29十、减速器的润滑方式和密封类型的选择润滑油的牌号选择和装油量计算----------------------30 十一、铸造减速器箱体的主要结构尺寸-------------------31 十二、设计小结----------------------------------------------------32 十三、参考文献----------------------------------------------------33一、设计任务书1.1机械课程设计的目的课程设计是机械设计课程中的最后一个教学环节，也是第一次对学生进行较全面的机械设计训练。

其目的是：1.通过课程设计，综合运用机械设计课程和其他先修课程的理论和实际知识，来解决工程实际中的具体设计问题。

通过设计实践，掌握机械设计的一般规律，培养分析和解决实际问题的能力。

2.培养机械设计的能力，通过传动方案的拟定，设计计算，结构设计，查阅有关标准和规及编写设计计算说明书等各个环节，要求学生掌握一般机械传动装置的设计容、步骤和方法，并在设计构思设计技能等方面得到相应的锻炼。

1.2设计题目设计运送原料的带式运输机用的圆柱齿轮一级减速器。

1.3工作与生产条件两班制工作，常温下连续单向运转，空载起动，载荷平稳，室工作，环境有轻度粉尘，每年工作300 天，减速器设计寿命10 年，电压为三相交流电（220V/380V）.运输带允许速度误差：± 5％1.4设计要求根据给定的工况参数，选择适当的电动机、选取联轴器、设计V带传动、设计一级齿轮减速器（所有的轴、齿轮、轴承、减速箱体、箱盖以及其他附件）和与输送带连接的联轴器。

滚筒及运输带效率 =0.96，工作时，载荷有轻微冲击。

室工作，水分和颗粒为正常状态，产品生产批量为成批生产。

1.5原始数据见下表表1 原始数据1.6设计容1.6.1确定传动装置的类型，画出机械系统传动简图。

1.6.2选择电动机，进行传动装置的运动和动力参数计算。

1.6.3传动装置中的传动零件设计计算。

1.6.4绘制传动装置中一级减速器装配图一（A0）。

1.6.5绘制高速轴齿轮轴、低速轴和低速轴大齿轮零件图各一（A3）。

1.6.6编写和提交设计计算说明书（电子版和纸版）各一份。

二、传动方案的分析与拟定1、设计方案单级圆柱齿轮减速器及带传动。

2、原始数据（按学号分到第A16组）3、工作与生产条件两班制工作，常温下连续单向运转，空载起动，载荷平稳，室工作，环境有轻度粉尘，每年工作300 天，减速器设计寿命10 年，电压为三相交流电（220V/380V），运输带允许速度误差：± 5％。

4、传动方案的分析整体传动方案主要分为两部分，即带传动和齿轮传动，由于带传动传动平稳，故放在高速级，减速器齿轮传动放在带传动之后。

由于滚筒的工作转速较低，故减速器的齿轮传动采用直齿圆柱齿轮啮合传动就好，又由于滚筒的工作载荷较大，故带传动的传动比不宜过大，否则带容易打滑。

4、传动方案的拟定（如下图）1、带传动2、减速器3、联轴器4、输送带5、滚筒6、电动机三、电动机的选择计算（1）选择电动机的类型： Y 系列三相异步电动机 （2）选择电动机的功率根据已知条件F 、v 和D ，确定求出输送带的功率Pw40000.93.610001000W Fv P kW ⨯=== 传动装置的总效率：331245ηηηηηη=式中各部分效率由《机械设计基础课程设计 邢琳、秀芳主编》82页表8-20差得普通V 带传动效率η1 、一对滚动轴承（球轴承）的效率η2 、闭式齿轮传动效率η3、刚性联轴器效率η4、卷筒传动效率η5 取η1=0.96，η2=0.99，η3=0.97，η4=0.97，η5=0.96 那么有3 0.960.990.970.970.96 0.87η=⨯⨯⨯⨯=电动机所需功率：3.61 4.140.87wd P P KkW η==⨯= 式中，取载荷系数K = 1查《机械设计课程设计》表16-1，取电动机的额定功率 P ed =5.5kW （3）选择电动机的转速 滚筒的转速：6010000.960100049.11/min 350v n r D ππ⨯⨯⨯⨯===⨯由《机械设计课程设计 朱文坚、黄平主编》表2-1差得V 带传动比常用值围124i =，单级齿轮减速器传动比236i =则总传动比围为 624i = 。

故电动机转速的可选围为295～1178.6 r/min 符合这一围的同步转速有750和1000 r/min根据容量和转速，由《机械设计课程设计》表16-1查出有两种适用的电动机型号，故有两种传动方案可供选择，如下表（4）确定电动机型号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，选择方案2较为适合（在满足传动比围的条件下，有利于提高齿轮转速，便于箱体润滑设计）。

因此，选用电机的型号和主要数据如下：四、传动装置的运动及动力参数的选择和计算1、传动装置的总传动比：96019.549.11m w n i n === 又12i i i =⨯ 124i = 236i =取V 带传动比： 1 3.9i = 单级圆柱齿轮减速器传动比25i =2、计算运动和动力参数 （1）计算各轴的输入功率电动机轴P d = 4.14kW轴I （减速器高速轴）10.96 4.14 3.97I d P P kW η==⨯=轴II （减速器低速轴）2310.990.97 3.97 3.81II P P kW ηη==⨯⨯=卷筒轴2240.990.97 3.81 3.66III P P kW ηη==⨯⨯=（2）计算各轴的转速电动机轴960/min m n r =轴I ：1960246/min 3.9m I n n r i === 轴II ：1224649/min 5II n n r i === 卷筒轴 ：49/min III II n n r ==（3）计算各轴的转矩电动机轴 4.149550955041.18960d d m P T N m n ==⨯=⋅ 轴I3.9795509550154246I I I P T N m n ==⨯=⋅ 轴II3.819550955074349II II II P T N m n ==⨯=⋅ 卷筒轴3.669550955071349III III III P T N m n ==⨯=⋅ 把上述计算结果列于下表：五、传动零件的设计计算1、普通V 带的设计计算传动比： 1 3.9i = 两班制，每天工作16小时电机轴输入功率 4.14d P kW = 电机轴转速 960/min m n r = 1）确定计算功率ca P1.37.59.75ca A d P K P kW ==⨯=式中取工作情况系数K A 由《机械设计 第八版》表8-7查得，取K A =1.3 2）选择V 带的类型根据计算功率ca P 与小带轮的转速1n ，查《机械设计 第八版》图8-10，选择A 型V 带3) 确定带轮的基准直径d d 并验算带速v ①初选小带轮的基准直径1d d由《机械设计 第八版》表8-6和表8-8，取小带轮的基准直径1112d d mm = ②验算带速v 111129605.6/601000601000d d n v m s ππ⨯⨯===⨯⨯由于5m/s ＜v ＜30m/s ，故带速合适。

③计算大带轮的基准直径2d d21 3.9112436.8d d d id mm ==⨯=根据《机械设计 第八版》表8-8，圆整为2d d =450mm 4）确定V 带的中心距a 和基准长度d L ①初定中心距)(2)(7.021021d d d d d d a d d +≤≤+00.7(112450)2(112450)a ⨯+≤≤⨯+ 故0393.41124mm a mm ≤≤，初定0700a mm =②计算带所需的基准长度221200120()3382()270056223242424700d d d d d d d L a d d mm a ππ-=+++=⨯+⨯+=⨯由《机械设计 第八版》表8-2选带的基准长度2500d L mm = ③计算实际中心距a 002500232470078822d d L L a a mm --≈+=+=min 0.0157880.0152500751d a a L mm ≈-=-⨯= max 0.037880.032500863d a a L mm ≈+=+⨯= 故中心距的变化围为751863mm 5）验算小带轮上的包角1α21145011218057.318057.3155120788d d d d a α--=︒-⨯︒=︒-⨯︒=︒>︒ 6）计算带的根数z ①计算单根V 带的额定功率r P由1112d d mm =和1960/min n r =查《机械设计 第八版》表8-4a 得1.15o P kW =根据1960/min n r =，i 1 = 3.9和A 型带，查《机械设计 第八版》表8-4b得00.11P kW ∆=查《机械设计 第八版》表8-5得0.93K α= 查《机械设计 第八版》表8-2得 1.09L K =故 ()()0 1.150.110.93 1.09 1.28r o L P P P K K kW α=+∆=+⨯⨯= ②计算V 带根数z 6.05 4.71.28ca r P z P === 取5根7）计算单根V 带的初拉力的最小值()min o F由《机械设计 第八版》表8-3得B 型带的单位长度质量q=0.1kg/m 所以220500 2.5500 6.05 2.5F (1)(1)0.1 5.61865 5.60.93ca P qv N zv K α⨯=-+=⨯-+⨯=⨯ 应使带的实际初拉力o F ＞()min o F 8）计算压轴力Q F ()1min 1552sin 25186sin181622Q o F z F N α︒==⨯⨯⨯= 9）带轮的结构设计材料选择HT150小带轮直径1112d d mm =＜300mm ，采用腹板式 大带轮实景2450d d mm =＞300mm ，采用轮辐式结构如下图所示2、齿轮传动的设计计算 齿轮传动传动比i 2 = 5，工作寿命10年，每年工作300天，每天两班制，每班8小时。